Hem » Läsvärt, Nya prylar/båtar, Nyheter, Ombord

Läsvärt   Nya prylar/båtar   Nyheter   Ombord

Allt du behöver veta inför byte till litiumbatterier

21 mars, 2019 – 09.25 6 kommentarer

Intresset för litiumbatterier växer sig allt starkare. Men att byta ut de gamla blybankarna kanske inte är riktigt så enkelt som tillverkare ofta vill få dig att tro. Här får du en gedigen sammanfattning av vad du behöver veta inför ett byte, oavsett om du väljer att göra det själv eller anlitar yrkesmässig hjälp.

Materialet är sammanställt av Båttekniska kommittén i Svenska Kryssarklubbens Stockholmskrets tillsammans med Båttekniska Nämnden.

TÄNK PÅ!

Det går sällan att byta blybatterier mot litiumbatterier rakt av. Du behöver också se över kringliggande system, så att de är anpassade för de nya batteriernas annorlunda egenskaper.

Effektkrävande utrustning. När det gäller strömförsörjning av effektkrävande utrustning, som en bogpropeller eller ett ankarspel, är det ofta en god idé att behålla ett separat blybatteri för det ändamålet. Detta eftersom skyddskretsarna i litiumsystemet begränsar höga strömmar för att undvika låg spänning på batteribanken. Alternativet är att dimensionera upp litiumsystemet för att tåla de höga strömmar som bogpropeller och elvinschar kräver. Det senare är ett betydligt dyrare alternativ. Blybatterierna kan laddas med hjälp av exempelvis en DC/DC- omvandlare kopplad på litiumsystemet.

Skydd mot underspänning. Litiumbatterier är mycket känsliga mot underspänning, vilket innebär att de riskerar att förstöras om de laddas ur helt. Ett särskilt underspänningsskydd krävs.

Skydd mot överladdning. Litiumbatterier är också känsliga mot överladdning och kräver därför system som förhindrar detta. Antingen genom en bra laddningsanordning med en anpassad regulator på generator, eller en separat laddningsanordning anpassad för litiumbatterier. Tänk speciellt på att också andra strömförsörjningssystem som solceller och vindgenerator måste anpassas.

Cellbalansering. För att uppnå maximal livslängd krävs att cellerna i batteriet balanseras vid laddning. Detta görs med speciella kretsar som monteras över polerna på varje cell. Detta gäller även batterier med så kallat matchade celler. Kretsarna ska vara anpassade till just det fabrikat/den typ av litiumbatteri som de ska användas på.

Mät laddspänning på batteriet. För en bra batterifunktion och lång livslängd är noggrannheten på laddningsspänningen viktig. Batterispänningen som styr laddningen bör därför mätas direkt på batteriet så att spänningsfall i kablar inte får någon inverkan.

Högre laddningsspänning. Laddningsspänningen för litiumbatterier är något högre än för blybatterier, 14,8 volt vid rumstemperatur. Du kan behålla ”blyladdaren” om batteriet har en inbyggd laddningsreglering. Annars behöver befintliga laddningsregulatorer avsedda för blybatterier bytas ut till en typ avsedda för litiumbatterier.

Landströmsladdare. Laddaren bör bara vara ansluten till batteribanken – inte till förbrukare. Dessa får egen strömförsörjning via exempelvis spänningsaggregat. (Gäller även för blybatterier men är ännu viktigare för litium.)

Endast matchade batterier sammankopplade. Batterier med matchade celler, som saknar en BMS som reglerar balanseringen, bör ej serie- eller parallellkopplas om inte batterierna också är matchade med varandra.

Ökad belastning på generatorn. Generatorn som drivs av motorn kommer att arbeta med en mycket högre medelström vilket leder till högre värmeutveckling. Kontrollera därför att motorutrymmet ventileras tillräckligt. Slitage på drivrem och lager ökar också varför regelbunden kontroll av rem och remspänning är viktigare.

Urladdningsvarnare. Ett larm för nästan urladdat batteri bör finnas eftersom litiumbatterier inte ger någon förvarning i form av fallande spänning innan det är slut.

SÄKERHET

Litiumbatterier finns i flera olika typer och utformningar. De litiumbatterier som normalt används i båtar är av typen LiFePo4 och anses inte ha högre risk för brand än vad ett blybatterisystem har, i form av exempelvis vätgasexplosion.

Litiumbatterier har lågt inre motstånd och en kortslutning kan därför orsaka extremt stora strömmar med kraftig brandutveckling som följd. Därför behöver säkringssystemet vara genomtänkt, bland annat med säkringar nära batteripoler och batteripolkablar som är dragna så att de inte kan orsaka kortslutning.

Alla kabelskor för höga strömmar måste pressas (crimpas) med verktyg och presskabelskor som är avsedda för kabelarean. Annars finns risk för brand.

FÖRDELAR

  • Tar emot laddning på ett effektivare sätt och laddas därför snabbare.
  • Har betydligt lägre självurladdning och kräver därför mindre underhållsladdning, om ens någon.
  • Högre energidensitet än bly både när det gäller volym och vikt. Litiumbatterier är därför både lättare och mindre än blybatterier med samma kapacitet.
  • LiFePo4-batteriers nominella kapacitet kan utnyttjas praktiskt till 80–90 procent utan att deras livslängd försämras. Motsvarande siffra för bly är cirka 50 procent. Detta gör att du bara behöver 60 procent av en blybatteribanks kapacitet när du byter till LiFePo4-batterier.
  • Litiumbatterier har relativt lågt inre motstånd även vid låg laddningsnivå vilket gör att de kan leverera höga strömuttag utan betydande spänningsfall och oberoende av aktuell laddningsstatus.
  • Kvarvarande kapacitet går att mäta med stor precision i litiumbatterier.

NACKDELAR

  • Litiumbatterier är avsevärt dyrare i inköp än blybatterier med samma kapacitet.
  • En felaktig installation eller felaktig skötsel kan leda till att batterierna förstörs.
  • Att ersätta ett befintligt blybatterisystem kräver en god kunskap och ett systemtänkande.
  • Under långfärd det vara svårt att få tag i ersättningsbatteri på avlägsna platser.

SAMMANFATTNING

Den kanske största fördelen med litiumbatterier i båtar är att de laddas mer effektivt än blybatterier och därför kan ge bra tillgång till el trots korta motorkörningar. Ett blybatterisystem av typen AGM (”torra batterier”) som sköts noggrant och inte utsätts för höga laddströmmar och inte urladdas mer än till ungefär 50 procent håller i cirka tio år.

Litiumbatterier kan ersätta blysystem men för att det ska vara ekonomiskt försvarbart behöver det hålla i runt 20 år. Detta kräver ett noggrant genomtänkt system som varken under- eller överladdar batterierna och som regelbundet balanserar cellerna.

redaktion@pakryss.se

, , ,

6 kommentarer »

  • Per Fohlström skriver:

    Det finns nu brandsläckare för lithiumbatterier
    Och har man frågor Tar man bara kontakt med en installatör som kan svara på alla frågor
    14.4 volt laddning räcker för den typen av batterier jag installerar
    ( max 3,65 volt/cell = 14,6) men 14,2 räcker
    Mvh Per / Topend

  • Thomas Andersson skriver:

    LiFePO4 som används i båtar är en typ av litiumbatterier som inte är särskilt brandfarliga.
    Se denna film: https://www.youtube.com/watch?v=aQs7L5LmEss

  • Kjell Olav skriver:

    Hei! Leser artiklene deres med stor interesse.

    I På Kryss 02/2019 har dere artikelen om erfaringer med litium. I oversikten for hver enkelt båt som er testet referere det til 1-banksystem. Vil det si at de har kjør kun med en batteribank for både start og forbruk. Det vil i så fall være en enklere løsning med kortere kabler og færre komponenter.

  • Anders Thuren skriver:

    Blev inte speciellt klarare i min skalle, trots att jag bytt ut hela elsystemet i min båt. Hade behövt mer onhandsinstruktion för att förstå. Kan man tex ha både och system dvs litiumbatterier till bogprop. och ankarwinschar och blybatterier till resten? Kan man byta från bly till litium successivt?

  • Bengt Mårtensson skriver:

    Varför skrämma folk att byta till Lithium??
    Det är inte alls så komplicerat. Välj bara batterier med inbyggd BMS och se till att laddaren
    klarar av att ge 29,8 volt för 24 volts system eller 14,9 för 12 volts system
    Den inbyggda BMS en gör att batterierna stänger av sig självt vid för hög eller för låg ladd-
    ström.
    Installerade sådana i fjol sommar i Norge och är mycket nöjd.
    Med vänlig hälsning Bengt

  • Lasse Pipping skriver:

    Inte ett ord om brandfaran, och att det ännu inte finns brandsläckare godkända för litiumbatterier. Vad säger försäkringsbolagen? Nog så viktigt att tänka på innan man bestämmer sig!

Lämna en kommentar

Lämna din kommentar här nedan, eller lämna en trackback från din webbplats. Du kan också prenumerera på dessa kommentarer via RSS

Var trevlig. Håll det rent. Håll dig till ämnet. Ingen spam.

Du kan använda dessa taggar:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong> 

This is a Gravatar-enabled weblog. To get your own globally-recognized-avatar, please register at Gravatar