Lifepo4 Spannungsdiagramm 12 V, 24 V, 48 V und Lifepo4 Spannung Ladezustand Tabelle

 

DerLifepo4 Spannungsdiagramm 12V 24V 48VUndLifepo4 Spannung Ladezustand TabelleBietet einen umfassenden Überblick über die Spannungspegel, die verschiedenen Ladezuständen entsprechenLiFePO4-Akku. Das Verständnis dieser Spannungspegel ist für die Überwachung und Verwaltung der Batterieleistung von entscheidender Bedeutung. Anhand dieser Tabelle können Benutzer den Ladezustand ihrer LiFePO4-Batterien genau beurteilen und ihre Nutzung entsprechend optimieren.

Was ist LiFePO4?

 

LiFePO4-Batterien oder Lithium-Eisenphosphat-Batterien sind eine Art Lithium-Ionen-Batterie, die aus Lithiumionen kombiniert mit FePO4 besteht. Sie ähneln in Aussehen, Größe und Gewicht Blei-Säure-Batterien, unterscheiden sich jedoch erheblich in der elektrischen Leistung und Sicherheit. Im Vergleich zu anderen Arten von Lithium-Ionen-Batterien bieten LiFePO4-Batterien eine höhere Entladeleistung, eine geringere Energiedichte, Langzeitstabilität und höhere Laderaten. Diese Vorteile machen sie zum bevorzugten Batterietyp für Elektrofahrzeuge, Boote, Drohnen und Elektrowerkzeuge. Darüber hinaus werden sie aufgrund ihrer langen Ladezykluslebensdauer und überlegenen Stabilität bei hohen Temperaturen in Solarenergiespeichersystemen und Notstromquellen eingesetzt.

 

Lifepo4 Spannung Ladezustand Tabelle

 

Lifepo4 Spannung Ladezustand Tabelle

 

Ladezustand (SOC)	3,2 V Batteriespannung (V)	12V Batteriespannung (V)	36V Batteriespannung (V)
100 % Aufladung	3,65 V	14,6 V	43,8 V
100 % Ruhe	3,4 V	13,6 V	40,8 V
90 %	3,35 V	13,4 V	40.2
80 %	3,32 V	13,28 V	39,84 V
70 %	3,3 V	13,2 V	39,6V
60 %	3,27 V	13,08 V	39,24 V
50 %	3,26 V	13,04 V	39,12 V
40 %	3,25 V	13V	39V
30 %	3,22 V	12,88 V	38,64 V
20 %	3,2V	12,8 V	38.4
10 %	3V	12V	36V
0%	2,5V	10V	30V

 

Lifepo4 Spannung Ladezustand Tabelle 24V

 

Ladezustand (SOC)	24V Batteriespannung (V)
100 % Aufladung	29,2V
100 % Ruhe	27,2V
90 %	26,8 V
80 %	26,56 V
70 %	26,4 V
60 %	26,16 V
50 %	26,08 V
40 %	26V
30 %	25,76 V
20 %	25,6 V
10 %	24V
0%	20V

 

Lifepo4 Spannung Ladezustand Tabelle 48V

 

Ladezustand (SOC)	48V Batteriespannung (V)
100 % Aufladung	54,4 V
100 % Ruhe	54,4 V
90 %	53.6
80 %	53,12 V
70 %	52,8 V
60 %	52,32 V
50 %	52.16
40 %	52V
30 %	51,52 V
20 %	51,2V
10 %	48V
0%	40V

 

Lifepo4 Spannung Ladezustand Tabelle 72V

 

Ladezustand (SOC)	Batteriespannung (V)
0%	60V - 63V
10 %	63V - 65V
20 %	65V - 67V
30 %	67V - 69V
40 %	69V - 71V
50 %	71V - 73V
60 %	73V - 75V
70 %	75V - 77V
80 %	77V - 79V
90 %	79V - 81V
100 %	81V - 83V

 

Lifepo4 Spannungsdiagramm (3,2 V, 12 V, 24 V, 48 V)

3.2V Lifepo4 Spannungsdiagramm

12V Lifepo4 Spannungsdiagramm

24V Lifepo4 Spannungsdiagramm

36V Lifepo4 Spannungsdiagramm

48V Lifepo4 Spannungsdiagramm

Laden und Entladen von LiFePO4-Akkus

Das Diagramm zum Ladezustand (SoC) und zur LiFePO4-Batteriespannung bietet ein umfassendes Verständnis dafür, wie sich die Spannung einer LiFePO4-Batterie je nach Ladezustand ändert. SoC stellt den Prozentsatz der in der Batterie gespeicherten verfügbaren Energie im Verhältnis zu ihrer maximalen Kapazität dar. Das Verständnis dieser Beziehung ist entscheidend für die Überwachung der Batterieleistung und die Gewährleistung eines optimalen Betriebs in verschiedenen Anwendungen.

Ladezustand (SoC)	LiFePO4-Batteriespannung (V)
0%	2,5 V – 3,0 V
10 %	3,0 V – 3,2 V
20 %	3,2V - 3,4V
30 %	3,4 V – 3,6 V
40 %	3,6V - 3,8V
50 %	3,8 V – 4,0 V
60 %	4,0 V – 4,2 V
70 %	4,2 V – 4,4 V
80 %	4,4 V – 4,6 V
90 %	4,6 V – 4,8 V
100 %	4,8 V – 5,0 V

 

Die Bestimmung des Ladezustands (State of Charge, SoC) einer Batterie kann durch verschiedene Methoden erfolgen, darunter Spannungsbewertung, Coulomb-Zählung und Analyse des spezifischen Gewichts.

Spannungsbeurteilung:Eine höhere Batteriespannung weist normalerweise auf eine volle Batterie hin. Für genaue Messwerte ist es wichtig, die Batterie vor der Messung mindestens vier Stunden lang ruhen zu lassen. Einige Hersteller empfehlen sogar längere Ruhezeiten, bis zu 24 Stunden, um präzise Ergebnisse zu gewährleisten.

Coulomb zählen:Diese Methode misst den Stromfluss in und aus der Batterie, quantifiziert in Amperesekunden (As). Durch die Verfolgung der Lade- und Entladeraten der Batterie ermöglicht die Coulomb-Zählung eine präzise Bewertung des Ladezustands.

Analyse des spezifischen Gewichts:Für die SoC-Messung anhand des spezifischen Gewichts ist ein Aräometer erforderlich. Dieses Gerät überwacht die Flüssigkeitsdichte basierend auf dem Auftrieb und bietet Einblicke in den Zustand der Batterie.

Um die Lebensdauer des LiFePO4-Akkus zu verlängern, ist es wichtig, ihn ordnungsgemäß aufzuladen. Jeder Batterietyp verfügt über einen bestimmten Spannungsschwellenwert, um maximale Leistung zu erzielen und den Zustand der Batterie zu verbessern. Die Bezugnahme auf das SoC-Diagramm kann als Leitfaden für die Aufladebemühungen dienen. Beispielsweise entspricht ein Ladezustand von 90 % einer 24-V-Batterie etwa 26,8 V.

Die Ladezustandskurve veranschaulicht, wie sich die Spannung eines 1-Zellen-Akkus über die Ladezeit ändert. Diese Kurve liefert wertvolle Einblicke in das Ladeverhalten der Batterie und hilft bei der Optimierung von Ladestrategien für eine längere Batterielebensdauer.

 

Lifepo4-Batterie-Ladezustandskurve bei 1 °C bis 25 °C

 

Spannung: Eine höhere Nennspannung weist auf einen stärker geladenen Batteriezustand hin. Wenn beispielsweise ein LiFePO4-Akku mit einer Nennspannung von 3,2 V eine Spannung von 3,65 V erreicht, deutet dies auf einen hochgeladenen Akku hin.
Coulomb-Zähler: Dieses Gerät misst den Stromfluss in und aus der Batterie, quantifiziert in Amperesekunden (As), um die Lade- und Entladerate der Batterie zu messen.
Spezifisches Gewicht: Zur Bestimmung des Ladezustands (SoC) ist ein Hydrometer erforderlich. Es beurteilt die Flüssigkeitsdichte anhand des Auftriebs.

Ladeparameter für LiFePO4-Batterien

Das Laden von LiFePO4-Batterien umfasst verschiedene Spannungsparameter, einschließlich Lade-, Erhaltungs-, Maximal-/Minimal- und Nennspannung. Unten finden Sie eine Tabelle mit detaillierten Angaben zu diesen Ladeparametern für verschiedene Spannungsniveaus: 3,2 V, 12 V, 24 V, 48 V, 72 V

Spannung (V)	Ladespannungsbereich	Float-Spannungsbereich	Maximale Spannung	Mindestspannung	Nennspannung
3,2V	3,6V - 3,8V	3,4 V – 3,6 V	4,0 V	2,5V	3,2V
12V	14,4 V – 14,6 V	13,6 V – 13,8 V	15,0 V	10,0 V	12V
24V	28,8 V – 29,2 V	27,2V - 27,6V	30,0 V	20,0 V	24V
48V	57,6 V – 58,4 V	54,4 V – 55,2 V	60,0 V	40,0 V	48V
72V	86,4V - 87,6V	81,6V - 82,8V	90,0 V	60,0 V	72V

Lifepo4-Batterie-Bulk-Float gleicht die Spannung aus

Die drei häufigsten Primärspannungstypen sind Bulk, Float und Equalize.

Massespannung:Dieser Spannungspegel ermöglicht ein schnelles Laden der Batterie, was typischerweise während der anfänglichen Ladephase beobachtet wird, wenn die Batterie vollständig entladen ist. Bei einer 12-Volt-LiFePO4-Batterie beträgt die Hauptspannung 14,6 V.

Erhaltungsspannung:Diese Spannung wird auf einem niedrigeren Niveau als der Hauptspannung betrieben und bleibt erhalten, sobald die Batterie ihre volle Ladung erreicht hat. Bei einer 12-Volt-LiFePO4-Batterie beträgt die Erhaltungsspannung 13,5 V.

Spannung ausgleichen:Der Ausgleich ist ein entscheidender Prozess zur Aufrechterhaltung der Batteriekapazität und erfordert eine regelmäßige Durchführung. Die Ausgleichsspannung für eine 12-Volt-LiFePO4-Batterie beträgt 14,6 V.、

 

Spannung (V)	3,2V	12V	24V	48V	72V
Schüttgut	3,65	14.6	29.2	58.4	87,6
Schweben	3.375	13.5	27.0	54,0	81,0
Ausgleichen	3,65	14.6	29.2	58.4	87,6

 

12V Lifepo4-Batterie-Entladestromkurve 0,2C 0,3C 0,5C 1C 2C

Eine Batterieentladung tritt auf, wenn der Batterie Strom entnommen wird, um Geräte aufzuladen. Die Entladekurve veranschaulicht grafisch den Zusammenhang zwischen Spannung und Entladezeit.

Nachfolgend finden Sie die Entladekurve für eine 12-V-LiFePO4-Batterie bei verschiedenen Entladeraten.

 

Faktoren, die den Ladezustand der Batterie beeinflussen

 

Faktor	Beschreibung	Quelle
Batterietemperatur	Die Batterietemperatur ist einer der wichtigen Faktoren, die den Ladezustand beeinflussen. Hohe Temperaturen beschleunigen interne chemische Reaktionen in der Batterie, was zu einem erhöhten Kapazitätsverlust der Batterie und einer verringerten Ladeeffizienz führt.	US-Energieministerium
Batteriematerial	Unterschiedliche Batteriematerialien haben unterschiedliche chemische Eigenschaften und innere Strukturen, die sich auf die Lade- und Entladeeigenschaften und damit auf den Ladezustand (SOC) auswirken.	Batterieuniversität
Batterieanwendung	Batterien unterliegen in verschiedenen Anwendungsszenarien und Verwendungszwecken unterschiedlichen Lade- und Entlademodi, was sich direkt auf ihren SOC-Wert auswirkt. Beispielsweise weisen Elektrofahrzeuge und Energiespeichersysteme unterschiedliche Batterienutzungsmuster auf, was zu unterschiedlichen SOC-Werten führt.	Batterieuniversität
Batteriewartung	Unsachgemäße Wartung führt zu einer verringerten Batteriekapazität und einem instabilen Ladezustand. Typische Fehlwartungen sind unsachgemäßes Laden, längere Inaktivitätsperioden und unregelmäßige Wartungskontrollen.	US-Energieministerium

 

Kapazitätsbereich von Lithium-Eisenphosphat-Batterien (Lifepo4).

 

Batteriekapazität (Ah)	Typische Anwendungen	Zusätzliche Details
10 Uhr	Tragbare Elektronik, Kleingeräte	Geeignet für Geräte wie tragbare Ladegeräte, LED-Taschenlampen und kleine elektronische Geräte.
20ah	Elektrofahrräder, Sicherheitsgeräte	Ideal für den Betrieb von Elektrofahrrädern, Sicherheitskameras und kleinen erneuerbaren Energiesystemen.
50ah	Solarenergiespeichersysteme, Kleingeräte	Wird häufig in netzunabhängigen Solarsystemen, als Notstromversorgung für Haushaltsgeräte wie Kühlschränke und in kleinen Projekten für erneuerbare Energien verwendet.
100ah	Batteriebänke für Wohnmobile, Schiffsbatterien, Notstromversorgung für Haushaltsgeräte	Geeignet für den Antrieb von Freizeitfahrzeugen (RVs) und Booten sowie für die Bereitstellung von Notstrom für wichtige Haushaltsgeräte bei Stromausfällen oder an netzunabhängigen Standorten.
150ah	Energiespeichersysteme für kleine Häuser oder Hütten, mittelgroße Notstromsysteme	Konzipiert für den Einsatz in kleinen netzunabhängigen Häusern oder Hütten sowie für mittelgroße Notstromsysteme für abgelegene Standorte oder als sekundäre Stromquelle für Wohnimmobilien.
200ah	Große Energiespeichersysteme, Elektrofahrzeuge, Notstromversorgung für gewerbliche Gebäude oder Anlagen	Ideal für große Energiespeicherprojekte, den Antrieb von Elektrofahrzeugen (EVs) und die Bereitstellung von Notstrom für Gewerbegebäude, Rechenzentren oder kritische Einrichtungen.

 

Die fünf Schlüsselfaktoren, die die Lebensdauer von LiFePO4-Batterien beeinflussen.

 

Faktor	Beschreibung	Datenquelle
Überladung/Tiefentladung	Überladung oder Tiefentladung können LiFePO4-Akkus beschädigen, was zu einer Verschlechterung der Kapazität und einer verkürzten Lebensdauer führt. Eine Überladung kann zu Veränderungen in der Lösungszusammensetzung im Elektrolyten führen, was zu einer Gas- und Wärmeentwicklung führt, die zum Anschwellen der Batterie und zu inneren Schäden führen kann.	Batterieuniversität
Anzahl der Lade-/Entladezyklen	Häufige Lade-/Entladezyklen beschleunigen die Alterung des Akkus und verkürzen seine Lebensdauer.	US-Energieministerium
Temperatur	Hohe Temperaturen beschleunigen die Alterung der Batterie und verkürzen ihre Lebensdauer. Bei niedrigen Temperaturen wird auch die Batterieleistung beeinträchtigt, was zu einer verringerten Batteriekapazität führt.	Batterieuniversität; US-Energieministerium
Laderate	Zu hohe Laderaten können zu einer Überhitzung der Batterie führen, wodurch der Elektrolyt beschädigt wird und die Lebensdauer der Batterie verkürzt wird.	Batterieuniversität; US-Energieministerium
Entladungstiefe	Eine zu hohe Entladungstiefe wirkt sich nachteilig auf LiFePO4-Batterien aus und verkürzt deren Lebensdauer.	Batterieuniversität

 

Letzte Gedanken

Obwohl LiFePO4-Batterien anfangs vielleicht nicht die günstigste Option sind, bieten sie langfristig den besten Wert. Die Verwendung des LiFePO4-Spannungsdiagramms ermöglicht eine einfache Überwachung des Ladezustands (SoC) der Batterie.