Skocz do zawartości
Yaca1966

Akumulator LiFePO4 zamiast kwasowego

Rekomendowane odpowiedzi

Yaca1966
Napisano (edytowane)

Witam serdecznie wszystkich zainteresowanych tematem.

Po dwóch latach użytkowania akumulatora żelowego oddałem go na złom i zacząłem budować akumulator w technologii LiFePO4.

Temat ten otworzyłem aby podzielić się swoimi doświadczeniami w w/w temacie i doradzić innym osobom zainteresowanym tematem. Ale po kolei.....

Dlaczego tylko dwa lata i na złom ? Przyczyna była prosta: akumulator kwasowy ( nieważne czy w technologii AGM czy  żelowej) ma zasadniczą wadę -  nie lubi pozostawać rozładowany gdyż  ulega wtedy  zasiarczeniu.

Ja wykorzystywałem go  maksymalnie:   przetwornica 12V 3000W ekspres do kawy 1400W, TV,  laptopy , ruter LTE itp, a słońce nie zawsze świeciło  i efekt był taki,  że aku  pozostawał często rozładowany, skutkiem czego po 2 latach jego pojemność zmalała z 65Ah do 25 Ah :)

Akumulator LiFePO4 nie ma tych wad i  oprócz ceny ( o tym później) ma praktycznie same zalety :

- może pozostawać rozładowany dowolny czas

- ma minimum 4 000 pełnych cykli rozładowania i ładowania ( po 4 tys. cyklach producent gwarantuje 80% pojemności)

- nie ma efektu samorozładowania

- jest bezpieczny w porównaniu z akumulatorami litowo jonowymi

- jest 3 krotnie lżejszy i o połowę mniejszy w porównaniu z kwasowymi ( 90Ah waży niecałe 8kg)

- można go rozładowywać i  ładować bardzo dużym prądem ( w zależności od producenta minimum  1C ładowanie i od kilku do kilkunastu C rozładowanie)

-  ponieważ pojedyncze ogniwo ma napięcie robocze 3,3V to 4 ogniwa idealnie "naśladują" akumulator 12V

To były zalety , wadą jest cena..... gotowy akumulator który możemy zamontować w miejsce kwasowego kosztuje 3 krotnie więcej niż AGM  .......................

Dlatego postanowiłem sam zbudować akumulator z pojedynczych ogniw, balansera, obudowy , licznika energii zabezpieczeń itp.....

Obecnie cena ogniwa waha się w granicach 150zł  za 10Ah , 300zł za 20Ah , 500zł za 65Ah itd więc już nie dużo więcej niż za dobry akumulator żelowy. (Podaje cenę dla 4 ogniw czyli 12V)

Dochodzi cena balansera:  od kilku do kilkunastu dolarów w zależności od producenta i max poboru prądu, cena gotowej obudowy 40$ oczywiście można ją zrobić samemu .

Jak widać koszt jest niewiele większy od dobrego akumulatora żelowego, a perspektywa akumulatora który przy ekstremalnym wykorzystaniu posłuży 20 lat kusząca :)

Na dzień dzisiejszy połączyłem w szereg 4 akumulatory 3,3V 90Ah i zacząłem testy:

Jako obciążenie wykorzystuje przetwornicę sinus 12V /230V 3000W .

Pierwsze test wypadły obiecująco: przy obciążeniu akumulatora prądem 140A uzyskałem pojemność 83Ah, przy obciążeniach mniejszych rzędu 20A około 86Ah.

Sprawność akumulatora jest imponująca - do pełnego naładowania potrzebuje 110% pobranej energii. Na razie ładuje go prądem 10A gdyż nie posiadam większej ładowarki.

Obecnie czekam na przesyłkę z Chin z nowym balanserem, gdyż dotychczas użyłem tanich za kilka dolarów zakupionych na aliexpress i allegro, ale ich jakość i parametry pozostawiają wiele do życzenia.

Jak tylko otrzymam przesyłkę i przetestuje nowy balanser ( z rozdzielonym wejściem ładowania i rozładowania ) bo taki jest niezbędny przy pracy buforowej z ładowaniem solarnym , to przedstawie kolejne wnioski.

 

 

 

 

 

Edytowane przez Yaca1966 (wyświetl historię edycji)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
august831
Napisano (edytowane)

A dlaczego nie ogniwa li-ion ? We wszystkich urządzeniach i pojazdach od hulajnóg po samochody poprzez segwaye  wykorzystuje się właśnie pakiety li-ion.
Mają one jeszcze tę zaletę - można je tanio kupić z rozbiórek ogniw laptopowych . Właśnie dostępność i cena przemawiają na ich korzyść . Wydajność prądowa i pojemność są zbliżone w obydwu przypadkach .
 

Edytowane przez august831 (wyświetl historię edycji)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Yaca1966
44 minuty temu, august831 napisał:

A dlaczego nie ogniwa li-ion ? We wszystkich urządzeniach i pojazdach od hulajnóg po samochody poprzez segwaye  wykorzystuje się właśnie pakiety li-ion.
Mają one jeszcze tę zaletę - można je tanio kupić z rozbiórek ogniw laptopowych . Właśnie dostępność i cena przemawiają na ich korzyść . Wydajność prądowa i pojemność są zbliżone w obydwu przypadkach .
 

Złożyło się na to kilka przyczyn - przede wszystkim bezpieczeństwo użytkowania ale po kolei...

1. Ogniwa z laptopów jeśli są w dobrym stanie mają pojemność około 2Ah aby zbudować z nich akumulator np 60Ah należałoby stworzyć 3 pakiety po 30 akumulatorów czyli pospawać około  90 sztuk używek , do tego potrzebna jest specjalna zgrzewarka koszyczki do mocowania ogniw w domowych warunkach trudne do wykonania.

2. Wydajność akumulatorów Li-on jest , a właściwie gęstość energii na 1kg jest rzeczywiście większa od LiFePO4 o jakieś 25%.

3.Akumulatory Li-io służą głównie do pracy cyklicznej , hulajnoga, samochód , baterie w laptopach, natomiast w zastosowaniach do gromadzenia i przechowywania energii w  rozwiązaniach przemysłowych używa się   akumulatorów LiFePO4, gdyż przechowywanie i całkowicie naładowanych, częściowo rozładowanych , lub całkowicie rozładowanych nie ma wpływu na ich trwałość. Natomiast aku Li-io puchną gdy są dłużej naładowane więcej niż w 80% i nie lubią być przechowywane w stanie rozładowania.

4. Trwałość: Akumulatory Li-io mają trwałość od 300 do 600 cykli, widać to po aku w komórkach i laptopach - przy intensywnym użytkowaniu po 2 latach akumulator już nie trzyma parametrów. W przypadku LiFePO 4 przy 4 tys cykli wydajność spada tylko o 20%.

5. Napięcie ogniwa. Li-io od 3,2 do 4,2  stanie naładowania średni około 3,6 lub 3,7 po lekkim rozładowaniu. Czyli tworząc zasilanie z 3 aku mamy napięcie końcowe   12,6V a robocze 11,1 V. Jeśli do oświetlenia to OK , jeśli do przetwornicy 12/230 to jest już to dla niej prawie napięcie odłączenia. Akumulator LiFePO4 w zakresie naładowania od 10 do 90% posiada napięcie 3,3V lub 3,2V co daje przy 4 ogniwach 12,8V ...13,2V a więc idealne do podłączenia do instalacji przyczepy bez przetwornic. Przy zastosowania hulajnoga samochód itp zawsze używa się przetwornic więc napięcie pojedynczego ogniwa jest nieznaczące.

6. Bezpieczeństwo: Akumulatory Li-io są niebezpieczne!. Uszkodzenie przeładowanie, zbyt wysoka temperatura mogą spowodować zapłon. Nawet ogniwo nie ładowane i nie obciażone potrafi się zapalić. Dlatego np w samolotach nie wolno przewozić aku w luku bagażowym. Akumulator LiFePO4 można pociąć na kawałki i nic się nie stanie.

 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
august831

Używam hulajnogi z li-ion , mam porobione UPSy 12v z li-on , we wszystkich latarkach używam też li-on nie wspominając o elektronarzędziach ... Nie zauważyłem wad o których wspominasz . Ale na pewno się z Tobą zgodzę w jednym - żelówki to przeżytek .

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Yaca1966
3 godziny temu, august831 napisał:

Używam hulajnogi z li-ion , mam porobione UPSy 12v z li-on , we wszystkich latarkach używam też li-on nie wspominając o elektronarzędziach ... Nie zauważyłem wad o których wspominasz . Ale na pewno się z Tobą zgodzę w jednym - żelówki to przeżytek .

Wszystkie fabryczne  urządzenia mają dostosowane napięcia do baterii litowo jonowych więc latarka pracuje na 3,7V wkrętarka np 10,4  hulajnoga pewnie na wyższym.

Do przyczepy potrzeba 12V tak aby nie trzeba było stosować przetwornicy DC/DC np 48V na 12.

Nie wiem jakie wady masz na myśli ? Ale zakładam że nie ładowałeś jeszcze 500 pełnych cykli  w/w urządzeniach, dla tego nie odczuwasz spadku pojemności.

Spadek wydajności i pojemności  najlepiej widoczny jest w smartfonach  gdzie akumulator ładowany praktycznie codziennie po 2 lub 3 latach ma znacząco mniejszą pojemność.

Natomiast bardzo ciekawi mnie temat UPS z 12V   czy to jakiś gotowiec ?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
august831

Hulajnogę (xiaomi) używam 3 rok , przekręcone ma prawie 2000tys km i nie widzę spadku zasięgu . Ładowana w sezonie prawie codziennie. Elektronarzędzia Milwaukiee są 12V  z serii M12 nie 10,8 . Pakiet 3x4.2V=12,6 a przy odcięciu 3x3,7 = 11,1V . Akumulator żelowy też nie trzyma 12 V .Odcięcie następuje przy 10,5V . Więc i wszelkie urządzenia muszą działać przy takim napięciu . Upsy są gotowcami (podobnymi do tych z linku ale nie takie same ) na 3szt 18650 . https://www.banggood.com/18650-Lipo-Battery-5V-9V-12V-UPS-Module-with-Battery-Holder-For-RC-Drone-FPV-Racing-Multi-Rotor-p-1284857.html?rmmds=search&ID=533868&cur_warehouse=CN
 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Yaca1966
Napisano (edytowane)
30 minut temu, august831 napisał:

Hulajnogę (xiaomi) używam 3 rok , przekręcone ma prawie 2000tys km i nie widzę spadku zasięgu . Ładowana w sezonie prawie codziennie. Elektronarzędzia Milwaukiee są 12V  z serii M12 nie 10,8 . Pakiet 3x4.2V=12,6 a przy odcięciu 3x3,7 = 11,1V . Akumulator żelowy też nie trzyma 12 V .Odcięcie następuje przy 10,5V . Więc i wszelkie urządzenia muszą działać przy takim napięciu . Upsy są gotowcami (podobnymi do tych z linku ale nie takie same ) na 3szt 18650 . https://www.banggood.com/18650-Lipo-Battery-5V-9V-12V-UPS-Module-with-Battery-Holder-For-RC-Drone-FPV-Racing-Multi-Rotor-p-1284857.html?rmmds=search&ID=533868&cur_warehouse=CN
 

 

Hulajnoga Xiaomi ma praktyczny zasięg około 20 do 25 km, jeśli przejechałeś nią  2000 km i założymy ze zasięg jest 20km to wykonałeś 100 pełnych cykli ładowania. ( Ładowanie od połowy pojemności traktowane jest jak pół cyklu, od 75% pojemności jak 1/4) . Hulajnoga posiada pakiet 30 akumulatorów 18650. Zauważalny spadek pojemności następuj po około 500 cyklach więc jeszcze długa droga przed Tobą :)

Czytając o UPS myślałem , że piszesz o UPS do komputera a nie o powerbanku ;)

Moja przetwornica odcina napięcie przy wartości 10,8V doliczając minimalne jednak spadki na przewodach przy prądzie 140A  3 ogniwa Li-ion nie zdałyby egzaminu.

Z praktycznego punku widzenia za LiFePO4, tak jak wcześniej wspominałem przemawia stabilne napięcie  13,2V prawie w całym zakresie pojemności,  odporność na całkowite rozładowanie i naładowanie, bezpieczeństwo przechowywania i użytkowania, oraz gwarantowana minimalna ilość cykli ładowania na poziomie 4 tysięcy.

 

Edytowane przez Yaca1966 (wyświetl historię edycji)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
august831
2 minuty temu, Yaca1966 napisał:

 

 

Czytając o UPS myślałem , że piszesz o UPS do komputera a nie o powerbankku

 

UPSy 12 V zasilają u mnie centralki i kamery . Przy zaniku zasilania podają prąd 2A aż do wyczerpania ogniw.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Łza Włóczynutka

@Yaca1966 jakie rozmiary mają ogniwa? Czy jest możllwość stworzenia akumulatora o nietypowych wymiarach, np takiego, żeby wysokość była tylko kilkanaście cm?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Yaca1966
Napisano (edytowane)
11 godzin temu, Łza Włóczynutka napisał:

@Yaca1966 jakie rozmiary mają ogniwa? Czy jest możllwość stworzenia akumulatora o nietypowych wymiarach, np takiego, żeby wysokość była tylko kilkanaście cm?

Witam.

Akumulatory są rozmaitych kształtów od walców o średnicy 5cm po płaskie grubości 5 mm,  wszystko zależy o jakiej pojemności mówimy.

Akumulatory które ja użyłem mają wymiar 17 cm szeroki ,13 cm wysoki 4,5 cm głęboki. Ponieważ mogą one pracować w dowolnej pozycji to gdyby je połączyć "na płasko" miały wysokość 4,5 cm.

Poniżej zamieszczam zdjęcia poglądowe akumulatora w fazie testów , jeszcze bez obudowy i zabezpieczeń.

 

IMG_2988.JPG

IMG_2989.JPG

IMG_2990.JPG

Edytowane przez Yaca1966 (wyświetl historię edycji)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
jarek740609

jaki jest koszt tego całego zestawu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Yaca1966
Napisano (edytowane)
3 godziny temu, jarek740609 napisał:

jaki jest koszt tego całego zestawu

Nie potrafię na to pytanie udzielić jednoznacznej odpowiedzi.

Największy koszt to oczywiście ogniwo
https://delongbattery.en.made-in-china.com/product/DCInVdvjMkhL/China-LiFePO4-Battery-3-2V-90ah-Battery-Pack-Donguan-Manufacturer.html

Wszystko zależy jaką cenę wynegocjuje się u dostawcy - można napisać że 4 sztuki do testów a później większe zamówienie wtedy czasami pokrywają koszty przesyłki, naliczenie VATu i cła przez urząd celny to loteria......

Balanser po kilku  zakupach po 5$ i niezbyt pozytywnych testach postanowiłem zakupić od firmy która zajmuje się tym profesjonalnie , obecnie czekam na przesyłkę.

https://www.aliexpress.com/item/Daly-18650-BMS-4S-12V-25A-35A-45A-60A-Waterproof-BMS-For-Rechargeable-Lifepo4-Battery-With/32921429106.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.26634c4d3k3h42

Reszta kosztów to kable ,złączki, bezpieczniki, obudowa.

Można oczywiście kupić coś takiego :

https://allegro.pl/oferta/akumulator-lifepo4-100ah-12v-z-bms-ladowarka-20a-7556229736

Edytowane przez Yaca1966 (wyświetl historię edycji)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Kristofer

Bardzo ciekawy temat, ale widzę jedną trudność - brak czasu i chęci na taką zabawę wśród większości osób, zwłaszcza tych, które maja niewygórowane potrzeby energetyczne i standardowa trwałość odpowiedniego typu akumulatora zupełnie im wystarcza . Samodzielne wykonanie akumulatora i dedykowany sposób ładowania oraz skorelowanie tego z istniejącą instalacją i wyposażeniem przyczepy, może być dla wielu karawaningowców "grą nie wartą świeczki". :hmm:Nasze przyczepy absorbują nam czas dosyć znacznie, więc poświęcanie go na zbudowanie własnej konstrukcji akumulatora może nie każdemu się uśmiechać. Jeśli już się "bawimy", to wolimy układanki z gotowych "klocków".
Mimo wszystko jestem ciekawy Twoich wniosków, zwłaszcza jeśli minie chociaż rok, czy dwa od chwili rozpoczęcia użytkowania skonstruowanego tak akumulatora.
Jeśli Twoje przewidywania zostaną w tym czasie potwierdzone, to może rzeczywiście warto by było się pokusić o taką konstrukcję.
W każdym bądź razie, trzymam kciuki za powodzenie tego zamysłu w perspektywie czasu i spełnienia Twoich oczekiwań :ok:

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
RadekNet

Na Camperteam.pl już kilka osób Lifepo4 używa (tak gotowcow jak i składanych samodzielnie) i z tego co piszą wynika, że do kwasiakow nie wrócą.


Wysłane z mojego E6553 przy użyciu Tapatalka

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Łza Włóczynutka
Napisano (edytowane)

Mnie temat interesuje z tego względu, że chciałbym do swojego mikrokamperka założyć ogrzewanie postojowe, jedyne co mnie powstrzymuje to konieczność zamontowania dodatkowego akumulatora, do zasilania nagrzewnicy. (ogrzewanie ma móc działać kilka dób pod rząd i nie zdoić akumulatora podstawowego, stąd konieczność dodatkowego aku). Na nagrzewnice ejst miejsce w komorze silnika ale na żaden akumulator seryjny nie ma nigdzie miejsca. Jest sporo pustych przestrzeni, np pod fotelem, albo w bagażniku za plastikami (w okolicach nadkola) ale za mało by umieścić tam akumulator o sensownej pojemności.
 

Być może udało by mi się zbudować taki akumulator o nietypowych rozmiarach z ogniw LiFePO4.  @Yaca1966 Pisałeś, że połączyłeś w szereg 4 akumulatory 3,3V 90Ah. Czy po połączniu szeregowym, globalna pojemność akumulatora również jest 90Ah, czy to trzeba jakoś przeliczyć? Taka pojemność chyba by mi wystarczyła, kiedyś wyliczałem, że żelówka 80 - 100Ah była by w sam raz.

Edytowane przez Łza Włóczynutka (wyświetl historię edycji)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

×