Morgendagens batterier testes i dag

Haakon Ødegaard har tatt sjansen på å montere morgendagens batterier i sin seilbåt. Batteriene er nå på plass, og vi vil følge prosjektet nøye.

For el-biler

GM-Volt er bilen som skal redde amerikansk bilindustri. Denne el-bilen vil bruke LiFePo4-batterier. LiFePo4 (lithium iron phosphate) er en type lithium-baterier som brukes i moderne mobiltelefoner og bærbare PC er, men LiFePo4 har egenskaper som gjør denne teknologien bedre egnet om bord i båt.

Ingen eksplosjonsfare

Moderne batterier innholder ekstreme mengder energi. Fordelen med LiFePo4–teknologien i forhold til Litium-ion i mobiler er at LiFePo4-batteriene er helt trygge. Bakdelen i forhold til mobiltelefon batteriene er at de tar lengre tid å lade, og har ikke like stor enerigtetthet.

Ikke avskrekkende pris

Et LiFePo4-batteri på 40Ah koster 5000 kroner. Det er ti ganger så mye som et blybatteri med samme kapasitet, men det moderne batteriets kapasitet kan utnyttes mye bedre og kan heller sammenlignes med et 80Ah blybatteri. De moderne batteriene lades raskere, så ønsker du bedre batterikapasitet, så slipper du kanskje og oppgradere strømforsyningen, og da blir prisen noe helt annen. Med en forventet lengre levertid for den nye batterietenologien er ikke LiFePo4-batteriene så dyre.

Mastervolt selger også moderne batterier, men disse benytter Litium Ion teknologi. Disse batteriene har større kapasitet men er kostbare. Du kan lese mer om dem her.

Satser på ny teknologi

Haakon Ødegaard fra Trondheim fikk montert de nye batteriene i sin Dufour 34 i Påsken. Vi vil følge hans erfaring med den nye teknologien nøye.

     – Jeg tok en liten seiltur påskeaften. Var ikke mye vind, men fikk noen timer på fjorden der jeg prøvde å bruke en del strøm. Etter ca to timer med kartplotter, autopilot og musikk kunne jeg ikke registrere noen betydelig nedgang i spenningen på batteriene. Forteller Ødegaard til Seilas.

Haakon Ødegaard har også send oss en utdypende begrunnelse for å bruke LiFePo4-batterier i sin seilbåt.

Batteribytte på Dufour 34 Performance

2008 modell Dufour 34 Performance med originalt 3 stk. Tudor 74Ah blybatterier. 1 stk. til start og 2 stk. til forbruk. Det var ingen forskjell på disse batteriene. Ut ifra det som kunne leses på batteriene var alle startbatterier, altså ikke beregnet for syklisk drift. Det var også montert en skillediode for separat bruk og ladning av start- og forbruksbatteri.

Problemet med blybatterier

Bly-syrebatterier sitter montert standard i de fleste nye båter i dag har en del negative egenskaper som gjør at de ikke egner seg til syklisk drift som de utsettes for i seilbåter. Det finnes blybatterier som tåler syklisk drift bedre enn andre, men det er nesten umulig å unngå såkalt sulfatering på blyplatene over lengre tid. Sulfatering er mer eller mindre irreversibelt og resulterer i at batteriet blir ødelagt. Grad av sulfatering øker med hvor ofte og hvor langt ned man tapper batteriene. Blybatterier er også store, tunge og inneholder mye miljøskadelige stoffer.

LiFePo4 som forbruksbatterier

Vi ønsket å endre vår batteribank av flere grunner. Først og fremst ville vi ha større kapasitet på forbruksbatteriene. I tillegg ønsket vi mer kraft til baugpropell, samt at vi ønsket at de nye batteriene kunne monteres enkelt i samme batterikasse som de originale batteriene satt i. Valget ble derfor 3 stk. 40Ah LiFePo4 batterier til forbruk, samt ett Optima RedTop blybatteri til start og baugpropell. Alle batteriene ble kjøpt hos Altitec i Fredrikstad (www.altitec.no)

LiFePo4 ble valgt til forbruk. Hovedårsakene til dette valget var spesielt de sykliske egenskapene. Det er verdt å merke seg at de tre LiFePo4 batteriene som ble montert hadde mindre teoretisk kapasitet enn de to blybatteriene som satt i båten originalt. Her er det imidlertid flere faktorer å ta i betraktning. Med blybatterier kan man med belastning som i en moderne seilbåt ofte kun få utnyttet rundt 50% av kapasiteten når batteriet er fulladet. Siden ladning av de siste 20% av kapasiteten tar mye tid, vil man sjelden få ladet batteriet helt opp med motorkjøring. Dette gir enkelt sagt en brukbar kapasitet på blybatterier på rundt 30%. Brukbar kapasitet på LiFePo4 batteriene er 80-90%. Dette betyr da at vi bør kunne oppleve en dobling av praktisk kapasitet. Hvorvidt dette regnestykket er riktig gjenstår å se ved testing.

Årsaken til at vi valgte et blybatteri til start og baugpropell var fordi vi ønsket et batteri som garantert kunne levere store strømmer, samt at budsjettet allerede var strukket. Optima RedTop er blant de beste blybatteriene på markedet, med ekstremt gode egenskaper når det kommer til å levere store strømmer på kort tid. Selv om LiFePo4 i følge flere artikler på nettet også skal kunne levere store strømmer, følte vi likevel det var knyttet en større risiko knyttet til denne informasjonen. At dette batteriet kun brukes i svært korte perioder og dermed nesten alltid vil være fulladet, gjør at de dårlige sykliske egenskaper ikke er noen stor ulempe.

Fordeler med LiFePo4 kontra blybatterier

Litium jernfosfatbatteriene har ikke de samme negative egenskapene som blybatterier. LiFePo4 bør derfor vurderes som erstatning for blybatterier av følgende årsaker:

• Tåler dypere utladninger uten å ta skade (ingen sulfatering). Levetiden for syklisk belastning blir dermed vesentlig lenger.

• Kan ligge delvis utladet lenge uten å ta skade

• Nærmest flat spenningskurve. Dette gir nærmest full kraft helt inntil batteriet er tomt

• Vesentlig lavere vekt og plass

• Tillater større utnyttelse av batteriets kapasitet

• Kan monteres rett inn der det normal står 12V blybatteri

• Ingen vedlikehold

• Forventet levetid på opp mot 10år!

• Sikker teknologi

• Lav selvutladning

• Kan monteres alle mulig retninger

• Inneholder ingen kjemisk giftige eller skadelige stoffer. Den mest miljøvennlige batteriteknologien

• Tåler opp mot 20 ganger sin egen kapasitet i utlading (20C)

• Tåler store temperatursvingninger

Ulemper med LiFePo4 kontra blybatterier

• En god del dyrere enn blybatterier. Tar man høyde for brukbar kapasitet samt levetid er ikke forskjellen så stor.

• Foreløpig ganske ny teknologi med få erfaringer.