Gå til hovedinnhold

Fordeler og ulemper med LiFePo4.


Et dedikert forbruksbatteri har mange fordeler, og blir derfor stadig mer vanlig i sportsfiskebåter. Men hva slags batteri skal man velge som henholdsvis startbatteri og forbruksbatteri? Kan man bruke LiFePo4 som startbatteri? Vi svarer på dette, og ser på fordeler og ulemper ved LiFePo4-batterier.

Undertegnede har benyttet diverse batteriteknologier i båt i flere tiår. De senere 4-5 årene også litiumbaserte batterier. Mellom alle i Team Colibri har vi brukt over ti ulike LiFePo4-batterier som forbruksbatterier, fra 5 ulike merker. Erfaringen vår er klar, det er flere potensielle fordeler med dedikert forbruksbatteri generelt: 
  • Null risiko for startproblemer på grunn av "flatt" startbatteri.
  • Lavere slitasje på startbatteriet gir lengre levetid.
  • Dedikerte startbatterier leverer høy startstrøm over lengre tid enn "kombinasjonsbatterier", igjen lengre levetid og mindre slitasje på startmotoren.
  • Mulighet for å bruke mindre (lavere Ah) startbatteri.
  • Man kan kombinere blybasert batteri som startbatteri, og batteri med BMS som forbruk.
  • Bedre økonomi på lang sikt, og bedre for miljøet.
  • Mulighet for bedre vektfordeling i båten.
  • Mindre støy i elektrisk anlegg.
Om alle eller bare noen av disse potensielle fordelene slår til i din båt, kommer an på utgangspunktet, og valg av typen forbruksbatteri. 

Siden alle moderne større påhengsmotorer leverer høy ladestrøm, er det for eksempel langt fra sikkert at du kan gå ned på batteristørrelsen på startbatteriet selv om du bruker et forbruksbatteri. Mange moderne påhengere skal ha et startbatteri på 95Ah eller større, rett og slett for at batteriet skal kunne håndtere den høye ladestrømmen fra påhengeren uten å "kokes". Selv om påhengeren din selvfølgelig har en laderegulator, så er denne basert på spenning (den vet ikke noe om batteriets kapasitet) og det er en viss treghet i dette som medfører risiko for å overlade mindre batterier.

Det tre ulempene som ofte nevnes er høyere investeringskostnad, noe mer komplisert elektrisk anlegg og behov for å lade to batterier. Den høyere investeringskostnaden vil normalt forsvare seg over batterienes levetid, mens det noe mer kompliserte elektriske anlegget ofte oppveies av alle fordelene ved dedikerte batterier til start og forbruk. Behovet for lading kan reduseres ved å bruke overskytende motorlading (utover det som må til for å lade startbatteriet) til å lade forbruksbatteriet. Forbruksbatteriet må fortsatt topplades innimellom, men siden litiumsbaserte batterier tåler å stå uten topplading vil behovet for å bruke lading via landstrøm reduseres betydelig om man velger den batteriteknologien som forbruksbatteri, og legger lading til forbruksbatteriet fra startbatteriet. I de tilfellene der motoren lader nesten hele fisketuren (som ved trolling) faller behovet for landstrøm helt bort i praksis. Siden startbatteriet lades fult opp av motoren, og et LiFePo4-batteri tåler å lagres uten topplading, kan du ende med at du ikke behøver å koble til landstrøm i løpet av hele sesongen.

I neste artikkel innen temaet skal vi dykker ned i hvordan man kan få lading fra startbatteriet til forbruksbatteriet. Men før det må man tenke på hva slags batterityper man har, og ta et valg. Dagens litiumsbaserte batterier egnet i fritidsbåt har en BMS (Battery Managment System), en liten prosessor som sikrer at cellene i batteriet har det bra. Dette gjør denne typen batterier fullstendig uegnet som startbatteri i en båt, du kan rett og slett ødelegge motoren din hvis du prøver

Du kan skade ting som likeretter, dynamo/ generator, få varmgang i kabler eller påvirke motorens elektriske styringssystemer. Særlig de virkelig store påhengsmotorene har i dag elektriske styringssystemer for alt fra drivstoff til ventiler, det samme som i en moderne bil. Disse systemene trenger strøm fra batteriet så lenge motoren går, og på stadig flere motorer kommer den strømmen fra batteriet, ikke direkte fra motoren. Da BMSen vil kutte strømmen mellom batteriets celler og poler dersom batteriet overbelastes, for eksempel fordi det er fulladet men fortsatt mottar ladestrøm, vil slike motorer få problemer hvis du bruker et batteri med BMS. Flere motorprodusenter har skjønt dette, og tar de forbehold i manualen/ bruksanvisningen om at garantier kun gjelder der det brukes et blybasert batteri som startbatteri. Som startbatteri skal du i praksis ha et blybasert batteri, for eksempel AGM-serien til Biltema som egner seg godt i båt.

Biltemas AGM-serie er gode startbatterier. (foto; biltema.no)

Litiumbaserte batterier er derimot helt perfekt som forbruksbatteri, min ublue påstand er at de er så perfekt at det ikke er noen vits i å vurdere noe annet. La oss ta en kikk på hvorfor jeg er så påståelig:
  • Langt lavere vekt.
  • Høyere reell kapasitet per kilo.
  • "Idiotsikkert".
  • Raskere lading.
  • Jevnere spenning.
  • Billigere på sikt.
  • Mer miljøvennlig.
  • Mulig med enkel batteriovervåkning via Blåtann.
  • Ødelegges ikke av å lagres uten topplading.
Det er noen ulemper også, og av de er det nok den høye innkjøpsprisen som skremmer de fleste. Men er den egentlig så skremmende på sikt? La oss sammenlikne et rimelig forbruksbatteri som artikkel 80-100 fra Biltema, med et typisk LiFePo4.

Biltema 80-100. (foto; biltema.no)

Over ser du et 100Ah blybasert batteri med 50% DOD. Dette kan med andre ord levere opp til 50Ah i 450-500 sykluser (en syklus = en utlading og opplading). Batteriet koster 1390,-

Under et Gylling LiFePo4 fra Mjøsservice som også leverer 50Ah, og har forventet levetid på 2500-3000 sykluser. Batteriet koster 4990,-

Gylling LiFePo4 50Ah. (foto; mjosservice.no)
 
La oss ta noen skjematiske fakta som sammenlikner batteriene:
Skjematisk sammenlikning

Tilgjengelig A (strøm) er identisk, men der stopper likheten.
  • LiFePo4 er 74% lettere enn blybatteriet.
  • LiFePo4 er 58% mindre enn blybatteriet.
  • LiFePo4 har 500% lengre forventet levetid enn blybatteriet.
  • LiFePo4 er 257% dyrere enn blybatteriet i innkjøp.
  • LiFePo4 er 41% billigere enn blybatteriet sett over forventet levetid.
Det er med andre ord en myte at LiFePo4 er dyrt. Sett over batteriets levetid er LiFePo4 vesentlig BILLIGERE enn alternativene i bly, selv når vi ser på et rimelig blybatteri egnet for dype utladninger. Redusert volum gjør det dessuten enklere å plassere, redusert vekt gjør det enklere å håndtere, og med BMSens hjelp er det ikke mulig å ødelegge det ved overopplading eller overutlading, som igjen er hovedårsakene til problemene "folk flest" får med sine blybatterier. 

Flatt blybatteri = krise, batteriet ødelegges.

Hvis vi drar regneeksempelet enda litt lenger, og tenker oss at en typisk bruker har 50 sykluser på batteriet i året, så er et LiFePo4-batteri sannsynligvis det siste forbruksbatteriet man vil kjøpe. 3000 sykluser delt på 50 sykluser i året tilsier at batteriet har en forventet levetid på 60 år. Siden undertegnede er 42 år i skrivende stund, er det grunn til å anta at mine LiFePo4-batterier vil ha lengre levetid enn eieren...

Med myten om høy kostnad knust, kan det være verdt å nevne noe som stadig sirkulerer på sosiale medier. Du har kanskje sett bilder av barn som graver etter kobolt? At dette gjøres, og tildels under forferdelige forhold, er dessverre et faktum. Men tror du virkelig all utvinning av bly gjøres basert på HMS, miljøvern og menneskerettigheter? Da tar du i så tilfelle grundig feil. Tar du med i beregningen at LiFePo4 benytter fosfat, forkortelsen LiFePo kommer fra kjemien i batteriet som er Lithium-Iron-Phosphate, altså ingen kobolt, bør diskusjonen legges helt død for denne batteritypen. Ferdige LiFePo4 inneholder ingen tungmetaller eller direkte giftige kjemikalier, selv om det (i likhet med all annen produksjon av batterier) brukes en hel del giftige kjemikalier i produksjonen av batteriene. Legg til at LiFePo4 har vesentlig lengre reell levetid enn det blybaserte batteriet, så er det liten tvil om hva som er "minst verst" av de to. 

Neste myte er at litiumsbaserte batterier er ustabile og farlige. Igjen spres det mye rart på sosiale medier, ofte basert på et snev av sannhet men som så vris og fordreies til et budskap som er mer feil enn riktig. Et LiFePo4-batteri er veldig stabilt, på grunn av den kjemiske sammensetningen og måten batteriene bygges. Batterier brukt i elbiler, PCer, mobiltelefoner og til dels fly, har en annen kjemisk sammensetning. Der benyttes det litiumsbatterier designet for høyere kapasitet (mer A per kilo), og man velger batterikjemi hvor lav vekt prioriteres høyere enn batteriets stabilitet, siden vekt er veldig viktig i de gjenstandene. LiFePo4 slik vi kjenner det i dag dukket opp på 1990-tallet, og må kalles velprøvd teknologi etter 30 års bruk. Min ublue påstand er at LiFePo4-batterier i praksis er tryggere enn blybatterier. Årsaken til dette er nettopp BMSen, som stenger ned hele batteriet dersom den merker at noe er galt, og at det ikke finnes batterisyre i LiFePo4. 

Det som derimot er reelle ulemper, er behovet for en tilpasset batterilader, og litiums begrensninger når det kommer til temperatur. 

Hvis vi begynner med lading, så kan du fint lade et LiFePo4 med en lader som har AGM-modus innimellom, men for optimal lading og levetid bør du bruke en lader med litiumsmodus. Dette kommer av at blybaserte batterier får økt motstand mot lading etter hvert som de topplades, noe ladere for blybatteriet kompenserer for ved å gi gass på ladingen mot slutten av ladesyklusen. LiFePo4 har ikke tilsvarende økt motstand, og BMSen i batteriet vil derfor kutte ladingen mot slutten hvis du bruker en lader ment for blybaserte batterier. 

Ta med i betraktningen at vanlige LiFePo4-batterier ikke skal lades når det er kaldere enn 0 grader, og at de får redusert kapasitet (utlading) allerede rundt 10 grader. Bruker du batteriet når det er kaldt, finnes det alternativer i form av LiFePo4-batterier med innlagt varmefolie, det samme prinsippet som brukes i de fleste elbiler for å øke rekkevidden om vinteren. Skanbatt sin HEAT-serie er et eksempel på dette. Min subjektive erfaring er at LiFePo4 mister ca 30% kapasitet ved 6 plussgrader, kontra 20 plussgrader. Blybaserte batterier påvirkes også av lave temperaturer, men ikke like mye som LiFePo4.

Skanbatt HEAT hvis du lader i kulda. (foto; mjosservice.no)

Når istappene henger fra båten skal du IKKE lade litiumsbatteriene dine ved mindre de har varmefolie...

Om disse to reelle ulempene har betydning eller ei må den enkelte ta stilling til. Men sannsynligvis kommer du til å ønske deg en egen lader til LiFePo4 uansett. Disse batteriene kan hurtiglades og med en kraftig lader kan Gylling-batteriet fra Mjøsservice vi så på tidligere lades fra 0 til 100% på en time. Det er ikke noe man bør gjøre hver gang, siden det går noe utover batteriets levetid, men det kan være praktisk å ha muligheten dersom man for eksempel har glemt å sette på laderen, og først oppdager det rett før man skal ut på neste fisketur. Ladere egnet for litiumsbatterier får du fra 419,- og oppover til det tidobbelte. 

Litt om spenning (V)

Batteriene vi bruker i båten er, uansett type, bygget opp av flere battericeller. Hver celle har en gitt spenning (V), og det er summen av disse som gir oss batteriets spenning. Til sammenlikning er et 12V-blybatteri satt sammen av seks slike celler, som hver har nominell spenning på 2 volt som gir 12 volt i sum. De fleste som har brukt slike batterier har så sett at spenningen i batteriet sjelden er akkurat 12V. Et toppladet blybasert batteri har typisk en hvilespenning på 12,75V, og under lading kan du se godt over 14V. Men når vi snakker om spenningen i batterier er det altså den nominelle spenningen man bruker, ikke hva som er det laveste eller høyeste spenningen batteriet kan ha under gitte forutsetninger. LiFePo4-batterier er satt sammen av celler som har nominell spenning på 3,2V, et "12V LifePo4" har da fire slike celler som igjen gir nominell spenning for batteriet på 12,8V, som er svært nære det blybaserte batteriet. At den nominelle spenningen er så nære tilsvarende i et blybasert batteri, er en av grunnene til at det er helt uproblematisk å bruke LiFePo4 selv mot eldre elektronikk, elektronikken "skjønner ikke" at den får strøm fra noe annet enn det den er bygget for. 

Hvis vi følger eksempelet over og ser på batterier typisk brukt på elmotor, så vil ett "24V LiFePo4" ha åtte celler, og nominell spenning på 25,6V, fortsatt ganske nære blybatteriet som har nominell spenning på 24V med sine 12 celler a 2 volt. Ett "36V LiFePo4" får dermed nominell spenning på 38,4V med sine 12 celler. Forskjellen i nominell spenning mellom bly og LiFePo4 øker med andre ord med spenningen i batteriet/ batteribanken. Rent praktisk har dette liten betydning for oss sportsfiskere, MEN det betyr at man skal være forsiktig med å kjøre elmotoren sin på full fart over lengre tid dersom man har et LiFePo4-batteri. Volt sier noe om hvor mye strøm (watt eller ampere) som potensielt kan leveres, så et batteri med høyere spenning (V) klarer å levere mer strøm (A) enn et batteri med lavere spenning. Det medfører at med LiFePo4 er det mulig å overbelaste elmotoren din, dersom du kjører full fart over lengre tid, den er rett og slett ikke bygget for å gå med full effekt lenge. Det var ikke noe problem da alle brukte blybaserte batterier for de klarer ikke å levere så mye strøm over tid, siden spenningen i et blybatteri faller drastisk med belastningen - det er ikke tilfellet i LiFePo4 hvor spenningen er veldig stabil gjennom hele utladningsprosessen og først faller merkbart rett før batteriet er utladet. 

Uansett type batteri, eller om du bruker et dedikert forbruksbatteri eller har elektronikken din koblet mot startbatteriet, bør du ha tilførselsspenning som skjermoverlegg så du kan følge med på hvordan spenningen utvikler seg. Her viser jeg hvordan man legger opp dette (og andre skjermoverlegg) på Lowrance HDS:



I neste artikkel om LiFePo4 skal vi se på hvordan du kan få lading fra båtens startbatteri til ditt LiFePo4-forbruksbatteri.

Store skjermer er strømtørste - null problem med LiFePo4.

PS - les om støy på ekkolodd og hvordan man kan løse slike problemer i DENNE artikkelen.
PS - hvis du vil fordype deg utterligere i forskjeller mellom blybaserte batterier og LiFePo4, er Panbo sin artikkel verdt en kikk: "Lithium battery math, better than you may think".

Kommentarer

Populære innlegg

What is the difference between Lowrance HDS and Lowrance Elite HDI

Ever since the Elite 7 HDI came on the market I have recived a lot of questions regarding the difference between the HDS-range and Elite HDI. In this article I will try to list most of the differences, seen from a keen anglers point of view. This also means looking at most of what Lowrance has to offer, but I'm sticking to models sold today and models I personally would recommend. The three main model-series, plus the newcomer Elite CHIRP. HDS Gen 2 , true multi function displays (MFD) with button-operation and screensize from 5" to 10,4". HDS Gen 2 Touch , true multi function displays (MFD) with touchscreens and screensize from 7" to 12". Elite HDI , "stand alone", ie not ment for networking besides VHF and AIS. Button-operation and screensize from 4,3" to 7". Elite CHIRP , as Elite HDI but with CHIRP-sonar and faster processor in adition. Screensize 5" and 7".   HDS Gen 2 Units from this series are seen while fishing

What is the difference between HDS Carbon and HDS Live?

Here we go again, a new generation of the Lowrance HDS. And with that Facebook and the different forums are flooded with questions referring to the difference between the new and the old. So what is the difference between Lowrance HDS Live and HDS Carbon?

What is the difference between HDS Gen 3 and HDS Carbon?

Whenever a completely new model or a rewamp of an existing model comes out, we get the same question: "What is the difference?" Lowrance HDS Carbon Previously I have written a few articles about the differences between some of the (now historic) Lowrance-models: What is the difference between Lowrance HDS and Lowrance Elite HDI? What is the difference between Lowrance HDS Gen 2 and HDS Gen 3? This time we will take a look at the difference between Lowrance HDS Gen 3 and the brand new Lowrance HDS Carbon that was released 15. december 2016. We will look at the technical stuff, and try to translate that into what it will mean when out on the water. Lowrance HDS Gen 3 HDS Carbon is actually the fifth version of the popular HDS-series. Before it came HDS Gen 1, HDS Gen 2, HDS Gen 2 Touch and HDS Gen 3. HDS Gen 2 Touch marked a new area of how Lowrance run their model-updates, since it was released shortly after HDS Gen 2 and the two lived alon

What is the difference between Lowrance HDS Gen 2 and HDS Gen 3?

The cyclus in which models change have become shorter and shorter. Is there any real difference between them anymore? When I started out in this game most people would say that their sonar should stay onboard for 8-10 years before they would even consider upgrading it. Everything with less then 5 years on it was considered "new". But as with all things containing a circuit-board, development has been ever accelerating and we are now down to a two or three year cycle between model-changes. I belive that this is to the consumers advantage, but is "the new" always better then "the old"? In most cases the answer to that question is "yes", but it`s up to you to decide if that difference is big enough for you to spend your hard earned cash. Technically it is easy to spot the differences, but whether you will notice it out on the water is a more subjective mather. In this article I will try to look behind the marketing, and point to the actual diff

What is the difference between Lowrance HDS Live and Elite Ti2?

Lowrance as a brand of marine electronis is well known to all anglers, but the differences within their range of different models seem to cause quite a few questions out there. Here we will try to outline the difference between Lowrance HDS Live (top end) and Lowrance Elite Ti2 (middle range). Lowrance Elite Ti2 vs Lowrance HDS Live (photo; lowrance.com) As usual, we will start with the tech and then try to translate those technical aspects to practical differences while out on the water. Hardware - housing, screen and connections. The screen and housing on Elite Ti2 is the same as on the previous Elite Ti, and again more or less the same as on HDS Gen 2 Touch. (The memorycard-door and mounting-bracket is different from HDS Gen 2 Touch.) This is by no means new stuff, and compared to the more advanced housing and screen on HDS Live, Elite Ti2 is starting to show its relative age. However, with that in mind it is worth noting that when looking at the competition, several of