lipo's ipv loodaccu

Hallo, als beginnend hobbyist (schrijf je dat zo) heb ik een vraag over het in serie en parallel schakelen van lipo-batterijen. Het gaat wel over het gebruik van lipo's in een ebike, maar ik stel de vraag liever hier wegens de hier verwachte kennis over lipo's.
Van mijn ebike/e-scooter zijn de huidige loodaccu's aan vervanging toe. Ik kan nieuwe accu's halen maar zit eigenlijk met het gewicht en de levensduur daarvan. Wat ik wil is deze accu's (24V/10Ah) vervangen door lipo-batterijen en wel als volgt: 1x 3s en 1x 4s in serie, een tweede uitvoering hiervan parallel met de eerste. Mag ik de spanningen van de 3s en 4s (11,1 + 14,8 = 25,9V) bij elkaar optellen en wordt (door de parallel-schakeling) de stroom dan 2 x 5000mah=10Ah? Wat ik daarnaast wil gebruiken is: een lipo lader met balancing (4x, 1 per lipo-pack), 2x seriekabel en 1 x parallelkabel, 4x voltage checker om under-voltage te voorkomen. Kan dit gaan werken en moet ik dan verder nog ergens rekening mee houden?

 

In theorie kan dat, maar daar zitten toch nogal wat haken en ogen aan. Ten eerste je kennis van de materie. Die is niet erg groot. Met wat basiskennis elektrotechniek zou je de antwoorden zelf al weten. Bovendien haal je capaciteit en stroomsterkte door elkaar. Ook geen bewijs van kennis van zaken.

Een LiPo pakket met zeven in serie geschakelde cellen is bij verkeerde behandeling een brandbom. Raad je daarom dringend aan hier niet aan te beginnen. Wil je toch doorgaan, controleer dan eerst je brandverzkering en licht je buren in zodat zij hetzelfde kunnen doen.

Dat betekent niet dat je je oude loodaccu niet kan vervangen. Er bestaan lichte 12 en 24 volt Li-FePo4 accu's die onder meer gebruikt worden in caravans. Soms hebben deze accu's zelfs een ingebouwde lader. zie bij voorbeeld: https://www.intercel.nl/accu/lithium/12v/

Let wel op dat de accu past bij de electronica in de fiets. Met name de aanwezigheid van onderspanningsbeveiliging. Loodaccu's gedragen zich anders als litihium accu's.

 

In E-Bikes worden LiFePo cellen gebruikt.
Het voordeel is dat deze veel makkelijker in gebruik zijn dan lipo.
Te diep ontladen is bij een lipo funest, een lifepo gaat daar beter mee om.
Lipo's moet je eigenlijk bij een temperatuur van 25-40 graden gebruiken anders is de interne weerstand erg hoog.
Lifepo's zijn hier ook minder kritisch in.
En nog belangrijker, je hebt niet een heel geavanceerde lader nodig.
Een lipo MOET gebalanceerd geladen worden, een lifepo niet per se, het is beter maar hoeft niet zo heel precies als een lifepo.
En een lifepo zal niet spontaan ontbranden als er per ongeluk iets door een cel heen gaat.
De buitenkant van een lifepo is veel harder materiaal en geen folie.
Het gewicht per capaciteit van een lifepo is ietsje lager, dus bij gelijke capaciteit is een lifepo ietsje zwaarder dan een lipo maar toch zie je in de industrie zelden lipo's en heel vaak lifepo's, denk aan de Tesla en bijna alle E-Bikes.

Zoek maar eens op LiFePo4 , ze zijn er in verschillende capaciteiten en redelijk goedkoop verkrijgbaar, van 1 Ah tot 10Ah.
Het merk Headway wordt veel gebruikt in e-bikes, de 38120 cel vind je tussen de 9 en 14 euro per stuk, die is 10Ah.
Een kleinere 18650 of 26650 cel (tot ongeveer 3200 mAh) vind je tussen de 2 en 5 euro.
Je zit op zo'n 1 euro per Ah en de cellen zijn onder belasting zo'n 3,2 Volt, dus 4 cellen vervangen een 12V loodaccu.

Leuke aanbieding
https://nl.aliexpress.com/4-pack-26650-lifepo4-3,2-2500 mAh


Of als ze 4-kant mogen zijn..
Wel even de verkoper een andere offerte laten meesturen, onder de 22 euro hoef je geen belasting te betalen.
https://nl.aliexpress.com/item/2-pack 10ah-lifepo4-batterij-10ah-3,2V-10000-mah/

GertJan

 

Wanneer je voldoende kennis van zaken hebt kan je de loodaccu vervangen door een LiPo. N.P.S. heeft je al de nodige waarschuwingen gegeven en daar sluit ik me helemaal bij aan.
Om je een klein beetje op weg te helpen een paar tips van mijn kant.

Gebruik geen twee accu die je in serie zet, koop één accu van 7 cellen in serie. Dit is veel veiliger vooral tijdens het laden maar ook tijdens het gebruikt. Daarnaast heb je minder kabels en connectors waardoor je ook minder verliezen zal hebben.
Twee accu's van 7 cellen parallel zetten kan wel maar ook dat zou ik liever niet doen. Wanneer je ze samen bouwt tot één pakket en als zodanig ook oplaad is er niet zo veel op tegen.

LiPo accu's zijn in vele vormen en maten te koop, zoek een accu die helemaal aan jouw eisen voldoet. Er bestaan ook 10Ah accu's dus twee 5Ah accu's parallel zetten is niet echt noodzakelijk.
LiPo accu's kunnen heel erg slecht tegen te ver ontladen. Loodaccu's vinden dat ook niet fijn maar bij Lipo's kan het heel snel het einde van de accu betekenen. Zorg er dus voor dat je op tijd een melding krijgt dat de accu leeg raakt en stop dan direct met ontladen, zet de motor uit! Als je denkt "ik moet nog 2km, dat redt ik nog wel" kan dat het einde van de accu betekenen. Je bent gewaarschuwd.

Om LiPo accu's te laden heb je een speciale lader nodig met een ingebouwde balancer. Die balancer is absoluut noodzakelijk als je veilig en lang met je accu wilt kunnen rijden.
Om die balancer aan te sluiten is een speciale kabel nodig dus behalve de laadkabels heb je ook een balanceerkabel nodig!
Wanneer je een 7 cellen 10Ah accu wilt laden heb je best een stevige lader nodig. Denk daar aan wanneer je op zoek gaat naar een lader. "Normaal" wordt een LiPo opgeladen met 1C, dat is in dit geval dus 10A. Het volledig laden van een lege accu duurt dan om en nabij 75 minuten.
Als je sneller wilt laden moet de lader meer stroom kunnen leveren. Bijna alle moderne LiPo's kan je laden met 2C, 20A dus. Het laden duurt dan nog om en nabij de 45 minuten.

Het bovenstaande geldt voor een groot deel ook voor LiFePo (Lithium IJzer Fosfaat) maar er zijn een paar belangrijke verschillen.
Als eerste hoef je deze accu's niet altijd met een balancer te laden. Als je eens in de drie tot vijf keer laden de balancer gebruikt zal dat lang goed gaan. De balancer altijd gebruiken kan en mag zeker, het is eigenlijk ook beter.
Een LiFePo accu kan veel beter tegen ver ontladen. Het is nooit echt goed voor een accu maar voor deze accu is het bij lange na niet zo slecht als voor een LiPo.
De spanning van deze accu is iets lager dan van een LiPo. In de praktijk zal je daar niet zo veel van merken.

Zoek iemand in je familie of vrienden kring die verstand van zaken heeft en vraag die om hulp. Zo maar op eigen houtje met dit soort accu's gaan freubelen kan vervelende gevolgen hebben. Er zit een enorme bak energie in die accu's en ze kunnen "gemeen bijten".
Succes.

 

Zijn dit geen cellen die je zelf aan elkaar moet solderen? Dat lijkt mij gevaarlijker dan een kant en klaar pakket. Het blijkt inderdaad dat ik nog niet veel van begrijp: ik dacht met een gebalanceerde lader (dus met de juiste kabel) en een beveiliging tegen het leegtrekken van de lipo's in de buurt zou zitten. Helaas niet dus (gezien de reacties). Maar ik zit in elk geval wel op het juiste forum ;-).

 

Ernst, je moet niet eens aan lipo's denken als je zoiets als een e-bike wil aandrijven.
Als dat goed zou zijn dan zouden de fabrikanten dat wel gebruiken en ik ken geen enkele fiets die aangedreven word door lipo's.
Het is altijd Lifepo of Li-ion.
Dus je hoeft dan mijn hele verhaal ook niet te herhalen.

Gewoon lifepo's aanschaffen, even meten hoeveel stroom je fiets trekt uit de loodaccu's en daar dan een gepaste cel bij zoeken.
Fabrikanten gebruiken kleinere cellen als de 26650 en zetten die parallel.
Je moet dan wel een BMS systeem hebben want hoe meer cellen je hebt hoe meer kans op onbalans.
Je kan dus beter 7 of 8 10Ah cellen (of groter) in serie zetten dan 4 sets kleine cellen want dan zit je voor 10Ah al op 28 celllen.
Bedenk wel dat een lifepo als ie volgeladen is zo'n 3,6 Volt is en dat ook wel redelijk goed vasthoudt.

GJ

 

OK, dank je wel voor de reactie (en de opmerkingen betreffende de afwezigheid van mijn kennis van zaken). Zoals ik al zei: 'een beginnend hobbyist', ik moet dus nog veel leren. Dank daarvoor. Ik de fiets zit geen bijzondere electronica: loodaccu's, een controller (24V/30A) en een borstelmotor). Dat is alles.

 

Ja en nee...
Ik soldeer cellen altijd zelf aan elkaar, als je de spullen hebt is het niet gevaarlijk.
Maar de cellen zijn ook met schroefverbindingen te koop en voor de Headway 10, 15 en 20Ah cellen zijn zelfs houders en verbinders te koop zodat elke handige Harry ze in elkaar kan zetten.
En anders even naar een modelvliegclub in de buurt gaan, daar helpen ze je wel.

Ik lees een borstelmotor...
Niet meteen tijd voor een upgrade naar een borstelloze motor?
Veel efficienter.

Foto van Headway achtige cellen met houders.



GJ

 

Proef in je reactie een sarcastische ondertoon. ..
Mijn waarschuwing is heel serieus en is niet bedoeld voor de elektronica of de motor, maar uitsluitend voor de accu. Juist het gebrek aan ervaring kan gevaarlijk zijn. In de Lipo die je wilt gebruiken zit een enorme hoeveelheid energie die bij voorbeeld bij een kortsluiting explosief vrij komt. Het metaal waarmee je de kortsluiting maakt, vliegt gesmolten in het rond. Dat wordt gegarandeerd een bezoek aan het ziekenhuis. Dan heb ik het nog niet over war er gebeurd als je de accu verkeerd laadt. Zoek op het internet maar een naar filmpjes over brandende LiPo's. Dat wil je niet in huis hebben.

Ervaring op doen is prima, maar met de spanning en capaciteit waar jij dat mee wilt doen, zou ik je niet aanraden. Maar de keuze is aan jou.

 

Dank je wel voor het advies. Ik neem het ter harte. Daarnaast zou ik ook graag horen wat er nu precies gevaarlijk aan is. Iedereen kan ze bij elke rc-winkel kopen zonder enige waarschuwing. Ik ben niet van plan om ze open te maken of zelf in elkaar te zetten. Ik wil apparatuur van een gerenommeerd merk gebruiken met de juiste bekabeling en connectors, een balanced lader, balance kabels, voltage checker. Ik ga er niet met een schroevendraaier in porren. Even terug naar de vraag: 3s en 4s in serie kan dus, een 2e serie parallel aan deze kan dus ook, totale spanning is dan 25,9V en 10AH. Geadviseerd wordt een lipo-pack van 7s, deze kan ik echter niet laden met een 2-6s-lader.

Nogmaals ik waardeer de waarschuwingen, ik ben mij er van bewust.

 

Sorry, zelf aan deze cellen knutselen is mij te link (te weinig ervaring en kennis), het zijn voor mij kleine bommen. En ik waardeer de borstelmotor juist om zijn simpelheid en aansturingsmogelijkheid (zonder hall-sensors).

 

Bij serieschakeling spanningen optellen, stroom en capaciteit blijft hetzelfde.
Bij parallelschakeling stromen en capaciteiten optellen, spanning blijft hetzelfde.
De C-waarde blijft in beide gevallen hetzelfde.
Uiteraard identieke cellen gebruiken.

LiPo, NiCd/NiMH, Pb (lood), LiFePo4, hebben elk hun eigen laadmethode. Dus accu-specifieke lader of laadprogramma gebruiken.
Wat voor lader/type gebruik je nu?

Qua kennis en veiligheid sluit ik me bij de anderen aan. Allemaal elektrotechnici, inclusief ondergetekende (hoewel ik ben overgegaan naar de dark side, software).
Een accu is een chemische bom, en accukortsluiting kan erg spectaculair zijn, zeer grote stromen. In het gunstigste geval knalt de korstsluiting meteen spectaculair pyrotechnisch uiteen, in het ongunstigste geval blijft de kortsluiting bestaan.

 

Ik gebruik nog geen lader/type (behalve uiteraard die voor de loodaccu's). Welke adviseer je? Ik zat te denken aan de Turnigy Accucell-6 80W 10A Balancer/Charger.

 

Waarom geen LiIon cellen heren? Standaard keuze in electrische auto's, ook prima voor een ebike.

 

De Turnigy heeft een veel te laag vermogen. Een 4 cellenpakket zal met maximaal 5 ampere worden geladen. Het laden van een pakket met een capaciteit van 10 Ah zal dan ruim 2 uur duren. De lader kan maximaal 6 cellen laden. Een pakket van 7 cellen laden kan deze lader niet.

 

De door Turnigy genoemde 10A wordt alleen gehaald bij lagere accuspanningen.
Bij hogere accuspanningen wordt het maximum laadvermogen de beperkende factor.
(Dat zeggen leveranciers er meestal niet bij).
Vermogen = stroom × spanning, anders geformuleerd, stroom = vermogen / spanning.

Een lader met een vermogen van 80watt kan jouw accu laden met
stroom = 80watt/accuspanning = 80watt/25volt = 3ampere, naar beneden afgerond om verliezen te verdisconteren.

Het laden van 10Ah accu duurt daarmee zo'n 3,5uur.

 

Gert Jan werkt beroepshalve met (zeer grote) accu-systemen, Gerben verkracht accu's, regelaars en motoren hobbymatig met paar honderd ampère (GJ voorheen ook), zie zijn onderschrift.

 

Laden mag 6 uur duren (een werkdag); daarom wil ik ook geen 7s-pakket (zoals al eerder vermeld).

 

3,5 uur is prima, mag 6 uur duren.

 

Gerben, Li-ion is prijziger dan lifepo en lipo's in een e-bike wil ik niet eens over praten.
Dat is zonde van het geld, dan kan je beter 5 eurootjes in de brand steken en je warmen aan het vuur, dan heb je er meer plezier van.

Ja ik WERKTE met enorme accusystemen, zit sinds 1,5 jaar in de ziektewet (niet door de accu's) maar hobbymatig gebruik ik ze nog wel eens.
In de industrie werkten we niet met lipo's, te onbetrouwbaar en te kwetsbaar.
LiFePo4 werden en worden steeds meer gebruikt, vanwege het gewicht en ook omdat ze redelijk veilig en betrouwbaar zijn.

En Ron, we verkrachten in de hobby geen lipo's, we maakten er gewoon anders gebruik van dan de gemiddelde gebruiker.

Waarom is spelen met accu's gevaarlijk.
Nou, eigenlijk is het niet zo gevaarlijk maar er word hier op het forum vaak overdreven en extreem voorzichtig gedaan.
Er is niks anders dan een loodaccu, daar zit in jouw geval (24V 10Ah) dezelfde energie in als in een 3S 10Ah lipo.
Je zou haast kunnen zeggen dat een loodaccu gevaarlijker is.
Een loodaccu kan ontploffen en dan echt ontploffen.
Dat kan tijdens verkeerd laden gebeuren of bij extreme sluiting (2 polen op elkaar aansluiten).
Een lipo of lifepo zal niet ontploffen maar verbranden.
Ik heb liever een brandende accu dan een ontploffende.

Maar waar mensen bang voor zijn is het vonken.
Anders dan bij netspanning kan een accu alle energie in 1 keer kwijt.
Dus als je een lipo binnen 20 seconden wil ontladen dan zal ie dat ook leveren, zo kwamen wij aan die honderden Amperes in modellen.

Je moet gewoon geen sluiting maken en alles met zekeringen zekeren, dan is er helemaal niks aan de hand.
En ook niet met je tong voelen of hij vol is, dat heeft Gerben ooit eens gedaan, werd later naast zijn stoel wakker.

Gewoon nadenken, als je het niet weet, gewoon vragen.

GJ