Onderwerp: Accu's, laders etc: Li-Ion

Accu's heb ik 540aH lithium bij 12 volt. (6x90ah: Staat in serie naar 24 voor motor, mar ik heb 98% rendabele Solarpower omvormer naar 12) Op zee is het service, in de haveningang of sluis is het voor de motor.
Accu's wegen iets minder dan 15kg. Die 15kg is nog eens anders te beoordelen omdat je bet tot 80% kunt /mag ontladen, net zoals je loodzuur accu tot 50% mag ontladen.
Deze accu' s mag je ontladen met heel grote stromen: 1C is geen probleem, 2 tot 3 C gedurende korte tijd ook geen probleem, 10C voor startmotor of boegschroef (max enkele tientallen seconden) ook geen probleem. Je kunt ze ook heel snel laden: met 1C mag, kost je dat een uur.

Heb zonnepaneel hoogrenderend 105Wp van 8kg op carbon paal op het achterschip met mppt boost controler die ik custom made bij Genasun uit USA haalde voor de lithium op 24 volt. Op mijn bijna 5 dagen solo van Noorwegen terug maakte ik meer stroom dan ik verbruikte, maar ik heb naast mijn bescheiden apparatuur eigenlijk allen de stuurautomaat (spx5) die redelijk veel stroom gebruikt.

Over de accu's nog:
Ontploffen doen ze niet als je niet van de extreme mogelijkheden gebruik maakt. Zo kun je mits extreem gereguleerd laden met 3C: 20 minuten vol! Maar dan moet je wel maatregelen nemen. Ik daarentegen heb twee speciale LiFePo4 laders van 20A omdat de meeste havens niet meer leveren.. (Minder dan 0,2 C) extreem langzame lading ( in een nacht zitten ze weer vol in de haven als ik helemaal leeg was)
Bovendien is de chemie van deze accu's heel anders dan de ploffers op de Boeing...
Lees de uiterst lange draad op cruisers forum over LiFePo4 maar eens door, kost een paar uur, maar erg leerzaam.

Edit: mppt controller gegevens toegevoegd.

Aernoudt schreef :
Let op: deze batterijen hebben geen enkele vorm van laad-intelligentie in zich, wat (bv) de door Victron/Mastervolt geleverde Li accu's wél hebben. Het kan zeer gevaarlijk zijn deze door jou gequote batterij aan je standaard lader/dynamo te hangen.
Ik zou verder kijken naar een geintergreerd type wat je direct uit kunt wisselen met je ouderwetse lood-batterij. Tenzij je in dedicated laders wilt gaan investeren voor PV-, dynamo- én walstroomlader, maar dan moet je op 3 plaatsen aangepaste laders gaan installeren; als je Li accu dat doet slechts op één plek.

Zie ook: laden Li

Als je goed grasduint op de site waar je de accu gevonden hebt, kun je lezen dat deze accu's alleen goed werken met een BMS (Battery Management System) Met de bijbehorende techniek.

Even aanvullen op de info van 'buurman' Sunday:
LiYFePO accu's (nieuwste techniek met Yttrium) mogen zelfs met 3c worden geladen.
De initiële laadspanning per cel is 4,2V verdere laadcycli met 4V. De nominale spanning is 3,45V. 4 cellen in serie is dan 13,8V. Er wordt aangegeven dat deze accu's een normale lood-zwavelzuur accu kunnen vervangen.
LiFePO accu batterijen van meer dan 2 cellen mogen niet verder dan 80% worden ontladen. Dan gaat de accu niet kapot -zoals een lood-zwavelzuur accu- maar wordt de laadspanning per cel zo verschillend, dat één cel kan worden overladen, terwijl de andere cel nog niet 'vol' is. (dit kan ook gebeuren met een lood-zwavelzuur accu, maar komt niet vaak voor) Dit kan worden voorkomen door de cellen 'gebalanceerd' te laden. Dit wordt gedaan met een 'laadstroom shunt' die boven de hoogste laadspanning van een cel de stroom 'om de cel heen leidt'. Dit wordt ook aangeduid met 'battery management system'. Gebruik je deze gebalanceerde oplaad methode, dan mag je de cel (of de samengestelde accu batterij) zelfs helemaal ontladen en de hele capaciteit gebruiken. Ik ben nu bezig een 'gebalanceerde cel-lader' te ontwikkelen en te bouwen, die cellen in serie toch individueel kan opladen. Dit werkt op het principe van een 'SMPS', het systeem wat ook wordt gebruikt in solarpanel laders (MPPT-boost) en voedingen voor computers en mobiele telefoons.
Het elektrolyt van een Li-ion cel is een organische vloeistof (een soort olie) die bij hele hoge temperaturen kan ontbranden. Dit is de aanleiding geweest tot 'ontploffende accu's van Nokia' en andere meldingen van ontploffende Li-ion cellen. Er moet dan een open verbinding zijn met de buitenlucht om deze ellende te veroorzaken. De huidige accu's zijn van een gesinterd filter voorzien, waarbij een vlam niet meer bij de organische vloeistof kan komen en er geen ontploffingen meer voorkomen. Als je de accu's doorboort, open zaagt of kraakt, komt er wel buitenlucht bij het elektrolyt en is de cel brandbaar. Hier moet het nadeel van het corrosieve zwavelzuur elektrolyt worden afgewogen tegen het brandbare organische elektrolyt (loodzwavelzuur accu's in polyester en houten boten en Li-ion accu's in metalen boten). Bij het laden van een loodzwavelzuur accu kan zuurstof en waterstof ontstaan en deze combinatie is explosief. Het is dus niet zo dat een loodzwavelzuur accu een brandveilige accu oplevert, het is zo dat de accu op een 'andere manier' brandgevaarlijk is.
Door het organische elektrolyt in een Li-ion cel verdampt er veel minder van het elektrolyt dan bij een loodzwavelzuur cel. Li-ion cellen zijn hierdoor altijd onderhoudsvrij. 'Droog laden' door omzetten van zwavelzuur in de sulfaat groep en waterstof en zuurstof kan niet bij het elektrolyt van een Li-ion cel.
Een 12V Li-ion accu weegt minder dan de helft van een 12V loodzwavelzuur accu van dezelfde capaciteit. Ik heb nu 4 12V 320Ah loodzwavelzuur accu's staan van 60kg per stuk. Door het gewicht hebben deze een ingebouwde 'antidiefstal voorziening' zou ik deze vervangen door Li-ion accu's, dan wegen deze ongeveer 25kg per stuk. Even de vergelijking verder doorvoeren:
De 320Ah accu's hebben een bruikbare capaciteit van 160Ah. Zij kunnen praktisch worden vervangen door Li-ion cellen van 200Ah die ook een bruikbare capaciteit hebben van 160Ah. (met een gebalanceerde lader nog meer!) Die wegen ongeveer 15kg per stuk van 12V. Dan weegt mijn complete 48V 320Ah loodzwavelzuur accubatterij 4 maal zoveel als een 48V 200Ah Li-ion accubatterij (en ben ik mijn antidiefstal voorziening kwijt ).
Milieu technisch: Lood is een 'zwaar metaal' en de chemische verbindingen van zware metalen zijn bijna zonder uitzondering giftig (lood-wit in oude verf en lood-menie, tetra ethyl lood in benzine). Dat is ook de bedoeling bij lood menie anders werkt het niet conserverend. Een loodzwavelzuur accu is geen fijn ding in het milieu. Of een LiFePO accu veel beter is, kan niet zo worden beantwoord. Lithium, ijzer, fosfor en zuurstof zijn niet direct gevaarlijke elementen, maar in hoge concentraties zijn deze stoffen ook giftig (ja, ook zuurstof! meer dan 30% geeft na 6 uur blootstelling bronchitis). Een discussie hierover is interessant, maar levert voor mij voorlopig geen keuze op.
Indien de prijs per bruikbare spanning x capaciteit (WAh) wordt bekeken, is het moment gekomen dat Li-ion cellen goedkoper zijn dan loodzwavelzuur cellen en voor de elektrische aandrijving van mijn boot is Li-ion nu de keuze (dan komt voor mij ook de gewichtsreductie daar nog bij. Nu mijn eigen gewicht nog ).
Groet Peper.

Mooie toelichting buurman Peper!
Misschien nog goed om ook nog toe te voegen dat de chemischen samenstelling van de hier besproken accu's anders is dan van de vele honderden miljoenen lithium ion batterijen die in gereedschap, telefoons Ed gebruikt worden: de accu's zijn Lithium Ijzer Fosfaat (LiFePO4) waar de cellen van telefoon lithium cobalt oxide zijn. Die cobalt combinatie maakt de energie dichtheid (lading per gewicht) nóg gunstiger, doch die samenstelling is ook fors gevoeliger voor overladen. De ploffende batterijen in de Boeing waren ook LithiumCobaltOxide.
En nog wat: bij het massale gebruik van al die lithium cellen hoor je toch maar uiterst zelden van ploffers en branders?

Dat is inderdaad zo... Ik heb dan ook sterk de indruk dat de Nokia-problemen met de accu's door de concurrentie zijn aangedikt om marktaandeel te winnen. De Boeing met de ploffende accu was natuurlijk niet te negeren en is meteen wereldnieuws.
Overigens moet de toevoeging van Yttrium aan de Li-ion cellen zich nog bewijzen, maar op de 'Tsjechische' website zijn de verhalen hierover indrukwekkend goed.
In mijn MTS-e tijd werd er wel heel indringend gewaarschuwd voor de gevaren van loodzwavelzuur accu's aan de lader. Toch heb ik nooit gehoord over 'waterstofbommen' bij het laden van loodzwavelzuur accu's.

@TS: Of je een speciale MPPT lader nodig hebt hangt sterk af of je ruim in je capaciteit zit of dat je kleinere accu's snel vol wil hebben. In het laatste geval kom je mogelijk voor de problemen te staan zoals prof. Ockels op zijn reis naar de Caraïben. De schroefgenerator moest met een touw worden afgeremd om overlading van de kleine accucapaciteit te voorkomen. (of ze moesten meer verbruiken)
Bij de inzet van laadstroom shunts (laadstroom balanceerders) wordt de toevoer van stroom uiteindelijk kortgesloten bij een volgeladen cel. De balanceer schakeling 'vermoordt' dan al het vermogen dat door de zonnepanelen wordt toegevoerd en zet dit om in warmte. Het zou jammer zijn als je hierdoor lading voor je accu's mist omdat deze leeg zijn tijdens een periode zonder zon (bewolkt weer) en vol zijn als de zon schijnt. Een MPPT lader haalt het maximale uit een zonnepaneel dat de zon erin stopt en werkt dit op (boost) naar de juiste spanning voor het laden van de cellen. Is dit nodig? Bij loodzwavelzuur accu's is het zo dat de accu's sneller verslijten als ze niet helemaal 'vol' zijn. Voor LiYFePO li-ion cellen geldt dit niet en het is dus niet nodig om ze 'meteen' weer te laden. Li-ion cellen mogen dus pendelen tussen leeg, kwart vol, half vol, driekwart vol en vol. Bij NiCad moet je dit echt niet doen, ze overlijden dan bijna direct door het geheugen effect. Je hebt dus niet echt een MPPT lader nodig (het mag dus wel).
Wat je niet moet doen is een zonnepaneel regelaar gebruiken voor loodzwavelzuur accu's om je Li-ion cellen op te laden. Dan kom je een paar Volt tekort om ze helemaal vol te krijgen en kun je geen gebruik maken van de totale capaciteit van de accubatterij. Li-ion cellen kunnen gebruikt worden als startaccu. Ze kunnen de startstroom leveren 'met twee vingers in de neus'. Geen probleem. Indien je de cellen weer laadt via de generator of dynamo van de motor, moet deze wel iets hoger worden afgeregeld. Zo niet, dan krijg je de startaccu niet meer helemaal vol.
Groet, Peper.

Peper,

Die lithium accu kan dus pendelen van bijna leeg tot niet helemaal vol.
Ze hebben een iets hogere laadspanning nodig om helemaal vol te geraken.

Lees ik deze stelling zo op de juiste wijze?

Dan kan dus alle normale laadapparatuur gewoon gebruikt worden.
De accu wordt dan wel niet 100% geladen, maar wanneer dat niet hindert bij Lithium, dan kun je dus gewoon die accu´s plaatsen
Je hebt dan wel niet de volle capaciteit, maar ..ach.. ze zijn een stuk lichter en kleiner, dus is dat prima zo.

Heb ik later weer geld beschikbaar, dan koop ik wel een Lhitium lader, die dan inmiddels ook weer verbeterd zijn.

Is dat een redelijke conclusie?

Bij wijze van post scriptum:
Li-ion cellen worden warm bij het laden. De ontwikkelde warmte is afhankelijk van de laadstroom. Als dit een punt van zorg is, kun je beter losse cellen nemen, die raken hun warmte beter kwijt, is duurder, maar minder zorgen. Koelen hoeft alleen bij zeer hoge laadstromen (meer dan 3c) in warme omgevingen zoals de tropen.
P

@Saeftinge:
Je leest de stelling op de juiste wijze: het ontbreken van een 'geheugen effect' maakt pendelen tussen de verschillende ladingsniveaus mogelijk.

Maar... Wat noem je normale laadapparatuur? Computer gestuurde laders voor loodzwavelzuur accu's houden er hele andere laadmethoden op na dan een goedkoop gelijkrichtertje van de Aldi. Dat kan vervelend zijn voor een Li-ion accu. Gebruik je laadstroom balanceerders voor elke cel, dan kun je de Li-ion accu best op zo'n goedkoop ladertje opladen. Ze worden dan ook helemaal vol omdat een eenvoudige lader wel tot 18V gaat en dan nog maar een heel klein beetje stroom levert (druppellading).
De vraag is; hoe worden je accu's geladen? Zonnepaneeltje? vier laadstroombalanceerders over vier Li-ion cellen en gaan met die banaan!
Groet, Peper.

Interessante discussie en het is dus niet zo risicovol als ik eerder dacht om (standaard) laders te gebruiken.
Gezien de hoge kosten per Ah lijkt het me wel wenselijk om juist wel de volledige capaciteit te gebruiken, dan wordt het plaatje iets aantrekkelijker.

Wat is nu het verschil tussen een "loodaccu compatibel" Li batterij (dus met ingebouwde intelligente/bewaking) en een kale Li batterij in termen van performance als ik ze beide laad met een standaard lader? Hoe moet ik m'n Victron instellen (float en absorptiespanning?). Max 1C (al ik red maar 70A) kan totaan een bepaalde celspanning en dan op constante spanning houden? Hoe hoog moet die spanning dan zijn irt de max celspanning? Dan schakel je dus de geavanceerde 4-traps karakteristiek uit en wordt het een stroombegrenste spanningsbron... Als je lader zo flexibel is scheelt dat een aparte lader, maar hoe zit het met temp beveiliging en shunt-toestanden? Krijg een idee dat wat altijd veilig is, verre van optimaal is...

Zomaar wat vragen...

Lithium zijn dus 4 cellen in serie die gewoon geladen kunnen worden met panelen, generator, Walstroom of wat dan ook, zolang de spanning maar onder de 14,2-14,4 volt blijft??

Ze worden dan niet helemaal vol geladen, maar dit is geen probleem. GEEN geavanceerde laders nodig! En dat is fijn!!!!

Een mogelijk probleem schuilt in het ongelijk laden door de altijd aanwezige, minimale exemplarische verschillen tussen de cellen.
Een oplossing daarvoor is een balanceerder.
Kan dit een zeer klein 3,4 a 3,7 ladertje per cel zijn?
De voeding hiervan kan niet uit het boordnet komen, bedenk ik net. Want geen enkele cel is echt vol, er zou dan een vorm van "rondzingen" ontstaan.

Hiervoor moet dus iets speciaals aan geschaft worden, of het moet van de walstroom aansluiting komen.

Ik vermoed dat hiervoor en speciaal egalisatie circuitje bestaat.

Hoe vaak moet er geegaliseerd worden? per dag, week of maand?
Wanneer het dagelijks is, is dat lastiger dan maandelijks.

Het niet helemaal de capaciteit kunnen benutten is , wanneer je het met loodaccu´s vergelijkt, niet zo erg.
Van lood accu kun je maar dik 50% benutten

Wat samengaat met Lithium is dus egalisatie.
Dat kost ook iets en moet dus bij de prijs opgeteld worden.

Juiste zienswijze?

@Nachtvlinder:
Ik denk dat je de Victron voor 70A laadstroom nooit zo kunt instellen dat deze goed werkt voor een li-ion accu met ingebouwde charge-controller/balanceerder. Dit toestel is gemaakt en ingesteld voor 'dikke' loodzwavelzuur accu's en past zich aan op de eigenschappen van dit soort accu's. De ingebouwde 'intelligentie' is helaas niet zo slim dat dit kan worden aangepast voor Li-ion accu's.
Even zo goed wat gegevens voor Li-ion cellen:
LiFePO:
minimale spanning: 2,8V per cel
maximale spanning: 3,7V per cel
initiële laadspanning: 3,8V en het venijn zit hem in de staart: deze waarden moet je van de fabrikant opgegeven krijgen, want het kan per serie verschillen. Je begrijpt dat een intelligente lader niet zo intelligent is om even contact te maken met China (daar komen de meeste Li-ion cellen vandaan) om te vernemen wat voor deze serie Li-ion cellen de optimale spanningen zijn (en dan houdt de lader soms ook nog rekening met de temperatuur).
LiYFePO:
minimale spanning per cel: 3,1V (2,8V wordt soms ook genoemd)
maximale spanning per cel: 4V
initiële laadspanning per cel: 4,2V En de opmerking hierboven geldt nu ook hier.
Indien cellen met ingebouwde (of opgebouwde) laadstroom shunt worden opgeladen met een stroombron en een 'dikke' laadstroom, zal de laadstroom shunt bij het naderen of bereiken van de maximale spanning alle stroom omleiden. Daar wordt die shunt behoorlijk warm van.
Voor loodzwavelzuur accu's geldt: Langzaam laden (met 0,1c) is het best. Li-ion cellen kunnen sneller worden geladen (tot 3c), maar langzaam laden vinden ze ook 'fijn'.
De laadstroom shunt moet worden afgeregeld op de maximale spanning. Daarboven sluit deze de lader kort. Hoe de lader op deze kortsluiting reageert is niet te zeggen. Indien deze dan de volledige 70A door de shunts laat lopen, worden deze zeker te warm en zullen doorbranden en vervolgens gaat de cel dan ook naar de knoppen.
Voor een dergelijke lader moet de fabrikant bereid zijn de ingebouwde intelligentie aan te passen op li-ion cellen. Dan moet rekening worden gehouden met eventuele ingebouwde 'charge controllers' in de cellen van de accubatterij.
En... wat noem je optimaal? Zo snel mogelijk opgeladen? Dan wordt het moeilijk. Als je optimaal definieert als 'een zo goed mogelijke chemische omzetting van de platen naar een geladen toestand', dan zal het nooit snel gaan.
In economische studies zeggen ze wel: "je hebt snel, je hebt goedkoop en je hebt hoge kwaliteit en je kunt er maar 2 tegelijk hebben, nooit alle 3!"
Een Aldi gelijkrichtertje is goedkoop en kan de accu's met een laadstroom shunt kwalitatief heel goed opladen, maar het gaat niet snel.
Een Victron acculader tot 70A is zeker niet goedkoop, maar laadt snel en kwalitatief goed op, maar doet dit waarvoor het gemaakt is: loodzwavelzuur accu's zonder laadstroom shunt.
De afgifte van de opgeslagen energie is gunstiger bij een Li-ion accu t.o.v. een loodzwavelzuur accu omdat de laadcyclus de 'deepest cycle' kan maken. Laad-ontlaad rendement maakt elkaar niet veel. Een standaard lader bestaat voor mij niet, die standaard is bepaald voor de soort accu die eraan komt en Li-ion accu's zijn niet hetzelfde als loodzwavelzuur accu's. Een stroom begrensde spanningsbron zou werken voor een Li-ion accu, maar deze gaat bij het bereiken van de eind-laadspanning deze stroom door de shunts sturen en die worden dan warm. Kun je de stroombegrenzing instellen op bv 3A, dan duurt het lang voordat een Li-ion accu netjes vol zit, maar als de accu vol zit stuur je maar 3A door de shunts en meestal kunnen deze daar wel tegen. Het blijft de afweging van kwaliteit, snelheid en prijs.
Ikzelf zie veiligheid als het optimum (beroepsdeformatie van de anesthesie assistent ) en dit komt dus met langzaam laden. Nu blijft de keus: wil je kwaliteit of wil je goedkoop, je kunt er maar 1 krijgen...
Groet, Peper.

Ik overweeg ook om Li-ion accu's aan te schaffen voor mijn wereldreis, daarom volg ik deze discussie met veel belangstelling, maar het is mij wel wat te technisch, ben maar een leek. Ik heb een paar vragen.
- Wat is 1C, 2C en 3C? Wat is de tegenhanger in A?
- Ik heb begrepen dat 1 van de verschillen met lood en gel is dat het niet nodig is om het laatste stuk te laden door middel van druppel lading. Klopt dat?
- Ik zie een paar keer staan in dit topic dat het niet mogelijk is om volledig te laden in sommige situaties, waarom is me niet duidelijk.
- Mijn plan was om onderweg met behulp van een zware dynamo (110A) op de motor in een korte periode (2 uur voor 200AH????) de accu's te laden. Gaat dat lukken? Of moet ik dat vergeten.

Gr, Robert

Peper,
als het nu zo hot wordt met die nieuwe batterijen, kan je erop wachten dat er een chipset aankomt die de jou genoemde dillema's op de beste manier oplossen.
Zo moeilijk kan het niet zijn om daarmee een echt slimme oplader te maken.

roberth schreef : C is de capaciteit van de accu, dus bij een 90Ah accus is 1C 90 ampere laadstroom. en 2C 180 ampere
roberth schreef : nou ja je wil wel graag alle capaciteit van de accu gebruiken natuurlijk. Bij de 'conventionele' accu's duurt de laatste 10% alleen erg lang om die erin te krijgen. Je kan dat ook gewoon accepteren, en het aftoppen maar laten zitten.

Zoals ik het nu zie:

Mijn lood accu 450 Ah is 5400 Wh voor de helft bruikbaar(afgerond voor de scherpslijpers) is 2700 Wh in de praktijk.

Verbruik 600 Wh per dag.
Laden winter ongeveer 1200 Wh per dag, in de zomer ongeveer 2000 Wh.

In de praktijk komt de accu nooit echt helemaal vol omdat er altijd wel een verbruiker aan staat. Dit heeft mij nog nooit een probleem of een korte accu levensduur opgeleverd.
Ik let wel zeer goed op om nooit beneden de 12 volt te komen

Hopend op het beste, maar uitgaand van het slechtste kan ik dus één sombere, windstille dag overbruggen wanneer ik alleen naar laadcapaciteit kijk, lever ik sterk in op accu lading dan net aan 2 dagen.
Dan is de accu helemaal plat, want direct uit de bron is véél beter dan via de accu.
Ik moet dan andere laadbronnen aan boren, want een lege loodaccu is in zeer korte tijd total loss.

Die Lithium accu, zoals ik het nu zie kan gewoon de lood accu vervangen met dezelfde laad apparaten .
Misschien even opletten dat die laadbronnen niet al te veel zelf gaan denken en iniatief gaan ontplooien.

De Lithium accu komt dan nooit helemaal vol, maar dat hindert niet, evenmin als diep ontladen, dus geen omkijken meer naar.
De gehele capaciteit wordt niet gebruikt, maar altijd nog beter dan de loodaccu, waarvan slechts de helft kan worden gebruikt.

Loodaccu kost nu, per aan te spreken Ah 4 euro.
Lithium komt op aan te spreken Ah op 5,00 euro, omdat niet helemaal opgetopt wordt stellen we dit op 5,25 euro.
Maar het gewicht is een stuk minder, is ook wat waard, blijft dus 5,00 euro per Ah.

Mijn accu vervangen kost dus voor lood € 900,
en voor Lithium € 1125,-
Verschil 225,- euro.

Wat heb ik daarvoor? een kleinere lichtere accu, dus meer ruimte om andere spullen op te bergen en minder gewicht om sneller te varen. En waarschijnlijk/mogelijk een langere levensduur van de accu.
Is het me dat waard? Ja voor mij wel. Zeker over een paar jaar, dan zijn de prijzen weer een beetje beter voor Lithium verwacht ik. En mijn loodaccu is nog maar 6 jaar oud, heb dus nog even tijd om een adresje te zoeken waar de beste kwaliteit te koop is voor de laagste prijs, de snelheid laat ik dan maar aan me voorbij gaan, je kunt maar twee van de drie hebben las ik eerder.

Saeftinghe schreef : Even kleine opmerking:
Vlak AGM niet helemaal uit. ALs je daarbij tot 70% ontlaadt (wat prima kan zonder de levensduur erg te verkorten) kom ik bij Victron op €2,50 per bruikbare Ah. Dat is nog de helft van Litium... Bij goedkope merken nog minder. De soortelijke energie opslag is daarmee ook iets hoger dan gewoon lood.

Verder wacht ik met je mee tot Litium nog wat betaalbaarder wordt zolang mijn AGM's het nog doen

@Roozeboos:
Afgezien van de laad-eindspanning hoeft een Li-ion acculader niet erg intelligent te zijn. Dit komt doordat de Li-ion cellen veel 'dikkere' laadstromen kunnen verwerken en dus minder problemen hebben met snel-laden. Het grote probleem zit in het onderlinge verschil in laad karakteristiek van de cellen en dat verschil is het grootst in het gebied van 0 - 20% van de capaciteit. Boven de 20% van de capaciteit kunnen de cellen heel goed in serie worden geladen en is een 'normale' accubatterij van 4 cellen voor 12V prima ('normaal' als in een start accu van een auto). De levensduur is dan ook vergelijkbaar.
Ga je 'deep cyclen' (een gebruik van meer dan 80% van de capaciteit) dan zal een loodzwavelzuur cel gaan 'sulfateren' en li-ion cel doet dat niet (kan ook niet want er zit geen zwavel in, maar 'fosfateren' zou kunnen, want er zit wel fosfor in. Dat doet een li-ion cel ondanks de aanwezigheid van fosfor ook niet). Een li-ion cel heeft onder de 20% capaciteit een hele grillige oplaad curve, die per cel verschilt. Hierdoor kan 1 cel worden overladen, terwijl de andere cel 'honger' lijdt. Een 'intelligente' laadstroom shunt zorgt ervoor dat de 'vol gegeten' cel bij het bereiken van de eind-laadspanning (ca 3,8 tot 4V) geen stroom meer krijgt en dat deze stroom wordt omgeleid naar de cellen die nog niet hun eind-laadspanning hebben bereikt. (Dat is elektronisch met een beperkte intelligentie op te lossen). De laadstroom shunt zorgt ervoor dat de spanning over de cel nooit boven de eind-laadspanning kan komen. Vier laadstroom shunts over vier cellen zorgen ervoor dat de totale eind-laadspanning van de accubatterij nooit boven de eind-laadspanning van 15,2 tot 16V kan komen.
Eenvoudige regelaars -geen MPPT regelaars- voor zonnepanelen doen dit op dezelfde manier: komt de spanning boven de 14,5V, dan wordt het paneel kortgesloten totdat de spanning weer is gedaald tot 14,5V (voor 12,6V 'natte' loodzwavelzuur accu's). De overmaat aan elektrische energie uit het paneel wordt omgezet in warmte.
Het gebruik van laadstroom shunts die het teveel aan vermogen omzetten in warmte beperken daarmee ook de stroom door de accu bij overladen en zij sluiten het zonnepaneel kort en voeren het teveel aan stroom door die kortsluiting af. Dit heeft m.i. niet veel met intelligentie te maken, maar werkt wel heel solide.
Ik twijfel een beetje of zo'n nieuwe chipset het voor wat betreft de prijs/prestatie verhouding kan opnemen tegen deze 'domme' maar betrouwbare laadstroom shunt.
Zelf ben ik bezig met een soort MPPT regelaar met 16 'eindtrappen' voor 16 li-ion cellen van 160Ah in serie (48V voor de 4kW Torqeedo, druppelladen via 2 40W piek zonnepanelen). Die 16 eindtrappen laden de 16 cellen individueel op (zwevende uitgang) en elke eindtrap schakelt af op het moment dat de eind-laadspanning van de bijbehorende cel is bereikt (als bij een laadstroom shunt). De 'chipset' is een 40106 (zes inverter buffertjes) en kost €0,10. Ik zou zeggen: 'laat ze daar maar eens onder gaan zitten!'
Belangstelling? Geef je email adres in een PB-tje en ik stuur je het schema als pdf-je (ook voor andere ZF-ers).
Groet, Peper.

Duidelijk verhaal Peper,

Vat ik het goed samen als ik stel dat er dus geen "off-the-shelf" Li lader bestaat die geschikt is om aan kale cellen te hangen en van de volledige cyclus (zeg 10-100%) gebruik te maken? Als alternatief heb ik begrepen dat je een (niet te zware) standaard
(gamma) lader zou kunnen gebruiken, maar dan maak je geen gebruik van de nuttige eigenschap om met >1C te laden EN je gebruikt dan maar de 20-80% range. Dat is 60% benutting en niet hoger dan een veel goedkopere deep-cycle accu.

Als dat zo is (of zit ik er naast?) dan lijkt me het voordeel tov deep-cycle lood (tractie of AGM) niet zo groot eigenlijk; prijs per nuttig Ah is hoger; gewicht ligt wel lager.

Als m'n loodaccu's overleden zijn zou ik op zoek willen naar een geintegreerd Li systeem (vgl laptop-accu) die EN de beschikbare cyclus (bijna maar liefst volledig) gebruikt, de juiste beveiligingen heeft en hierdoor ook snel kan laden. Begrijp ik goed dat dit systeem (nog) niet bestaat en dat het dus of zelfbouw wordt of een minder optimale oplossing?

Denk dat de weg naar volwassenheid nog wel even duurt...

@Peper,

Je potentiaalvrije "lader per cel" klinkt als een mooie oplossing die kan doen wat ik zou willen (snel, veilig en volledig laden). Weliswaar is er dan nog steeds geen temperatuurbeveiliging, wat ook niet nodig is bij bv I<0.5C ?

Hoe nu om te gaan met het geval er meerdere energiebronnen zijn? Zou je jouw lader kunnen voeden vanuit dynamo, walstroom en PV? De spanning per cel lijkt me laag genoeg om ruimte te hebben slimme dingen te doen in het ingangscircuit. Mooie is dat de shunts over de cellen niet meer nodig zijn, waarbij de ingangsimpedantie van die lader juist oploopt ipv zich als een kortsluiting te gedragen naarmate de cellen vol raken (net als een loodaccu!). Zou dit geheel dan gevoed kunnen worden door ofwel walstroom (evt via lood-lader), PV en/of dynamo? Of zijn we nu aan het convergeren naar de Mastervolt/Victron benadering waarbij een loodaccu direct uitgewisseld kan worden met dit geintegreerd idee?

Wat denk jij hierover Chris?

@Nachtvlinder:
Je hebt een schema in jouw privé mailbox.
Het (nog niet uitgeteste) schema is dat van een 'alles etende' lader, die 16 zwevende uitgangen heeft voor 16 cellen van 3,8V eind laadspanning. Als die spanning wordt bereikt stopt de lading voor die cel waar de eindspanning is bereikt. De energie wordt dan verdeeld over de andere eindtrappen voor de andere cellen en deze laden dan iets meer op. Net zo lang tot alle cellen 100% vol zitten.
Het is dus wel mogelijk de hele laad-ontlaadcyclus te gebruiken (20%-100%) en omdat elke cel individueel wordt geladen en gecontroleerd, zou je zelfs kunnen ontladen naar 0% (beter van niet, maar de lader raakt er niet van in de war en blijft laden tot de cel vol zit. Zie het als een nest jonge vogels, zolang ze de snavel open doen, wordt er wat ingestopt. Zit een vogeltje vol, dan houdt die de snavel dicht en wordt er ook niets meer ingestopt.)
De lader 'eet' alle stroom/spanningsbronnen waarvan de spanning niet boven de 24V komt, anders overlijdt de spanningsregelaar van de 'chipset'. Daar zou je met een buck-boost ic-tje een nog veel grotere range mee kunnen bereiken, maar of dat veel meer bruikbare laadstroom oplevert?
Het gaat hier niet om 'dikke' laadstromen, dus snel wordt het nooit! (en warm wordt het dus ook niet, daarom geen temperatuurbegrenzer o.i.d.) Twee uur voor afvaart snel even de accu's laden, is niet mogelijk met dit systeem.
Het systeem biedt juist wel mogelijkheden om via de alternator/dynamo van de motor te laden en vervangt daarmee scheidingsrelais, keercellen en mosfet diodes. Ook nu geldt: maar niet voor het snel volproppen van de accu.
Een goedkoop 4-5A ladertje van de Gamma kan ook de energie leveren voor dit systeem. Maar het blijft langzaam.
Zonnepanelen zijn ideaal, de energie toevoer is dan zeer wisselend, maar op de lange duur komen de accu's wel vol.
Windmolens zijn gemeen: hun open klemspanning kan soms boven 100V uitkomen (12V windmolen, onbelast gemeten bij een 'ongeregelde' windmolen van het Savonius type). In dat geval moet er een overspanningsbegrenzer zijn. Laadt je direct uit een windmolen op en gebruik je laadstroom shunts per cel, dan hoeft dit niet. De laadstroom shunts vormen dan tevens de overspanningsbeveiliging. Ook voor windmolens geldt: de toevoer is wisselend, maar het werkt ook 's nachts.
Als je 'snel' uit je lijst van eisen schrapt en genoegen neemt met 'veilig en volledig' kom je een heel eind. Je kunt dan 'voordelig' toevoegen!
Groet, Peper.
[edit]
PS, vroegah had de NS ook zo'n slogan: "Vlug, veilig en voordelig". 'Vlug' is er inmiddels wel vanaf, 'voordelig' is het ook niet meer, 'veilig'... het is betrekkelijk veilig om per trein in Nederland te reizen, er gebeuren wel ongelukken, maar de frequentie is laag, mede doordat er zoveel uit de dienstregeling wordt geschrapt als er blaadjes op de rails liggen.
P.

peper , kan je mij ook es dat schemaatje sturen? Ben wel benieuwd!

Peper, Ik ben ook wel benieuwd hoe je e.e.a. bedacht hebt. Wil je mijook een schem doen toekomen? alvast bedankt.

Groet,
Rob

Mag ik ook zo´n schema?

Misschien handiger hier te plaatsen? Dan heeft iedereen het met één keer opladen.

Ok, werkt dit? Op FF krijg ik het bestand niet ingevoegd.

Dit komt uit Chrome.

Groet, Peper.

[Edit:]
Ja dat werkt!
P.