Onderwerp: ervaring met lithium-ion accu

afgelopen zaterdag ben ik bij een bijeenkomst geweest over lithium-ion accus. zag er zeer goed uit, en mooie ervaringen.
heeft iemand anders ervaring met dit type accus?
tnx Jaap

Peper kom er maar in..

Geen ervaring met lithium ion accu's aan boord, maar wel veelvuldig gebruikt in diverse projecten.

An sich is dit natuurlijk een super accu. Veel sneller te laden, en veel dieper te ontladen dan standaard lood accu's. Ook zijn best grote piekstromen mogelijk, zonder dat de accu stuk gaat. Ook de energie dichtheid is hoger dan lood accu's.

Maar aan al dat moois zitten ook wel wat nadelen. Allereerst de prijs, die is beduidend hoger. Dan de laadapparatuur, die is complexer, en echt compleet anders dan lood accu's. Een gewone alternator/dynamo kun je niet gebruiken. En verder zal er iets van een beveiliging moeten zijn tegen te ver ontladen. Onder een bepaalde spanning (3V per cel) gaat ie echt definitief stuk.

En beveiligen tegen overladen!! Nog veel gevaarlijker!! Been there done that, dont want the t shirt!!

Ja. Zoals ik zei, laden is compleet anders. Het proces moet echt goed in de hand gehouden worden, anders gaat het fout.

Laders die bij zonnecellen zitten, gewone en MPPT, kunnen niet gebruikt worden. Zelfde voor windmolens.

Aan de andere kant, elke laptop, tablet of phone is uitgerust met Li-on accu's. Het is geen nieuwe technologie, alleen anders dan lood accu's.

Dat je compleet andere laders moet gebruiken voor Li-on is volgens mij niet waar. Zag laatst in de handleiding van een Victron mppt lader dat ie ook een instelling voor Li-on kent.

Ook kun je je vertrouwde alternator nog steeds gebruiken, alleen krijg je je Li-on accu niet helemaal vol en zal er voor die situatie extra laadcapaciteit moeten zijn vanuit bijvoorbeeld zonnepanelen e.d. Om een 100% geladen accu te krijgen. Hierover is reeds een uitgebreid artikel geschreven op dit forum; om- en verbouw elektrische installatie Dufour 36 Classic.

Michel

Een loodaccu wordt in 3 stappen geladen: bulk absorptie en float. Dat ziet er in een grafiek ongeveer zou uit:



En Li-ion cel is echt compleet anders. Die kent helemaal geen bulk absorptie en float.



Verder moet je om een Li-on accu in conditie te houden de cellen moeten balanceren. Forum lid @peper heeft daar al veel over geschreven.

Ik zie niet hoe een dynamo die alleen bulk en absorptie kan laden, ineens de laadcyclus van een li-ion zou moeten doen, en dan ook nog de cellen zou moeten balanceren.

Hier ook wat info:

www.zeilersforum.nl/index.php/...on-batterijen#624198

Grt Hans

Doe ik dan maar Roozeboos...

Ik sloot dit jaar het derde seizoen elektrisch varen af. Het derde jaar voor mijn 5kWh 48V 100Ah accubatterij met Li-ion accu's van de LiY ferrofosfaat technologie.
Zij worden geladen met 80Wp zonnepanelen en worden door een absoluut basaal BMS beschermd tegen overladen en op 3,8V per cel gebalanceerd bij een laadstroom onder de 2A. Elke cel heeft deze laadshunt/balancer. Deze werkt als een 'super Zener'.
Ik gebruik eigenlijk helemaal geen lader maar een SMPS met een enkele spoel (ook bekend onder de naam 'joule thief' en ook onder de naam 'blocking oscillator') en boost de spanning uit het zonnepaneel op naar 58V.

Li-ion cellen van de ferrofosfaat technologie hebben een Ri van 1 tot 5 milliOhm en een laad/ontlaad rendement van 95 tot 97%. Hierdoor gaat er zo weinig vermogen in deze Ri verloren dat de cel nauwelijks opwarmt bij het laden. Bij overladen wordt alle overbodige energie in de cel gestopt en dan wordt deze wel warm. Li-ion cellen hebben een soort olie als 'elektrolyt' en dat is brandbaar als het te warm wordt. Omdat de cel niet snel warm wordt is het gevaar van brand in LiYFePO₄ accu's kleiner dan de kans op ontploffing van waterstofgas uit een loodzwavelzuur accu.
Let wel: Li-ion accu's van de kobalt oxide technologie hebben een hoger Ri en worden bij gewoon laden wel warm en kunnen dan zelfs ontploffen. Li-ion accu's van de Li polymeer technologie hebben ook een hogere Ri en kunnen bij overladen ook ontploffen (Nokia telefoon syndroom en er heeft zich bij Boeing een ontploffingsprobleem voorgedaan bij Li polymeer accu's.)
De meeste warmte ontwikkeling komt voor bij loodzwavelzuur accu's met een laad ontlaad rendement van ca 50 tot 70%. Bijna de helft van het geladen vermogen wordt omgezet in warmte en doet het waterige elektrolyt verdampen en gedeeltelijk omvormen naar waterstofgas en zuurstofgas.
Met een goed werkende balancer kun je LiYFePO₄ accu's met ongeveer elke energiebron laden met 1c. Je hoeft dat ook niet snel te doen om sulfatering voor te zijn, er zit geen sulfaat in een Li-ion accu. Li-ion accu's van de ferrofosfaat technologie kennen geen zelfontlading en geen geheugen effect (in tegenstelling tot de Li-ion polymeer technologie) en gaan meer dan 2000 cycli mee (2500 cycli is inmiddels beschreven!) voor dat de nominale capaciteit is teruggelopen tot 80%.
De Li-ion cel van de ferrofosfaat technologie kun je bijna helemaal leeg ontladen (spanning < 2V). Het probleem komt dan in de vorm van zeer grote spanningsvariaties die nodig zijn om de cel als een oude elektrolytische condensator te 'formeren'. Voor een laadstroom van enige betekenis kan dan tot 5V laadspanning nodig zijn. Daarom wordt aangeraden de cellen initieel te laden met 4V en daarna niet meer dan met 3,8V als eind-laadspanning. Bij een laagste celspanning van 2,5V komen deze spanningsvariaties niet meer voor. De cel zit bij 2,5V nog voor 20% vol.

Nieuwe technologieën in de ionen accu's zijn:
de Li-titanaat technologie (nominale celspanning 2,6V, Ri < 10uOhm, laden met 10c is mogelijk!)
de Aluminium ion accu.


Li-ion accubatterij in mijn 'modderschuit'.


Balancers op elke cel.


Meesturende Torqeedo 4kW als 2e aandrijving.

JB: is het nog wat geworden met PSV?

Groeten, Peper.

Waarom gaat de gemiddelde laptopaccu eigenlijk veel sneller kapot dan die 2000 cycli?

allen dank, maar moet ik het nu wel of niet doen?

Daar is geen antwoord op, alleen meningen. En je "moet" natuurlijk niets

@JohnBerg:
De alternator of dynamo balanceert de cellen niet, dat doet een laadshunt. Voor 4 LiYFePO4 cellen is een eind laadspanning van 14,8V van toepassing. Een alternator komt niet boven de 14,5V en kan een Li-ion accu niet overladen. De spanning is daarvoor niet toereikend.
Bij het toepassen van een bypass in de vorm van een shunt over de cel, wordt de spanning netjes per cel verdeeld.
Ik mail je wel het schema dat ik daarvoor gebruik.
Groeten, Peper.

Peper schreef :
Wel erg off topic, maar gewonnen met 3-1

n.b. Uit mijn voorgaande posts zou iemand de conclusie kunnen trekken dat ik negatief zou zijn over Li-ion accu's. Maar dat is zeker niet waar! Als ik nog eens alles zou moeten vervangen (accu's, zonnepaneel, windmolen, accumonitor en dynamo) dan zou ik zeker Li-ion's overwegen.

Nachtvlinder schreef :
Omdat het een lichte Li-ion polymeer accu is, die gaan hooguit 1000 cycli mee of een maximum van 3 jaar.

Helaas voor jou

Maar ze hebben dan wel de hoogste energie inhoud tegen het laagste gewicht. Je hoeft dus niet veel te dragen.

Groeten, Peper.

alegria schreef :
Dat vroeg je niet, je vroeg naar ervaring en die heb ik je mee gedeeld! (op de voor mij gebruikelijke veel te breedsprakige manier!)

ZF heeft Peper's accu calculator in de downloads. Daarmee kun je zien wat een accu werkelijk kost (in € per kWh gedurende zijn levensduur). Misschien vindt je daar argumenten voor of tegen mee.

Je zult begrijpen dat ik zou zeggen: 'Je moet het doen'. Dat is alleen omdat ik het ook heb gedaan!
Als je bij forumlid Sunday informeert zal hij waarschijnlijk hetzelfde zeggen, dat komt kennelijk door de lucht in Oosterbeek (hij woont bij mij in de straat). Hij vaart minstens 5 jaar met Li-ion accu's. In zijn ervaring met deze accu's zijn tenminste 2 rondjes Noordzee opgenomen.

Groeten, Peper.

Er is genoeg deskundigheid hier. Het enige wat ik kan toevoegen is gebruikers ervaring. Nu na anderhalf jaar LiYFePO4 accu's en een redelijk intensieve tocht Azoren visa versa het ons goed bevalt. Natuurlijk is een eindoordeel pas over een jaar of 10 te geven. Directe voordelen zijn nu al, lager gewicht, veel hogere rendement en het gemakkelijker langere tijd aan boord leven waarbij de elektrische energie nivo "zweeft" tussen 20% en 80% zonder dat dat schade zou opleveren aan de accu's. Tijdens de drie maanden tocht zijn de accu's hooguit 4-5 keer echt vol geladen. Lood accu's is mijn ervaring verdragen dit gebruik slecht. Voor LiYFePO4 zou dit juist een langere levensduur moeten geven. Dit moet zich echter nog bewijzen.

allen dank voor het meedenken

Peper, kwam deze tegen : www.ti.com/lit/ds/symlink/bq76pl455a-q1.pdf

Dank roozeboos! Dat is niet zo maar een geregelde lader, dat is een serieuze laadcomputer met individuele uitlezing van elke cel. Ik ga hiervoor even tijd nemen.
Het is ook wel wat voor 3noreen. Ik beschouw hem als de ongekroonde koning van de Li-ion accumonitoring.
Groeten, Peper.

roozeboos schreef : Mooi.
Per duizend gaan ze $14.95 kosten.
Je kan een sample bestellen: www.ti.com/product/BQ76PL455A-Q1/samplebuy

Blog over het ding: e2e.ti.com/blogs_/b/behind_the...pr-blog-20151210-wwe

3Noreen heeft helaas de kennis en kunde niet om zo'n SMD chip op een board te plakken met de daarbij behorende interfaces. Wel wordt het e.a. met aandacht gevolgd. Met de stille hoop dat dit in een vorm die voor mij toepasbaar beschikbaar komt. Zelf zou ik niet veel verder komen dan op elke cel een arduino te plakken die via een fed een DC-DC koppeling de overtollige energie terugvoert naar de nog niet volledig geladen cellen. Maar daar een echt betrouwbaar geheel van maken zal mij waarschijnlijk niet lukken.

Dit soort spullen lijken er voornamelijk op gericht zo effectief mogelijk de accu's opgeladen te krijgen. Iets wat voor ons omdat we langere tijd aan boord verblijven minder noodzakelijk is. Tijdens het verblijf aan boord probeer je de accu's zo groot te hebben dat de fluctuaties in je energie balans vereffend worden en de lading tussen de 10 en 90 % bevind.
Een ander ding is dat je niet wilt dat je accu's een vroegtijdig einde vinden. Daarvoor lijkt een goede bewaking per cel zinvol.

Ik wil er wel een ontwerpje van maken hoor

Mooi! Bestel je dan ook een sample? Kun jij vast wel loskrijgen met jouw track-record?

roozeboos schreef :
Volgens mij heb je dan een goed product. Niet at je er al rijk van wordt, maar het is wel de toekomst.
Centrale kast met 2,5mm2 naar de accu's, voor 2 accubanken?