Zuletzt aktualisiert:

Lithium-Starterbatterie

Lithiumbatterien sind auch in teilentladenem Zustand gut in der Lage, sehr hohe Ströme zu liefern. Als Starterbatterie reicht daher eine Kapazität, die deutlich geringer ist als die einer Bleibatterie . Bei Motorradbatterien nimmt man etwa ein Drittel; angeblich genügen aber schon etwa 20 Ah, um grosse Dieselmotoren zu starten. Der grosse Vorteil ist das um etwa 20 kg reduzierte Gewicht. Auch Platz spart man ein wenig, meistens kann man den aber nicht gut nutzen. Die Betriebssicherheit ist unklar - unser Womo hat nach zwölf Jahren noch die erste Starterbatterie, da liegt die Latte recht hoch. Ausserdem kann es Probleme bei tiefen Temperaturen geben, das spielt bei uns aber keine Rolle. Wir sind Warmcamper.

Anfang 2020 habe ich eine 45 Ah-LFP-Starterbatterie für unter 200 Euro bekommen, da konnte ich nicht länger widerstehen. Sie ist als Starterbatterie für Kfz spezifiziert und hat ein ROHS- und ein CE-Symbol aufgedruckt, was zumindest beweist, dass geduldiges Etikettenmaterial verwendet wurde. Meine Erfahrungen mit der Batterie, die zweifellos am untersten Ende der Preisskala steht, sind wie folgt:

Der erste Eindruck ist ganz prima. Das ABS-Gehäuse ist hochwertig und hat die passende Form für einen einfachen Austausch. Unter den Kappen befinden sich massive Terminals aus Messing, das gefällt mir gut. Die Elektronen wollen mit 13,3 V rausdrängeln, das ist auch gut. Der Gehäusedeckel ist solide mit dem Unterteil verklebt, das finde ich schon viel weniger gut. Und wenn man das Gehäuse kippt, bewegt sich was im Inneren. Gar nicht gut. 

Das nächste Projekt war, die Batterie zu öffnen. Dies verkürzt die 2-jährige Garantie zwar um geschätzte 24 Monate, aber erstens möchte ich wissen, was drin ist, und zweitens möchte ich bei Defekten oder Verbesserungen die Komponenten tauschen und nicht die Batterie. Das ist ja auch einer der ganz grossen Vorteile von LFP, zumal das Gehäuse ja auf jeden Fall funktioniert und für hübsch befunden wurde. 

Zaghafte Öffnungsversuche ergaben, dass die Verklebung gründlich ausgeführt wurde und sich der Kleber nicht in Isopropanol löst. Daraufhin habe ich das Batteriegehäuse rundherum direkt unterhalb des Deckels aufgesägt. Das gibt ein bisschen Sauerei, dafür war der Erfolg garantiert. 

Das Ergebnis ist durchaus interessant: in der Fertigung wurde aus einem Dutzend 15 Ah-Folienzellen mit einem BMS ein korrekt verschaltetes Päckchen geschnürt. Besser gesagt: geklebt und gelötet. Dies wurde mit Kabeln eines vertrauenserweckenden Querschnitts - etwa 25 qmm - an die Terminals angeschlossen. Unten wurden zwei Fingerbreit Vergussmasse reingefüllt, Päckchen rein, Deckel draufgeklebt, fertig. Das ist die Art von hocheffizienter, qualitativ gerade ausreichender Fertigung, wie ich sie aus den USA kenne. Sie war aber in meinem Fall nicht ausreichend: beim Transport hatte sich das Päckchen gelöst und hing nur noch an den Kabeln. 

Da ich die Batterie erst mal im Originalzustand testen möchte, habe ich die Zellen wieder in die Vergussmasse gesteckt. Solange die Batterie aufrecht transportiert wird, ist das ausreichend. Zwischen BMS und erste Zelle kam ein Temperaturfühler mit herausgelegtem Kabel, dann habe ich die Batterie wieder verschlossen. Dafür habe ich kurze Stücke Alurohr (6 mm) mit Heisskleber in die Ecken des Gehäuses geklebt und 5 mm-Gewinde eingeschnitten. Durch entsprechende Löcher im Deckel kann die Batterie jetzt einfach mit vier Schrauben verschlossen und wieder geöffnet werden. 

Die Masse der Batterie kann man dieser wissenschaftlichen Tabelle entnehmen:

MasseAussen 23 cm breit, 17 cm tief, 19 cm hoch
MasseInnen 22 cm breit, 16 cm tief, 15 cm hoch
MasseAkku mit BMS 15 cm x 13 cm x 11 cm
MasseVorn Links (Plus ist Rechts)
Masse5,2 kg
MasseDie Vergussmasse ist so ein graues, silikonartiges Zeug
Massem = E * c–2

Für erste Tests wollte ich die Batterie mit etwa 100 Ampere belasten. Mit dem Womo ausser Reichweite und dem Wechselrichter darinnen ist das gar nicht so einfach. Meine Idee war, das Womo durch einen Lastwiderstand (0,1 Ohm) zu ersetzen. Dazu habe ich das Womo detailgetreu auf einen 10W-Widerstand gezeichnet und diesen zur besseren Kühlung in einen Wassereimer gehängt (mit dem Womo hätte ich das nicht gemacht). Das hat funktioniert, aber nur eine halbe Sekunde lang - dann hat der Widerstand mit ein paar Blubberblasen die Waffen gestreckt. Wasserkühlung ist wohl ein guter Ansatz, aber der Faktor 100 war dann doch etwas viel. Die nächste Iteration bestand aus Widerstandsdraht, zwischen zwei Stücke Kupferdraht gelötet (5x 10 cm, 5 Ohm/m). Optisch furchtbar, funktioniert aber gut.

Für die elektrischen Tests wurde die Batterie zunächst aufgeladen. Das ging schnell, weil sie nahezu vollgeladen ausgeliefert wurde. Nach einer Entladung um etwa 5 Ah mit einer Halogenlampe wurde sie dann mit etwa 1000 Watt getestet. Die nach etwa 30 Sekunden einsetzende Rauchentwicklung wurde mir nach 3,5 Minuten zu heftig, sodass ich dann abgebrochen habe. Die interne Temperatur der Batterie stieg dabei auf 33 °C um gleichmässige 5 °C/min. 

Fazit: sowohl die Batterie als auch der hässliche Widerstand im Wassereimer haben den Test gut bestanden. Das verwendete Starthilfekabel - für's Motorrad gedacht - hingegen nicht: das Kabel wurde warm, die Klemmen heiss, die Isolierung ist angeschmurgelt. Da auch die Terminals heiss wurden und die internen Kabel in der Batterie einen ordentlichen Querschnitt haben, ist die pfuschige Konstruktion wohl auch für die internen Erwärmung zumindest mitverantwortlich. Der Anlasser benötigt vielleicht den doppelten Strom, aber nur für ein paar Sekunden. Das sollte problemlos gehen.

Mit der ersten wärmenden Frühlingssonne ging es an den Einbau. Der ist mir schwergefallen - erst einmal beim Rausheben der alten Batterie, diese ist wirklich sauschwer. Aber auch, weil ihr der Batterietester nach Aufladen noch einen Kaltstartstrom von 690 Ampere bescheinigte, bei spezifizierten 850. Die Batterie ist also nach zwölf Jahren noch zu 80% fit, und ich ersetze lieber Sachen, die ordentlich kaputt sind.  

Vor dem Einbau habe ich noch einen Aluminiumstreifen über dem BMS ergänzt. Der hilft elektrisch gegen Abschalten und mechanisch gegen schmelzende Lötstellen. Ein BMS macht zwar eine Batterie idiotensicher, aber auch unzuverlässiger. Und eine Fahrzeugbatterie soll einfach funktionieren, selbst wenn die Zellen geschädigt werden - ein Wegschalten bei laufendem Motor ist nicht so nett. Die Balancer-Funktion wird davon nicht beeinflusst.

Die Fahrzeugbatterie beim Master ist auf einer Seite eingehakt und auf der anderen mit einem Halteblech fixiert. Da die neue Batterie deutlich schmaler baut, ist diese Halterung nicht zu gebrauchen. Damit sie sich im Fahrbetrieb nicht bewegt, habe ich sie mit einem Styroporklotz festgeklemmt. 

Der elektrische Test entsprach den Erwartungen: das Fahrzeug springt problemlos an, auch mit eingeschaltetem Fahrlicht. Und nach Abstellen des Motors fällt das Trennrelais nicht ab, welches bei unserem EBL (Calira/Knaus) spannungsgesteuert ist. Bei Belastung (z.B. Fahrlicht) trennt es aber sofort. Somit wird das in der Praxis keine Auswirkungen haben. 

Leider wird eine lange Zeit vergehen, bevor ich Langzeiterfahrungen berichten kann.