Litiumakut ovat yleistyneet vauhdilla ladattavissa elektroniikkalaitteissa. Sähkölaitteiden määrän ja sitä kautta virrankulutuksen lisääntyminen on saanut veneilijät etsimään tehokkaampia tapoja sähkön varastointiin kuin painava lyijyakku. Kalastusveneissä näyttöjen koot ja määrä ovat lisääntyneet. Live-luotainten vaatima laskentakapasiteetti on vielä omalta osaltaan lisännyt virran kulutusta. Keskikokoisissa ja pienissä kalastusveneissä pärjätään 12 V keulasähkömoottorilla, mikä vaatii osaltaan lisää akkukapasiteettia. Yhdestä riittävän tehokkaasta litiumakusta on tullut houkutteleva vaihtoehto, jolla pystyy hoitamaan niin moottorin starttaamisen kuin sähkölaitteiden vaatiman virran tarpeen. Ennen kuin ryhtyy tuumasta toimeen on kuitenkin syytä nukkua yön yli ja harkita asiaa perusteellisesti.
Akkujen ero
Lyijyakkujen ja litiumakkujen merkittävimmät erot liittyvät energiatiheyteen (Wh/kg), ominaisjännitteeseen ja jännitteen käyttäytymiseen akkua purettaessa. Täyteen ladattua lyijyakkua purettaessa jännite laskee koko ajan lähes suoraviivaisesti.
Täyteen ladatun lyijyakun jännite on noin 12,9 V. Kun akun kapasiteetista on purettu 50 prosenttia, jännite on laskenut noin 12,1–12,2 volttiin. LiFePo4-akun kohdalla jännite laskee huomattavasti loivemmalla suoralla. Kun akku on täyteen ladattu, jännite on 13,6 V. Kun 50 prosenttia on purettu, jännite on 13,0 V eli vieläkin enemmän kuin täyteen ladatulla lyijyakulla.
Litiumakkujen itsepurkautuminen on myös hitaampaa kuin lyijyakulla. Lyijyakun varauksen purkamisessa 50 prosentin rajaa ei pitäisi ylittää.
Akun varauksen purkaminen enemmän vahingoittaa akkua ja alkuperäistä kapasiteettia ei saavuteta enää uudelleen ladattaessa. Litiumakuissa turvallisena purkamisen rajana pidetään noin 85 – 90 %. Tässä vaiheessa akun nimellisjännite on vielä noin 12 V. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että lyijyakun ilmoitetussa kapasiteetissa on käytössä 50 % ja litiumakussa noin 85 %. 100 Ah:n lyijyakusta kannattaa siis purkaa enimmillään 50 Ah. Sama kapasiteetti saadaan ulos huomattavasti kevyemmästä noin 60 Ah LifePo4-akusta.
Akun energiatiheydellä tarkoitetaan tehoa akun painoyksikköä kohti. Lyijyakuissa energiatiheys on 35–50 Wh/kg. LiFePo4-akussa vastaavat arvot ovat 90–160 Wh/kg. Sama energiamäärä pystytään siis pakkaamaan huomattavasti kevyempään kokoon. Tämän lisäksi LifePo4 akkujen lataussyklien määrä on noin 10 kertainen lyijyakkuun verrattuna. Lataussyklillä tarkoitetaan, kuinka monta kertaa akku voidaan ladata täyteen ja purkaa tyhjäksi. Jos akun kapasiteetista puretaan vain puolet ennen lataamista, tämä lasketaan puolikkaaksi lataussykliksi.
Laturilla varustettujen polttomoottoreiden kohdalla yhdeksi merkittäväksi eroksi tulee akkujen latausjännite. LiFePo4 akuissa latausjännite on 14,2–14,6 V ja lyijyakuissa 14,4–14,7 V.
Kaksoisakkujärjestelmä litium- ja lyijyakun yhdistelmällä onnistuu tarkoitukseen sopivalla jakodiodilla.
Perämoottorin startiksi?
Litiumakkujen käyttöä starttiakkuina rajoitti aluksi vaaditut virtamäärät. Perämoottoreiden kohdalla akuilta vaadittavat maksimivirran luovutuskyky ilmoitetaan CCA-arvolla (Cold Cranking Amps). Markkinoilla on kuitenkin jo jonkin aikaa ollut litiumakkuja, joiden virranluovutuskyky riittää isojenkin perämoottoreiden starttaamiseen.
Perämoottorivalmistajat ovat olleet ja ovat edelleen varovaisia uuden tekniikan akkujen käyttöönoton suhteen. Perämoottoreiden latausjärjestelmät on suunniteltu ja mitoitettu lyijyakkujen lataamiseen.
Toinen merkittävä asia on litiumakkujen standardoinnin puute. Esimerkiksi akkujen suojana toimivia BMS-järjestelmiä on hyvin erilaisia ja osasta akuista ne puuttuvat kokonaan.
Valmistajat eivät ole vielä valmiita tai halukkaita siirtymään uuteen akkutyyppiin. Useammankin maahantuojan suunnalta on ilmoitettu, että asia on selvittelyn alla.
Käytännössä litiumakun käyttö voi johtaa perämoottorin takuun raukeamiseen. Ainoa poikkeus tässä asiassa oli Mercury, joka hyväksyy rajattuihin 75–600 hv malleihinsa LiFePo4-akut starttiakuksi, jos akut on suunniteltu starttikäyttöön ja täyttävät tietyt vaatimukset. Lisäksi käyttö pakkasella voi vaatia akun lämmityselementin.
Sähkötyöt vaativat osaamista varsinkin, kun veneeseen sijoitetaan erilaisia akkuja. Jos tiedot ja taidot eivät riitä, niin pyydä apua ammattilaiselta.
Varoittava esimerkki
Kyselyt litiumakkujen käytöstä perämoottorien starttiakkuina ja elektroniikan voimanlähteinä toivat korviini muutaman tarinan, joiden perusteella on vähintäänkin syytä lausua varoittavat sanat litiumakkujen käytöstä.
Lyhyesti tiivistettynä tapahtumien kulku on seuraava: Täyteen ladatun litiumakun BMS oli sulkenut akun virran vastaanoton hieman perämoottorin starttaamisen jälkeen. Tämän seurauksena latausjännite oli ohjautunut suoraan moottorin laturista veneen päällä olleille sähkölaitteille sillä seurauksella, että niille oli tullut ylijännite, joka oli tuhonnut ne käyttökelvottomiksi.
Järjestelmässä olevat sulakkeet eivät suojaa ylijännitteeltä. Vene-elektroniikan osalta jännitteen kesto vaihtelee valmistajien mukaan, mutta on yleensä 17–24 V välillä. Perämoottorin lataussäätimen jännitteen ei pitäisi ylittää 17 V. Onko lataussäätimessä ollut mahdollisesti vikaa vai liittyykö asia BMS:n toimintaan on epäselvää. Kun asiaan lisätään moottorivalmistajien takuupolitiikka, suosittelisin itse lyijyakun ja litiumakun yhdistelmälle tarkoitetun jakodiodin käyttöä ja kaksoisakkujärjestelmän rakentamista. Litiumakulla voidaan varmistaa virran riittävyys veneen sähkölaitteille ja lyijyakun käyttö starttiakkuna varmistaa takuiden säilymisen.
3 x nämä kelpaavat
Mercuryn joihinkin malleihin kelpaavia litiumakkuja käynnistysakuiksi.
Kevein
Rebelcell 12V80 PRO
Hinta:1290 €, Rebelcell
Nimellisjännite: 12,8 V
Kapasiteetti: 80 Ah, 1024 Wh
Paino: 10 kg
Mitat: 260x170x230 mm
Luokitus: IP67
Purkauslämpötila: -20 – 60 °C
Latauslämpötila: -20 – 45 °C
Max hetkellinen purkuvirta: 950A (15 °C), 800A (-7 °C)
Suurin kapasiteetti
Rebelcell 12V120 Pro
Hinta: 1 690 €, Rebelcell
Nimellisjännite: 12,8 V
Kapasiteetti: 120 Ah, 1536 Wh
Paino: 13,8 kg
Mitat: 327x173x225 mm
Luokitus: IP67
Purkauslämpötila: -20 – 60 °C
Latauslämpötila: -20 – 45 °C
Max hetkellinen purkuvirta: 950A (15°C), 800A (-7 °C)
Mercuryn nimeltä mainitsema
Relion RB 100-HP
Hinta: 1 400 €, Relionbattery
Nimellisjännite: 12,8 V
Kapasiteetti: 100Ah/1280Wh
Paino: 13,5 kg
Mitat: 329x172x223 mm
Luokitus: IP66
Purkauslämpötila: -20 – 60 °C
Latauslämpötila: -20 – 45 °C
Max hetkellinen purkuvirta: 800A
