Varför du bör byta ut dina gamla batterier mot litium (LiFePO4)

Om litium

LiFePO4 (LFP)

Litiumbatterier finns i många olika sammansättningar. Några vanliga förkortning är till exempel Li-ion, Li-Po och Li-Fe. Litiumbatterier finns överallt i vår vardag och har funnits länge i bland annat mobiltelefoner, surfplattor, datorer och blir allt vanligare även i cyklar och bilar.

Det gäller att särskilja på olika litiumtekniker, då vissa typer är extremt kraftfulla och kräver speciell behandling. Detta med avseende på bland annat spänning och laddning med mera. Med viss litiumteknik kan batterierna vara direkt brandfarliga. Här finns det idag användarvänliga batterier med mindre risker. Utöver det finns det även ett par saker du måste tänka på innan du byter ut dina batterier.

Lithium iron phosphate (LiFe)

Det finns två typer av litiumteknik som fungerar extremt bra för segelbåtar, motorbåtar, husbilar och andra fritidsaktiviteter. LiFePO4 och LiFeYPO4, vilket är förkortningar för lithium iron phosphate (LiFe). LiFe-batterier fungerar förvånansvärt bra som ersättningsbatteri för dina gamla blybatterier, oavsett om de verkar i marin eller landbaserad miljö. Jämför man olika litiumtekniker är LiFe inte den mest kraftfulla tekniken. LiFe kan å andra sidan erbjuda en extremt robust kemi som inte är brandfarlig och tål att misshandlas underhållsmässigt och av den fysiska miljön. Detta med avseende på laddning, urladdning och hur batteriet förvaras. Samtidigt är LiFe-batterierna många gånger mer kraftfulla och effektiva än de gamla blybatterierna. Här på Battery LiFe är det specifikt LiFePO4 som vi föredrar och det är även den litiumtekniken vi marknadsför. Vilket grundar sig i att LiFePO4 med hjälp av en BMS är ett kostnadseffektivt och lättskött alternativ till gamla blybatterier.

LiFePO4-batterier har till skillnad mot blybatterier lösa celler (LFP), med en nominell spänning på 3,2V/cell. Seriekopplas fyra celler får man ett batteri med en nominell spänning på 12,8V, vilket är mycket nära den nominella spänningen hos ett blysyrabatteri. Den som t.ex. önskar ett 24V-batteri seriekopplar åtta celler för att nå önskad spänning.

Att tänka på med

LiFePO4 (LFP)

FÖRDELAR

• LiFePO4 är den säkraste litiumtekniken.
• Ingen risk för brand vid överladdning eller vid kraftiga stötar.
• Med en BMS skyddas batteriet mot överladdning, hög urladdning och över- eller undertemperaturer. Så fort en kritisk nivå nås kopplar din BMS bort belastningen.
• LiFePO4 har låg självurladdning och kräver mindre underhållsladdning.
• Högre energidensitet än blybatterier både när det gäller volym och vikt.
• Batteriets nominella kapacitet kan utnyttjas praktiskt till 80–90 procent utan att livslängden försämras. Motsvarande siffra för bly är normalt cirka 50 procent.
• LiFePO4 har 5-8 gånger längre livslängd än ett vått/AGM/Gel batteri.
• När blybatterier utsätts för temperaturer över 25 grader minskar livslängden signifikant. LiFePO4 tål temperaturer upp till 45 grader utan att påverkas.
• Med ett relativt lågt inre motstånd kan de leverera höga strömuttag utan betydande spänningsfall. Detta gäller även då batteriet börjar bli tomt.
• Kvarvarande kapacitet går att mäta med stor precision i litiumbatterier.
• Med en kraftig BMS klarar LiFePO4 så höga kontinuerliga strömmar 100% urladdning på en timme ger försumbar förlust i effektivitet och livslängd.
• Det samma gäller för laddning, där litium kan laddas med riktigt höga strömstyrkor.
• LiFePO4-batteri kan byggas DIY och därmed anpassas specifikt efter dina behov.
• LiFePO4 är fria från bly, kvicksilver och kadmium och andra giftiga ämnen.

NACKDELAR

• En felaktig installation eller felaktig skötsel kan leda till att batterierna förstörs.
• Att ersätta ett befintligt blybatterisystem kräver grundläggande kunskap och ett systemtänkande som frångår den gamla teknikens behov och förutsättningar.
• Tål ej laddning vid minusgrader. Har du en bra BMS skyddar den batteriet vid minus. Vid behov av laddning i minusgrader krävs en ordentligt isolerad batterilåda och i vissa fall en uppvärmd sådan.
• Många generatorer kan inte ladda litiumbatterier utan att överhettas och riskera brand. Att ladda batteriet med generator kan kräva extra utrustning. Läs mer här.

KOSTNADSJÄMFÖRELSE

AGM/GEL:
Deep Cycle AGM 2x100AH cirkapris: 6.000 kr
400 laddcykler vid 80% urladdning = 15,00 kr/urladdning
600 laddcykler vid 50% urladdning = 10,00 kr/urladdning*

LiFePO4:
Grade A Long Life 200Ah cirkapris: 8.000 kr + 2.000kr (BMS)
4.000 laddcykler vid 80% urladdning = 2,50 kr/urladdning**

* Vid 50% urladdning utnyttjas enbart 100Ah kontra 160Ah vid 80% urladdning (DoD)
** Med 4.000 laddcykler vid 80% DoD finns det gott om utrymme för 200Ah urladdning 100% DoD

Fyra, åtta eller sexton
LiFePO4-celler (3,2V)

Varje LiFe-cell har en nominell spänning på 3,2V med varierande antal Ah. Här är det viktigt att samtliga celler är inköpta vid samma tillfälle och matchar varandra. Beroende på om det är ett 12V-, 24V- eller 48V-system som ska uppgraderas väljer du anpassat antal celler för en enhet.

Battery Management System (BMS)

Några av de största riskerna med litium är över- och underspänning. Detta kan ge permanenta skador på litiumcellerna på väldigt kort tid. För att skydda cellerna användes en BMS, vilken skyddar cellerna genom att stänga av ingående respektive utgående ström innan cellerna skadas.

Laddare avsedd för LiFePO4 (ej Li-ion)

De flesta smarta laddare är anpassade för blysyrabatterier och är inte helt optimala för LiFe-batterier. Det går att ladda LiFe-batterier med de flesta laddare, men du bör ändå investera i en laddare som är specifikt anpassad för LiFe-tekniken. Viktigt: LiFe är INTE det samma som Li-ion!