Akumulatory LiFePO4

Akumulatory LiFePO4 (skrót od: litowo żelazowo fosforanowe) są to akumulatory z rodziny litowo-jonowych.
Cechą charakterystyczną tych akumulatorów jest wysoka tolerancja na nieprawidłową pracę, niską wagę w porównaniu do akumulatorów ołowiowo-kwasowych (AGM, GEL itp.) oraz co ważne wyjątkowo dużą wytrzymałością na rozładowania i co za tym idzie dużą ilość cykli ładowania/rozładowania. Z tego względu stosowane są w samochodach elektrycznych, elektronarzędziach a ostatnio również w fotowoltaicznych układach zasilania z panelami słonecznymi.
Wykorzystanie akumulatora w technologii LiFePO4 (np. w kamper van, kamper) pozwoli nam na wiele lat pracy z potrzeby wymiany takiego akumulatora oraz ze wszystkich tych dodatkowych czynności, które powinniśmy wykonywać przy akumulatorze ołowiowo-kwasowym np. typu AGM, GEL (żelowy), a są to np doładowanie w czasach składowania np. zimą lub pilnowanie aby doładowanie po rozładowaniu nastąpiło w jak najkrótszym terminie.
Jednak trzeba mieć na uwadze że akumulatora LiFePO4 nie można ładować, gdy jego temperatura wynosi poniżej 0°C (zera). Gdy planujemy wykorzystywać akumulator w takiej temperaturze to pozostaje nam jednak „stara” technologia gromadzenia energii w akumulatorze AGM czy GEL. Ważną sprawą jest to że akumulator LiFePO4 mogą być ładowane dużym prądem ale nie może on być też za duży - warto spojrzeć na specyfikację. Zbyt duży prąd ładowania a także rozładowania może uszkodzić układ BMS, trzeba mieć to na uwadze podczas instalacji takiego akumulatora w samochodzie. Warto, a właściwie to należy zastosować układ ograniczający i regulujący ładowanie.

Akumulator LiFePO4 zbudowany jest z 4 ogniw połączonych w układzie szeregowym w celu podniesienia napięcia. Każde ogniwo pracuje z napięciem nominalnym o wartości 3,2V co daje razem 12,8V. Ładowanie akumulatora może być przeprowadzone elastycznym napięciem w zakresie od 14.4V do 14,6V. Nieodzowną częścią akumulatora jest układ zarządzania pracą BMS. Jest to elektroniczna płytka, która nadzoruje napięcie akumulatora, temperaturę a także balansuje każdy pakiet podczas ładowania. Zabezpiecza również akumulator przed rozładowaniem. Popularne akumulatory VRLA GEL (żelowe) lub akumulatory wykonane w technologii AGM charakteryzują się dość szybkim samo rozładowaniem. W zależności od temperatury składowania już po pierwszych trzech miesiącach warto jest doładować akumulator aby nie znajdował się on w stanie zbytniego rozładowania co będzie miało wpływ na jego trwałość. Na pewno warto po 6 miesiącach sprawdzić napięcie. Czym akumulator starszy tym samo rozładowanie może być szybsze. W akumulatorach LiFePO4 problem samo rozładowania występuje w znacznie mniejszej skali. Akumulator możemy pozostawić nawet na rok bez ładowania bez obawy, że straci on swoją pojemność.
W porównaniu do tradycyjnych akumulatorów baterie dysponują bardzo dużą pojemnością. Akumulator AGM 100Ah waży w zależności od jakości od 27 do nawet 32 kg gdy taki sam akumulator litowo żelazowo fosforanowy tylko połowę tego. Do tego prąd rozładowania i ładowania może być wielokrotnie większy niż w akumulatorach AGM czy żelowych. Dla akumulatora AGM czy żelowego optymalny prąd rozładowania i ładowania to 10A, maksymalny prąd ładowania nie powinien przekraczać 0.3C a więc 30A. Akumulatory LiFePO4 możemy naładować akumulator w 30 minut prądem aż 200 Amperów (zależy od akumulatora).
20 lat aż tyle może wytrzymać akumulator LiFePO4 zamontowany w samochodzie serwisowym, kamperze lub łodzi. Akumulatory te są niezwykle odporne na wykonywanie głębokich rozładowań. Przy 50% cyklu rozładowania który w pracy cyklicznej występuje najczęściej akumulator może wytrzymać ich aż 5000 bez spadku pojemności. W porównaniu do 400 cykli akumulatorów żelowych przy 80% rozładowaniu wynik naprawdę robi duże wrażenie. Należy też pamiętać, że akumulator żelowy GEL lub AGM nie możemy rozładować do zera podczas gdy akumulator LiFePO4 tak. Oznacza to wyższą sprawność baterii a także fakt, że cykl rozładowani do 50% może być porównywalny do cyklu 80% akumulatora żelowego / AGM.