Prismatische LiFePO₄-batterijcellen eenvoudig uitgelegd

Prismatische LiFePO₄-cellen zijn de bouwstenen van veel thuisbatterijen. Het zijn oplaadbare batterijcellen waarmee je stroom kunt opslaan voor later. Hieronder lees je hoe ze werken en waar je op kunt letten.

Wat betekent die naam?

Prismatisch betekent dat de cel een rechthoekige vorm heeft. LiFePO₄ is de naam van de gebruikte batterijchemie: lithium-ijzerfosfaat. Je ziet hiervoor ook de afkorting LFP. De vorm en de chemie zijn dus twee verschillende eigenschappen.

Van één cel naar een thuisbatterij

Eén cel is nog geen complete thuisbatterij. Daarvoor worden meerdere cellen met elkaar verbonden. Er zijn ook beveiligingen, een behuizing en een passende omvormer nodig. De omvormer zorgt dat de opgeslagen stroom bruikbaar is voor je woning.

Waarom kiezen fabrikanten voor LFP?

LFP kan veel laad- en ontlaadbeurten aan en blijft bij warmte relatief stabiel. Daarom wordt deze chemie veel gebruikt voor energieopslag. LFP neemt doorgaans meer ruimte en gewicht in dan sommige andere lithium-ionchemieën bij dezelfde hoeveelheid energie. Voor een thuisbatterij kan dat minder zwaar meewegen dan voor een auto.

Hoeveel stroom kun je opslaan?

Bij batterijcellen zie je vaak een capaciteit in ampère-uur (Ah). Om te weten hoeveel energie erin past, heb je ook de spanning in volt (V) nodig. Vermenigvuldig volt met ampère-uur en je krijgt wattuur (Wh). Duizend Wh is één kilowattuur (kWh).

Een rekenvoorbeeld: de EVE LF280K heeft volgens de fabrikant een nominale spanning van 3,2 V en een capaciteit van 280 Ah. Dat is 896 Wh per cel. Zestien van deze cellen in serie komen samen uit op ongeveer 14,34 kWh. Dit voorbeeld gaat over de LF280K, niet over de MB31. Het is geen bouwinstructie.

De energie die je echt kunt gebruiken is niet altijd gelijk aan het getal op het etiket. Instellingen, temperatuur en verliezen spelen ook mee. Vraag daarom naar de bruikbare capaciteit. Let daarnaast op het vermogen in kW: dat bepaalt hoeveel apparaten de batterij tegelijk kan voeden.

Het BMS houdt de cellen in de gaten

Het batterijmanagementsysteem, kortweg BMS, bewaakt onder meer de spanning en temperatuur. Het helpt laden en ontladen binnen de toegestane grenzen te houden. Ook kan het verschillen tussen cellen beperken. Het BMS werkt samen met de andere beveiligingen; het vervangt die niet.

Kan de batterij tegen kou?

Laden bij lage temperatuur kan de cellen beschadigen. Daarom kan een systeem het laden beperken of stoppen als de batterij te koud is. De grens verschilt per product. Victron geeft bijvoorbeeld voor zijn Lithium Smart-batterijen een laadbereik van +5 °C tot +50 °C op. Gebruik voor jouw batterij altijd de grenzen van de eigen fabrikant.

Hoe lang gaan de cellen mee?

Dat hangt af van het gebruik. Temperatuur, laadstroom en hoe ver je de batterij leegmaakt spelen mee. Ook veroudert een batterij met de tijd. Een genoemd aantal laadcycli is daarom geen vaste belofte van een bepaald aantal jaren. Bekijk altijd de testvoorwaarden en de garantie.

Is LFP veilig?

LFP is relatief stabiel, maar een batterij is niet onbrandbaar. Beschadiging, kortsluiting en verkeerd gebruik kunnen gevaarlijk zijn. Goede beveiligingen en een passende installatie blijven nodig. Laat ook de montage van losse cellen afhangen van de voorschriften voor dat specifieke product.

Waar let je op bij je keuze?

Kijk naar het complete systeem. Hoeveel kWh kun je echt gebruiken? Hoeveel vermogen levert de batterij? Kan hij op de gewenste plek staan en past hij bij de omvormer? Controleer ook de garantie en hoe de beveiliging is geregeld. De grootte van de losse cel vertelt maar een deel van het verhaal.

Bronnen

De bronnen hieronder geven meer uitleg. De voorbeelden van EVE en Victron horen bij specifieke producten en gelden niet automatisch voor elke LFP-batterij.

EVE Energy North America — prismatische LF280K-cel en opbouw van een opslagsysteem

Victron Energy — Lithium Smart: gebruik, laden en BMS

Victron Energy — Lithium Smart: veiligheidsinstructies

Europese Commissie, JRC — Batteries for energy storage in the European Union (2022)