“Tee se itse virtapankki” ja turvallisuus

Voit rakentaa virtapankin itsellesi yksinkertaisesti yhdellä akulla. Siihen tarvitset lisäksi akkulaturin sekä invertterin ja paksuja johtoja. Hyvä on olla myös riittävä sulake ja päävirtakytkin. Akkukoteloita saa esim. Kärkkäisen tavarataloista. Ilmankin pärjää, riippuu siitä haluaako kuljetettavan mallin vai pysyykö virtapankki aina samassa paikassa. Tee kytkennät huolella ja käytä riittävän paksuja johtoja. 12,8 Voltin järjestelmässä virrat kohoavat suuriksi. BMS antaa tarjoamissani akuissa yleensä 100 A, joka vastaa 12,8 voltin akussa 1280 wattia.
Perusakuissa on aivan järkevästi kuitenkin päädytty vain 100 A virtaan, joka jo sekin on paljon ja vaatii paksut johdot, jotta ylikuumenemista ja tulipaloja ei sen vuoksi syty.

Jos siis rakennat virtapankin itse, opiskele ja ole varma siitä mitä teet. Älä käytä esim Temusta saatavia halpainverttereitä. Testasin yhden ja se syttyi ensimmäisellä mikron lämmittämiskerralla tuleen koko paska. Sen jälkeen heitin kaikki Temun tuotteet menemään, tai en aivan kaikkea, on siellä osa aivan kuranttiakin tavaraa jos tietää mitä ostaa. Tämä pienenä varoituksena kun akuilla alkaa pelaamaan. Niissä on aina olemassa tulipalovaara!

Tarjoamani LANPWR ja TTVEN -akut ovat CE-hyväksyttyjä ja täyttävät myös UN 38.3 -sertifikaatti joka kertoo sen, että akku kestää kuljetuksessa tärinää ja iskuja sekä ilmanpaineen vaihteluja, lämpötilan vaihteluja ja niin edelleen. Alla hieman tarkemmin UN 38.3 testauksesta. Näille akuille on myös viiden vuoden takuu.

UN 38.3 -testi / sertifikaatti

UN 38.3 on YK:n säätelemä testi, joka vaaditaan litiumakkujen (kuten LiFePO₄- ja litiumioniakkujen) kansainväliseen kuljetukseen ilma-, meri- ja maantiekuljetuksissa. Testi varmistaa, että akku on turvallinen kuljetettavaksi eikä aiheuta vaaraa esimerkiksi lämpötilan, paineen tai iskun vaikutuksesta.

Mitä se kattaa?

UN 38.3 -testi koostuu mm. seuraavista osatesteistä:

  • T.1: Tärinä

  • T.2: Isku

  • T.3: Korkeus (alhainen ilmanpaine)

  • T.4: Lämpötilan vaihtelu

  • T.5: Ulkoiset oikosulut

  • T.6: Ylikuormitus

  • T.7: Purkaus

  • T.8: Forced discharge (vain kennoille)

Miksi se on tärkeä?

Ilman tätä dokumentaatiota rahtiyhtiöt, lentoyhtiöt ja logistiikkafirmat eivät kuljeta akkuja.

Miten sen saa?

  • Akkuvalmistajan tai kennojen toimittajan täytyy teettää testi akkutyypille akkukohtaisesti.

  • Pyydä UN 38.3 -testiraportti ja sertifikaatti toimittajaltasi

  • Suomessa valmistajan tai maahantuojan pitää tarvittaessa pystyä toimittamaan dokumentti viranomaisille, älä huoli, se löytyy.

LiFePO₄-akut (litiumrautafosfaatti) ovat yleisesti turvallisempia kuin perinteiset Li-ion-akut (kuten NMC – litium-nikkeli-mangaani-koboltti), erityisesti seuraavista syistä:

1. Pienempi paloriski

  • LiFePO₄-akut ovat lämpöstabiilimpia, eivätkä ylikuumene yhtä helposti.

  • Ne eivät syty yhtä herkästi tuleen tai räjähdä mekaanisen vaurion tai ylikuumenemisen seurauksena, toisin kuin monet Li-ion-tyypit.

2. Eivät käy niin helposti termiseen karkaamiseen

  • Terminen karkaaminen (thermal runaway) on ilmiö, jossa akku kuumenee hallitsemattomasti ja syttyy tuleen.

  • LiFePO₄:lla tämä riski on merkittävästi pienempi kuin esimerkiksi NMC- tai LCO-akuilla.

3. Alhaisempi energian tiheys, mutta vakaampi kemia

  • LiFePO₄-akut eivät sisällä kobolttia, ja niiden kemiallinen rakenne on vähemmän reaktiivinen.

  • Vaikka energian tiheys on hieman pienempi, ne ovat siksi luotettavampia ja pitkäikäisempiä erityisesti kiinteissä tai ajoneuvojen asennuksissa.

4. Sopivat hyvin varavoimakäyttöön ja turvallisuuskriittisiin kohteisiin

  • Siksi LiFePO₄ on suosittu valinta mm. aurinkosähköjärjestelmissä, varavoimaratkaisuissa, matkailuajoneuvoissa ja kriittisessä infrassa.

Mikä on LiFePO₄-akku – ja miksi se on niin hyvä?

LiFePO₄-akku, eli litiumrautafosfaattiakku, on yksi litiumakun muoto. Sen virallinen kemiallinen kaava on LiFePO₄, ja nimi tulee sen positiivisesta elektrodimateriaalista: litium (Li), rauta (Fe) ja fosfaatti (PO₄). Tällaisia akkuja käytetään yhä enemmän niin sähköautoissa, aurinkosähköjärjestelmissä, matkailuajoneuvoissa kuin varavirtalähteinä. Mutta miksi juuri tämä akkutyyppi kiinnostaa niin monia?

Turvallisuus ennen kaikkea

Yksi LiFePO₄-akkujen suurimmista eduista on turvallisuus. Perinteiset litiumioniakut voivat ylikuumentuessaan syttyä palamaan tai jopa räjähtää. LiFePO₄-akut eivät kuitenkaan käyttäydy näin helposti, sillä niiden kemiallinen rakenne on vakaa ja kestää hyvin sekä mekaanista rasitusta että kuumuutta. Tästä syystä niitä käytetään kohteissa, joissa turvallisuus on ykkösasia – esimerkiksi koteihin asennettavissa akkujärjestelmissä.

Pitkä käyttöikä

LiFePO₄-akut kestävät käyttöä huomattavasti pidempään kuin monet muut akkutyypit. Ne voivat kestää jopa 3000–5000 lataus- ja purkusykliä ilman merkittävää kapasiteetin heikkenemistä. Tämä tarkoittaa käytännössä jopa 10–15 vuoden käyttöikää, riippuen käyttötavasta. Tavalliset lyijyakut tai vanhemmat litiumakut eivät pääse lähellekään tätä.

Luotettava virranlähde

LiFePO₄-akut tarjoavat tasaisen jännitteen koko purkausjakson ajan. Toisin sanoen virta ei heikkene yhtä nopeasti käytön aikana, ja laitteet toimivat tasaisesti alusta loppuun. Tavallisesti akun nimellisjännitteenä on 12,8 volttia, mikä sopii hyvin korvaamaan vanhoja 12 V lyijyakkuja.

Kevyt ja tehokas

Vaikka LiFePO₄-akku ei ole litiumakuista kaikkein energiatehokkain tilavuuteensa nähden, se on silti paljon kevyempi ja tehokkaampi kuin esimerkiksi lyijyakku. Yksi 100 Ah:n LiFePO₄-akku painaa usein vain noin 10–13 kiloa, kun vastaava lyijyakku painaa helposti yli 30 kiloa. Lisäksi LiFePO₄-akkuja voi käyttää lähes koko kapasiteetiltaan ilman vaurioita, toisin kuin lyijyakkuja, joista suositellaan käytettävän vain noin 50 % kapasiteetista.

Ympäristöystävällisempi valinta

LiFePO₄-akut eivät sisällä raskasmetalleja, kuten kobolttia, ja niiden valmistuksessa käytettävät raaka-aineet ovat vähemmän ympäristölle haitallisia. Lisäksi pitkä käyttöikä vähentää jätteen määrää pitkällä aikavälillä.

Mihin LiFePO₄-akku sopii?

  • Aurinkosähköjärjestelmät

  • Matkailuautot ja veneet

  • Varavirtalähteet sähkökatkojen varalle

  • Kevyet sähköajoneuvot ja työkoneet

  • Teollisuuden energian varastointi

Yhteenveto

LiFePO₄-akku yhdistää turvallisuuden, pitkän käyttöiän, keveyden ja vakauden. Se on erinomainen vaihtoehto, kun tarvitaan luotettavaa ja kestävää energian varastointia kotikäytössä, liikkuvassa käytössä tai ammattikäytössä. Vaikka se on hieman kalliimpi kuin perinteiset akut, pitkä käyttöikä ja luotettavuus tekevät siitä sijoituksen, joka maksaa itsensä takaisin.


Ongelmat ja vaikeudet

Älä lataa LiFePo4-akkua kun se on kylmä tai alle 0 C astetta. Tarkasta latauslämpötila akkusi toimittajalta. Lataaminen pakkasen puolella olevaa akkua voi vaurioittaa sitä pysyvästi.
Akkua voi käyttää eli purkaa myös miinuslämpötiloissa, mutta lämmitä akku ennen lataamista!