Litio o Piombo a piastre tubolari

[squale]

La domanda “ litio o Piombo a pistre tubolari “ nasce probabilmente dall’ignoranza in materia, ma è frutto di alcune considerazioni esperienziali .
Qualcuno ricorderà che l’inverno passato , pur non disponendo di alcuna competenza se non distinguere il positivo dal negativo, con l’aiuto di tutti voi e in particolare di AndreaB72 e di qualche “ Senior Utente “ ho modificato l’impianto elettrico del mio Oceanis 40 , orientato a predisporlo all’installazione di batterie al litio. Maaaa trascorsa l’estate, non sono più sicuro di voler continuare in quella direzione:
Il BS e formato da due batterie ad acido libero da supermercato comprate credo nel 2018/2019 da 140 A cadauna, caricate con un DCDC Orion , con 3 pannelli solari da 100W e all’occorrenza con caricabatterie.
Alimentano due frigo, inverter 1500/3000 utilizzato per il fon e per la nespresso, luci , strumenti di navigazione, autoclave, pompa sentina, eccetera.
Tra le altre cose, ho installato un BMV che inequivocabilmente registra le entrate e le uscite . E così ho potuto constatare che di notte, quando a bordo eravamo 5 adulti e due bambini ha registrato un consumo massimo di 61 A , ossia una scarica delle batterie del 21,78 % .
Ecco dunque finalmente la domanda che mi/Vi pongo :
Perché installare batterie al litio e sobbarcarsi quindi tutti i relativi oneri e i costi se due batterie a piastra tubolare deep cycle ( 12 V oppure meglio 2 da 6 V ) che sopportano scariche del 40/50 % e che quindi mi possono tranquillamente dare molto più delle 61 A che sono il massimo delle mie esigenze?

[kavokcinque]

Il tuo consumo è percentualmente il doppio di quello che indichi.
A che tensione ti trovi al mattino prima che i pannelli inizino a caricare?
Finché c'è sole di giorno non ci sono oroblemi, ma se trovi un pa7io di giorni di pioggia o nuvole direi che tu abbia batterie un pò piccole.
Forse con 2×200 ad acido libero e piastra positiva tubolare andresti meglio.
Sul discorso LifePro4 non ho competenze per intervenire.

[jacques-2]

Io semplicemente "trasecolo" sulle prestazioni che affermi di avere.
Naturalmente, se lo dici, ci devo credere, però:

Batterie da supermercato: potranno reggere 300 cicli, se non si scende sotto l'80% di SOC. Dal 2019 sono passati 4 anni, non hai fatto 300 cicli?
Scaricando 61A solo la notte, scendi a meno del 80% di SOC. Suppongo che sia potuto accadere che siano scese ancora di più, magari una giornata velata in cui non hai acceso il motore per almeno 2 ore (Orion carica al max 30Ah, e scende ben presto a causa della resistenza interna), oppure hai usato tutta la cavalleria di bordo (inverte, due frigo, etc.). Batterie economiche da avviamento dovrebbero veder crollare il numero di cicli, invece funzionano ancora?

Dacci qualche dettaglio in più, per capire...

[squale]

Ciao Kavokcinque,
perchè il doppio? Ho sbagliato a calcolare la percentuale? Anche il BMV mi dava carica al 79%.
La tensione mai sotto 12,4 . I valori riportati sono stati registrati durante l'estate , quando il sole sorge presto e devo ammettere che in vacanza non mi sveglio così presto per andare a leggere la tensione delle batterie.
I consumi massimi invece sono quelli che si possono leggere sul BMV in qualsiasi momento della giornata .
Non per caso ho scritto che 61 A max consumati sono stati registrati nel periodo in cui a bordo avevo i figli e due nipotini . Solitamente nei due mesi che trascorro in barca siamo in due e faccio molta rada.

[kavokcinque]

Di 280 amp nominali con le batterie al piombo puoi in effetti usarne circa 140 prima di scaricarle completamente.

[squale]

(10-10-2023 22:37)jacques-2 Ha scritto:  Io semplicemente "trasecolo" sulle prestazioni che affermi di avere.
Naturalmente, se lo dici, ci devo credere, però:

Batterie da supermercato: potranno reggere 300 cicli, se non si scende sotto l'80% di SOC. Dal 2019 sono passati 4 anni, non hai fatto 300 cicli?
Scaricando 61A solo la notte, scendi a meno del 80% di SOC. Suppongo che sia potuto accadere che siano scese ancora di più, magari una giornata velata in cui non hai acceso il motore per almeno 2 ore (Orion carica al max 30Ah, e scende ben presto a causa della resistenza interna), oppure hai usato tutta la cavalleria di bordo (inverte, due frigo, etc.). Batterie economiche da avviamento dovrebbero veder crollare il numero di cicli, invece funzionano ancora?

Dacci qualche dettaglio in più, per capire...

Ho spostato l'alimentazione del salpa ancora sulla batteria motore che viene caricata dall'alternatore .
Prima di partire per le vacanze ero sul punto di sostituirle ma ho misurato la densità dell'elettrolita e avevo in tutte le celle 1,27/28.
L'unica cosa che in questi anni ho sempre fatto è controllare i livelli e qualche volta ho aggiunto acqua distillata.
Non ho idea di cos'altro aggiungere.

[wetsylmink]

Io avevo 3x110Ah Deep cycle
Sono passato ad una da 280Ah lifepo4 autocostruita
Alla fine ho speso come delle buone batterie al piombo ma mi è cambiata la vita.
Le batterie al litio sono come un secchio da cui levi gli Ah che ti servono e ci butti tutti gli Ah che ci puoi buttare dentro.
L'efficienza di carica è altissima a differenza del piombo.
Hai già Orion e i pannelli per me prendere ancora batterie al piombo è un controsenso.

Unica accortezza nella brutta stagione non lasciarle completamente cariche ma introno al 40-60%
Io faccio cosi la carico il venerdì sera quando arrivo in barca, stacco il caricabatterie il sabato mattina, tengo orion e pannelli staccati e la domenica sera sono ancora al 50%. Perfette per lasciarle a riposo per la o le settimane a venire.

Ad agosto in ferie, con 400w di pannelli non ho mai avuto bisogno di attaccare il caricabatterie da banchina o l'orion, con 2 frigoriferi!

Sono già a posto per quando riuscirò a mettere il dissalatore

[maema]

(10-10-2023 21:30)squale Ha scritto:  ....
Ecco dunque finalmente la domanda che mi/Vi pongo :
Perché installare batterie al litio e sobbarcarsi quindi tutti i relativi oneri e i costi se due batterie a piastra tubolare deep cycle ( 12 V oppure meglio 2 da 6 V ) che sopportano scariche del 40/50 % e che quindi mi possono tranquillamente dare molto più delle 61 A che sono il massimo delle mie esigenze?

Ciao Squale,
I tuoi consumi saranno 61A/h suppongo, (conoscendo la tensione media si risale all'energia, mentre nel caso dei soli ampere si può calcolare la potenza),
le tue batterie da 140A/h in parallelo davano "forse" 280A/h da nuove, dopo 4 anni mi stupirei se sono oltre il 65% del nominale,
quindi circa 180A/h, in tal caso i 61A/h rappresenterebbero un 33%,
(il manuale del BMV ti indica che va fatta una sincronizzazione per avere il dato reale, altrimenti lui continuerà a darti una percentuale riferita al dato di capacità delle batt. nuove),
con le batterie al piombo quando scendi sotto il 50% la tensione va vicino o sotto i 12 volt come si vede dai grafici dei produttori,
(...un altro motivo per stare entro il 50% della capacità nominale)...
Ma soprattutto e per rispondere alla tua domanda:
se a te va bene così non comprenderei neanche io il motivo di modificare il tipo di batterie e di impianto.
Va detto però che le batterie ad acido libero (piastre tubolari o piane) per essere installate in barca (norma Iso EN 13297 )
nelle imbarcazioni a vela monoscafo devono essere inserite in contenitori in grado di contenere eventuali fuoriuscite di elettrolita fino ad inclinazioni di 45° (mi dirai: non lo fa nessuno !..io cito la norma, e non mi pare stupida).
Inoltre questi contenitori devono essere chiusi e collegati con l'esterno attraverso tubazioni di ventilazione per permettere lo smaltimento di eventuali formazioni di gas o esalazioni...
Tu hai dei consumi bassi (0.77Kw/h a notte) e di giorno i pannelli ti aiutano, ma ci sono barche fra i 40' e 50' che consumano 2,5 - 5Kw/h al giorno e nel loro caso il discorso è diverso,
per non parlare poi dei barcozzi da oltre 90', guarda questo in allegato con punte di 58 KW/h al giorno, ti assicuro c'è ben di peggio ma avevo questo sottomano.
M

[AndreaB72]

Immagino che 61Ah siano praticamente solo il frigo e la luce di fonda. Non è proprio pochissimo per qualche ora di notte.
Come dice giustamente maema, probabilmente si tratta di quasi un terzo della capacità residua del banco. Non mi sembra che questo dato sia però compatibile con i 12.4V minimi - anche partendo alla sera con il 100% mi aspetterei qualcosa meno (le batterie al PB hanno una tensione a riposo di 12.8V che scende linearmente fino a 12V piu o meno al 50%, quindi mi aspetterei 12.1-12.2V), ma siamo comunque nella latitudine del possibile.
Anche se le batterie facessero 150 cicli, diciamo un ciclo al giorno per 30 giorni all'anno, siamo sempre ad una durata nell'ordine dei 4-5 anni. Ci sta...
Personalmente non gradisco avere in barca roba che ha bisogno di manutenzione, e le batterie ad acido libero non sono prive di manutenzione, quindi per me ci sarebbe già un motivo per lasciare il Pb.
Detto questo, sono assolutamente d'accordo con maema: se quello che c'è funziona, inutile spendere denaro.

[Resolution]

Mantieni l'impianto come è ora e controllalo durante l'inverno, così potrai capire le tue esigenze quando il solare lavora poco. Se dopo ciò ti dovessi accorgere che le tue batterie sono da sostituire, il mio consiglio è di non spendere soldi per vecchie tecnologie.

[squale]

(11-10-2023 11:30)wetsylmink Ha scritto:  Io avevo 3x110Ah Deep cycle
Sono passato ad una da 280Ah lifepo4 autocostruita
Alla fine ho speso come delle buone batterie al piombo ma mi è cambiata la vita.
Le batterie al litio sono come un secchio da cui levi gli Ah che ti servono e ci butti tutti gli Ah che ci puoi buttare dentro.
L'efficienza di carica è altissima a differenza del piombo.
Hai già Orion e i pannelli per me prendere ancora batterie al piombo è un controsenso.

Unica accortezza nella brutta stagione non lasciarle completamente cariche ma introno al 40-60%
Io faccio cosi la carico il venerdì sera quando arrivo in barca, stacco il caricabatterie il sabato mattina, tengo orion e pannelli staccati e la domenica sera sono ancora al 50%. Perfette per lasciarle a riposo per la o le settimane a venire.

Ad agosto in ferie, con 400w di pannelli non ho mai avuto bisogno di attaccare il caricabatterie da banchina o l'orion, con 2 frigoriferi!

Sono già a posto per quando riuscirò a mettere il dissalatore

Autocostruire una batteria Lifepo4 sarebbe il massimo per passare il tempo e implementare l'impianto , ma avrei bisogno di molti suggerimenti.

[AndreaB72]

(28-10-2023 07:45)squale Ha scritto:  Autocostruire una batteria Lifepo4 sarebbe il massimo per passare il tempo e implementare l'impianto , ma avrei bisogno di molti suggerimenti.

Non è difficile, ma serve un po' di manualità. Devi prima decidere se boxarle o no a seconda di quanto protetto è il posto dove vuoi metterle.
In foto ci sono due banchi che ho costruito (sempre in fase di costruzione), il primo è boxato (manca il tappo) e il secondo è aperto (da completare, e avrà una copertura in policarbonato).
Il primo non è "compresso", mentre il secondo lo è. Non boxata permette di dissipare meglio il calore, problema che hai in estate, e permette di "comprimere" le celle (vedi le barre filettate ricoperte da tubo in silicone sui lati). Ridurre la temperatura, che in estate non è raro che superi i 40 gradi, e la compressione aumentano la vita della batteria. La compressione è un aspetto minore, ma la temperatura può esserlo (lo è anche per Pb): se le tieni vicine al motore dove in estate superi facilmente i 50 gradi. è meglio non boxarle o spostarle.
Il costo alla fine è lo stesso: il box costa 70-100 euro, mentre senza box hai bisogno di due piastre rigide, le bare filettate e un po' di ferramenta, che alla fine arrivi alla stessa cifra. Quattro celle da 280Ah buone prese da importatori europei vanno sui 650 Euro - un po' meno prese in Cina. Il BMS come quello in foto costa sugli 80 Euro (JK con bilanciatore attivo da 2A).
Alcuni mettono il BMS dentro il box - io non lo faccio perché preferisco averlo ispezionabile e perché non voglio che stia troppo al caldo.

Le celle sono separate da strisce di neoprene nel primo caso, per aumentare la circolazione d'aria, e da lastre di resina epossidica nel secondo per garantire la compressione ma evitare il contatto fra le celle. Nella foto c'è anche un foglio di teflon ma che poi toglierò alla fine. In entrambi i casi i busbars sono standard in rame stagnato (li vendono a sacchettate dovunque su internet).
I fili del BMS non sono collegati direttamente ai terminali delle celle ma sono avvitati sui busbars (ci ho fatto un foro filettato). In questo modo si può dare la giusta coppia di serraggio ai terminali e si può intervenire sul BMS senza smontare il banco. Dovrai re-intestare un po' di cavi perché le batterie standard al Pb hanno i terminali da 10mm (+) e 8mm (-) mentre la maggior parte delle celle LFP e BMS hanno terminali da 6mm e 8mm (nessuna differenza fra + e -). Non c'è bisogno di pratiche complicate che si vedono su internet (tipo top-balancing) perché le celle arrivano già bilanciate e ben accoppiate (stessa resistenza interna), per cui, una volta montato il banco, si mette in barca e fine della storia.
Fondamentale è un battery monitor adatto (tipo il Victron BMV) perché le batterie al litio hanno tensione praticamente costante per tutta la curva di carica e scarica; quindi, è impossibile capirne lo stato di carica dal solo voltaggio e serve un BM che tenga il conto di cosa entra e cosa esce.
Ultima nota sul BMS: è settato di fabbrica in maniera piuttosto aggressiva e non c'è necessità di spremere l'ultimo Ah. Il mio consiglio è di diminuire la soglia di cut off superiore da 3.65V a 3.6V e aumentare quella inferiore da 2.5V a 2.9V. In questo modo si ha sempre un range superiore al 90% di carica, ma si evitano situazioni al limite (non ci dovrebbe mai arrivare, ma non si sa mai).

Se non ci sente confidenti - meglio evitare

   
   

[wetsylmink]

(28-10-2023 07:45)squale Ha scritto:  Autocostruire una batteria Lifepo4 sarebbe il massimo per passare il tempo e implementare l'impianto , ma avrei bisogno di molti suggerimenti.

Andrea qui sopra ti ha già detto tutto.
Cerca su facebook il gruppo lifepo4esperienze il fondatore Mirko Parente è molto in gamba e, se non te la senti o non hai tempo, la batteria te la puó fare lui.
Io ho fatto così e sono molto contento!

[ginettosub]

bel lavoro ....ora che te le sei confezionate ad ok come imposti i parametri di ricarica? la scelta dei parametri sul bms che mi taglia l energia non mi piace molto... scelta importante che forse lo lascerei fare ai componenti dedicati alla ricarica delle batterie e non dal bms e tarare l inverter in modo da non assorbire sotto una certa tensione ...rimarrebbero fuori da questo discorso i vari componenti tipo gli strumenti ecc..rischio che conviene affrontare prima del taglio del bms ... ma un battery monitor e sopratutto l interrogazione di questo aiuterebbe a superare (se possibile)anche un ulteriore scarica delle batterie...o no...mi sono perso qualcosa ? i cavi che entrano e che escono dal bms di che dimensione sono?

[AndreaB72]

Tante domande
I parametri di carica: io imposto 13.8-14V per il bulk e 13.35V per assorbimento e float (le batterie al litio non hanno bisogno di assorbimento). Le ragioni per la scelta sono in altri threads.
Per il limite inferiore: il mio inverter ha già una soglia che va bene, quindi no problem.
Per il resto ho anche due battery protect victron che tagliano a 11.8V.
I cavi che escono dal BMS sono da 25mm2 e sono doppi. Poi vanno ad un bus bar e riparte un 70mm2.
La cosa da tenere presente è che le litio non gradiscono stare cariche al 100% (il perché è spiegato in altri threads).
Quando si lascia la barca è meglio lasciarle al max al 70%.

(28-10-2023 19:26)ginettosub Ha scritto:  bel lavoro ....ora che te le sei confezionate ad ok come imposti i parametri di ricarica? la scelta dei parametri sul bms che mi taglia l energia non mi piace molto... scelta importante che forse lo lascerei fare ai componenti dedicati alla ricarica delle batterie e non dal bms e tarare l inverter in modo da non assorbire sotto una certa tensione ...rimarrebbero fuori da questo discorso i vari componenti tipo gli strumenti ecc..rischio che conviene affrontare prima del taglio del bms ... ma un battery monitor e sopratutto l interrogazione di questo aiuterebbe a superare (se possibile)anche un ulteriore scarica delle batterie...o no...mi sono perso qualcosa ? i cavi che entrano e che escono dal bms di che dimensione sono?

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[ginettosub]

Grazie per le risposte sei andato anche oltre ancora grazie ...

[squale]

(28-10-2023 20:03)AndreaB72 Ha scritto:  Tante domande
I parametri di carica: io imposto 13.8-14V per il bulk e 13.35V per assorbimento e float (le batterie al litio non hanno bisogno di assorbimento). Le ragioni per la scelta sono in altri threads.
Per il limite inferiore: il mio inverter ha già una soglia che va bene, quindi no problem.
Per il resto ho anche due battery protect victron che tagliano a 11.8V.
I cavi che escono dal BMS sono da 25mm2 e sono doppi. Poi vanno ad un bus bar e riparte un 70mm2.
La cosa da tenere presente è che le litio non gradiscono stare cariche al 100% (il perché è spiegato in altri threads).
Quando si lascia la barca è meglio lasciarle al max al 70%.




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Per cominciare a fare chiarezza....
Il BMS che in qualche schema di impianto ho visto fuori dalla batteria ( tipo BMS Victron) , ha stessa funzione di quello che ho visto installare all'interno della custodia che avvolge le celle Lifepo4 con la differenza che è soltanto più costoso?

[AndreaB72]

Domanda lecita, risposta complicata.
Di solito alla voce "BMS" si trovano tre funzioni fondamentali: la prima è il bilanciamento delle celle, la seconda è il monitoraggio di tensione/corrente/temperatura, e la terza è il controllo dei canali di scarica e carica in base al monitoraggio.
Queste funzioni sono aggregate in un unico strumento (interno o esterno al box della batteria) o divise fra diversi strumenti, interni ed esterni.
Victron ha diverse linee di batterie e nessuna di queste documenta bene cosa fa, cosa non fa, e perché diavolo si sono inventati della roba così. Detto questo: una linea è la "Smart" e una é la "Power pack". La Smart ha il balancer interno (passivo, non particolarmente utile) e le altre due funzioni sono esterne (ci vuole un BMS Victron). La Power Pack invece ha tutto interno.
Il vantaggio della prima serie è che le funzioni esterne sono piuttosto sofisticate a fronte di un costo significativo, visto che serve il BMS esterno e i disgiuntori (di solito dei Battery Protect). I vantaggi della seconda sono semplicità e costo, ma le prestazioni sono estremamente limitate.
La maggior parte dei BMS che si trovano nelle altre batterie invece accorpano tutte funzioni (come le Power Pack di Victron), ma con prestazioni superiori in termini di corrente.
Ci sono anche BMS esterni che hanno le funzioni separate, per esempio i REC o alcuni QUCC richiedono dei disgiuntori esterni, ma spesso hanno tutta la logica a bordo e usano banchi di mosfets al posto dei disgiuntori esterni. Alcuni sono più sofisticati dal punto di vista del bilanciamento, tipo i JK che hanno il balancer attivo on board fino a 4A (che è tanto), e altri meno.

(31-10-2023 10:04)squale Ha scritto:  Per cominciare a fare chiarezza....
Il BMS che in qualche schema di impianto ho visto fuori dalla batteria ( tipo BMS Victron) , ha stessa funzione di quello che ho visto installare all'interno della custodia che avvolge le celle Lifepo4 con la differenza che è soltanto più costoso?

[squale]

(31-10-2023 10:38)AndreaB72 Ha scritto:  Domanda lecita, risposta complicata.
Di solito alla voce "BMS" si trovano tre funzioni fondamentali: la prima è il bilanciamento delle celle, la seconda è il monitoraggio di tensione/corrente/temperatura, e la terza è il controllo dei canali di scarica e carica in base al monitoraggio.
Queste funzioni sono aggregate in un unico strumento (interno o esterno al box della batteria) o divise fra diversi strumenti, interni ed esterni.
Victron ha diverse linee di batterie e nessuna di queste documenta bene cosa fa, cosa non fa, e perché diavolo si sono inventati della roba così. Detto questo: una linea è la "Smart" e una é la "Power pack". La Smart ha il balancer interno (passivo, non particolarmente utile) e le altre due funzioni sono esterne (ci vuole un BMS Victron). La Power Pack invece ha tutto interno.
Il vantaggio della prima serie è che le funzioni esterne sono piuttosto sofisticate a fronte di un costo significativo, visto che serve il BMS esterno e i disgiuntori (di solito dei Battery Protect). I vantaggi della seconda sono semplicità e costo, ma le prestazioni sono estremamente limitate.
La maggior parte dei BMS che si trovano nelle altre batterie invece accorpano tutte funzioni (come le Power Pack di Victron), ma con prestazioni superiori in termini di corrente.
Ci sono anche BMS esterni che hanno le funzioni separate, per esempio i REC o alcuni QUCC richiedono dei disgiuntori esterni, ma spesso hanno tutta la logica a bordo e usano banchi di mosfets al posto dei disgiuntori esterni. Alcuni sono più sofisticati dal punto di vista del bilanciamento, tipo i JK che hanno il balancer attivo on board fino a 4A (che è tanto), e altri meno.

Grazie AndreaB72' sei a dir poco squisito e adesso ancora più di prima è tutto chiarissimo.... non è affare mio

Comunque grazie per la pazienza e la collaborazione.
BV se

[squale]

(31-10-2023 13:32)squale Ha scritto:  Grazie AndreaB72' sei a dir poco squisito e adesso ancora più di prima è tutto chiarissimo.... non è affare mio

Comunque grazie per la pazienza e la collaborazione.
BV se

Sono caparbio e dopo aver letto tutto quello che ho trovato dico.....Litio forever !