Volta-plus Batterijen op maat - Lithium Batterijen voor Boot, Camper of Thuis
Eigenschappen van LiFePO4 cellen
Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4 of LFP) batterijen zijn een veelgebruikte variant van lithium-ion batterijen. Ze worden geprezen om hun veiligheid, lange levensduur, en prestaties.
In de meeste batterijen van Volta-plus worden EVE MB31 314Ah cellen toegepast. De EVE MB31 314Ah LiFePO4-cellen zijn krachtige lithium-ijzerfosfaat-accucellen die behoren tot het topsegment
in de markt qua kwaliteit en prestaties.
Laadcurve
De laadcurve van een LiFePO4 cel heeft een bijzondere, platte vorm. Dat betekent, dat je aan het voltage van de cel niet direct kan zien hoe vol de cel geladen is. Dit is anders bij Lood-zuur
batterijen. Daar kan je de laadtoestand van de batterij direct afleiden uit het voltage.
Zelfontlading
Zoals bekend is er bij lood-zuur batterijen een zelfontlading. Daardoor is het zgn. druppelladen nodig bij dit type accu. Bij Lithium cellen is dit gelukkig niet het geval.
Er is (vrijwel-) geen zelfontlading en druppelladen is niet nodig en zelfs ongewenst. Dit is een prettige eigenschap van Lithium ijzerfosfaat cellen. De LiFePO4 accu van mijn
boot heb ik eind oktober op 70% afgesloten toen de boot naar de winterstalling ging. Bij het ophalen in April het jaar daarop zat er nog steeds 70% lading in de accu.
Thermisch stabiel
LiFePO4 cellen zijn thermisch zeer stabiel. Ze kunnen functioneren bij ontladen van -20 tot +60 Graden Celcius. Het laden kan van 0 tot 60 Graden. Zelfs bij zware belasting
worden geen hoge temperaturen waargenomen. Dit type Lithium cellen kan als een zeer veilige energieopslag worden beschouwd. Dit in tegenstelling tot Li-ion cellen. Deze kunnen bij over-voltage in brand vliegen.
Laden en ontladen
Door de lage interne weerstand van LiFePO4 cellen kan er moeiteloos veel stroom geleverd worden. Bij EVE MB31 cellen kan dat zelfs oplopen tot 300A. Het is wel van belang ervoor te
zorgen dat de verbindingen van de stroomkring deze hoge stroom aankunnen. In het onderstaande plaatje wordt uitgelegd welke voltages moeten worden gehanteerd voor het laden van LiFePO4
cellen. 4S (4 cellen in serie) is een 12v batterij. 8s is 24v, en 16s is 48v.
De spanning van Li-FePO4 cellen mag liggen tussen 2,5 en 3,65 Volt. Dit zijn uiterste waarden. In praktijk wordt aangeraden dit werkgebied in te stellen op Minimaal 2.65 tot maximaal 3.55Volt.
Het laden tot 3.65v is technisch mogelijk maar levert weinig extra op (0,1%) wanneer je het vergelijkt met laden tot 3.55Volt. Evenzo geldt dat ontladen tot 2.5Volt per cel weinig extra oplevert
als je het vergelijkt met ontladen tot 2.65 volt. Bij het handhaven van voltages in uiterste waarden (2.5 en 3.65v) ontstaan er spanningen in de cel die de levensduur ervan kunnen bekorten.
Het correct instellen van deze bulk laadspanning is vooral van belang bij controlers van zonnepanelen. De standaard setting van het Bulk laadvoltage is vaak afgesteld op 3,65Volt per cel.
Dat is dus 14,6v voor een 12v batterij, 29,2 volt voor een 24v batterij en 58,4volt voor een 48v batterij. Het is verstandig om deze waarden iets lager in te stellen op respectievelijk
13,8v, 27,6v en 55,2 volt. Het is onwenselijk dat op zonnige dagen de cellen onnodig lang op 3.65v worden gehouden.
De ondergrens van het veilige werkgebied wordt bij de instellingen van de omvormer ingebracht als toegestane minimale spanning. (10,6v voor 12v; 21,2v voor 24v; 42,4v voor 48v) Wordt de spanning lager, dan schakelt de omvormer af.