Дневник по сборке LiNMC

[sergsap]

Решил открыть тему по планируемой сборке батареи из LiNMC. Пока только собираю информацию, смотрю ролики, набираюсь опыта из других веток. С самого начала смотрел на лифер, но отталкивали габариты при нужной емкости. Случайно наткнулся на LiNMC (странно, что не видел раньше  ), ну и не долго раздумывая заказал на TAO. Если всё приедет, и будет норм., то можно будет поделиться ссылкой, пока, наверное, рано. Изначально на форуме тоже искал, где заказать, но все ссылки уже сдохли за сроком давности.
Итак, имеется мопед с батарейкой 60V30Ah. Мотор 1400Вт, но дальности не хватает. Про скорость молчу, это второй этап модернизации. Пока бы дальность поднять, потом буду думать готов ли тратить энергию на дополнительную скорость.
Для себя набросал такое ТЗ:
1. Емкость 60Ah (17 пакетов LiNMC 60 Ah).
2. Размещение пакетов вертикально в два ряда.
3. Разделение пакетов вертикальными и горизонтальной перегородками.
4. В каждой ячейке для пакета пространство (порядка 10%) на возможное расширение пакета в процессе эксплуатации (насмотрелся роликов, где пакеты не щадя сматывают впритык, страшно подумать что будет, если пакеты захотят немного вздуться  ). Возможно это фобии по неопытности, но все равно пойду своим путем).
5. Фиксация пакетов в получившихся ячейках нейтральным герметиком.

Итак в мопеде найдена такая батарейка



Пришлось начать знакомство с SolidWorks, чтобы представить, как будут размещаться будущие пакеты в таком странном форм-факторе (пока наброски без перегородок и вспомогательных элементов).



Пока не понял все же как лучше соединять алюминиевые и медные контакты ячеек (контакты по данным продавца будут без никелевой ленты). Из чего бы не была соединительная шина (медь или алюминий) контакты то у ячеек разные - тоже медь и алюминий). Или достаточно взять медную шину и залудить ее. В общем, советы бывалых приветствуются, если будет интерес, будут время от времени делиться результатами (если ячейки доедут)  .

[vovik2]

[user]sergsap[/user], В прошлом сезоне тоже столкнулся с задачей,как соединять выводы.И тоже курил форум,нашёл приемлемый для себя вариант.Медная шинка,гнутая пополам,кондуктор для сверловки шинки и выводов.Винты,гайки,шайбы.Я думаю,по фоткам всё будет понятно....

[_claw]

медные шины лучше пролудить, чтобы не получить гальваническую пару.
но мы в мастерской делаем так

[SkeptiK]

Красиво конечно, но к чему столько сложностей.
Дырокол, винты М6 с шайбами по два на пару контактов, контактные группы целиком залить термосоплями.

[_claw]

[user]SkeptiK[/user], ваше дело, ваши способы. а мы для клиентов делаем

[sergsap]

[user]vovik2[/user],  [user]_claw[/user], методы красивы, но я не понимаю, как они могут исключить термопару, если к контактам не приварена никелевая полоса. Ведь в первом случае алюминиевый контакт будет соединяться с медной шиной, а во втором наоборот..

[_claw]

[user]sergsap[/user], в нашем случае нет никакой пары, причем не термопара, а гальванопара. если делаетет замечание, то хотя бы понимайте о чем говорите
. во первых, аллю с никелем не образуют ничего электроужасного в принципе. во вторых мы кладем перемычку на алю вывод, те минус снизу всегда, потом плюс, а сверху перемычка. ну и в третих, наша перемычка это больше механический конструктив, для прижима контактов друг у другу, чем электротехнический.
ну а медную шину нужно пролудить, как я и говорил уже

[sergsap]

[user]_claw[/user], конечно, гальваническая пара, которая в конечном итоге может нагреваться, просто оговорился назвав термопарой. И где я делал замечание? Я пытаюсь понять, как медный контакт, прижимающийся по вашему описанию к алюминиевому прижиму не образует той самой гальванопары. Или же у вас контакт не медный, а луженый или с приваренной никелевой лентой? В этом и весь вопрос.
Я понимаю, что аллю с никелем ничего критичного не образует, я об этом и писал, что у меня не будет никелевой ленты приварено к контактам.

[pvf]

[user]_claw[/user], Я пытаюсь понять, как медный контакт, прижимающийся по вашему описанию к алюминиевому.

а откуда там медный контакт? и зачем приваривать никелевую ленту?

[_claw]

Или же у вас контакт не медный,

я так понимаю, видео вы не смотрели, а если смотрели, то живете в каком то своем мире. и это при том, что я все детально описал. вобщем удачи.

[Witaliy]

[user]sergsap[/user],  Никелевую ленту согнуть и вокруг алюминиевого вывода. Обжать. Потом зажать два контакта(+ и - соседних ячеек) между пластинами. Я делал тремя болтиками.

[sergsap]

[user]pvf[/user], я LiNMC пакеты не видел и в руках не держал, но судя по тому, что пишут, один контакт у них медный, про него и был вопрос. А купец который тут попиарился, какой он молодец на вопрос так и не ответил, главное в каждой теме поучаствовать ради пиара. Скинул безмолвный ролик и я наверное должен догадаться есть там медный контакт или нет. Хотя лучше уж и правда такой безмолвный, чем другой, который я видел на том же канале про LiNMC).

[pvf]

[user]pvf[/user], судя по тому, что пишут, один контакт у них медный, про него и был вопрос

он медный, но покрыт никелем 

я периодически встречаю здесь посты людей, озабоченных гальваноразвязкой контактов у подобных ячеек, но искренне недоумеваю для чего
сам использую разные li-pol и li-nmc пакеты, есть 1 пакет титаната, но никогда не видел чисто медных контактов

Я понимаю, что аллю с никелем ничего критичного не образует, я об этом и писал, что у меня не будет никелевой ленты приварено к контактам. 

никелевую ленту приваривают к бу ячейкам, в виду особенностей их демонтажа.

[sergsap]

[user]pvf[/user],  спасибо, разжевал). А я недоумевал, почему никто не парится с этим вопросом. Несколько раз встречал, что у пакета один контакт медный, но не было уточнения, что он покрыт никелем. Если он покрыт никелем, то не обязательно говорить, что он медный, только сбивает с толку . И я думал как раз для уменьшения эффекта гальванопары приваривают никелевую полосу.

[sergsap]

Приехали пакеты. Пора оживлять проект.

Коробка была в обрешетке, поэтому повезло, вроде все целы, только перегородки в кашу. Напряжение на всех пакетах 3,57В (за исключением одного 3,56В). Вес намерял 838 гр. Милиомметра, к сожалению, нет, поэтому внутр. сопротивление не знаю. Ну и ваттметр установлен на мопед, поэтому емкость узнаю уже похоже после сборки. Купил BMS муравейчика с блютуз, поэтому данные о ячейках будут в процессе эксплуатации. Из подозрительного - маркировка на пакетах стерта, на всех пакетах видны следы стирания (выделил на последнем фото). Но пакеты новые, контакты не тронутые. Ну и до сих пор для меня не ясен момент с тем, почему подобные пакеты именуют, как LiION, даже на коробке, причем даже не китайцы, а корейцы... А в объяве было видео коробки с маркировкий LG Chem. Ох уж эти китайцы. Но знал, на что шел, обратной дороги нет  .

[sergsap]

Зачатки моей коробки выглядят так. Сделал наброски и оставил до прихода пакетов, чтобы их точно обмерить и при необходимости подкорректировать размеры, т.к. на данные пакеты встречал отличающиеся немного данные по габаритам. Теперь надо найти стеклотекстолит 1 и 2 мм.

[big17]

На канале у Ващенко было тестирование NMC пакетов на 60Ач на пожаробезопасность. Так вот они горели так, что народ в комментах предположил, что китайсы липольки подсунули. Проверьте у себя это!
Добавлено 12 Мая 2020 в 15:32
Вот, нашел

https://www.youtube.com/watch?v=dEyw5XoLQFA

P.S. Я всегда думал, что NMC очень даже безопасны, как и лифер. А тут прямо сомнения закрались, хотя мне кажется, что это все-таки липольки.

[sergsap]

Это видео видел, но от покупки не остановило  . Ну и проверять на пожароопасность таким образом не планирую). Планирую сделать максимально возможно безопасную батарею, чтобы ячейки не были сдавлены и скручены между собой, как это часто делают, были надежно защищены корпусом, не болтались, не терлись пакеты. Ну и контроль состояния и заряда. А как еще проверить хз.. у LiPol вроде 3В разряженный элемент, здесь продавец дает нижний порог 2,75В. Остальное все похоже.

[MadX]

чтобы ячейки не были сдавлены и скручены между собой

Только сдавливать, только хардкор. Не сдавишь и не проклеишь силиконом будут болтаться как бы ты не старался. Некоторые умельцы ячейки просто эпоксидным компаундом заливают, ибо вибрации главный враг этих нежных ячеек а точнее их углов. Смотри видео по ссылке.
https://www.youtube.com/watch?v=2JqfeBhjs8o&t=1646s

Я свой собирал между проставками из 2х мм оргстекла с прорезями, что бы контакты вообще ничего не касались и висели в воздухе. Но оргстекло все таки хрупковато для 18 килограмового кирпича, по краям все ушки понадламывались, зато между силиконом все держится прочно. Нужно из текстолита, или какого другого пластика да потолще.

[Johny74]

[user]sergsap[/user],
Здравствуйте! А где приобретали ячейки? Сейчас мониторю разные предложения и есть два основных варианта - пакеты емкостью 60 Ач, 300х100х14 весом 850 гр и второй вариант у продавцов с авито - 410х100х16 массой 1160 гр и емкостью 66 Ач - при чем как многие пишут - это более свежие и новые версии тех пакетов. Мне вот непонятно, почему так выросла масса непропорционально приросту емкости и какие отличия будут у них в реале. Может добавился какой-то элемент химии, влияющий на пожаробезопасность?

[sergsap]

Только сдавливать, только хардкор

На том же ютюбе в комментах вычитал, что у пакетов есть допустимое расширение в пределах 7%, ну и видел автоячейки, где кожух на две ячейки и тоже есть место куда расширяться, хотя ячейка естественно крепко зафиксирована. Видео зачот, очень круто сделали батку.
Я надеюсь, если свои отсеки под пакеты залью герметиком, то вибрация не страшна. С точки зрения замены пакетов (которая может и не пригодится) моя конструкция мне кажется более удобна. И еще у меня три пустых отсека под пакеты, если в дальнейшем захочу увеличить напряжение батки (BMS позволяет).  Оргстекло да, рассматривал, дешевле, но хрупкое. Сегодня затарился гетинаксом и стеклотекстолитом.

[user]Johny74[/user], брал на тао https://item.taobao.com/item.htm?id=608641232151 за качество того, что купил и что продается на Авито ничего не скажу, сам и на Авито смотрел, видел объявы, но т.к. было время на ожидание, решил сэкономить и подождать. И кстати чуть было не купил пакеты 66Ah у того же продавца, но в процессе общения с продавцом выяснилось, что они б/у.

[sergsap]

Допинал чертеж, съездил вырезал на ЧПУ корпус. Перегородки стеклотекстолит 1 мм, остальное гетинакс 2 мм.

Примерка. Даже без клея каркас вполне крепкий. Конструкция не идеальная, но для первого опыта думаю годно.

Теперь нужно купить клей, герметик, алюминиевую шину, винты и другую мелочевку.

[sergsap]

Промежуточный итог.

Для сборки батареи не хватало прижимных планок для контактов. Купил алюминиевую полосу 50х2мм, сделал чертеж, как её нужно нарезать, просверлить отверстия, отнес к фрезеровщикам и тут произошел облом. Полоса при фрезеровке никак не фиксировалась, ни струбцинами, ни скотчем двусторонним, т.к. маленькая площадь. Опытные фрезеровщики, наверное, поулыбались такой затее.



Ничего не осталось, как пилить это дело вручную болгаркой. Т.к. болгарку держал в руках первый раз, получилось не идеально, ну а когда начал напиленные полоски обрабатывать от заусенцев и готовиться к сверловке, понял, что это развлекалово не на один день.



Решил поискать готовые планки и нашел все в том же Леруа стальные оцинкованные, подходящие по размеру.



На планке написан размер 50х14х1,5мм, но по факту он другой - 47х16х1,5мм, не суть, в целом годится, чтобы сжать два контакта.

Набил батарею ячейками, пролил все герметиком (ушло 3 картриджа), получился не плохой кирпичик, когда герметик застыл, ничего не болтается, пакеты сидят как литые. Соединил контакты, начал подключать балансиры и тут возникли сомнения.



Имеющаяся батарейка заряжается до 73В, поэтому я прикидывал новую, чтобы не превышать это напряжение (в контроллер и понижайку на 12В не лазил, кондеры и максимальное напряжение их не знаю).

По заявлению продавца заряжать ячейки надо до 4,2В, разряжать до 2,75В. Из чего я сделал вывод, что мне надо 17S (71,4В заряженная батка, среднее 62,9В), т.к. 18S это уже 75,6В.
Суть сомнений в том, что разряженная батарея будет иметь напряжение 2,75х17=46,75В, а на контроллере увидел надпись Undervoltage 50V. Если контроллер будет вырубаться на 50В, то получается я не выжму из аккумулятора полную емкость, т.е. напряжение на ячейках будет 2,94В. Отключается он на 50В или нет, я не знаю, т.к. моя нынешняя батарейка другая и ниже 60В я напряжеине не видел (BMS вырубает ее).




Как вариант - добавиь еще одну ячейку. Как раз брал одну про запас. Тогда получим 75,6В заряженный аккум, 49,5В разряженный. Чтобы не рисковать с превышением напряжения, могу тупо заряжать своей зарядкой до 73В, тогда ячейки будут не дозаряжены, а минимальное напряжение все равно ближе к нужному.

Кто что думает, поделитесь. Понимаю, что 73В и 75,6В разница ни о чем, но вдруг где-то есть ограничение в 75В в компонентах.. Китайцы же, умеют так оптимизировать.

[Witaliy]

Если контроллер будет вырубаться на 50В, то получается я не выжму из аккумулятора полную емкость, т.е. напряжение на ячейках будет 2,94В.

Это и будет правильно. Аккумулятор дольше проживет, если его не выжимать до нижнего порога.

[sergsap]

Да, это понимаю. Вопрос не слишком ли большой запас 2,75В против 2,94В. Читал, что народ специально поднимает порог разряженного состояния элементов с помощью BMS для отключения аккума. И все же хочется это делать с помощью BMS, а не пока контроллер решит.. Склоняюсь все же к варианту подкинуть еще ячейку, а там по ходу дела разбираться. А то если на 50В еще и скорость упадет, то вообще печаль. До этого что на полной батке, что на разряженной скорость не падала, на 50В похоже уже будет ниже.

[sergsap]

Воткнул все же 18 ячеек, напряжение зарядки поставил 75В, с БМСкой пока разбираюсь, думал можно менять пороги балансировки, но не дает. В контроллере глянул кондеры и феты, они на 80В, надеюсь при таком небольшом запасе проблем не будет, хотя можно и махнуть на более высокое напряжение компоненты. Тестовый заезд на одной зарядке удовлетворил, пробег около 80 км. БМС показала емкость 40Ah, откуда она ее взяла не знаю, может из-за того, что первая зарядка была. Т.е. укатал почти 40Ah на 80 км пробега и БМС показала что емкость на исходе, хотя напряжение ячеек было 3,5В, т.е. еще не севшие. Результатом доволен.



Теперь думаю, что делать со старой батареей. Может распотрошить, перебрать, чтобы под седушку помещалась и как резервный источник заряда использовать с повышающим DC-DC преобразователем... Не знаю, насколько это бредовая идея). 

[Johny74]

Так пакеты по емкости 60 Ач в итоге или 40?

[sergsap]

Всё гуд с пакетами, повезло. Емкость 60Ah выдают, пробежал уже 2 тыс км, всё радует. Еще заменил контроллер на Sabvoton 72150 и мотор-колесо на QS 3000W скоростное.

[Johny74]

Какой пробег в среднем выходит?

[sergsap]

До работы и обратно 70 км, в принципе заряда хватает, но предпочитаю подзаряжаться на работе, т.к. часто есть потребности еще куда-то сгонять. Так что в день минимум 70 км. Максималка сейчас 86 кмч. Когда колесо было 50 кмч, то заряда поболее оставалось после пробега в 70 километров.

[Johny74]

Это в максимальном режиме?

[sergsap]

Да, стиль езды тапка в пол, да ещё и на максимальной скорости контроллер вкачивает ещё ток для дополнительной раскрутки колеса (т.н. flux weakening). Без этой функции колесо едет около 80 кмч. Замерил последний заезд без flux weakening, получилось 20Ah на 33 км, т.е. 80-90 км пробежать можно.