Batteria al litio per avviamento

[Ale70]

Vi racconto cosa mi è successo quest’anno in vacanza.
Sul gommone avevo una deep cycle da 110 Ah come batteria servizi. Prima di partire volevo sostituire sia avviamento sia servizi. La prima l’ho cambiata, per la seconda sono andato in un’officina camper.
Il meccanico mi dice: “prima testiamola, questa è ancora recente”. Fa una prova di scarica e il responso è: batteria in buona salute. Mi dice che nessuno la cambierebbe.
Nel frattempo mi aveva incuriosito con il litio, quindi decido di tenerla per le vacanze e pensarci al ritorno.
Tutto bene fino a quando una mattina trovo il frigo sghiacciato. Batteria a 11,5 V. La ricarico e per qualche giorno sembra tornato tutto normale.
Poi vedo sul display del regolatore di carica del pannello batteria 55 °C. torno subito al pontile
minchia...apro il vano e trovo la batteria completamente gonfia e deformata. Per estrarla si rompe parte della scatola e noto anche una crepa sulla batteria stessa. Probabilmente una cella era andata in corto.
Direi che mi è andata tanto bene...
Il problema era trovare una batteria di ricambio in quel posto. Per fortuna sul pontile c’era un italiano che vive sei mesi all’anno in Croazia e mi ha prestato una sua batteria nuova di scorta.
La Zenith aveva viti M8, quella nuova i classici morsetti. Un morsetto lo avevo, sull’altro mi sono arrangiato con una fascetta metallica stringitubo.
Esperienza utile per due motivi.
Primo: nemmeno una AGM è esente da problemi seri, anche se 10 giorni prima sembrava buona al test di scarica 5A.
Secondo: il litio ha vantaggi evidenti, ma un impianto tradizionale in emergenza è molto più facile da sistemare con quello che trovi li dove ti trovi
Per questo sul gommone oggi preferisco batterie standard e senza morsetti m8, facilmente reperibili e sostituite preventivamente ogni 4-5 anni.
Quando sei lontano da casa, tutto diventa tanto difficile...

[Paolo62]

Vi racconto cosa mi è successo quest’anno in vacanza.
Sul gommone avevo una deep cycle da 110 Ah come batteria servizi. Prima di partire volevo sostituire sia avviamento sia servizi. La prima l’ho cambiata, per la seconda sono andato in un’officina camper.
Il meccanico mi dice: “prima testiamola, questa è ancora recente”. Fa una prova di scarica e il responso è: batteria in buona salute. Mi dice che nessuno la cambierebbe.
Nel frattempo mi aveva incuriosito con il litio, quindi decido di tenerla per le vacanze e pensarci al ritorno.
Tutto bene fino a quando una mattina trovo il frigo sghiacciato. Batteria a 11,5 V. La ricarico e per qualche giorno sembra tornato tutto normale.
Poi vedo sul display del regolatore di carica del pannello batteria 55 °C. torno subito al pontile
minchia...apro il vano e trovo la batteria completamente gonfia e deformata. Per estrarla si rompe parte della scatola e noto anche una crepa sulla batteria stessa. Probabilmente una cella era andata in corto.
Direi che mi è andata tanto bene...
Il problema era trovare una batteria di ricambio in quel posto. Per fortuna sul pontile c’era un italiano che vive sei mesi all’anno in Croazia e mi ha prestato una sua batteria nuova di scorta.
La Zenith aveva viti M8, quella nuova i classici morsetti. Un morsetto lo avevo, sull’altro mi sono arrangiato con una fascetta metallica stringitubo.
Esperienza utile per due motivi.
Primo: nemmeno una AGM è esente da problemi seri, anche se 10 giorni prima sembrava buona al test di scarica 5A.
Secondo: il litio ha vantaggi evidenti, ma un impianto tradizionale in emergenza è molto più facile da sistemare con quello che trovi li dove ti trovi
Per questo sul gommone oggi preferisco batterie standard e senza morsetti m8, facilmente reperibili e sostituite preventivamente ogni 4-5 anni.
Quando sei lontano da casa, tutto diventa tanto difficile...

Sei stato sfortunato, particolarmente sfortunato. Le AGM vanno in corto molto raramente.

[lucamad]

L'eventuale degrado di una delle celle che compone il pacco è strumentalmente evidente in qualche modo ? Ad esempio: tensione diversa dalle altre celle, tendenza ad assorbire/rilasciare corrente in maniera differente ?

Si, la misura delle tensioni delle varie celle è un buon indicatre del degrado di una cella, in teoria la tensione dovrebbe essere uguale in tutte , già differenze di un paio di decimi di volts rispetto ai 4 volts di una cella sono segnali di allarme, con mezzo volt, hai un problema.
Il punto è che con batterie con BMS integrata o hai anche Bluetooth integrato che misura la tensione delle celle, oppure ci pensa la BMS a cercare di limitare possibili problemi magari limitando la carica o cercando d bilanciare la carica, ma senza BT tu non ti accorgi di nulla e la prestazione può calare repentinamente.

percentualmente quanta corrente posso immettere senza determinare danni ?

Tutte le ioni di LItio le puoi caricare a 1C , cioè al valore nominale degli Ampère, in caso di batterie con pochi C di scarica , magari le carichi a 1/2 C.
Quindi su batterie per automobili o simili , mettiamo ua 80A, il problema non si pone.
Il problema può esistere se hai due batterie in paralello con un deviatore e commuti da una batteria completamente carica ed una molto scarica, li si che gli dai una botta notevole. Questo è un sitema inidoneo di sicuro.

Circa l'opportunità di sostituire le Pb con le LiFePO4, i vantaggi sono talmente tanti che vale sicuramente la pena di spenderci un po' di approfondimento.

C'è un elemento che dovrebbe farti riflettere.
Avrai visto il costo delle batterie LiFePO4 , una 80A varia da 250 a 1200 Euro, ci sarà un perché....
Con 1200 Euro compri 12 batterie Yuasa marine a scarica lenta, se ognuna durasse almeno 3 anni ne hai per 36 anni con quei soldi .
Mi tengo quelle al PB.

[Paolo62]

Questo topic sarebbe per le batterie da avviamento e al momento sono convinto che, per questa funzione, le batterie ad acido libero o meglio le AGM siano ancora la soluzione più corretta. Poi siamo, inevitabilmente, scivolati sulle batterie da servizi.
Ci sono però molti avviatori di emergenza al Litio o al LitioFerroFosfato, e chi li ha usati se n'è detto soddisfatto.
Probabilmente serve ancora qualche tempo perchè in questo ambito siano sufficientemente testate batterie diverse comprese quelle al Litio.
Vedremo !

Per i servizi invece credo che la storia sia segnata, è solo questione di tempo. Solo 2 anni fa avrei risposto in maniera diversa, ma oggi queste batterie offrono un rendimento che è imparagonabile a quelle al piombo. Non è una questione di costi, 1 Ah di LiFePO4 costa ancora di più di 1 Ah al piombo, ma è la loro sfruttabilità, la loro velocità nella ricarica, la quasi assoluta mancanza di autoscarica e la capacità di mantenere la tensione al di sopra dei 12 V o degli 11,5V fino quasi alla scarica completa. Non va dimenticato il minor peso.
Non ho esperienze in barca. Sull'ultimo gommone avevo 2 AGM ad uso avviamento che andavano benissimo, ma i miei servizi di bordo erano ridotti all'essenziale, quindi non ho riscontri. Ma sul camper ho una discreta esperienza, non relativamente alla batteria in senso stretto, ma alle sue performance.
Sul camper precedente avevo 2 AGM da 100 AH pagate, 8 anni fa, 200 Euro/cad. che vuol dire 2 euro/Ah. Testate da nuove con carico continuo da 4 ampere, (quindi assorbimento ottimale per una 100 AH, ) hanno rilasciato tra i 75 e gli 80 Ah prima che la loro tensione scendesse a 11,5V. A questa tensione gli apparecchi di bordo si spengono autonomamente per evitare di "uccidere la batteria".
Ho ripetuto questo test dopo 6 anni ed il risultato è stato che la tensione delle batterie è scesa a 11,5V dopo aver rilasciato il 48 ed il 51% degli ampere nominali (quindi rispettivamente 48 Ah e 51 Ah.
Sono risultati che, a detta dei più, sono comunque eccellenti. Ma si capisce bene che dopo 6 anni avere 2 batterie da 100 Ah è, nella pratica, come averne 1. Cioè gli ampere/h disponibili non sono 200 o 160, ma meno di 100.
Questo, al di là del costo e della durata, è un problema di tranquillità. Le batteria del mio camper sono sempre state caricate e scaricate nel migliore dei modi, con tensioni corrette, salvo con la ricarica da alternatore, seguendo la curva tipica della batteria ecc. Sia il fotovoltaico che il caricabatteria da 230 V erano specifici per quel tipo di batteria AGM con la possibilità di selezionare la tensione di massima ricarica (14,4 - 14,7 V).

Una batteria al piombo ad acido libero, nelle stesse condizioni, viene data per erogare tra il 50 ed il 60% delle propria capacità nominale prima che la sua tensione scenda sotto i 11,5 Volt.
Se questo è vero ( non posso dare un'esperienza diretta) per fare il pari con una AGM bisognerebbe prendere 3 batterie da 100 AH ad acido libero per avere la stessa disponibilità di corrente che si ha con 2 batterie AGM da 100 AH.

Sul camper attuale ho fatto montare 2 batterie al LiFePO4 da 120 Ah in parallelo, ognuna con il suo BMS leggibile tramite Bluetooth. Ho speso 550 euro a batteria quindi un costo pari a 4,6 Euro/Ah. Va detto che questi sono prezzi comprensivi di installazione con collegamenti e fusibili, mentre i prezzi delle AGM sono prezzi di acquisto alla Casa della Batteria di Bastia Umbra.
Ho voluto fare una prova "suicida" con una sola batteria che ha erogato oltre 117 Ah prima di provocare il distacco della centralina (quindi 11,5 V) che poi magari sono anche meno, ma questo non lo posso sapere, la centralina stacca le batterie a 11.5 V (o meno) .

Quindi, praticamente, io ho fatto montare 2 batterie per similitudine con quanto avevo in precedenza, ma probabilmente me ne sarebbe bastata 1 per avere più o meno la stessa dotazione di energia disponibile. (150 contro 117).
Va anche detto che una batteria LiFePO4 di marchio EcoWhorty che ha recensioni ampiamente positive dal mondo camper, ormai ha costi di 1,4/1,5 euro/Ah. Una 314 Ah si trova allo store di fabbrica a 450 Euro circa compreso il trasporto. E ne esistono anche a costi inferiori. Certo se si compra una NDS o una Bulltron si paga uno sproposito, immagino una qualità superiore, ma non credo proporzionale, c'è tanto marketing dietro....

Oggi una LiFePO4 costa più o meno come una AGM, certo, una acido libero costa ancora meno, ma non così tanto.

Un'altro dei vantaggi "enormi" delle LiFePO4 è la velocità di ricarica.

Sul mio camper c'è, di serie, un caricabatterie da alternatore da 40 Ah. In questo caso lui esegue la ricarica seguendo il ciclo di tensioni indicate per quel tipo di batteria e, ad ogni ora di viaggio, ricarica 40 Ah. Questo significa che, anche in completa assenza di sole, che ricarica le batterie a mezzo di pannelli fotovoltaici, con 1 ora di viaggio, si ricarica il consumo di 1 giornata invernale di uso del camper. (20-25 Ah di stufa e 10-15 di altri consumi chiaro che questi valori sono estremamente soggettivi e legati alle abitudini. Ho riportato i miei consumi giusto per fare un esempio).
C'è chi ha messo DCDC da 80 Ah o 2 x 50 AH e ricarica 80-100 Ah in 1 ora di viaggio. Gli alternatori moderni montati sui telai da camper sono normalmente da 220 A.

Per i camper c'è anche il tema "peso". Una AGM da 100 Ah pesa 30-32 Kg. Una LiFePO4 sempre da 100 AH ne pesa 12. Una Acido libero Yuasa da scheda tecnica ne pesa 23. Magari questo dato è secondario in nautica, e quindi non gli si da molta importanza, ma già solo per la movimentazione spostare 12 kg è ben diverso che spostarne 23.

Va anche aggiunto che una LiFePO4 da 100 Ah costa proporzionalmente di più ed anche qui credo che molto sia legato ai costi di commercializzazione , stoccaggio e trasporto perchè vengono quasi tutte, se non tutte, dall'estremo oriente.
Peraltro molti ormai sostengono che non abbia senso prendere batteria LiFePO4 da 100 o 150 Ah, per poi metterle in parallelo, costa di più. E' più conveniente prenderne direttamente 1 sola da 300 Ah e via.

Io ho preferito metterne 2 perchè se una si guasta, si ha la soluzione di backup con la seconda...Però è una questione di "ignoranza e mentalità", magari tra qualche anno la penserò diversamente anch'io.

[GIORGIO]

Bellissima relazione Paolo ! Se può servire... sul mio gommone dopo 7 anni di servizio quest'anno è morta la batteria al piombo, mentre la LiFePO4 continua a funzionare senza problemi.