Lifepo4 ou remplacer ses batteries en 2022

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Pierre et Dolores
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Lifepo4 ou remplacer ses batteries en 2022

Messagepar Pierre et Dolores » 24 sept. 2022, 12:11

Bonjour a vous,

Je dois changer mes batteries car elles son HS!! Elles fonctionnent encore mais leur vrai capacité est de 40% à 30% max au lieu des 50% pour une batterie en technologie plomb. L' été en navigation je m'en sort mais sans soleil et au mouillage c'est plus court et pas assez.

C'est sur un RM1200 et j'ai 3x110Ah servitude + 1x90Ah moteur le tout en GEL mais elles ont été posées en 2011.

Jusque la le prix des batteries Lifepo4 était très cher et l'offre peu présente et s'y aventurer était un peu un parcours incertain.

J'ai regardé sur le net le prix d'une Lifepo4 et surprise le prix est divisé par deux en deux ans.

Donc je vais faire une analyse et peut être un tuto si je passe a l'action. Bien sûr tout sera partagé!
Nous verrons bien si cela est raisonnablement faisable en 2022 ou si cela tient du projet compliqué et risqué.

A bientot donc. Objectif cela doit être finalisé pour le printemps prochain.
Pierre et Dolores

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Re: Lifepo4 ou remplacer ses batteries en 2022

Messagepar Vennec » 26 sept. 2022, 09:47

Bonjour,

Je l'ai fait l'hiver dernier. Ça marche super bien.
J'ai remplacé mes batteries de servitudes de 2X130Ah en AGM par 2X100Ah en LiFePo4.
(Le bon plan est de les acheter sur des sites de camping caristes, c'est bien moins cher que chez les ships ou les sites spécialisés nautisme!)
C'est du "plug and play", ça fonctionne directement, sauf pour le coupleur/séparateur Cyrix qu'il a fallu aussi changer.

Je suis curieux de lire ton expérience sur ce sujet.

Ken ar wech all

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Re: Lifepo4 ou remplacer ses batteries en 2022

Messagepar Pierre et Dolores » 27 sept. 2022, 17:12

Bonjour,

Un petit mémo que je vous invite a lire et relire et surtout corriger. Des erreurs et incompréhensions peuvent se glisser!

Lifepo4 veut dire Lithium-Fer-phosphate c'est la batterie qui semble être le plus a notre portée en ce moment.

Attention: remplacer une batterie "plomb" par une Lifepo4 n'est pas automatique du fait que les caractéristiques ne sont pas les mêmes, on fait un saut technologique.


Notions:

Ma batterie de servitude GEL actuelle est de 3x110Ah => 330Ah.
Je vise une batterie Lifepo4 320Ah.

CAPACITE UTILE:
Le Pb (AGM et GEL) c'est de 100% à 50% de la capacité max => 50% de 330Ah = 165Ah de CU
Lifepo4 C'est de 100% à 20% de la capacité max => 80% de 320Ah = 256Ah de CU

VALEUR DE CHARGE:
Le Pb c'est 1C/20 en normal et 1C/10 en urgence => 16,5A à 33A maximum.
Lifepo4 c'est 1C tout court => 280A maximum

CYCLAGE:
Pb c'est:
500 cycles @ 80% décharge
750 cycles @ 50% décharge
1800 cycles @ 30% décharge

Si on prends la valeur 80% cela fait 1 an et 3 mois pour une décharge par jour!

Lifepo4 c'est:
3000 cycles @ 100% décharge
4500 cycles @ 80% décharge
10000 cycles @ 55% décharge

Si on prends la valeur 80% cela fait 12 ans pour une décharge par jour! Par comparaison avec le Pb et 27 années dans le cas de notre usage qui est plus proche des 55%.

TENSION DE DECHARGE:
Pb de 40% à 80% la tension varie de 6 volts
Lifepo4 de 40% à 80% la tension varie de 0,5V

Ce qui fait dire que le Pb s'utilise de 100% à 40% et lifepo4 de 100% à 80% mais la règle pour le lifepo4 c'est de 80% à 20% pour avoir le meilleur cyclage.

MANAGEMENT des ensembles lifepo4:
Indispensable de mettre un BMS (Batterie Management System) En effet la faible résistance interne oblige a surveiller la tension entre chaque élément et aussi entre deux batteries en parallèle.
Le BMS c'est un peu comme le chargeur de quai qui fait des cycles de charge. Sauf que avec lifepo4 on charge "plein pot" et c'est le BMS qui surveille les tensions a chaque élément et le niveau de charge mini et maxi. les fameux 100%, 80% et 20%. c'est pareil sur les ordinateurs portable.

« Plein pot » c'est ce que peut donner le quai au maximum ou alors on se raccorde a la centrale de Flamanville pour ceux qui sont dans le Cotentin.

Du fait de l'usage d'un BMS pour un ensemble de cellules Lifepo4 on peut avoir des ensembles lifepo4 répartis dans le bateau de valeur Ah différents.

POIDS :
Pb c'est 3x33Kg => 99Kg
Lifepo4 1 ensemble 320 Ah c'est 22Kg.

REMARQUES :
Lifepo4 n'aime pas les températures en dessous de 0°C ce qui est difficile a atteindre dans nos bateaux.

Ci joint les caracteristiques des batteries.

Pour le monitoring des batteries le BMS dit « SMART » permet d'avoir tous les éléments sur son téléphone portable et les réglages de charge se font en ligne. Donc exit le « BEP » pour la batterie de servitude.

La suite c'est l’étude de ce que l'on fait et combien cela coûte ?

Amicalement
Fichiers joints
EVE-LF280-3.2V-280Ah-LiFePO4-Battery.pdf
(360.43 Kio) Téléchargé 33 fois
Pierre et Dolores

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Re: Lifepo4 ou remplacer ses batteries en 2022

Messagepar didier.brest » 27 sept. 2022, 22:59

Bonjour,

Pierre et Dolores a écrit :Lifepo4 c'est 1C tout court => 280A maximum


Oui et c'est bien ça ce qui me retient de passer au lithium : une batterie déchargée sollicite beaucoup l'alternateur du moteur qui risque de griller s'il n'est pas protégé par un capteur de température agissant sur son régulateur, ce qui est peut-être bien le cas de nos moteurs Volvo ?

Didier

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Re: Lifepo4 ou remplacer ses batteries en 2022

Messagepar Rayon Vert » 28 sept. 2022, 10:57

Bonjour à tous,

Petit fait divers qui devrait alerter les amateurs de batteries à base de lithium.
A Dieppe en plein mois d'août un bateau hollandais visiteur faisait escale.
En pleine nuit (5h du matin) le feu s'est déclaré à bord dans le compartiment batterie et le temps de l'intervention des pompiers qui ne pouvaient arroser le bateau du fait des batteries au lithium à tout juste permis de sauver les bateaux voisins.
Le bateau qui a pris feu à couler dans le port, c'était un navire de 14m, neuf de 6 mois maxi, produit en Italie. Certes il s'agissait d'une vedette à moteur mais le résultat eut été le même avec un voilier, cela mérite grosse réflexion quant on voit le nombre de véhicule électrique qui s'auto enflamme.
Personnellement sur mon bateau (RM10.60) j'ai 3 batteries gel Victron de 110A en servitude et 1 au plomb de 80A pour le moteur. Avec j'ai fait le tour du monde pendant 5 ans donc un usage constant entre 2016 et 2021, elles sont toujours à bord alimenter en continu par mes deux panneaux solaires de 140W unitaire (en navigation j'ai un W&S de 500W modèle initial de la marque)
Je n'ai jamais déchargé mes batteries au delà de 20% avec un contrôle par un Victron et son alarme quand j'arrive à une charge restante de 80%. J'ai juste remplacé ma batterie moteur au brésil pour à peine une centaine d'euro après 4 ans de bon et loyaux service.

Si je devais remplacer mes batteries, ce qui n'est pas encore le cas, et après avoir bien réfléchi au sujet du lithium pour le gain de poids certes mais pas d'économie, quand je vois le prix des batteries lithium plus tous les à cotés (régulateur, sonde de température) (à l'époque mais 3 batteries gel m'avait coûté à peine plus de 1000€) je remonte le même type de batterie au gel.

Le gros problème des batteries au lithium c'est cette auto inflammation possible, et surtout en cas d'incendie l'impossibilité de les arroser pour éteindre le feu.

Jean-Pierre - RM10.60 - N°24 - Rayon vert

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Re: Lifepo4 ou remplacer ses batteries en 2022

Messagepar Vennec » 28 sept. 2022, 12:01

Ouaip...
Il ne faut mettre toutes les batteries Lithium dans le même panier:
Les batteries LiFePo4 qui font partie de la famille des Lithium-Ion sont les plus sûres qui existent.
Rien à voir avec les LCO ou NCA pour lesquelles il existe un risque d'emballement thermique.

Je ne sais pas quel type de batterie avait ce bateau hollandais, mais très peu de chance que ce fut une Lithium-Fer-Phosphate équipée d'un BMS (comme elles le sont toutes maintenant...)

Je te renvoie à cet excellent article sur la sécurité des batteries Lithium:
https://www.powertechsystems.eu/fr/home/technique/la-securite-des-batteries-lithium-ion/

Pour ce qui est de la charge des batteries Lithium avec l'alternateur du moteur, pas de panique:
L'alternateur de tous les Volvo Penta est le Mitsubishi 115A (rebadgé "3840181 ou 3817662" par Volvo ce qui leur permet de le vendre 4 fois le prix, mais ce n'est pas le sujet)
Il n'y a pas de protection thermique sur cet alternateur.
Effectivement, pour recharger un gros parc de batteries Lithium dont la résistance interne est très faible, ce n'est pas idéal.
Sur mon petit bateau, mon alternateur produit 40 ampères à 1000 tr/min et 70 ampères à 1600 tr/min à mon parc Lithium de 200Ah.
Je n'ai pas noté de surchauffe particulière, l'alternateur travaillant bien en dessous de sa capacité maximum.
De plus, la charge étant très efficace, le courant de charge diminue assez rapidement.

Pour les bateaux ayant un gros parc de batteries lithium, il existe des solutions:
- prendre un alternateur avec protection thermique (comme les Balmer, je crois)
- utiliser un chargeur d'alternateur intelligent genre Sterling, capable de charger différemment un parc plomb d'un parc Lithium
- utiliser la batterie plomb pour charger la batterie Lithium avec un chargeur CC-CC

J'ai aussi un peu cogité le truc avant de changer mes batteries et jusqu'ici, je me suis pas trop gouré.

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Re: Lifepo4 ou remplacer ses batteries en 2022

Messagepar Pierre et Dolores » 16 oct. 2022, 10:22

Bonjour a vous,
Comme promis la suite. Pas d'inquietude je ferais un document final, Ceux qui réfléchissent a un projet identique sont les bienvenus car je n'ai aucune expérience sur le sujet.

Partie 2 :

A] Principe des batteries sur mon RM. Cela peut être différent d'un bateau a l'autre.

Le moteur charge la batterie moteur qui a son tour charge la batterie de servitude et qui a son tour charge la batterie de propulseur et guindeau.
Donc trois batteries (Parcs) différents. Au quai le chargeur (Quick) charge les trois parcs en simultané avec une priorité sur le moteur. A noter que les 40A de charge annoncé c'est le total des 3 sorties.

B] Le nouveau principe des batteries :

La batteries moteur est ancienne (12 ans) donc je la remplace par la même, GEL peut importe la marque.
Le parc guindeau et propulseur sont deux Optima fournies avec le KIT du propulseur et ont deux ans. Je ne les change pas.
Les 3 batteries servitudes sont remplacées par une Lifepo4 de environ 300Ah.

1) La charge au moteur :
L'alternateur est un 65A a 4000T/Mn soit 35A a 2000t/Mn et donc peut être 15 à 20A quand on est au moteur en navigation. Il semble avoir une petite différence du diamètre des poulies dans le bon sens ! Il est clair que celui ci sera changé par un 120A pour profiter du nouveau parc Lifepo4 mais cela sera un autre sujet.

Une fois la batterie moteur chargée le coupleur Cyrix débite dans le parc avant (Guindeau et propulseur).
De plus sur la batterie moteur est installé un convertisseur chargeur CC/CC qui charge la batterie Lifepo4 a tension constante. Son courant est de 30A et on peut en mettre plusieurs en parallèle. Soit 30,60,90A.

2) la charge au quai :
Le chargeur Quick est conservé pour les deux parcs en GEL.

La batterie servitude Lifepo4 aura son chargeur a courant et tension réglable. Cela permet de s'adapter au courant de quai disponible si on a 5A ou 10A en 220V et en tenant compte des autres usages (Chauffe eau, chauffage et le Quick) .
Un chargeur plus rusé de type Victron Multiplus II serait bien venu mais je le réserve pour un investissement futur comme l'alternateur.

C] Le coût du projet :

Donc seul le parc servitude sera en Lifepo4 soit une batterie de 280Ah (4 cellules assemblées) Le coût d'une batterie Lifepo4 est maintenant moins cher que les batteries GEL a capacité égale!

VICTRON GEL 110Ah => 340 €
Comme il en faut 3 => 1040€
LiitoKala – batterie solaire Lifepo4, 3.2v, 280Ah, 310Ah, 320Ah, cellule Lithium-fer-Phosphate, 12v, Grade A, 4 pièces
750 à 800€ même pas a discuter !! Attention Il faut ajouter un peu de matériel pour que cela fonctionne et bénéficier de tous les avantages de ces nouvelles technologies.

Ce qui me décide a aller dans le sens de changer de technologie c'est que de toute façon le prochain coup soit dans 5 à 10 ans il sera difficile d'avoir des batterie ancienne génération.
Liste des composants V2.xlsx
(9.17 Kio) Téléchargé 16 fois


D] Le volume est ce que cela rentre ?

Je viens de vérifier sur le RM, j'ai un espace en lieu et place des anciennes batteries qui est de 350 x 450mm dont le fond est bien plat. La troisième batterie contre la cloison du coffre AR est penchée en suivant la coque.
Lifepo4 l 174mm L 292mm h 207mm
GEL Victron l 171mm L 330mm h 220mm
Cela passe

Donc pourquoi pas mettre deux batteries Lifepo4 !! en lieu et place des deux batteries et laisser la place libre de la 3eme. En poids cela fait 2x21Kg au lieu de 3x33Kg !

Voila la suite au prochain numero.
Pierre et Dolores

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Re: Lifepo4 ou remplacer ses batteries en 2022

Messagepar didier.brest » 16 oct. 2022, 18:15

Bonjour,

Une batterie gel de démarrage ? Ça ne serait pas plutôt une batterie AGM ? Sur mon bateau, la batterie de démarrage d'origine était une batterie AGM de la même marque mais plus petite que les deux batterie de service. Après 7 ans et quelques démarrages plus laborieux que d'habitude, je viens de la remplacer par une batterie AGM concue pour le démarrage.

Avantages des batteries Gel
Pas d'entretien
Très faible dégagement d'hydrogène
Faible taux d'autodécharge (1 à 3 % par mois)
Durée de vie en cyclage élevée (500 à 1600 cycles à 80 % de décharge)
Bonne résistance au cyclage profond (peut être déchargée complètement)
Technologie robuste : bonne résistance au chocs et vibrations (inférieure / AGM)

Inconvénients des batteries Gel
Prix élevé
Peu adaptée aux courants de charge/décharge élevés
Nécessite un chargeur et/ou régulateur adapté avec compensation de température si nécessaire


Ta comparaison de prix est biaisée : d'un côté une marque européenne premium, de l'autre du chinois peut-être produit par des esclaves ouïghours. Une batterie lithium Victron 100 Ah coûte 1200 €.

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Re: Lifepo4 ou remplacer ses batteries en 2022

Messagepar Pierre et Dolores » 16 oct. 2022, 22:06

Bonjour Didier et les amis,

1] GEL ou AGM, on le fait coté historique, APOLLO tout le monde connaît et le LEM aussi, c'est la que la batterie AGM a été créé par les ancêtres de OPTIMA. C'était la batterie de propulsion du LEM.
Quelle difference avec le GEL? C'est la même que la lingette et le gel hydroalcoolique. Dur a écrire mais facile a comprendre. En fait dès que vous n'avez plus d'accélération a supporter un gel peut suffire a isoler les plaques au lieu de la lingette. Victron ne se prends pas la tête et fait une seule doc pour les deux.
Datasheet-GEL-and-AGM-Batteries-FR.pdf
(333.48 Kio) Téléchargé 12 fois


2] Comparaison biaisée. On compare des torchons et des serviettes! Oui sauf que soit le torchon ou la serviette n'existe pas.
100% des cellules Lifepo4 sont Chinoises. C'est pas ma faute.
Oui VICTRON achète ses batteries toutes faites en Chine et donc utilise indirectement esclaves ouïghours. Je ne puis rien y faire. Par contre victon ne commercialise pas de cellules. Et donc a du mal a mettre deux batteries en parallèle. Pas de ma faute Didier.
Pour mon projet j'ai bien l'intention d'utiliser des cellules et de faire mes propres batteries. par contre les éléments de régulation seront des VICTRON, si ils le font, et bien sûr réalisés avec des composants Chinois.

Désolé mais je ne suis pas président de VICTRON ou de la Chine.
Amitiés a tous
Pierre et Dolores


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