Batteries au lithium fer phosphate de 12,8v - maguysama technologies

Pourquoi des batteries lithium fer phosphate ?

Les batteries lithium fer phosphate (LiFePO4 ou LFP) sont les plus sûres parmi les batteries au lithium-ion traditionnelles. La tension nominale d'une cellule LFP est de 3,2 V (au plomb : 2 V/cellule). Une batterie LFP de 12,8 V est composée de 4 cellules connectées en série, et une batterie de 25,6 V est composée de 8 cellules connectées en série.

Robuste

Une batterie au plomb tombera en panne prématurément à cause de la sulfatation :
• Si elle fonctionne en mode déficitaire pendant de longues périodes (c'est à dire que la batterie est rarement ou jamais entièrement chargée).
• Si elle est laissée partiellement chargée, ou pire, entièrement déchargée (pour des yachts ou mobile-homes au cours de l'hiver).

Il n'est pas nécessaire de charger complètement une batterie LFP. La durée de vie s'améliore même légèrement en cas de charge partielle au lieu d'une charge complète. Cela représente un avantage majeur de la batterie LFP par rapport à la batterie au plomb.
Ces batteries présentent d'autres avantages tels qu'une large plage de température d'exploitation, une performance excellente d'accomplissement de cycle, une résistance interne faible et une efficacité élevée (voir ci-dessous).
Une batterie LFP est donc la chimie de premier choix pour des applications très exigeantes.

Efficiente

Pour plusieurs applications (en particulier les applications autonomes solaires et/ou éoliennes), l'efficience énergétique peut être d'une importance cruciale.
L'efficacité énergétique aller-retour (décharge de 100 % à 0 % et retour à 100 % chargée) d'une batterie au plomb moyenne est de 80 %.
L'efficacité énergétique aller-retour d'une batterie LFP est de 92 %.
Le processus de charge des batteries au plomb devient particulièrement inefficace quand l'état de charge a atteint 80 %, donnant des efficacités de 50 % ou même moins dans le cas des systèmes solaires quand plusieurs jours d'énergie de réserve est nécessaire (batterie fonctionnant avec un état de charge de 70 % à 100 %).
En revanche, une batterie LFP atteindra 90 % d'efficacité dans des conditions de décharge légère.

Taille et poids

70 % de gain de place.
70 % de gain de poids.

Prix élevé ?

Les batteries LFP sont très chères par rapport aux batteries au plomb. Mais pour les applications exigeantes, le coût élevé initial sera plus que compensé par une durée de vie prolongée, une fiabilité supérieure et une efficacité excellente.

Souplesse interminable

Les batteries LFP sont plus faciles à charger que celles au plomb. La tension de charge peut varier de 14 V à 16 V (tant qu'aucune cellule n'est soumise à plus de 4,2 V). Elles n'ont pas besoin d'être chargée entièrement. Par conséquent, plusieurs batteries peuvent être raccordées en parallèle, et si certaines batteries sont moins chargées que d'autres, cela ne provoquera aucun dommage.

Avec ou sans système de gestion de batterie (BMS) ?

Important :
1. Une cellule LFP sera défaillante si la tension sur les cellules chute en dessous de 2,5 V (remarque : la récupération est parfois possible en chargeant avec un courant faible, inférieur à 0,1 C).
2. Une cellule LFP sera défaillante si la tension sur la cellule dépasse 4,2 V.
Les batteries au plomb pourront également être endommagées si elles sont déchargées trop profondément ou si elles sont surchargées, mais pas immédiatement. Une batterie au plomb se récupérera d'une décharge complète même si elle a été laissée en état de décharge durant des jours ou des semaines (en fonction du type de batterie et de la marque).
3. Les cellules d'une batterie LFP ne s'équilibre pas automatiquement à la fin du cycle de charge.
Les cellules dans une batterie ne sont pas 100 % identiques. C'est pourquoi, après un cycle, certaines cellules seront entièrement chargées ou déchargées avant d'autres. Les différences augmenteront si les cellules ne sont pas équilibrées/égalisées de temps en temps.
Pour une batterie au plomb, un léger courant continuera de circuler même après la charge complète d'une ou plusieurs cellules (l'effet principal de ce courant est la décomposition de l'eau en hydrogène et oxygène). Ce courant aide à charger entièrement d'autres cellules qui sont déphasées dans leur chargement, et par conséquent il égalisera l'état de charge de toutes les cellules.

Cependant, le courant à travers une cellule LFP, lorsqu'elle est complètement chargée, est près de 0, donc les cellules déphasées ne seront pas chargées entièrement. À long terme, ces différences entre les cellules peuvent parfois devenir très importantes, même si la tension générale de la batterie se trouve dans ses limites, et certaines cellules seront défaillantes à cause de la surtension ou de la sous-tension. L'équilibrage des cellules est donc hautement recommandé.
En plus de l'équilibrage des cellules, un BMS pourra :
- Empêcher la sous-tension de la cellule en déconnectant la charge juste à temps.
- Empêcher la surtension de la cellule en réduisant le courant de charge ou en arrêtant le processus de
charge.
- Arrêter le système en cas de surchauffe.
Un BMS est donc indispensable pour éviter d'endommager de grands bancs de batteries au lithium-ion.

En plus de l'équilibrage des cellules, un BMS pourra :
- Empêcher la sous-tension de la cellule en déconnectant la charge juste à temps.
- Empêcher la surtension de la cellule en réduisant le courant de charge ou en arrêtant le processus de charge.
- Arrêter le système en cas de surchauffe.
Un BMS est donc indispensable pour éviter d'endommager de grands bancs de batteries au lithium-ion.

Avec équilibrage des cellules, mais sans BMS : batteries LFP 12,8 V pour des applications de service léger
Dans des applications où une décharge excessive (jusqu'à moins de 11 V), une surchauffe (de plus de 15 V) ou un courant de charge excessif ne se produiront jamais, des batteries de 12,8 V n'ayant que l'équilibrage des cellules peuvent être utilisées.
Veuillez noter que ces batteries ne sont pas adaptées pour des connexions en série ou en parallèle.

Remarque :
1. Un module de protection de batterie (voir www.victronenergy.com) peut être utilisé pour empêcher une décharge excessive.
2. L'appel de courant des convertisseurs et des convertisseurs/chargeurs est souvent encore important (0,1 A ou plus) après un arrêt pour tension faible. Le courant restant en attente endommagera la batterie si les convertisseurs ou convertisseurs/chargeurs sont connectés à la batterie après un arrêt pour tension faible pendant une longue période de temps.

Avec équilibrage des cellules et une interface pour une connexion à un BMS Victron : Les batteries LFP de 12,8V LFP pour des applications de service lourdes et des connexions en parallèle/série

Les batteries avec suffixe BMS sont installées avec une fonction intégrée d'équilibrage, un contrôle de température et de tension (BTV). Jusqu'à 10 batteries peuvent être installées en parallèle et jusqu'à 4 batteries peuvent être connectées en série (les BTV se connectent facilement en série), et ainsi un banc de batterie de 48 V de jusqu'à 2000 Ah peut être assemblé. Le BTV installé en série doit être connecté à un système de gestion de batterie (BMS).

Système de gestion de batterie (BMS)

Le BMS est connecté au BTV et ses principales fonctions sont les suivantes :
1. Déconnecter ou éteindre la charge chaque fois que la tension d'une cellule de batterie chute en dessous de 2,5 V.
2. Arrêter le processus de charge chaque fois que la tension d'une cellule de batterie dépasse 4,2 V.
3. Éteindre le système chaque fois que la température d'une cellule dépasse 50 ºC.
Davantage de fonctions peuvent être incluses : voir les fiches techniques du BMS.

Caractéristiques Techniques

TENSION ET CAPACITÉ


LFP-BMS
12,8/200

Tension nominale


12,8 V

Capacité nominale @ 25°C*


200 Ah

Capacité nominale @ 0°C*


160 Ah

Capacité nominale @ -20°C*


100 Ah

Énergie nominale @ 25°C*


2560 Wh

DURÉE DE CYCLE (capacité >/= 80% de la valeur nominale)

80% DoD


2500 cycles

70% DoD


3000 cycles

50% DoD


5000 cycles

DÉCHARGE

Courant de décharge continu maximale


500 A

Courant de décharge continu recommandé


-200 A

Courant instantané sur 10 sec maximal


1500 A

Tension de fin de décharge


11 V

CONDITIONS D'EXPLOITATION

Température de fonctionnement


20°C à +50°C (courant de charge maximal quand la température de la batterie est < 0°C : 0,05 C, c.à.d. 1 A dans le cas d'une batterie de
200 Ah)

Température de stockage


-45°C à +70°C

Humidité (sans condensation)


Max. 95 %

Classe de protection


IP 54

CHARGE

Tension de charge


Entre 14 V et 15 V (