[Howto] Retour d'expérience - Installation de batterie Lithium fer phosphate (LIFEPO4)

Bonjour à tous,
Pour mon deuxième renouvellement de parc batteries (historiquement 3x110Ah plomb) j'ai décidé de sauter le cap et de passer au LFP. Un peu bricoleur j'ai opté pour des batteries prismatiques (ça veut dire en forme de prisme, rectangulaires quoi). 
Ma contrainte (mon choix) : je voulais qu'elles soit d'au moins 300 Ah et rentre dans les bacs jaune déjà installés, donc à la place des batteries au plomb.
J'ai opté pour 4x 310Ah grade A commandées chez AliExpress . Livrées en 1 mois 1/2 environ. Bien vérifier leurs dimensions.
Ma commande était accompagnée de :

• un BMS DALI 250A (125A en décharge 250 en charge) ventilé
  
• un module d'équilibrage DALI 1A (le mieux étant les modèles à condensateurs, 5A)
  
• chacun avec un émetteur Bluetooth permettant sur tel (ou tablette) de suivre leur état.
  
• un chargeur 3-15V et 0 à 100A
  

Total à l'époque aux alentours de 600€ , aujourd'hui on est dans les 400 environ (à vérifier)
Au niveau de la préparation du changement, je n'ai pas rencontré de difficulté car :

• j'ai gardé une batterie plomb pour le parc moteur (et aussi parc propulseur/guindeau)
  
• je dispose d'un Sterlng AtoB (dont les courants de sortie sont paramétrables)
  
• un MPPT (panneaux solaires) paramétrable (ou presque...)
  
• un chargeur Dolphin 30A 3 sorties d'origine (paramétrable mais pas par sorties donc...)
  

L'essentiel de ma charge se faisant par les panneaux solaires au long de l'année (et en croisière printanière ou estivale).

Etape 1 : initialisation du parc prismatique
Dès réception : 

• contrôler l'état des modules, 
  
• les mettre en parallèle (3,2V à la livraison) soit avec des connecteurs en cuivre (fournis mais il n'y en a pas assez pour les mettre en //) soit avec du cuivre (attention à mettre du diamètre suffisant !)
  
• il y a tout une théorie sur le fait des les contraindre en volume pour limiter leur "gonflement" mais en réalité ils gonflent tous... question de temps et d'utilisation... c'est mieux de prévoir une séparation avec un film souple type protection en polystyrène ou autre
  
• une fois que tous les modules sont équilibrés (à environ) 3,2V il y a 2 stratégies : un équilibrage par le haut ou par le bas (ou l'un puis l'autre)
  

j'ai choisi l'équilibrage par le haut : 

• toujours en parallèle charger les modules à 3,450V (pas plus c'est inutile)
  

• pas besoin d'une intensité élevée (pas dépasser 20A) une charge lente est préférable (en fonction du temps dont vous disposez)
  
• une fois la tension atteinte : débrancher le chargeur et laisser les modules en parallèle au moins 24h
  
• puis déconnecter les modules, les laisser se stabiliser 48h mini.
  
• Contrôler la tension de chacun. La différence ne doit pas dépasser 0,001 ou 0,002v sinon il faut faire jouer la garantie !!! (15j chez Ali le rapide). On vous demandera des photos des "preuves", donc prendre des photos à chaque étape.
  
• NB: Ca arrive fréquemment donc être très rapide et sérieux sur cette étape. Quitte à se faire livrer chargeur etc à l'avance.
  

Puis montage final et paramétrage BMS/équilibreur

• Remonter les blocs en série 4x3,2 (ou 3,45) ça fait du 12,8V (ou 13,8V) - Attention au couple de serrage des vis !
  
• Lier les batteries ensemble (du 3M grey tape fonctionne très bien)
  
• Installer le BMS et le paramétrer , ainsi que l'équilibreur de charge. Avec les DALI c'est assez visuel et simple (mais en anglais).
  
• Bien fixer les tensions mini et maxi du BMS, les limites de charge et de décharge. Pas besoin d'aller à 3,65 : 3,5 ou 3,55 V suffisent largement (après à vous de voir jusqu’où vous voulez pousser la batterie). Idem en tensions basses (j'ai fixé à 2,95V soit 11,8V). Au total j'ai environ 90% de la capacité réelle disponible.
  

Installation dans le bateau dans le bac jaune :
Pas de difficulté particulière mais :

• Prévoir de sertir un câble cuivre avec une cosse compatible avec le M6 des prismatiques et de l'autre côté avec le M8/M10 des batteries d'origine.
  
• Un module de connexion pour la masse et pour le positif
  
• J'ai utilisé les mousses de protection de transport pour combler le volume vide du bac.
  
• Faire une protection contre le ragage pour les nappes du BMS
  
• Installer le BMS à l'extérieur du bac (perso je l'ai juste scotché un grey ca suffit largement).
  
• Mettre les modules bluetooth à l'extérieur du bac (la longueur du cable le permet) car il faut parfois les réinitialiser en appuyant sur le petit bouton à l'extrémité... 
  

Reste le paramétrage :

• sur le Sterling AtoB c'est un switch à roue dentée qu'il faut tourner à l'intérieur (il faut ouvrir la partie basse)
  
• sur le régulateur MPPT : le modèle que j'ai était soit disant compatible LIFEPO4 mais dès que je tentais de le basculer dans ce mode ça plantait. donc j'ai opté pour le paramétrage manuel. De fait j'ai reglé les tensions hautes, basse de déclenchement de charge et de température de controle en fonction des paramètres du BMS. J'ai du tatonner un peu car c'est pas parce que tu fixes 13,8 V en max qu'il le respecte. C'est pas très grave quand c'est plus parce que le BMS coupe mais quand c'est moins ça ne permet pas de charger au max.
  

Bref l'installation a pris une paire d'heures pour faire ca proprement et sécure. Le principal risque du lithium c'est de poinconner (percer avec une pointe) l'un des modules. Ca créé un emballement chimique pour lequel aujourd'hui on n'a pas beaucoup de parade à part le balancer dans l'eau). Ca resque beaucoup moins risqué que les risques de feu et d'explosion des batteries au plomb.

• J'ai terminé par reconfigurer le controleur BMV600 victron mais il me sert beaucoup moins depuis.
  

Bilan après 1 saison complète :

• J'ai rééquilibré les modules (cf étape 1 et 2) pour la forme mais ils n'avaient pas plus de 0,002V d'écart
  
• L'énergie disponible n'a jamais manqué (j'ai bien les 280/290Ah dispo).
  
• C'est censé durer 1500 cycles minimum j'en ai fait 2 dans la saison (selon le BMS). Même si c'est 20... ça va aller...
  

Donc si j'ai bien compris tu as remplacé 3 batteries 12V de 110Ah (cap. utile environs 150 Ah) par un ensemble de 4 modules 3.2 V de 310Ah qui font une batterie 12V de 310 Ah LFP (cap. utile 280/290 Ah) donc presque le double.
Comment as tu mis ceci dans le(s) bacs jaunes, aurais tu une photo?

Pour éviter l'equilibrage des modules, on pourrait choisir une batterie 12V avec BMS intégré (par exemple 200Ah environs 500 à 600 euros)?

Si le BMS coupe pour une raison ou une autre, as-tu prévu de pouvoir commuter par exemples tes instruments sur la batterie de démarrage?

Pour recharger à quai, c'est le Dolphin qui est connecté aux batteries au plomb et le Sterling BtB qui s'occupe de la batterie LFP?

Je te fais une photo ce week end.
J'ai pris un ensemble Varicore 4x310Ah
https://fr.aliexpress.com/item/1005001716510156.html?spm=a2g0o.order_list.order_list_main.255.5d3a5e5b2LLYew&gatewayAdapt=glo2fra
Il y a d'autres fournisseurs mieux et moins cher certainement.
Ca prend 2/3 d'un bac jaune. Le reste est occupé par une mousse resistante au feu. Un fusible 250A. A l'intérieur j'ai mis l'équilibreur (il chauffe peu).

Une batterie avec BMS intégrée à 310Ah ca vaut bcp plus...
Si le BMS coupe c'est que tu fais une grosse bêtise. C'est la batterie servitude pas d'urgence. Si su as besoins tu peux déconnecter le BMS et brancher directement sur la batterie.  Après vérification bien sur. Ca prend 1 min avec la clé qui va bien.

Le dolphin est relié aux 3 parcs batterie, y compris la LIFEPO
Le sterling ATOB (déjà décrit ici) est connecté à la batterie moteur et à la batterie servitude.

Bonjour, je découvre qu'on peut faire ses propres batteries sur mesure en assemblant des modules. Mais je voudrais savoir quel est l'intérêt par rapport à acheter une batterie lithium avec BMS car aujourd'hui on en trouve pour 200€ (100 Ah, 12v). il reste qu'on peut gérer le volume et la forme de la batterie si je comprends bien. Et sinon comment vous appréhendez le risque incendie ? La batterie de mon vélo a pris feu spontanément (ça fait peur !) Chez Victron ils séparent le BMS de la batterie. C'est aussi ça l'intérêt de le faire soi-même ? Et concernant la procédure "d'équilibrage par le haut / par le bas" on trouve des explications facilement? Merci !

Quand j'ai acheté mon parc LIFEPO l'an dernier la batterie toute prete avec un BMS intégré (dont on ne sait rien et qui n'est pas paramétrable) coutait 2x plus cher.
Pour la batterie LIFEPO (pas lithium) 100Ah 12V avec BMS a 200€ je veux bien les références...

Le risque incendie j'en ai déjà parlé : avec une batterie LFP il est quasi nul (sauf si on fait de grosses énormes bêtises). Comparé aux batteries au plomb qui dégazent (h2S toxique, ou pire du H2), voire de l'hydrogène, explosif et inflammable... cause de nombreux incendies de bateaux (au port principalement, lié à la charge continue).  Il existe 1 risque avec une batterie LFP le poinçonnement : le fait de percer la batterie. Bon si tu tires pas dessus (arme à feu), que tu l'attaques pas à la perçeuse ni au pistolet à clous , logiquement ça doit jamais arriver.

L'intérêt (actuel) du DIY :
- dimensionnement (physique et électrique) qui correspond exactement à tes besoins
- le paramétrage intégral de ton BMS et de l'équilibreur
- le choix du BMS (ventilé ou pas, capable de tel courant de décharge ou pas etc)

L'inconvénient :
- tu fais tout toi-même

Pour l'équilibrage : j'ai décrit la procédure déjà dans mon post.
Si tu veux en savoir plus il y a maintenant des dizaines de vidéo youtube là dessus dans toutes les langues de la Terre.
C'est hyper simple : tu mets tous tes blocs en parallèle, et tu les charges (pas à bloc bien sur), tu débranches le chargeur en les laissant en parallèle un certain temps (cf plus haut).
Voilà c'est fini.

Je comprends mieux, merci
voilà deux références
1/ https://fr.aliexpress.com/item/1005006110745464.html?spm=a2g0n.detail.1000013.2.72de911aSXLXNN&gps-id=storeRecommendH5&scm=1007.18500.300835.0&scm_id=1007.18500.300835.0&scm-url=1007.18500.300835.0&pvid=93aab27d-d860-45f2-9bd5-2e358b506749&_t=gps-id:storeRecommendH5,scm-url:1007.18500.300835.0,pvid:93aab27d-d860-45f2-9bd5-2e358b506749,tpp_buckets:668%232846%238112%231997&pdp_npi=4%40dis%21EUR%21303.51%21160.86%21%21%21319.48%21169.32%21%40211b813c17118346194923594e3c53%2112000037843126200%21rec%21FR%21%21AB
2/ https://fr.eco-worthy.com/collections/on-sale/products/batterie-lithium-lifepo4-12v-100ah

je suis preneur d'un avis, notamment sur celle à 159 !

Sur ton installation qui me semble pas toujours à la portée de tous les bricoleurs , il y a 3 éléments essentiels :
-  la charge de la batterie avec un chargeur adapté (OK pour ta solution)
-  le dimensionnement des batteries (le remplacement par une batterie "toute faite" en LiFPo4 (avec ou sans BMS) apporte toujours beaucoup plus que la batterie au Plomb de même dimension, sans bricoler les raccords et sans les problèmes d'équilibrage)
-  et enfin la charge par l'alternateur qui grâce à un booster d'alternateur permet d'avoir des courants de charge important (30 à 40 A) sans détériorer l'alternateur (qui, s'il est sollicité à 100% ne fonctionnera pas longtemps). 

Pour un ensemble avec 2x200 Ah BMS (2 x 530 €) + chargeur 25A (226 € + Booster 30A (219 €) + fusibles (40 €) = 1550 € (2024) sans modifications profondes de l'installation (supprimer le couplage service - moteur) à comparer aux 2 batteries 150Ah AGM que j'ai acheté chez UShip en 2021 pour 1166 € (qui me fournissent dans le meilleur des cas 200 à 220 Ah)
NB : avec le dernier lien ci dessus (de xtofdel), pour 300 Ah , les prix sont comparables

Indépendamment des avantages indéniables qu'apporte les batteries LFP en terme de capacités, etc... Je serai beaucoup plus nuancé sur le risque incendie. Pour les batteries ouvertes  à électrolyse liquide effectivement lors des phases de charge, il y a forcément un dégagement d'H2 et pas d'H2S. D'où la nécessité de ventiler. Pour les plombs étanches à recombinaison de gaz type AGM ou autre, leur principe est d'éviter le dégagement gazeux. Pour les LFP, il n'y a pas que le percage, mais également les chocs ou vibrations sur le long terme si mal installées, les surcharges ou déchargent trop profondes qui sont souvent dues à des chargeurs ou des montages  non adaptés. Et puis enfin une LFP brûle pas une plomb. La SNSM a fait état d'une recrudescence d'incendies sur l'utilisation des batteries LFP souvent liée à des installations non adaptées. Cela ne veut pas dire qu'il ne faut pas  utiliser les LFP, on n'a pas mieux, mais en respectant certaines contraintes. Idem de nouveaux extincteurs sont sortis spécifiques.

Merci pour ces avis. La question est maintenant de savoir ce qu'il faut faire (ou ne pas faire) pour bien utiliser les LFP avec BMS intégré. Sur mon Océanis la batterie de service est dans son logement, sous l'escalier, devant le moteur. Il y fait chaud (probablement autour de 40°) et ça vibre qd le moteur tourne. Est-ce acceptable ou peut-on améliorer cet environnement ? Merci!

Je partage tout a fait ton avis !!
Perso apres une saison au Lithium je ne reviendrai plus en arrière !!!
n'ayant pas de sterling j'ai mis 2 dc/dc en // afin de charger plus vite au moteur !
Pour la batterie j'ai une seule batterie de 300 aH Energie mobile tout le reste es en victron !
en solaire 2x300

Bonjour à tous,
Échanges passionnants entre passionnés...je navigue 3 mois par an en méditerranée avec un parc de batteries au plomb basique de 2 x 150 AH. Pendant ces 3 mois, je m'éloigne un peu des contingences de confort "comme à la maison". Avec 430w de panneaux solaires et un peu de moteur, je n'ai aucun problème de batteries et j'ai des glaçons tous les jours pour l'ouzo...pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ?? certes je fais mon café à la bouilloire, je n'ai pas de tv ni de micro ondes, brefs la préhistoire sans doute...

Alors nous on est juste avant la préhistoire  en gros  le début  de l homme 2 batteries  de 80 Ah  2 panneaux  de 100 watts   et JAMAIS  de moteur  
Ta préhistoire  Moana pour nous c est les temps  modernes 
Pas besoin de 430 watts de panneaux  et 300 aH de batteries  pour avoir des glaçons pour nous ici c est plus le pastis que l ouzo  et pour nous a tout prendre on préfère  l anisette
Qq fois en vous lisant  je me demande si vous n avez pas des fuites d ampères à vos connexions

Salut JP
En fait j'ai conservé le parc de batteries présent à l'achat du Bateau en le renouvelant une fois par des Varta tout ce qu'il y a de plus simple. J'ai posé 2 panneaux de 215w sur portique rs inox. De mon point de vue, mais ça n'engage que moi, il est plus "economique" et durable de pousser l'installation solaire plutôt que d'investir un bras dans les batteries. 
Je préfère de loin l'anisette mais en Grèce...

Je suis d accord avec toi 
Dans nos régions je pense qu avoir 2 jours d autonomie  batterie  est suffisant  si on ne  navigue pas plein hivers
Je vois quand même aux batteries  lithium  le gain de poids pour les bateaux  de régate  ce qui n est pas le cas de nos caravanes  flottantes  
Moi en plus je suis beaucoup  plus riche en temps  qu en euros  donc aller plus vite d une fraction  de nœud !!!