Onderwerp: Mogen LiFePo accu's liggen?

Op het risico af dat iemand zegt dat met de zoekfunctie te vinden is.....

Eigenlijk ook een vraag aan Peper of Hans
Mogen LiFePo pakketten liggend gemonteerd worden? Of op hun kant gemonteerd?
Ik heb een aantal kandidaat cellen op het oog:

nl.aliexpress.com/item/3303523...0.0.0.816c2e0eJUGOMi

nl.aliexpress.com/item/3301730...0.0.0.816c2e0eJUGOMi

Om eventueel te passen in het bestaande (RVS) accurek zou het kunnen zijn dat ze liggend beter uitkomen.

liggend wel, maar ik zou ze niet op elkaar leggen. Hou er wat ruimte tussen.
Maar goed, wie ben ik.

Ze mogen op hun smalle kant liggen, niet plat. De platen moeten in het electrolyt blijven staan. Plat op de zijkant liggen de ondersten geheel doordrenkt en vallen de bovenste droog.

Meestal kunnen ze staand gemonteerd worden en nog in een andere positie op hun zijkant.Echter niet elke fabrikant wil daar garantie op geven.Is erg afhankelijk van wat voor cel je gebruikt cylinders, prismatic, pouch of alu cellen. Gezien de gelinkte website verwacht ikd at ze pouch cellen in een alu behuizing stoppen dan hangt het zakje aan de terminals als je ze dan op zijn kant legt hangt alles aan 1 tabje.

Kijk heren, dank, dat zijn bruikbare antwoorden!

Als ze kunnen staan, dan doe ik dat, zeker met het steekhoudendende argument dat de platen dan goed in het elektrolyt blijven.

via google:
Mechanical Installation

It was once thought prismatic cells could be operated in more or less any position as they do not really contain free liquid. Nowadays manufacturers are a lot more prescriptive with installation position. In most instances, the only acceptable position is upright, vent cap and terminals on top (Sinopoly, Winston). Sometimes it may be acceptable to mount them on edge, with the terminals on the side (CALB). This may vary not only between manufacturers, but also between cell models, so seeking specific guidance is a sensible step if an odd installation position is being considered.

When questioned, Sinopoly indicated that installing the cell in any other position than upright would cause some of the plates to run dry after a while, damaging it. Installing them flat on their side is out of the question in all cases.

The cells must be installed securely in such a way that no movement is possible in relation with each other, or it will stress the terminals and link plates. Prismatic cells should also be clamped together between compression plates as the application of a modest amount of pressure helps with preventing electrode delamination, even more so in the presence of shocks and vibrations as found on marine vessels. It also helps with preventing the internals of the cells from shifting in case of violent shock, which can lead to internal cell short-circuits. Clamping is a common warranty condition from manufacturers. Strapping the cells together is simply not good enough for that matter.

The bank must also be installed in such a way that it can’t shift and nothing can come and short-circuit the cell terminals. This can involve fitting a cover over the cells.

WADnWIND schreef :
Ik had mijn LiFePo4 accu's onder een hoek van 45% liggen. Tegen de huid vd boot aan. Na een jaar was 1 vd cellen kwa capaciteit gehalveerd. Ik heb een sterk vermoeden dat dit ligt aan het schuin leggen van de accu's.

Duidelijk.

Rooz; bedankt voor je moeite, erg duidelijk verhaal.

oh is niet van mij hoor, tweede hit op google...

Fabrikanten zijn inderdaad voorzichtiger geworden met het goedkeuren van andere posities dan rechtop. En zelfs dan zijn er leveranciers die cellen boven de 200Ah afraden voor gebruik op bewegende locaties zoals een jacht:

Cell Sizes
Single 3.2V prismatic LiFePO4 cells can nowadays be obtained in huge capacity, as high as 10000Ah. Commonly available cells range between 40Ah and maybe 1000Ah. It should be pointed out that the larger sizes are intended for stationary applications where no accelerations, vibrations or shocks are ever experienced.

A sales manager at Sinopoly I was talking to was adamant about using 100Ah or 200Ah cells only for assembling marine battery banks, with 100Ah being preferred and 200Ah acceptable. Large cells simply don’t have the structural strength-to-weight ratio required to be taken to sea on board small crafts and would exhibit shortened life due to internal mechanical damage arising from on-going vessel motion. It is common sense: as a cell becomes larger, its internal weight increases much faster than the rigidity and surface area of the casing and the casing is all what holds the plates together in a prismatic cell.

Failures have been reported on vessels equipped with 700Ah cells following ocean passages: some cells were suddenly found to be losing charge inexplicably, rendering the battery bank completely unmanageable and the matter ended in a complete write-off. All big-brand commercial marine lithium battery packs on the market today are built from cells no larger than 200Ah.


roozeboos schreef :
Zelfs een gerenommeerde fabrikant als Mastervolt heeft in haar eerste MLI Ultra serie LFP accu's naar mijn idee het belang van een structurele ondersteuning van de cellen onderschat.

O.a. autofabrikant Tesla (overigens geen LFP maar LiCoMn zoals forumlid Peper mij terecht corrigeerde) en SUNBEAMsystem (waarvan ik momenteel de LFP accu's bij ons aan boord test) verstevigen de interne structuur door hun accu's uit cilindrische cellen op te bouwen. Maar aan dit soort accu's hangt wel een prijskaartje.

Naarmate de jaren verstrijken zal er meer praktijkervaring met diverse LFP accu's op boten worden opgedaan, en is de extrapolatie die nu soms nog plaatsvindt (o.a. over de levensduur) niet meer nodig. Mijn persoonlijke inschatting is dat bij het samenstellen van accubanken uit kleinere (100-140Ah) prismatische LFP cellen (die je vervolgens ook goed ondersteunt) de mechanische sterkte op een zeiljacht voldoende is.

@WADnWIND: Ik ken de kwaliteit van de cellen uit je linkjes niet maar met name met de kleinere cellen uit de eerste link zou zeker een mechanisch robuuste LFP bank voor aan boord te bouwen moeten zijn.

De tijd zal leren hoe de verschillende bouwwijzen en installatie posities (LFP bij een boegschroef in de punt wordt minder wenselijk geacht) zich op langere termijn houden op kleine boten met relatief veel beweging.

zo zit het bij mij wel.
lfp als boegschroef accu.
goed vast klemmen is wel nodig dan.


Goed vast klemmen heeft nog een voordeel.
als je starre verbindingsstukje tussen de cel polen maakt loop je het risico dat die enigszins los komen door het werken en dan een klein oxide laagje tussen de cel pool en het doorverbinding stripje komt. Dit kan de werking van de de hele bank negatief beïnvloeden.
Het ene materiaal is daar mee gevoelig voor dan het andere.
Dit is al eens voorgekomen met aluminium strippen in de praktijk.

Het beste gebruik je dus kabel ogen en koperdraad om de cellen door te verbinden.
dan kunnen de polen zich los van elkaar bewegen.

Prijzen beginnen wel erg interressant te worden. $460 = €415 voor 123 Ah. Vergeleken met een loodaccu van 130Ah voor €230, per bruikbare Ah iets goedkoper

Sprokkie schreef :
Voor de cellen zelf zou het beter zijn als er geen beweging meer mogelijk is tussen de afzonderlijke cellen bij de maximale versnellingen van de boot. Je kunt dan ook gewoon weer verbindingsstrips gebruiken in plaats van kabel. Voor bij de boegschroef (zeker bij een vlak onderwaterschip dat nogal eens op de golven klapt) is een LFP bank (prismatic cellen) alleen met bijzonder stijve behuizing (en kleine cellen) robuust genoeg te maken om interne schade op termijn uit te sluiten.

Er is voor zover ik weet nog onvoldoende praktijkervaring om zinvolle toleranties uit te kunnen destilleren, hopelijk (en mogelijk) levert het bij jou ook op termijn geen problemen op.

Wel goed dat je dat gevonden hebt, Hans. Een punt om rekening mee te houden.
Dingen kosten genoeg, en moeten wel heel blijven.

Cellen mogen niet start verbinden worden via de polen! Nooit! De thermische uitzetting alleen al kan enorme spanningen op de polen geven waar de behuizing niet tegen kan.

De verbindingsstrips die worden verkocht zijn gemaakt uit meerdere zeer dunne laagjes koper die in een klein bochtje gaan.

boarderbas schreef :
Goede aanvulling. Inderdaad niet zelf gaan prutsen met rechte aluminium of koperen strips.

De starre behuizing (lichte compressie) voorkomt interne schade in de LFP cellen. Als je de cellen goed hebt gefixeerd (en opgesloten zodat ze niet kunnen vervormen) kun je volstaan met de verbindingsstrips en zijn kabels niet nodig.

Of die thermische uitzetting werkelijk heel grote spanningen oplevert weet ik niet, in mijn research is dat niet als een belangrijke bron van defecten boven komen drijven. Onderdimensioneren van de verbindingsstrips waardoor ze (erg) warm worden lijkt me sowieso geen goede zaak.

Nou er rijden heel wat autos rond met starre verbindingen hoor. Als zijn dat nog lithium's.
Deze zijn met bouten en moeren, maar de meesten zijn gewoon gelast.

Sprokkie schreef :
Zo had ik het ook bedacht, mede omat ik voldoende ogen en kabel heb en de stromen bij ons altijd onder de 10A blijven (totaal gebruik). het gaat mij om de capaciteit, niet om de grote stroom levering.

Dan nog een vraag aan de LFP ervaring deskundigen;
Is er, met het oog op de scheepsbewegingen en de zakjes in de cel, nog voorkeur of de cellen langsscheeps of dwarsscheeps opgesteld worden?

roozeboos schreef :
Chris, ik zie toch duidelijk een bochtje in die verbindingsstrips! Jij noemt dat start, ingenieurs noemen dat gedilateerd.

Staan of kantelen...
Staan heeft altijd de voorkeur. Het elektrolyt (een complexe gehalogeniseerde koolwaterstof verbinding) is in een poreus scheidingsmateriaal opgenomen (vgl AGM loodaccu) en zal niet 'klotsen'. Het kan wel 'uitzakken' naar het laagste punt.
Is dat laagste punt een groot plat vlak, dan zal er een groot volume aan elektrolyt slechts een beperkte hoogte innemen. Het 'droogstaande' deel van de cel is dan verloren voor ladingopslag en de capaciteit van de cel neemt dan af. Net als bij loodaccu's.
Bij een staande cel is het laagste punt een rechthoekig vlak en het elektrolyt zal beter over het celvolume worden verdeeld en meer plaatoppervlak beschikbaar maken voor ladingsopslag.
Bij een 'gekantelde cel' is het onderste vlak vaak kleiner dan het onderste vlak van een staande cel. Het elektrolyt staat dan 'hoger' maar de afstand van onder naar boven is dan ook groter... Het verschil tussen kantelen en staan bestaat er niet bij vierkante cellen (Duhhuh). Ik denk dat je een vierkantsvergelijking moet oplossen om te zien of de cel beter kan staan of gekanteld kan zijn.
Voor OFRI: bij onder 45^o gekantelde cellen kan de situatie nog slechter worden doordat je de ruimte voor het elektrolyt tot een 'puntzak' omvormt en dat daardoor het 'droogstaande plaatoppervlak' zo mogelijk nog groter is dan bij een 90^o gekantelde cel. Ik heb daar geen ervaring mee.
Zeegang geeft wel standsverandering van de cellen, maar deze is van relatief korte duur en er zal daarbij geen significante herverdeling van het elektrolyt in de cellen optreden.

LFP cellen die ooit warm zijn geworden door overladen, gaan vaak bol staan. Dit is dan ook van invloed op de hoogte van het elektrolyt. Omsluit de cellen dan ook met één of twee (of nog meer) nylon sjorbanden en zet deze goed strak. Een strak passende accubak is ook goed, maar er bestaat het risico dat de cellen (bij uitzetten) er niet meer uitgehaald kunnen worden. Een goed passend rek dat iets ruimte kan geven bij demontage en montage, is dan beter.

Een strak passende accubak of een strak passend rek of sjorbanden geven ook minder mogelijkheid tot het optreden van beweging tussen de cellen (waar Sprokkie over spreekt) en voorkomt dan ook de vorming van een oxidelaag bij de verbindingen van de cel polen indien dit met strippen gebeurd. Alleen daarom al: gebruik (niet brandbaar en niet verzepend) sanitairvet (siliconevet) om de strippen op de celpolen te monteren.
De celpolen zijn van koper (de min pool) en van een aluminium/lithium legering (de plus pool) en niet bestand tegen hard aantrekken van de celpool bouten. Je trekt de schroefdraad zo naar buiten als je dat doet. Zorg er ook voor dat de bout kort genoeg is dat deze niet vastloopt op de bodem van de celpool, dan is het contact tussen strip en celpool onvoldoende voor hoge stromen.
Gebruik onder de boutkop een vertande ring (in siliconevet, ik heb een voorkeur voor een vertanding naar binnen) voor een goed contact tussen boutkop en bovenzijde van de strip. Is de bout te lang voor een strakke verbinding, leg dan een carroserie ring op de cel pool (weer goed invetten!) om voor de boutlengte te compenseren. Een ring op de celpool beschermt ook tegen beschadiging van het zachte koper of de aluminium legering bij het vastdraaien van de schroef.
Ik gebruik RVS bouten en ringen voor de montage van de cellen. Het edelheidsverschil tussen RVS en koper is relatief klein terwijl het edelheidsverschil tussen RVS en aluminium gigantisch is. Siliconevet voorkomt dat er water tussen aluminium en RVS komt en voorkomt zo elektrolytische corrosie.
Bij loodaccu's in heftrucks wordt zonder uitzondering een kabelverbinding gebruikt omdat het rijden altijd enige beweging tussen de cellen met zich meebrengt. Dit zou pleiten om ook in boten de LFP cellen met kabelverbindingen door te verbinden.

Wat ik nog niet heb uitgeprobeerd: het samenpersen van een 'bolle' cel om te zien of de relatief verbeterde vulling van de cel met zijn elektrolyt en verdeling van het elektrolyt in de cel, dan ook een capaciteitsverbetering geeft... en het mogelijk maakt 'bolle cellen' te 'up cyclen'.

"maar Peper, hoe zit dat dan met cellen die twee of meer pouches hebben?"
Your guess is as good as mine! Einde college!
Groeten, Peper.

Voor wat betreft de bouten en het schroefdraad in het blinde gat van de pool;
Ik geef dan de voorkeur, met alle tandringen, om een kort draadeindje tot onderin de pool te draaien en dan vervolgens met een moer van bovenaf alles vast te zetten. je bereikt zo dat ALLE schroefdraad gangen in de pool benut en verkleint dan de kans dat je de gangen naar buiten trekt.

Voordeel is ook dat als je het los maakt voor werkzaamheden, dat de strip of doorverbinding gewoon blijft liggen, samen met het draadje van de BMS.

In de koperen pool mag dan wel een messing of koperen draadeind, in de alu pool toch maar RVS i.v.m. de alu oxide laag.

Ik heb bij een 72Ah LFP accu waarvan door herhaaldelijk monteren en demonteren de draad uit de celpool was gesleten, een RVS M6 draadeind in epoxy ingedraaid. Uitharden en klaar!

Waar jij voorkeur voor hebt, heb ik toegepast op mijn eigen 16 100Ah cellen accu. Ik anticipeerde daarbij op vaak demonteren en weer monteren, wat ik eigenlijk nooit heb gedaan. Met een tapeind verhoog je wel de inbouw hoogte (met ca 10 mm) en je zult net zien dat dat slecht uitkomt (= wet op behoud van ellende).

Groeten, Peper.

rooiedirk schreef :
Nou, de 123A is al weer 422 euro..
Ik merkte vorige week ook al een prijsstijging van een setje 200A van ongeveer 100 euro.