Lading av LiFePO4 i minusgrader og lagring om vinteren

LiFePO4 tåler norsk kulde godt — helt til du prøver å lade. Under 0 °C gir lading varig kapasitetstap, og det er den ene begrensningen som faktisk betyr noe for en hytte, en båt på vinteropplag eller en bank i et uisolert uthus. Her er hva som skjer, hva som er trygt, hvilke batterier som lader i kulde likevel, og hvordan du lagrer banken gjennom vinteren.

Hvorfor lading i kulde skader batteriet

Det er ikke en produsentbegrensning, men kjemi. Når litiumionene skal inn i grafittanoden ved minusgrader, går prosessen så tregt at en del av litiumet i stedet legger seg som et metallisk belegg utenpå anoden. Det kalles litiumplating. Belegget kommer ikke tilbake i omløp, så kapasiteten synker permanent, og i verste fall vokser det til dendritter som kan gi intern kortslutning.

Skaden er kumulativ. Du ser den ikke etter én kald lading, men etter en vinter med daglig solcellelading i frost er den målbar — og den kommer aldri tilbake.

Utlading i kulde er trygt

Dette er den vanligste misforståelsen. Å bruke batteriet i kulde er uproblematisk: de fleste LiFePO4-celler er spesifisert for utlading ned mot −20 °C. Du får mindre ut av banken mens den er kald, typisk 10–30 prosent avhengig av temperatur og strøm, men kapasiteten kommer tilbake når cellene blir varme igjen. Det er bare ladingen som må stoppes.

Hvem passer på grensen?

BMS-en, forutsatt at den har en temperatursensor og at sensoren sitter riktig. Typisk sperres lading ved 0 til 2 °C, med gjeninnkobling noen grader høyere. Tre ting må stemme:

• Sensoren skal være festet mot en celle, ikke ligge løst i kassen. Lufta i kassen er varmere enn cellemassen.

• All lading må gå gjennom BMS-ens ladeport eller et relé den styrer. Går solcelleregulatoren rett på polene, hjelper ingen innstilling.

• Terskelen må faktisk være satt. Sjekk verdien i appen før første vinter.

Bygger du banken selv, er JK BMS 8–24S (24–48 V) og JK BMS 4–8S (12–24 V) valgene; begge har en utgang for varmeelement i databladet, slik at et element kan styres av BMS-en, og begge sperrer lading under grensen du setter. Selve varmefolien selger vi ikke. Hvor du stiller ladesperren, står i JK BMS-oppsett.

Batterier som lader i kulde

Løse celler har ingen varme. Skal banken kunne lades gjennom vinteren uten at du bygger varme rundt den, er det to produkter i sortimentet som løser det, og begge er 51,2 V-systemer for hus og hytte.

SOK SK48V100N har selvoppvarming som starter under 5 °C, og er spesifisert for lading fra −20 °C. Batteriet bruker litt av sin egen energi eller strømmen fra laderen på å varme cellene før ladingen slippes gjennom, så du trenger ikke tenke på temperatur i det hele tatt.

RUiXU Lithi2-16 Power Wall har varmeelement som slår inn ved 5 °C, IP65-kapsling og 16 kWh i ett skap. Det er batteriet for hytta eller huset der banken skal henge på veggen, også i et kaldt rom.

SOK SK48V100NServer-rack LiFePO4 · 48 V · 3U · Bluetooth · selvoppvarming13 999 krPå lagerLegg i handlekurv

RUiXU Lithi2-16 Power WallVegghengt LiFePO4 · 16 kWh · IP65 · innebygd varme35 999 krFør 39 999 krPå lagerLegg i handlekurv

Løsninger når banken står kaldt

1. Lad bare når hytta er varm. Det enkleste. Lad banken full mens du er der, dimensjoner den for forbruket mellom besøk, og la BMS-en sperre lading resten av tiden. Med under 2 prosent selvutlading i måneden holder en riktig dimensjonert bank lenge.

2. Isolert kasse eller lite batterirom med frostvakt. En termostat som slår på varmefolie eller en liten frostvakt rundt 5 °C er nok. Regn grovt: en godt isolert kasse med 50 mm isolasjon rundt en 12 V-bank taper i størrelsesorden 20–30 W når det er 20 grader kaldere ute enn inne i kassen. Det er en varmefolie, ikke en ovn — men det er strøm som går ut av den samme banken, så ta det med i dimensjoneringen.

3. Varme styrt av BMS-en. Har BMS-en varmeutgang, kan elementet slå seg på når cellene nærmer seg null og ladingen slippes gjennom først når de er varme. Det er den ryddigste løsningen for et selvbygg, fordi varmen og kuldesperren styres fra samme sted.

«Lade forsiktig» i kulde

Noen lader med lav strøm i lett frost og mener slitasjen er liten. Vi anbefaler det ikke. Plating skjer også ved lav strøm, bare langsommere, og du har ingen måte å måle tapet på underveis. Velger du det likevel, er det en bevisst avveining: du bytter ukjent mye levetid mot å slippe å bygge varme. Alternativet koster en termostat og en varmefolie.

LiFePO4 gjennom vinteren: slik lagrer du banken

Kulde er ikke noe problem for lagring — bare for lading. Skal båten, bobilen eller hytta stå fra oktober til april:

• Ladenivå: rundt halvfullt hvis banken tas helt ut av drift. Et LiFePO4-batteri liker dårlig å stå lenge helt fullt eller helt tomt. Skal banken fortsatt forsyne noe mens du er borte, lader du den full før avreise og regner på om den holder.

• Koble fra det som trekker: BMS, alarm, gassdetektor og parasittforbruk tømmer banken sakte gjennom vinteren. Har du ingenting som må stå på, bryt hovedbryteren. Da er det bare selvutladingen på under 2 prosent i måneden som går.

• Etterlading: sjekk spenningen én gang i løpet av vinteren hvis noe står tilkoblet. Er cellene under frysepunktet når du kommer, må de bli varme før du lader.

• Ingen vedlikeholdslader: til forskjell fra bly skal LiFePO4 ikke stå på flytlading gjennom vinteren. Særlig ikke hvis batteriet står kaldt.

• Første lading om våren: la banken bli romtemperert, lad helt full slik at BMS-en får balansert cellene, og nullstill batterimonitoren.

Skal du bytte ut en blybank som har stått på vedlikeholdslader hver vinter, er resten av sjekklista i bytte fra bly til litium. Skal båten på vannet igjen til våren, går resten av strømsystemet gjennom i Vårpuss: sjekkliste for strømsystemet i båten.

Anlegget på en kald hytte

Regnestykket nedenfor er et typisk hytteanlegg på IT-nett: to SOK-batterier med selvoppvarming, 10,2 kWh, og en Deye SUN-12K som hybridinverter. På IT-nett gir den 7,2 kW, ikke 12 kW. Trenger du mer effekt enn det, er SUN-16K det større alternativet. Trenger du mer eller mindre lagret energi, justerer du i kalkulatoren — batteriene skaleres i trinn på 5,12 kWh.

Hvor mye du faktisk trenger mellom besøk, og hvordan valget mellom 12 V og 51,2 V faller ut for hytta, står i hjemmebatteri og IT-nett eller TN-nett. Hva hytta trenger strøm til når nettet er nede og ingen er der, står i Beredskap på hytta.