Für „Rohrbomben“ ungeeignet – LiFePO4-Akkus

Schwupp-di-wupp… ein neuer „Trend“ ist da: LiFePo4-Akkus zum Dampfen. Seit einigen Wochen wird dieses Thema – noch recht unspektakulär – in der Community diskutiert. Mein Eindruck bis jetzt ist ein recht guter!

Aber mal von Vorne!
Bisher haben wir (vorwiegend) LiCo-Akkus für unsere Dampfgeräte verwendet, sei es für geregelte als auch für ungeregelte Akkuträger. Über dieses Thema wissen wir ja auch mehr oder weniger gut bescheid. Es gibt da unterschiedliche Typen mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung. Einige sind mit einer Schutzelektronik versehen, die gegen Kurzschlüsse, Tiefentladung und/oder Überladung schützen. Es gibt Akkus mit vernünftiger Kapazitäten und welche mit relativ hoher Belastbarkeit. Die Entladekurven, wie man sie sich z. B. in der Akku-Datenbank anschauen kann, offenbaren allerdings auch eine „Schwäche“. Voll geladene Akkus bieten zunächst so ziemlich 4.2 Volt, die bei Last allerdings ohnehin ein wenig einbrechen. Dann geht es relativ zügig abwärts bis zur Nennspannung von 3.7 Volt, die dann eine weile stabil abgegeben werden, bis sie in der Spannung schließlich absacken. Das bedeutet in der Praxis, dass man beim ungeregelten Dampfen schon spürbare Veränderungen in der Leistung hinnehmen muss. Das ist zwar kein Beinbruch, aber gerade ohne Elektronik wäre es schon schöner, wenn die Spannung länger stabil bei einem bestimmten Wert bliebe.

Und dann die Geschichte mit den „Rohrbomben“… Es ist zwar nicht ganz so einfach, wie man meinen mag, einen Akku im Betrieb zum Entgasen zu bringen, aber es ist möglich. Bei einem vernünftig entlüfteten Akkuträger verbrennt man sich vielleicht die Pfoten und sengt sich den Teppich an. Das war es aber auch schon. Klar, schlimm genug… aber noch relativ „harmlos“, solange kein BLÖD-Reporter oder Fernsehteam von Dumpf-TV in der Nähe ist. Hat der Akkuträger aber keine Entgasungslöcher oder sind diese so bescheiden ausgeführt, dass das entstehende Gas nicht entweichen kann, dann kann man – im Falle eines GAU – die Schrapnelle anschließend aus der Schädeldecke und den Augen popeln. Nicht schön! Und wenn das ganze auch noch direkt neben der Ado-Gardine passiert, hat man hinterher im ungünstigsten Fall auch noch Spaß mit dem Löschwasser unter dem Laminat.
Diese Gefahr resultiert aus der chemischen Zusammensetzung unserer LiCo-Akkus. Wenn diese – z. B. durch einen Kurzschluss – verrecken, entsteht eine nicht unerhebliche Hitze und vor allem Sauerstoff… es kann zur Entzündung kommen. Die Akkus gasen halt doch mehr oder minder spektakulär mit Zischen, Sprotzen und Flamme aus.

Nun gibt es schon länger Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LiFePO4). Diese sind chemisch anders zusammengesetzt und erzeugen beim „Durchgehen“ vor allem keinen Sauerstoff und gehen auch nicht thermisch hoch. Es kommt bei dem festen Elektrolyt zu keiner Membranschmelzung… kurz gesagt… sie taugen nicht zur „Rohrbombe“.
Sie haben außerdem eine höhere Leistungsdichte (Watt pro kg) als LiCo-Akkus und sind damit dauerhaft höher belastbar. Sowohl im Dauerstrombetrieb als auch (und für uns vor allem) im Impuls-Betrieb (bis zu 40C). Auch höhere Ladeströme sind möglich, was für eine schnellere Aufladung sorgen kann, sofern das Ladegerät das her gibt. Sie erlauben dann auch noch eine deutlich höhere Zahl von Ladezyklen, ohne dass die Kapazität abnimmt (>1000 Ladezyklen sind da keine Besonderheit). Ganz besonders interessant ist das flache Spannungsprofil bei Entladung. Sie halten ihre Nennspannung enorm lange stabil, bevor sie einbrechen. Schließlich weisen sie eine sehr geringe Selbstentladung bei Lagerung auf und sind aufgrund des Fehlens von Cobalt im Elektrolyt auch umweltverträglicher als LiCo-Akkus.

Man bekommt die Akkus auch in den für uns Dampfer gewohnten Bauformen und Größen.

Kommen wir nun zum „Pferdefuß“ der Angelegenheit… Sie haben auch „Nachteile“. Zunächst einmal weisen sie bei gleicher Bauform eine geringere Kapazität auf, als LiCo-Akkus. 18650er-Zellen liegen maximal so ungefähr bei 1.300 bis 1.400 mAh. Das ist im Vergleich zu unseren „normalen“ Akkus schon ein paar Hausnummern niedriger. Erst mit 26650ern kommt man langsam in die Bereiche, die wir sonst von den 18650ern kennen. Somit machen sie erst in den dickeren Akkuträgern Sinn und werden alltagstauglich. Außerdem liegt ihre Nennspannung bei 3.2 Volt. Voll aufgeladen liegen sie bei knapp 3.6 Volt. Damit sind sie für geregelte Akkuträger natürlich ungeeignet und so nur für das ungeregelte Dampfen einsetzbar (bis vielleicht mal ein Hersteller auf den Zug aufspringt und eine entsprechende Elektronik für AT baut). Ansonsten ist die geringere Spannung von 3.2 V aber kein Beinbruch, sofern man selbst wickelt. Ich wickle z. B. inzwischen sehr gerne 0.7 Ohm, um auf eine Leistung von knapp 20 W zu kommen. Um das mit den LiFePO4-Akkus zu erreichen, muss ich den Widerstand meiner Wicklung auf 0.5 Ohm verringern. Kein großer Schritt und mit den heute gebräuchlichen „T-Träger-Drähten“ auch problemlos machbar. Dafür habe ich dann eine sehr lange Zeit die unveränderte Leistung, weil der Akku die 3.2 V eben recht lange stabil hält.
Ach ja… noch ein Nachteil: Man muss ein Ladegerät besitzen, das in der Lage ist, diesen Akkutyp zu laden. Bislang ist die Auswahl da eher „übersichtlich“. Das Ladegerät muss das Ladevefahren CC-CV (constant current, constant voltage) bieten und bei 3.6 Volt „dicht machen“. Diese Möglichkeit bieten z. B. das XTAR VP2, das XTAR SP1, das XTAR WP2H oder das Nitecore D4.

Hier einmal die Daten eines typischen 26650 LiFePO4 Akkus (Hersteller ANR123): Die Kapazität beträgt 2.500 mAh, der maximale Entladestrom liegt bei 120 A(!), der kontinuierliche bei immerhin noch 70 A. Die Ladeschluss-Spannung liegt bei 2.0 V (bei meinem Beispiel wäre das dann nur noch eine Leistung von 8 Watt… das dürfte man schon rechtzeitig merken). Der Ladestrom liegt bei 4C = 10 A. Damit ist eine flotte Ladung möglich. Insgesamt also recht interessante Merkmale, oder?

Ich werde wohl nicht drum herum kommen, mir doch demnächst mal ein „dickes Rohr“, ein paar solcher Akkus (sind auch nicht teurer als die „anderen“ Akkus) und ein passendes Ladegerät (das SP1 kostet keine 20 Öre) zuzulegen. Die Kapazität eines Akkus, wie oben angeführt, reicht mir aus. Auf jeden Fall bieten sie eine deutlich größere Sicherheit und verhalten sich aufgrund ihrer Entladekurve einfach stabiler über den Zeitraum der Entladung… fast schon wie ein getakteter Akku. Ich bin gespannt!

Das ist hier zunächst nur ein kurzer Abriss zu dem Thema… ich gehe davon aus, dass sich ganz bald die echten Experten zu dem Thema auslassen und weitere Infos dazu verbreiten.

Klar ist: Das Abenteuer Dampfen ist nie zu ende!

Anmerkung des Autors:
Seit zehn Tagen teste ich die Akkus nun… und ich bin… begeistert. Dazu kommt sicher im DAMPFERmagazin noch ein ausführlicher Artikel.

Über den Autor

PepeCyB
PepeCyB
Mein Name ist Daniel aka PepeCyB. Ich dampfe seit Dezember 2011 und habe mit dem Dampfen ein tolles neues Hobby gefunden. Weil ich auch gerne schreibe und mancher mein Geschreibsel sogar gerne lesen mag, arbeitete ich von Ende 2013 bis Ende August 2015 im DAMPFERmagazin mit, wo ich zuletzt als verantwortlicher Chefredakteur tätig war. Und ja… ich bin der Typ, der sich mit Koffein und Baumwollfasern beschäftigt hat. Wenn ich mich nicht um's Dampfen kümmere, bin ich mit meinem Selbstversorgungs-Garten und meiner großen Schar Haustiere hier in Süd-Ungarn befasst.

2 Kommentare zu "Für „Rohrbomben“ ungeeignet – LiFePO4-Akkus"

  1. Das ist ein sehr informativer Artikel, gerade, weil ich in der Anleitung meines Ladegerät schon LiFePO4 gelesen habe. Damit sollte das Subohm-Dampfen, ja auch sicherer werden!
    Danke sehr!

  2. Bin gerade von einem dampfenden Freund auf diesen Beitrag hingewiesen worden und frage mich nun, weshalb in all der Zeit – heute ist der 29.03.2016, also fast 1 1/2 Jahre später – nicht mehr in anderen Foren, oder YT-Kanälen, darüber berichtet wurde!

    Ist die Kapazität so viel wichtiger als die Sicherheit?

    Also ich mach mich jetzt mal auf die Suche nach 26650er Mods. Habe da auch mit ungeregelten überhaupt kein Problem – janz im Gegentum; allerdings scheint es diese nicht mit Stackingmöglichkeit zu geben. Ein Noisy Cricket mit 26650er wäre super.

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