Lithium

Loodzuurbatterijen zijn een mengsel van loden platen en zwavelzuur en bestaan al sinds 1859. Men heeft het product anderhalve eeuw weten te benutten,  Inmiddels  zijn er oplossingen voor de nadelen van deze batterij. Eén daarvan is al weer ruim 35 jaar de Lithium-ion batterijen commercieel gebruik sinds 1980.De lithium techniek is uitgegroeid tot een bewezen techniek voor toepassing in kleine elektronica zoals laptops en draadloze instrumenten en heeft grotendeels NiCad (nikkel-cadmium) verdrongen van de markt dankzij zijn vele voordelen.

De lithium techniek is de afgelopen jaren ook negatief in het nieuws geweest door een aantal gevallen waarbij de veiligheid van Lithium-ion cellen ter sprake is gekomen. De meest gebruikte Lithium-ion batterij is de Lithium-Cobalt-oxide (LiCoO2) variant, welke gevoelig is voor oververhitting indien de batterij per ongeluk wordt overbeladen. Dit kan leiden tot zelfontbranding en een lithium brand heet en snel wat grote gevolgen kan hebben.

LiFePO4 Lithium Ijzerfosfaat cellen

Het voorgaande  is ook de reden dat voor zwaardere toepassingen zelden lithium werd gebruikt. In 1996 is er echter een nieuwe lithium chemie ontwikkeld, Lithium ijzer fosfaat (LiFePO4 of LFP). De LiFePO4 cellen hebben een lagere energiedichtheid en zijn vele malen veiliger dan LiCoO2 cellen. Als we gaan kijken naar de voordelen van LiFePO4 is er eigenlijk geen reden meer om een andere accutechniek te kiezen.

Voordelen van een LiFePO4 accu

1.       Bruikbare capaciteit

In tegenstelling tot loodzuur accu’s kan bij een LiFePO4 accu meer dan 100% van de nominale capaciteit gebruikt worden. Indien je een 100Ah accu neemt kan men bij een loodzuur eigenlijk maar 30 tot 50Ah van de capaciteit gebruiken, terwijl dit bij een LiFePO4 meer dan 100Ah is.

2.       Langere levensduur

Onderzoek heeft uitgewezen dat men 2000 tot 5000 cycli kan verwachten van een LiFePO4 accu. Dit zijn theoretische resultaten, maar uit recente metingen blijkt dat dit type accu meer dan 75% van zijn capaciteit heeft na 2000 cycli. Een loodaccu daarentegen begeeft het al na hooguit 300-500 cycli waarbij vooral het onderhoud en juiste gebruik nauw luistert. De LiFePo4 accu kenmerkt zich juist door de afwezigheid van de noodzaak van die zorgvuldigheid.

3.       Snel en efficient laden

LiFePO4 accu’s kunnen zeer snel geladen worden tot 100% capaciteit. Bij loodaccu’s is er een absorptie fase nodig om de laatste 20% van de capaciteit te laden. Als de lader krachtig genoeg is kan de LiFePO4 accu extreem snel geladen worden, binnen 30 minuten tijd. In het geval dat de accu regelmatig niet volledig vol geladen wordt, is dit, in tegenstelling tot bij een loodaccu, geen enkel probleem en zal de LiFePO4 accu niet beschadigd raken. Dit neemt veel zorgen weg die men normaal gesproken heeft over de accu en maakt de LiFePO4 accu zeer flexibel.

4.       Weinig verloren energie

LiFePO4 accu’s, onze PowerXtreme accu’s,  zijn aanzienlijk efficiënter in het opslaan van energie vergeleken met loodaccu’s. LiFePO4 accu’s laden met efficiëntie van nagenoeg 100% t.o.v. 85% bij het overgrote deel van loodaccu’s. Zeker bij het gebruik van zonnecellen is deze efficiëntie van groot belang.

5.       Klimaat bestendigheid

Zowel loodaccu’s als LiFePO4 accu’s verliezen capaciteit in koude omgevingen. Bij de LiFePO4 accu is dit verlies echter minimaal. Zo heeft een LiFePO4 accu bij een temperatuur van -20˚C een capaciteit van 80% terwijl dit bij een AGM loodaccu slechts 30% is. Ook voor gebruik in extreme kou en hitte is LiFePO4 de logische keuze, vandaar de grote vraag naar deze accu’s in de professionele wereld.

6.       Makkelijker te plaatsen

De accu kan in elke positie gemonteerd worden en bovendien hoeft de ruimte niet geventileerd te niet alleen kleiner, maar wegen slechts een kwart van het enorme gewicht van hun loodequivalent.

7.       Geen onderhoud

Het ‘Battery Management System’ zorgt ervoor dat alle cellen evenredig en gebalanceerd geladen worden. De accu dient enkel opgeladen te worden en hij is klaar voor gebruik. Dit opladen kan een uur voor het gebruik gebeuren.

8.       Verlies van spanning

Bij het gebruik van een LiFePO4 is de ontlaadcurve vrijwel vlak, wat inhoudt dat een accu met 20% aan capaciteit dezelfde output kan geven als een volledig geladen accu en voorkomt veel van de problemen die loodaccu’s hebben bij ontlading. Een ander zeer belangrijk gegeven is de enorme piek belasting die een LiFePo4 accu kan leveren, ook nog als  deze al ver ontladen is.

9.       Gewicht en grootte

Het gewicht is maar een fractie van hun loodequivalent en ook de maatvoering is aanzienlijk gunstiger.