Hjelp - Batterier

Lithium er et veldig godt valg til bobil, båt og hytte, med lav vekt, høy brukbar kapasitet og rask lading. Det spiller godt sammen med både solcelle og aggregat, men det er ladeenheten i hver ende som må være riktig:

• Solcelle: regulatoren bør ha LiFePO4-program. Har den ikke det, må den programmeres etter databladet, med kortest mulig absorb-tid.
• Aggregat: det er laderen du kobler mellom aggregat og batteri som avgjør, ikke aggregatet selv. Bruk en lader med lithiumprogram.

For et anlegg som skal fungere godt over tid, lønner det seg å dimensjonere batteribank, solcelle og lader i sammenheng. Beskriv bruken din, så hjelper vi deg å sette sammen et anlegg som passer.

LiFePO4 er ikke den samme kjemien som de lithiumtypene man hører om tar fyr i nyhetene. Lithium-jern-fosfat er en av de mest stabile og trygge variantene, og brannfare er ikke en praktisk problemstilling ved normal bruk av et kvalitetsbatteri.

To ting gir tryggheten:

• Kjemien. LiFePO4 er termisk stabil og tåler belastning godt.
• BMS-en. Et godt batteri har en Battery Management System som overvåker og kobler ut ved kortslutning, feil temperatur og for høy eller lav spenning.

Det er nettopp her billige batterier kan være en risiko: kutter produsenten på celle- og BMS-kvalitet, kutter de på sikkerheten du ikke ser. Det understreker hvorfor det lønner seg å velge et batteri med dokumentert kvalitet. Les mer i guiden om lithiumkvalitet.

De to batteritypene er bygget for helt ulike oppgaver:

• Startbatteri. Gir et kraftig strømstøt i noen sekunder for å dra i gang en motor, og lades så raskt opp igjen. Det er ikke laget for å tappes dypt.
• Forbruksbatteri (fritidsbatteri). Laget for å levere jevn strøm over lang tid til lys, kjøleskap, pumper og elektronikk, og tåler å bli ladet ut og opp igjen mange ganger.

Bruker du et rent forbruksbatteri som startbatteri, risikerer du at garantien faller bort, fordi det ikke er konstruert for startbelastning. Noen lithiummodeller er spesifikt laget for å fungere som kombinert start- og forbruksbatteri, men det må stå i produktbeskrivelsen. Er du usikker på hva du trenger, hjelper vi deg å velge riktig.

En av de praktiske fordelene med LiFePO4 er at batteriet ikke gasser slik åpne og enkelte lukkede blybatterier kan gjøre under lading. Det betyr at du ikke trenger eget ventilert batterirom, og at batteriet kan stå i oppholdsrom, typisk under en benk, seng eller i et skap i bobil, båt eller hytte.

De fleste modeller kan dessuten monteres i de fleste vinkler, men det finnes unntak for enkelte modeller. Sjekk derfor alltid produktbeskrivelsen for den konkrete modellen før du bestemmer plassering. Er du usikker, hjelper vi deg.

Lithiumbatterier (LiFePO4) holder nesten samme spenning gjennom det meste av utladingen. Det er en fordel i bruk, fordi utstyret får jevn spenning, men det gjør at du ikke kan lese av ladenivået på spenningen slik du grovt kan med blybatterier.

Den pålitelige måten er en batterimonitor med shunt. Den måler all strøm inn og ut av batteriet og holder regnskap med hvor mange amperetimer som er igjen, omtrent som en bensinmåler for batteribanken.

Hvilespenning, altså spenningen når batteriet har hvilt uten last og lading en stund, gir bare et grovt anslag og bør ikke brukes alene til å bestemme hvor mye som er igjen.

Skal du sette opp overvåking av batteribanken, hjelper vi deg gjerne å velge riktig monitor.

C-tallet angir hvor raskt batteriet tappes når kapasiteten oppgis. C20 betyr at kapasiteten er målt over 20 timer, C100 over 100 timer, og C10 over 10 timer.

Dette er viktig fordi blybatterier gir mindre brukbar kapasitet jo raskere du tapper dem. Et batteri kan derfor være oppgitt til 100Ah ved C20, men yte mindre ved C10 og mer ved C100. Lithiumbatterier er mye mindre følsomme for dette.

Når du sammenligner to batterier, må du se på samme C-tall. Et batteri oppgitt ved C100 ser større ut enn et tilsvarende batteri oppgitt ved C20, selv om de i praksis kan være like. Til solcelle- og fritidsbruk, der strømmen trekkes jevnt over lang tid, er C20 eller C100 mest relevant.

BMS-en er hjernen og vakten i et lithiumbatteri. Den overvåker cellene kontinuerlig og griper inn før noe skadelig skjer, ved å koble ut batteriet ved kortslutning, feil temperatur, over- eller underspenning eller for hard belastning.

De enkleste BMS-ene er en grei beskyttelseskrets. De beste er små datamaskiner som i tillegg balanserer cellene, styrer eventuell varme, teller ladning og kommuniserer via bluetooth. Kvaliteten varierer enormt, og siden BMS-en er usynlig utenfra, er den en av de tingene billige batterier ofte sparer på. En god BMS er en stor del av det du betaler for i et kvalitetsbatteri.

AGM (Absorbent Glass Mat) er en lukket blybatteritype der syren er bundet i glassfibermatter i stedet for å være flytende. Den er rimelig, vedlikeholdsfri og tåler vibrasjon godt. Konstruksjonen gir også svært lav selvutlading, rundt 1 til 3 prosent per måned, ingen fare for syrelekkasje, god frosttoleranse og nesten ingen gassutvikling, slik at batteriet kan plasseres innendørs. Ulempen er at et blybatteri i praksis bare bør tappes til rundt 50 prosent for å bevare levetiden, og at det tåler færre ladesykluser.

Lithium (LiFePO4) kan utlades 80 til 90 prosent uten skade, tåler langt flere sykluser og veier mindre for samme brukbare kapasitet. Det koster mer i innkjøp, men prisen per brukte kilowattime blir ofte lavere over tid.

Tommelfingerregel: velg AGM om du bruker anlegget sjelden og vil holde innkjøpsprisen nede. Velg lithium om du bruker det jevnlig, trenger mye brukbar kapasitet, eller vil spare vekt på båt eller i bobil.

Usikker på hva som passer ditt oppsett? Ta kontakt, så hjelper vi deg.

For blybatterier (inkludert AGM) er de vanligste årsakene til tidlig død:

• Kronisk underlading, der batteriet sjelden blir fulladet. Da bygger det seg opp sulfat som reduserer kapasiteten.
• For dyp utlading gjentatte ganger, forbi det batteriet tåler.
• Å la batteriet stå utladet over vinteren.
• Høy varme, som fremskynder slitasje.
• Feil laderprofil, som lader med feil spenning for batteritypen.

For lithium (LiFePO4) er batteriet mer robust i bruk, men du bør unngå å lagre det fullt oppladet i varme over lang tid, og du skal ikke lade det når det er under frysepunktet med mindre batteriet har innebygd varme eller lavtemperaturbeskyttelse.

Riktig lader til riktig batteritype, og det å holde batteriet oppladet, er det enkleste du gjør for lang levetid.

Start med å summere forbruket per døgn. Finn watt for hvert apparat, gang med antall timer det er i bruk, og legg sammen. Det gir forbruk i wattimer (Wh) per døgn.

Bestem så hvor mange døgn du vil klare deg uten lading. Gang døgnforbruket med antall døgn.

Til slutt deler du på hvor mye av batteriet du faktisk kan bruke. For bly og AGM regner du med rundt 50 prosent, for lithium 80 til 90 prosent. Legg gjerne på litt margin for kalde dager og fremtidig forbruk.

Eksempel: bruker du 600Wh per døgn og vil klare to døgn, trenger du 1200Wh. Med et 12V lithiumanlegg som kan bruke 80 prosent, tilsvarer det omtrent 1200 delt på (12 ganger 0,8), altså rundt 125Ah.

Vil du ha hjelp til regnestykket for ditt utstyr, ta kontakt med oss.

LiFePO4 har det best halvfullt og kjølig under lagring, i motsetning til blybatterier som skal lagres fulladet.

Gjør slik før vinteren:

• Lad til omtrent halvfullt (minst rundt 50 prosent).
• Bryt strømmen med hovedbryter eller ved å ta av en pol, slik at egetforbruk og småforbrukere ikke tapper batteriet.
• Oppbevar det i moderat temperatur, et sted som ikke blir for kaldt.
• Sjekk innom i løpet av vinteren, og lad litt hvis ladningen har falt merkbart.

Det viktigste er at batteriet aldri blir stående helt utladet. Et lithiumbatteri som tappes helt og blir stående slik, kan ta skade.

Den interne batterimonitoren regner ut ladenivå (SoC) ved å telle hvor mye strøm som går inn og ut av batteriet. Som alle slike tellere kan den komme i utakt med virkeligheten over tid, særlig hvis batteriet sjelden lades helt fullt.

Resultatet er at batteriet kan vise for eksempel under 100 prosent selv om det i praksis er fulladet, eller motsatt. Løsningen er en full opplading som lar måleren synkronisere seg, og det krever ofte at laderen leverer minst rundt 14,4V en stund.

Den flate spenningskurven til LiFePO4 gjør at spenning alene er en dårlig indikator på ladning. Vil du ha pålitelig oversikt, anbefales bluetooth i batteriet eller en ekstern batterimonitor (for eksempel Victron SmartShunt eller BMV-712), særlig på større banker.

Dette er viktig å forstå riktig. Et LiFePO4-batteri kan brukes (utlades) i kulde, men det skal ikke lades når cellene er under null grader, bortsett fra en svak vedlikeholdsstrøm.

Lader du likevel i minusgrader, ser det ut til å gå bra, men hver gang avsettes et lithiumbelegg inni cellen som permanent reduserer kapasiteten og over tid kan føre til kortslutning. Skaden øker med ladestrømmen.

Det finnes to trygge løsninger:

• BMS som stenger lading under null grader. Da beskytter batteriet seg selv.
• HEAT-funksjon (integrert varme). Batteriet bruker en del av ladestrømmen til å varme cellene over null før lading fortsetter.

Pass spesielt på i bobil: starter du motoren i kulde, kan dynamoen sende kraftig ladestrøm inn i et iskaldt batteri. Mangler batteriet både utkobling og varme, må du selv unngå å lade det i minusgrader.

Det beste er en lader med eget LiFePO4-program, gjerne satt til en sluttspenning rundt 14,2 til 14,4V. Da er du sikker på riktig ladekurve.

Mange vanlige blybatteriladere kan også brukes, men på to betingelser:

• Laderen må stoppe på maks rundt 14,6V, og holde vedlikehold under rundt 13,9V.
• Laderen må ikke ha en equalization-modus (utjevningslading) som ikke kan slås av. Den typen spenningstopper er laget for blybatterier og skal ikke brukes på lithium.

Skal du lade fra solcelle eller aggregat, er det regulatoren eller laderen i den enden som må være riktig innstilt, ikke aggregatet i seg selv. Er du usikker på om laderen din passer, hjelper vi deg å vurdere den eller finne en som passer.

Begge deler er mulig, med noen forbehold:

• Parallellkobling (for mer kapasitet på samme spenning) går fint, og du kan ofte kombinere ulike størrelser og aldre så lenge det er samme batteriserie. Ett viktig unntak: ikke bland batterier med integrert varme (HEAT) og batterier uten.
• Seriekobling (for høyere systemspenning, for eksempel 24V) støttes av mange modeller, men ikke alle. Sjekk produktbeskrivelsen for den konkrete modellen.

Bygger du en større bank (mange batterier), bør du få hjelp til dimensjonering og kabling, blant annet for å holde batteriene i balanse. Ulik ladning mellom parallelle lithiumbatterier er forresten normalt og ikke farlig, det skyldes blant annet ulik kabelmotstand og den flate spenningskurven til LiFePO4. Ta kontakt, så hjelper vi deg å sette opp banken riktig.