LiFePO4-Akku
Lithium-Eisen-(Nano-)Phosphat-Akku-Zellen (LiFePO4) sind eine Sonderbauform von Lithium-Ionen-Akkus. Sie wurden und werden als Antriebsakku für Roller häufig dort eingesetzt, wo das gleiche Rollermodell sowohl mit einer Anzahl an 12V-Blei-Akku-Blöcken, als auch mit Lithium-Akku angeboten wird bzw. wurde. Hintergrund ist, dass vier LiFePO4-Zellen in Serie quasi die gleichen Spannungswerte für Ladeschluss und (wirtschaftlichem) Entladeschluss aufweisen, wie die sechs Blei-Akku-Zellen in einer handelsüblichen 12 Volt-Blockbatterie. Meist werden hier Akku-Konfigurationen mit (Blei-)Nennspannung von 48 Volt (4x12V) oder 60 Volt (5x12V) eingesetzt, deren Ladeschlussspannungen bei etwa 57,5 bzw. 72 Volt liegen. Je nach Zellenhersteller und Belastung liegt die Nennspannung der LiFePO4-Zellen zwischen 3,2 und 3,3 Volt. Wird ein 48 Volt (Blei-)Roller auf 16 LiFePO4-Zellen umgerüstet, steigt die Nennspannung auf gut 51 Volt. Ein 60 Volt Roller läuft nach Umrüstung auf 20 LiFePO4-Zellen mit etwa 64 Volt Nennspannung. Dies macht in der Regel einen spürbaren Leistungsvorsprung der Lithium-Version im Betrieb aus.
Der Nachteil des sehr hohen Preises der LiFePO4-Zellen wird dadurch kompensiert, dass deren Zyklen-Lebensdauer mit z. B. 1.500 Vollzyklen in der Regel drei bis fünf mal größer ist, als die bei kostengünstigen Blei-Akkus. Wenn man einen LiFePO4-Akku nicht (gedankenlos) durch längere Lagerung im tiefentladenen Zustand zerstört (was jede Art von Akku schädigt), wird er ggf. sogar länger halten, als die restliche Technik des Rollers. Weiterer Vorteil des LiFePO4-Akkus sind die möglichen hohen Ladeströme und damit kurzen 90%-Ladezeiten, wenn ein entsprechendes Ladegerät eingesetzt wird. Wie bei anderen Lithium-Akku-Typen auch, sollten die Zellen durch ein Batterie-Management-System (BMS) insbesondere vor Überladung geschützt werden, welches dann auch Spannungsunterschiede zwischen den Zellen ausgleichen kann (oft aber nur bei Vollladung) .
Die vom Handy bekannten und deutlich billigeren Lithium-Polymer-Akkus (LiPo, 3,7 Volt) wurden wegen ihrer geringen Lebensdauer (insbesondere bei Hochstrom-Entnahme) zunächst kaum für Antriebszwecke eingesetzt. In Fahrzeugen kamen zu dieser Zeit meist die haltbaren, sichereren aber auch schwereren LiFePo4-Zellen zum Einsatz. Nachdem die Haltbarkeit der weiterentwickelten, leichteren und ebenfalls kostengünstig herzustellenden Lithium-Ionen-Akkus (3,6 Volt) inzwischen bei Zyklenlebensdauern über 700 oder gar 1000 Vollzyklen angekommen ist (-> ausreichend für ein Rollerleben), haben diese Li-Ion-Akkus die LiFePO4-Zellen aus den Antriebsakkus von E-Bikes und Rollern mehr und mehr verdrängt. Hoher Einstiegspreis und Mehrgewicht beeinflussen hier Herstellerentscheidungen stärker, als die auch bei den LiFePO4-Zellen noch weiter verbesserte Haltbarkeit (mehr als 2.000 Zyklen) und deren hohe Sicherheit (gegen "Thermisches Durchgehen").
LiFePO4-Akkus tragen in der Dokumentation oft die Kurzbezeichung LFP. Sind die Zellen mit Ytrium dotiert, haben sie ein verbessertes (Lade-)Verhalten bei Kälte und werden mit LYP bezeichnet. Da die Spannungsverläufe und der Ladeschluss zwischen LFP und LYP etwas abweichen, ist ein Mix dieser Zellentypen nicht ratsam. Auch die empfohlende Spannung für die erstmalige Ladung (Initialladung vor Einbau) unterscheidet sich zwischen LFP (3,8V) und LYP (4,0V).
