Xanthiona

Het heeft bijna een half jaar geduurd, maar de keus is gemaakt, het worden 4 x LiTime LifePO4 accu’s van 24 V 100 Ah met Bluetooth. De tijd was nodig om de nodige informatie te verzamelen over LifePO4, de verschillende merken en de nodige testen te lezen en te bekijken en de oude 720 Ah lood-zuur accu te verkopen. De verkoop ging prima, maar 12 x een 48 kg wegende accu vanachter de motor vandaan tillen en dan de trap op en door de boot sjouwen en daarna de kade op was letterlijk een zware klus.

Voor de duidelijheid: er zijn verschillende types lithium accu’s en ze vallen allen onder de noemer lithium-ion: Lithium Cobalt Oxide (LiCoO₂/LCO),  Lithium Manganese Oxide (LiMn₂O₄/LMO), Lithium Titanate (Li₄Ti₅O₁₂/LTO), Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (LiNiMnCoO₂/MNC), Lithium Nickel Cobalt Aluminum Oxide (LiNiCoAlO₂/NCA) en de Lithium ijzer fosfaat (LifePO4/ (LFP). Ze verschillen onderling in hun chemische samenstelling van het materiaal voor de kathode. Het zijn allen deep cycle accu’s, die gedurende lange tijd een constante stroom leveren. Door het ijzer in de LifePO4 zijn ze thermisch en chemisch erg stabiel en is de kans op oververhitting, ontbranding of explosies erg klein. Met een energiedichtheid van 90-160 Wh per kg, t.o.v. 30-50 Wh per kg voor een lood-zuur accu, is een LifePO4 met eenzelfde hoeveelheid energie lichter en compacter.

De voordelen van LifePO4 ten opzichte van lood-zuur zijn dus overduidelijk, ze zijn lichter en compacter, je kunt ze als het moet tot 100 % leeg trekken en je kunt ze met veel stroom en snel weer opladen. Zie ook het vorig bericht: Wel of geen LifePO4 accus op motorjacht Xanthiona? 4.000 tot heel misschien 15.000 laadcycli zijn mogelijk en dan kunnen ze 10 jaar mee. Voor die hoge aantallen moet je de accu wel goed behandelen. Gelukkig hebben de LifePO4 accu’s altijd een intern Battery Management System (BMS) die de accu minstens beschermen tegen overladen, te veel ontladen, te veel stroom onttrekken, kortsluiting, te lage en te hoge temperaturen. Met de interne bescherming schakelt het BMS in voorkomend geval het laadproces uit of soms wordt zelfs de hele accu uitgeschakeld.

Via Youtube heb ik een flink aantal testen bekeken van LifePO4 guru, Will Prowse, die vele tientallen merken flink aan de tand voelt en er niet voor terugschrikt om de diverse accu’s letterlijk open te slopen en de interne kwaliteit van de cellen, de bedrading en het BMS tot op detail te bekijken. Hij heeft de LiTime getest en deze lijkt kwalitatief behoorlijk goed. De LiTime LifePO4 accu’s zijn niet te duur, de 24 V 100 Ah is ca. 500 euro met eventueel wat extra korting. De keus is eigenlijk ook tussen de superieure Nederlandse LifePO4 accu’s van Victron, MG, Aces, SuperB en PureAcell, die gemiddeld rond 2500-3000 euro kosten of de goedkopere Chinese varianten, in mijn geval de LiTime. Zeker de Victron en de MG, die ook een extern BMS hebben, dat nauw samenwerkt met het interne BMS en bij koppeling van meerdere accu’s de totale controle over de accubank uitvoert, zijn zeer betrouwbaar en daar kan dus in principe niks mis gaan. Dat is een beetje de zorg met de LiTime, er is geen extern BMS die de set van 4 accu’s controleert en aanstuurt. Er is alleen het interne BMS en de instellingen van de lader en de zonnepanelenlader moeten daarom nauwkeurig worden aangepast. De bescherming van het BMS kan ook hinder opleveren, want als je aan het varen bent en op een onverwachts moment wordt de accu om zich zelf te beschermen uitgeschakeld, dan heb je dus geen stroom op de navigatieapparatuur.

Er zijn 3 belangrijke aspecten om de LifePO4 accu maximaal gezond te houden. De LifePO4 accu wordt na fabricage opgeslagen met een 50 % State of Charge (SoC) en wordt zo vervoerd naar de eindbestemming. Ook als de accu na installatie lange tijd niet wordt gebruikt, is 50 % SoC de beste toestand voor opslag. Met een zelfontlading van ca. 3 % per maand, moeten de opgeslagen accu’s in de gaten worden gehouden en indien nodig, minstens elke 3 maanden weer op 50 % worden gebracht voor verdere opslag. Doe je dat niet, dan kunnen de cellen bij volledige zelfontlading worden beschadigd. De balans tussen de cellen is een ander aspect wat aandacht nodig heeft. Soms wordt op internet aanbevolen om lithium accus te laden en ontladen tussen 20 % tot 80 % voor een langere levensduur en meer laadcycli, maar dan worden de cellen niet gebalanceerd. Volgens Will Prowse is het helemaal niet nodig om de accu’s tussen 20 tot 80 % te houden, je mist dan ook 40 % van je capaciteit en het zou alleen gelden voor andere types lithium-ion accu’s. Bij een extern BMS regelt die meestal dat de cellen worden gebalanceerd, maar accu’s met alleen een intern BMS moeten mintens 1 keer per 3 maanden de accu tot 100 % worden geladen, waarna het interne BMS zorgt dat de cellen worden gebalanceerd. Volgens Will Prowse kun je specifiek LifePO4 accu’s het beste elke dag laden tot 100 % en ontladen tot 0 %. Verder, als derde, is het van belang om de LifePO4 accu niet bloot te stellen aan te hoge temperaturen en dan intensief te gebruiken. Dat is niet bevorderlijk voor de cellen.

Waarom de keus voor LiTime LifePO4 24 V 100 Ah met bluetooth. Diverse redenen: 1) omdat ze intensief getest zijn door Will Prowse en hij ze aanbeveelt, ze zijn overigens ook nog door een paar andere lui op Youtube getest door bijvoorbeeld deze 2) omdat ze bluetooth hebben, zodat je de status van de accu in de gaten kan houden op hun eigen LiTime app, 3) omdat ze meer dan 20 beschermingen hebben, waaronder de eerder genoemde en ook Low Temperature Charge Protection (LTCP), 4) omdat ze certifcaten van goedkeuring hebben van 3 instanties, 5) ik had kunnen kiezen voor 8 x 12 V 100 Ah en die dan in 2 series van elk 4 paralel kunnen plaatsen, maar dat is nogal een gedoe met kabels, balanceert minder goed en neemt meer ruimte in beslag, ook 2 x 24 V 200 Ah was een goede optie, maar die waren in totaliteit duurder dan de 4 x 24 V 100 Ah en 6) als er met 2 x 200 Ah iets mis gaat en een accu schakelt zichzelf uit, dan heb je met 4 accu’s van 100 Ah meer flexibiliteit dan met 2 van 200 Ah, 7) 4 x 24 V 100 Ah past min of meer precies in het frame van de oude lood-zuur accu’s en 8) de set van 4 x 24 V 100 Ah was met de 1e-keer-kopen-klant korting en de Black Friday korting het goedkoopst. Met gratis bezorging vanuit Duitsland, waar LiTime een filiaal heeft, ook dat geeft een klein beetje vertrouwen.

Ze zijn inmiddels geleverd en zoals voorspelt, hebben de accu’s zichzelf uitgeschakeld. Om ze tot leven te wekken moeten ze volgens de handleiding worden aangesloten op een speciale lader (een 0 volt lader), die begint met een lage spanning en als ze na een paar seconden reageren, schakelt deze door naar de juiste laadspanning en laad stroom. Dus ook nog maar een LiTime lader van 20 A uit Duitsland laten komen. Daarmee laad je de accu’s individueel op tot 100 %. Daarna kun je ze paralel aan elkaar koppelen om ze zo 24 uur de tijd te geven om onderling te balanceren, voordat je ze kunt aansluiten op het systeem.