Сортировка элементов перед сборкой батареи с параллелями

[Иван 234]

Друзья, собираю батарею.  Какое критичное сопротивление в разбросе элементов?  У меня получился диапазон 12.87 мОм-13.04 мОм. Можно ставить?

[tmiaer]

[user]Иван 234[/user], можно. Критичное от полутора раз. И то под вопросом, работать будет в любом случае.

[Иван 234]

Привет всем.  Ремонтирую очередную батарею.   Физику в школе не прогуливал, просто прошу практических советов:  батарея 6s 4p... одна банка из четырех элементов сдохла. сопротивление остальных банок 10 мОм. ,. В общем решил заменить эту банку из четырех дохлых акк новыми. Емкость старых где-то 2/3 от 2500 мА/ч, новые 2500 мА/ч.  Насколько резонно делать такой "Ремонт"?

[tmiaer]

[user]Иван 234[/user], можно, просто новые будут использоваться на 2/3.

[tmiaer]

[user]Belogrost[/user], это не саморазряд, а недозаряд. Для теста саморазряда первый контрольный замер должен производиться минимум через несколько часов (лучше через сутки-двое) после отдыха аккума от любых воздействий. Второй ещё через сутки. Желательно с точностью до третьего-четвёртого знака после запятой. Если до второго, то между замерами минимум неделя-две.

А наблюдаемое явление - это высокое сопротивление и неспособность химии быстро распределить полученный заряд по всему объёму активной массы, что типично для старых аккумов. Сразу после зарядки на границе токоведущей части и химии избыток ионов, что выглядит как высокое напряжение, потом они плавно рассредотачиваются вглубь и потенциал на токосъёме падает до истинного ЭДС химии.

Либо надо заряжать до тех пор, пока ток в CV фазе не упадёт до 0.001С и ниже, а не 0.05 как по даташиту.

[Denvers]

так и нет единого мнения ?
как чайнику собрать батку, tesla 21700  к примеру норм. элементы ?

[tmiaer]

[user]Denvers[/user], какое единое мнение нужно? Если элементы реально с теслы, с ними вообще ничего делать не надо. Всё уже за тебя на заводе проверили.

А если из разного хлама, то там как ни подбирай, всё-равно идеально работать заставить не получится.

[Rock_n_Roliki]

Как сортировать лиферум 32700 в 16S2Р? Засада именно в малом количестве в параллели, всего 2Р. Есть YR1035+, электронная нагрузка, умный зарядник 1-8S. Все элементы промерены по емкости и сопротивлению, разряжались на 3А для экономии времени, потому чуть меньше емкость. 24шт уже ходили в сборке циклов 12-15, ещё 8шт через год докупил, у них пока 2 цикла во время тестов и чуть меньше емкость кажут, нужно ли их ещё погонять и сколько для разгона химии? Разброс такой по сопротивлению 6,5 - 7,3мОм, емкости 5630-5940мА, БМС с али "daly" не самая дешевая но и не смарт, середнячок.
По началу думал так, свой способ, сложить все емкости и найти средне арифметическую "эталонную" емкость, умножить её на количество в параллелях и подбирать в сумме как можно ближе из реальных емкостей. То же с внутренним сопротивлением, средне арифм. на параллель. Но с 2Р не разгуляешься, либо по емкости, либо по сопротивлению. Теперь понимаю что много элементов в параллели это во всех смыслах хорошо кроме монтажа
Или второй способ с видео на 1 странице темы. Разложить в порядке убывания емкостей рядами по количеству в параллели.
В моем случае изменю способ в видео, раскладываем в два ряда по 16шт, с лева направо первый ряд от максимальной емкости на убывание, второй ряд в обратную сторону справа на лева на убывание. В первых  параллелях тогда получатся самая емкая и самая малая в паре, к концу разность больше/меньше будет стремится к равенству емкостей. А сопротивление тогда как придется.
Подскажите как сложить более грамотно?

[Андрей3]

Подскажите как сложить более грамотно?

Считаю что в вашем случае более грамотно будет скомпоновать параллели из ячеек имеющих как можно более близкое внутреннее сопротивление, это обеспечит равномерную нагрузку на каждый из элементов параллели.
Хотя если честно то разница по емкости и внутреннему сопротивлению в вашем случае настолько незначительная что можно компоновать вообще как угодно, в том числе и полностью рандомно - заметного выигрыша или проигрыша не будет.
Под какие токи проектируется батарейка?

[Rock_n_Roliki]

более грамотно будет скомпоновать параллели из ячеек имеющих как можно более близкое внутреннее сопротивление

Близкое между собой или в сумме в одной параллели? 7+6 например или 6,5+6,5?

то можно компоновать вообще как угодно, в том числе и полностью рандомно - заметного выигрыша или проигрыша не будет.

Проигрыш может быть по потери емкости но в пределах 200-300мА/ч. И по сопротивлению если перекос будет. До этого 24шт рандомно работали без БМС + модельная зарядка балансир, расбаланса не было. А на других ионках 21700 32шт не мерил ни емкость ни сопротивление, не было приборчиков тогда, собрал рандомно 8S с той же зарядкой - расбаланс лавинообразный к концу разряда, где то после 3,3В до этого баланс ровный, надо разбирать, замерять и заново сортировать.

Под какие токи проектируется батарейка?

Бафанг ббс02 750Вт 25А максимум. БМС 40А. Эти 32700 15А полчаса постоянного разряда держат с приличным нагревом, это максимум относительно долговременный в пару минут, от 3А постоянного разрядного холодные, до 25-30А в пике на элемент не страшно, так что на один элемент 12,5А максимум с такого контроллера в пиках будет, не буду же я на 100% газ все время ехать в гору. Единственно в чем сомнения, не будет ли сильной просадки вольтажа при 2Р? Корпус под аккум на 3Д принтере из кусков склееных и холдеры уже подготовил:

Спойлер

[Андрей3]

Близкое между собой или в сумме в одной параллели?

Близкое между собой в рамках одной параллели т.е. 6,5+6,5; 7,0+7,0 и т.д.
Конечно при этом некоторые параллели будут иметь несколько большее сопротивление и соответственно под нагрузкой такая параллель будет виновницей отключения БМС по нижнему порогу, но как часто кто нибудь из нас выкатывает батарейку полностью? Практически никогда, зато распределение токов внутри параллели будет более равномерным и соответственно элементы будут изнашиваться равномерно.

А на других ионках 21700 32шт не мерил ни емкость ни сопротивление, не было приборчиков тогда, собрал рандомно 8S с той же зарядкой - расбаланс лавинообразный к концу разряда, где то после 3,3В до этого баланс ровный, надо разбирать, замерять и заново сортировать.

Сколько там емкости остается после 3,3В? Кмк тоже не очень критично, вот если бы разбаланс  начинался в районе 3,8В тады ой.  Для сборки идеальной батареи без разбаланса во всем диапазоне напряжения нужно  подбирать элементы не по емкости и внутреннему сопротивлению, а по реальным кривым разряда у каждого элемента и соответственно формировать из них параллели которые тоже бы имели одинаковые кривые разряда. Правда этот метод хорош для написания научных статей, но совершенно неподходит для сборки реальных батареек, хотя бы потому, что если даже и удастся собрать на начальном этапе параллели с одинаковыми кривыми разряда, то нет никакой гарантии что с увеличением наработанных циклов они  одинаковыми и останутся.

Бафанг ббс02 750Вт 25А максимум. БМС 40А. Эти 32700 15А полчаса постоянного разряда держат с приличным нагревом, это максимум относительно долговременный в пару минут, от 3А постоянного разрядного холодные, до 25-30А в пике на элемент не страшно, так что на один элемент 12,5А максимум с такого контроллера в пиках будет, не буду же я на 100% газ все время ехать в гору. Единственно в чем сомнения, не будет ли сильной просадки вольтажа при 2Р?

Знакомый моторчик, у меня на покатушках по городу средний ток (емкость батареи поделенная на реальное время поездки) 15-18А , по пересеченке 12-15 а вот по шоссе особенно если надо по быстрее бывает и в районе 22-25. На шоссе приходится себя ограничивать т.к. греется не только батарейка но и мотор тоже.

Просадка определяется суммарным сопротивлением цепи. У вас сами элементы дадут примерно 16*7/2=56 мОм, оченно неплохо будет если на выходном разъеме батареи (после БМС) получится 70-75 мОм. Вполне себе нормальная батарейка. Недавно сам собирал из 21700 ионок в конфигурации 15S4P итоговое получилось 66 мОм, в среднем элементы имеют 13мОм. Плюс провода до контроллера в итоге наверняка получится 100+ мОм
Просадка 2-3 вольта по показателям экрана подключенного к BBS02B при 25А будет вполне нормальной.

[Rock_n_Roliki]

Близкое между собой в рамках одной параллели т.е. 6,5+6,5; 7,0+7,0 и т.д.
Конечно при этом некоторые параллели будут иметь несколько большее сопротивление и соответственно под нагрузкой такая параллель будет виновницей отключения БМС по нижнему порогу, но как часто кто нибудь из нас выкатывает батарейку полностью?

Но тогда потеря емкости. Элементы и так от заявленного 7А\ч сильно занижены. даже если оптимистично по 6А\ч считать то вся батарея примерно в 600-630Вт/ч выходит, на 50км + ассистентом можно добавить, хочется выжать всю емкость, на прошлом аккуме по 80км иногда ездил и треть оставалось заряда. Т.е. емкость в приоритете чем циклы (учитывая что это лифер тем более), потому как батарея надоест через пару лет и соберешь другую учитывая цену на элементы в 10-11т.р. Так что наверное по сумме емкостей в параллели мне больше подходит чем беречь элементы.
По идеи идеально когда суммарно в паралелях и емкость и сопротивление как можно ближе, не равны между банками а между параллелями, но наверно четкой взаимосвязи сопротивления от емкости в банке нет. Надо разложить по убыванию емкости, и посмотреть как выпадет в этой подборке сопротивления, если совсем отвратно, пары с двумя максимальными или минимальными сопротивлениями, то тогда по другому пошаманить.

Просадка 2-3 вольта по показателям экрана подключенного к BBS02B при 25А будет вполне нормальной.

Неплохо бы. На халявной батарее от самоката 13S9Р 24А\ч просадка была больше, но там ионки 18560 слаботоковые и 48В а с Лифер 16S всё же 52,8В, больше "диапазон" для просадки.
Такая мысль банальная крутится "от перестановки мест слагаемых сумма не меняется" в отношении батки. Например есть определенное фиксированное количество банок, можно сложить из них разные конфиги от 6 до 16S например с разным количеством в параллелях и получаем чем больше рядов в параллели, тем меньше просадка но меньше общий вольтаж и наоборот, в "сумме" отсечка будет в разных конфигах одинаковая, в "сумме" Вт/ч одинаковые, мощность на движок в Вт в "сумме" одинаковая хотя в одной батки 20А максимум а в другой 100А батарейного.

[Андрей3]

Но тогда потеря емкости. Элементы и так от заявленного 7А\ч сильно занижены. даже если оптимистично по 6А\ч считать то вся батарея примерно в 600-630Вт/ч выходит, на 50км + ассистентом можно добавить, хочется выжать всю емкость, на прошлом аккуме по 80км иногда ездил и треть оставалось заряда. Т.е. емкость в приоритете чем циклы (учитывая что это лифер тем более), потому как батарея надоест через пару лет и соберешь другую учитывая цену на элементы в 10-11т.р. Так что наверное по сумме емкостей в параллели мне больше подходит чем беречь элементы.

Попробуйте собрать в Экселе параллели из элементов с одинаковым внутренним сопротивлением и посчитать насколько отличаются у них емкости, а потом сделайте наоборот соберите одинаковые по емкости и посмотрите насколько отличаются внутренние сопротивления - и на основе полученной информации принимайте решения.
А так судя из того что вы написали ранее у вас максимальная разница в емкости между элементами составляет около 5%, и совсем не факт что после сборки параллелей из элементов с одинаковым импедансом она такой и останется (скорее всего уменьшится) получите разницу в три процента что от 600 ватт часов составляет всего 18 Вт*ч или километр-полтора пробега и то в теории.
Можно рассмотреть еще один способ, например собрать параллели с одинаковым импедансом между самими параллелями (импеданс меряйте на полностью разряженных элементах) это позволит под нагрузкой в конце разряда получить примерно одинаковые значения падения напряжений на каждой из них. 
В теории конечно параллель с максимальной емкостью будет дольше сохранять напряжение при разряде, но совсем не факт что под нагрузкой такая параллель из-за большего импеданса (что тоже не факт и требует проверки) не отключит БМС по нижнему порогу.
В общем путей много и ни один из них не является полностью правильным или полностью неправильным - пройдя по любому из них в конечном итоге получится батарейка для электровелосипеда 

[Rock_n_Roliki]

Разложил по емкости по убыванию по часовой стрелке и сложил пары начиная с разных концов. Получилась такая хня. По емкости в 60мА расхождение параллелей, по сопротивлению в 0,3мОм:

Спойлер

Попробую теперь по сопротивлению разложить
ПС: примерно по одинаковому сопротивлению сложил - разброс по емкости на двух на глаз разных параллелях 270мА\ч не очень. В "по порядку по емкости" хоть в 60мА разбег был.

[Андрей3]

Разложил по емкости по убыванию по часовой стрелке и сложил пары начиная с разных концов. Получилась такая хня. По емкости в 60мА расхождение параллелей, по сопротивлению в 0,3мОм:

Спойлер

Попробую теперь по сопротивлению разложить
ПС: примерно по одинаковому сопротивлению сложил - разброс по емкости на двух на глаз разных параллелях 270мА\ч не очень. В "по порядку по емкости" хоть в 60мА разбег был.

Вы что вручную это делаете? Есть же сайт repacr.com там хоть по емкости хоть по импедансу можно разложить, лишь бы исходная таблица была.
Вот смотрите что получается у вас средняя емкость параллели 11700 разница 270 в процентах это 2,3 в ватчасах 600*0,023=14 ну т.е. километр пробега и то в теории.
А разница в импедансе 3,625/3,237 - 1=0,12 или 12%
Вот чисто умозрительно - если под нагрузкой  на параллели с импедансом 3,237 будет напряжение 2,5 вольта, то напряжение на параллели с импедансом 3,625 будет на 12% меньше итого получается 2,2 вольта.

[Rock_n_Roliki]

По емкости на сайте не сильно лучше разложило чем я вручную тупо на уменьшение емкостей, часто пары как у меня, минимальная параллель такая же 11591 а максимальная у меня была 11754 а на сайте 11764 на 10 чатлов разброс больше По сайту 593Вт/ч вышло, но это с учетом замера на 3А а не на 1А например. По сопротивлению там не нашел как, вбивать вместо емкостей сопротивления? А есть калькуляторы которые по двум параметрам емкость и сопротивление складывают.?

[Nordserg]

Очень много спорной информации о том как правильно сортировать элементы.
А если так :
- полностью заряжаем элементы
- не трогаем пару суток (саморазряд)
- разряжаем одинаковым током
- записываем время затраченное на разряд
- сортируем

Составляем параллель из самых быстрых по времени разряда. Это и будет то слабое звено при котором будет срабатывать BMS. Эта же параллель и будет определяющей "КПД" всей батареи.

Затем сортируем более долгие по времени разряда и т.д.

При этом методе не надо заморачиваться с импедансом, ёмкостью и т. д.
Более того, можно будет более точно подобрать элементы даже разных ёмкостей.

[Blik86]

При этом методе не надо заморачиваться с импедансом, ёмкостью и т. д.

Время разряда*постоянный ток и есть емкость, то есть фактически это стандартный метод. Основная проблема в сортировке - удручающе низкая точность и отсутствие повторяемости при заряде и измерении емкости бюджетными многоканальными приборами, измерение одним каналом занимает вечность и результат все еще плавает от окружающей температуры, сквозняков и особенно фазы луны.  Если не стоит задача отбраковки потенциально подозрительных ячеек, полученный результат несоразмерен потерянному времени.  Возвращаясь к вашему методу, чем и как все это делать?
По импедансу нужно не сортировать, а отбраковывать. Если не снимать с ячеек запредельные токи то разница в +-10% не принципиальна, а большая разница - повод усомнится в качестве ячеек и целесообразности их применения либо в приборе.

Составляем параллель из самых быстрых по времени разряда

И получаем аккумулятор с минимально возможной емкостью.

Как компромиссный вариант по времени и техническому оснащению, я вижу:
Заряжаем ячейки. В зависимости от оборудования получается много подходов и разброс по конечному напряжению и несколько дней потраченного времени... какие то  партии ячеек уже устаканятся, а другие еще нет.
Поэтому соединяем их паралельно и даем отлежаться денек и сравнять напряжение.
После чего можно оставив общий "-" измерить разность напряжения между одной ячейкой и остальными (благодаря чему даже самым дешевым мультиметром мы можем измерить доли милливольтов).  Повторяем измерения пару раз за пару дней и отбраковываем те что сильнее всего проседают с течением времени (имеют наибольший саморазряд).
Или сразу соединяем ячейки последовательно и разряжаем их все разом (соответственно одним током) скажем до напряжения соответствующего 80% заряда. Смотрим напряжение на каждой ячейке на предмет просевших в "0", убираем их , разряжаем еще, перемеряем и так далее. При наличии кулонометра на нужное напряжение получится прикинуть емкость каждого элемента.
Если есть прибор, позволяющий с приемлемой повторяемостью мерить внутреннее сопротивление, то можно измерить до и после разряда.