Technologie
Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4 of LiFeMnPO4) is de veiligste van de voornaamste li-ion batterijen die op de markt zijn. De nominale spanning van een LFP-cel is 3,2V. Een 12,8V LFP-accu bestaat dan ook uit 4 cellen tegen zes bij een normale lood/zuur accu.
Een LFP accu heeft een management systeem nodig (ook wel BMS of EMS genoemd):
1. Een LFP-cel zal beschadigen als de spanning van de cel onder de 2,2V komt.
2. Een LFP-cel zal beschadigen als de spanning van de cel boven de 4,2V komt. Loodzuuraccu’s gaan uiteindelijk ook kapot als ze te veel worden ontladen of geladen, maar niet zo snel. Een loodzuuraccu kan zich ook nog redelijk herstellen na volledig ontladen te zijn geweest, zelfs als deze langere tijd leeg is weggezet.
3. De cellen van een LFP-accu balanceren zichzelf niet aan het einde van de laadcyclus.En omdat de cellen niet 100% identiek zijn worden sommige cellen net een fractie sneller vol dan andere bij het laden. De verschillen tussen de laadtoestand van de cellen neemt toe in de tijd als ze niet regelmatig worden gebalanceerd.
In een loodzuuraccu werkt dit anders. Hier balanceren de cellen zich onderling doordat er inwendig een klein stroompje blijf lopen. De stroom die door een volledig opgeladen LFP-cel stroomt, is echter nihil, zodat cellen die nog niet geheel zijn opgeladen achter lopen op cellen die al geheel vol zijn.De verschillen tussen cellen kunnen op den duur zo groot worden dat, ook al blijft de totale accuspanning binnen de limieten, cellen toch kapot gaan door over- of onderspanning.
Een LFP-accu moet daarom worden beschermd door een management systeem dat de afzonderlijke cellen actief balanceert en over- en onderspanning voorkomt.
Een LFP accu is robuust
Dat een loodzuuraccu vaak al na enkele jaren in kwaliteit achteruitgaat is algemeen bekend. Alleen met zeer zorgvuldig accubeheer, t.w.: altijd in vol geladen toestand houden en niet gedeeltelijk. Bijna geheel ontladen en dan zo laten staan werkt funest voor een loodaccu.
Een LFP-accu hoeft niet volledig te worden geladen. De levensduur wordt zelfs iets langer door de accu niet in geheel geladen toestand te laten staan. Dit is een groot verschil met de loodzuuraccu.
Andere voordelen zijn dat de LFP accu ook goed bij lage en hoge temperaturen presteert en een LFP accu levert uitstekende cyclusprestaties wat een lange levensduur tot gevolg heeft. De lage interne weerstand en een hoge efficiëntie maken dat de LFP accu de juiste keuze is voor veeleisende toepassingen.
Een LFP accu is Efficiënt
Energie-efficiëntie kan bij diverse toepassingen (vooral bij zelfstandige opwekking door zonne- en/of windenergie) van wezenlijk belang zijn.
De energie-efficiëntie van een loodaccu (geheel ontladen en terug naar 100%) van een gemiddelde loodzuuraccu komt op een magere 80% uit. Bij een LFP accu is dit 92%.
Hierbij komt nog dat het laadproces van loodzuuraccu’s vooral inefficiënt wordt wanneer een laadniveau 80% is bereikt, Daarboven kan de effiecientie teruglopen tot wel 50%. Een LFP-accu heeft echter nog een efficiëntie van 90% bij slechts kleine ontladingen.
Een LFP accu is klein en heeft een laag gewicht
Omdat een LFP accu veel dieper kan worden ontladen zonder aan prestatie in te boeten kan met een kleinere accu worden volstaan in vergelijk met een loodzuur accu. In de praktijk kan tot 70% aan ruimte
en gewicht worden bespaard.
Een LFP accu is niet duurder
LFP-accu’s zijn duur in aanschaf in vergelijking tot loodzuuraccu’s.Maar net als met een auto of een fiets moet men kijken wat de kosten zijn van gebruik, onderhoud en levensduur samen. In de industrie spreekt men van “Total cost of ownership”. Neemt men deze factoren mee in de beslissing dan komt de LFP accu niet slechter uit de vergelijking dan conventionele loodzuuraccu’s. Met echter wel een veel betere performance en efficiëntie.
Moeilijker aan te sluiten?
LFP-accu’s zijn eenvoudiger te laden dan loodzuuraccu’s. Ze vragen geen multitraps laders en ze zijn ook veel sneller te laden. De laadspanning zit dicht in de buurt van die van loodzuuraccu’s. Om deze reden is ook meestal een bestaande lader voor loodaccu’s te gebruiken, al dan niet met een kleine aanpassing aan de instellingen. Zoals reeds gezegd hoeven de cellen niet volledig te worden geladen. Daarom kunnen er meerdere accu’s parallel worden geschakeld en treedt er geen schade op als er een accu’s minder geladen is dan andere.
LFP, een goede keus?
Ja, voor de gebruiker die voor een goede performance gaat en een wat langere horizon heeft als het om investeringen in apparatuur gaat is LFP de juiste keus.
