LiMn2O4 Аккумуляторы характеристики, опыт эксплуатации.

[diver52]

Еще раз напишу о более детальных тестах. Теперь ячейки можно сортировать для окончательного сбора в батарею.
Измерил реальную и точную емкость с помощью ваттметра при разряде пака на 10 аккамулов с 4,12 В до 3,00 В (почти точно отключал). Все находится во вложении.
Видно, что по-прежнему слабым звеном остается один пак - его емкость 2,11 Ач вместо 2,6 Ач. Итого 81,2% емкости. Учитываем, что заряжал я не до 4,2 В каждую ячейку, а до 4,12 В. А это еще минус 5-10% емкости. Т.е. с емкостью все ОК, но по любому из этого пака отбракую пару ячеек. Выстраивается четкая и наглядная картина по емкостям, причем старая табличка тоже пригодится, новые результаты почти совпадают - те же слабые элементы, что и были до этого.
Далее меня поразило то, что у аккамулов ОЧЕНЬ высокий КПД зарядки, они кушают сразу всю энергию от зарядника, и почти ничего не переводят в тепло. Заряжал уже нормальным зарядником на 5 А - наконец-то он пришел. Теперь только осталось спаять все ячейки в нужную конфигурацию - пока еще в раздумьях, что лучше 12P16S, 13P15S, 14P14S. Просто думаю, какая максималка будет, если ток ограничивать в 18...20 А. И просто нецелесообразно увеличивать напряжение, если скорость больше все равно не получится, учитывая ограничение по силе тока. Посоветуйте, плз, на чем остановиться. Даже думаю о конфигурации 12P16S, т.к. это позволит сразу отбраковать аж 8 ячеек или 4 соединенных ячейки. Да и в треугольник рамы все убирается просто в притык.

[илс]

Просто думаю, какая максималка будет, если ток ограничивать в 18...20 А. И просто нецелесообразно увеличивать напряжение, если скорость больше все равно не получится, учитывая ограничение по силе тока. Посоветуйте, плз, на чем остановиться. Даже думаю о конфигурации 12P16S, т.к. это позволит сразу отбраковать аж 8 ячеек или 4 соединенных ячейки. Да и в треугольник рамы все убирается просто в притык.

Касательно напряжения, все зависит от ваших предпочтений, по максимальной скорости и пробегу. Понятно, что эти показатели обратно пропорциональны.
С другой стороны, контроллер Инфинеон с помощью 3- поз. переключателя позволяет гибко настраивать этот баланс, поэтому мой совет однозначен - отдававать приоритет/скорости напряжению.
В этом случае, на коротких поездках  - 50-60км/ч при полном газе, и соотв. увеличение средней скорости.
Нужен пробег - переключаемся в эконом режим и "тошним" неспеша:)
С низковольтным паком у вас исчезает первая опция

Я не просчитывал макс. ток для каждого элемента в указанных выше конфигурациях, но утверждение, что "нецелесообразно увеличивать напряжение, если скорость больше все равно не получится" не совсем верно, т.к. при ограничении контроллером тока на уровне 18-20А, любое последующее увеличение напряжения будет приводить к росту макс. скорости, с поправкой на рост сопротивления воздуха    

[diver52]

Спасибо. Тогда все же остановлюсь на конфигурации 13P15S или 14P14S. Т.е. теоретически получается, если грамотно расположиться на веле, чтобы воздух меньше мешал, то можно достичь максималки даже при ограничении тока в 18-20 А? Можно реальные цифры из практики? Какой ток потребляется при скорости 40, 50, 60 км/час? Не из теоретического калькулятора, а на деле, если правильно располагаться по ветру и при небольшом весе - у меня он всего 52 кг.

[илс]

На 20А не проверял, у меня без всяких ограничений ток выше 30-35А не поднимается,... вес 90кг, рост 180, с учетом высокого руля - особо не пригнешься:)
Тем не менее, при 60В, максимальная скорость примерно 57км/ч, при 72В - 65км/ч, при 100В - 80км/ч, при 105В - 82,7 км/ч

[diver52]

Спасибо. Тогда остановлюсь на 14P14S, как в начале и задумывал. А там на практике всегда можно выбрать режим.

[diver52]

Еще у меня появился вопрос. Насколько критично LiMn2O4 аккамулы чувствительны к перегреву? Я имею ввиду при пайке. Уже начал сегодня их собирать и компоновать в паки и потихоньку паять. Поступаю так - чуток зачищаю поверхность контакта у аккамула, затем наношу паяльную кислоту, и очень быстро паяльником на 65 Вт ляпаю припой, он равномерно пристает. И затем быстро подношу обслюняканный палец, чтобы место припоя скорее остыло, и не успело повредить аккамул.  Затем таким же образом паяю перемычку. Разумеется, эту процедуру делаю только для 16 аккамулов из 196. А так решил сделать так: разбил каждый пак из 10 пар пополам. Итого получил 20 паков из конфиги 5S2P. Затем 7 из них я соединю параллельно, т.е. получится 5S14P. Итого получу 3 сборки: 5S14P, 5S14P и 4S14P. В последнем случае как раз получается, что от 6 паков отрезаю пару аккамулов, и собираю 7-ой. Далее еще я выровнял емкость. Т.е. набирал все не от балды, а брал среднее арифметическое емкости, и подбирал наиболее удачный вариант. Т.е. емкости конфигов 5S14P, 5S14P и 4S14P примерно равны. С емкостью отдельных ячеек решил не заморачиваться. Как все закончу, а будет это не скоро, выложу фото получившейся батареи. Ибо это одна морока спаивать все вместе, склеивать элементы термоклеем и компоновать все. Наверное, на это уйдет больше всего времени.

[diver52]

Поделюсь своими результатами и работой по сборке аккамулов в батарею. Уже замучился паять, олово уходит просто моментально. Спаял секцию из 14P4S, чтобы все поместилось в треугольник. До этого все паки были разъединенные, и соединялись при помощи термоклея, которого ушло тоже очень много - уже 15 клеевых стержней потратил. Между паками заложена тонкая 1...2 мм двухсторонняя липучка - на всякий случай, если вдруг какую-то ячейку замкнет, чтобы не поплавилась оболочка аккамулов, и КЗ не распространилось дальше. Да и проще скреплять было с ними. Потом лишь прошелся термоклеем и все. При пайке использовал жилы от провода ВВГ НГ на 1,5 мм2, причем брал по 2 жилы на контакт, чтобы по току был запас. Соединил все, как положено, все отлично. Вот только есть опасения, что во время пайки подложки у плюсовых контактов могли подплавиться, и со временем при тряске не дай бог что коротнет. Хотя вроде визуально все нормально, лишь чуток подплавилась сама оболочка аккамулов, до белой подложки в виде круга не дошло. Во время пайки очень боялся что-либо коротнуть, ибо понимал последствия. Вроде все обошлось. В общем, одна часть из трех полностью готова. Остались только две. Времени уходит на это очень много. Спасает то, что уже ячейки объединены в паки. Паять по одиночке я бы уже с ума сошел. В дальнейшем планирую между контактами пустить пластину очищенного от меди текстолита толщиной 1-2 мм (нашел такой в продаже), чтобы элементы не коротились между собой. Далее выведу контакты + и -, а также балансирные провода, чтобы можно было смотреть напряжения на ячейках в случае чего. Защищу питание предохранителем на 60 А и балансирные провода на всяк предохранителями по 2 А. Выкладываю весь фотоотчет на Ваш суд - буду благодарен любым замечаниям:

[closer_to_sky]

Я, когда собирал свою батарею из ноутбучных элементов (кстати такие же как на твоём фото, даже маркировка и ёмкость такая же, но мои просто литиевые) решил, что удобнее разбить её на отдельные паки.
Получилось четыре "кубика" 3S5P. Их и конфигурировать удобно и подбирать максимально удобное расположение.

[diver52]

Согласен, что может и удобно, зато я бы замучился резать уже готовые пластинки и паять в новую конфигурацию. А по размерам у меня все и так подходит, правда, вся батарейка будет напоминать "лесенку" и места в притык под контроллер и сигналку хватает - видно на 1-ом фото. А в местах "лесенки" размещу релюшки, контакты, выключатели, замок зажигания и т.п. Плюс еще укреплю алюминиевыми уголками для снятия нагрузок при езде.
Кстати, а какая у тебя маркировка? И не выравнивается ли напряжение к концу заряда? А также почем они вышли? У меня просто на всех паках, соединенных в параллель, т.е. 36 В, напряжение на каждой банке индивидуально к концу заряда (4,12 В) расходилось не более, чем на 0,01 В. Может быть, в будущем, если потребуется, буду собирать дополнительную батарею для увеличения пробега на одном заряде без ущерба скорости.

[closer_to_sky]

Здесь есть фото:
https://electrotransport.ru/index.php/topic,12.msg100980.html#msg100980

Увы всё упаковано, тоже кстати с термоклеем.
Да склонность к самовыравниванию есть - если после зарядки дать отстоятся, то на всех будет 4.15-4.16 вольт.
Но у меня точно литий - добыты из литиевых батарей ноутбуков (достались занедорого семь новых Делловских).

[diver52]

Ясно. Ну просто я думаю, если маркировка одинаковая и есть склонность к самовыравниванию, то элементы у нас одинаковые. А внутреннее сопротивление не измерял? У меня выходит где-то 65...70 мОм. И еще интересует, почем они вышли по деньгам, если не секрет. И как долго служат, есть ли падение емкости? А также какая емкость одной ячейки?
P.S. Просто на моих паках изначально тоже было написано Li-Ion, но предназначались для переносного перфоратора, где токи потребления доходят до 5...10 С. А также на забугорных сайтах люди писали, что это LiMn2O4.

[closer_to_sky]

7 аккумов по 8 элементов в каждом вышли около 100$.
Внутреннее не мерил.
Пока рано говорить о сроках - пару месяцев всего откатал.
Ёмкость одного элемента от 1900 до 2400 ма/ч.
Хорошо, что было время каждый перемерять и потом скомбинировать для более менее ровной итоговой ёмкости.

[Алекссей]

Добрый вечер. я прально вас понял, что эти аккумы при разряде,немного разбегаются по напряжению,причём чем больше разряд,тем больше разбежка,а когда заряжаешь,то приходят к одному значению??Выходит что балансир всё таки не нужен??

[closer_to_sky]

То, что у них называется "самобалансировкой" на мой взгляд просто побочный эффект - аккум физически не может принять в себя повышенное напряжение.
Мой за циклов 20 заряда особо не разбежались, да и в ноутах они например стоят без балансира.
А разбег при разрядке наблюдается у всех аккумов.

[diver52]

Алекссей
Балансир не нужен.  Аккамулы сами выравниваются в процессе заряда.

closer_to_sky
Цена вообще у тебя отличная вышла. Учитывая емкость, элементы у нас абсолютно разные. А самобалансировка думаю хоть и побочный эффект, зато очень полезный. Но в целом в плане КПД зарядки до 4,1 В выходит очень неплохой результат, аккамулы вбирают в себя почти всю емкость от зарядника, и не греются.

Сегодня наконец-то все собрал в итоговую батарею.  В процессе пайки случайно пару раз замкнул провода.  Слава богу, все обошлось весьма приличной искрой и все. Напряжение после этого не снизилось, т.к. замкнул на время не более 0,1 сек. Подключил все это к МК, перевернутый кверх ногами вел при старте аж подпрыгнул.  Скорость на ХХ сразу достигла 60 км/час при токопотреблении 1,46 А. Теперь просто уверен, что 45 км/час я из вела выжму. К сожалению, протестить на разряд и конечное напряжение на каждой сборке не удалось, т.к. у меня всего то 2 шт. 500 Вт 220 В ламп от прожектора. Параллельное соединение дало ток разряда всего 2 А - прикинул, что разряжать буду 7-8 часов, и решил отложить все на завтра. К тому же, подключил еще в параллель прожекторным лампам 4 шт. галогенок по 12 В 35 Вт, одна из них сдохла, а магаз уже закрылся. Электрочайника в доме нет, поэтому завтра докуплю еще пару-тройку прожекторных ламп, и все полностью протестирую.

[diver52]

Ура, сборка удалась.  Наконец-то я все протестил и очень удивился.  В итоге получилось, что при разряде с напряжения 57,6 В до 42,9 В (или на элементе с 4,115 В до 3,065 В) итоговая емкость пака получилась 850 Вт*ч или 16,6 А*ч (1,185 Ач средняя емкость на элементе). Причем по мере разряда напряжение держалось ну очень близко. Например, при 3,6 В на элементе разбег составил всего +/- 0,01 В. А в самом конце напряжение на двух слабых сборках оказалось 3,00 В (на этом все и отключил) и на сильной - 3,12 В. В общем, я получил то, что хотел. Хотя так и не понял, как все удалось выровнять до такой степени. Аккумуляторами очень доволен, сейчас осталось лишь вновь зарядить до 57,6 В, и проверить напряжение.

P.S. К концу эксперимента сжег плату из текстолита, которая лежала под 4-мя галогенками на 12 В 50 Вт и одной 6 В 55 Вт, и периодически дымила под нагревом галогенок.  Еще до кучи две лампы от прожектора в параллель стояли. Итого ток в начале теста был 7 А, и в конце 6 А.

[Д. Засядько]

Я прошу прощения, но при чём здесь LiMn2O4 в названии темы?

По моему, ваши аккумуляторы сделаны по  совсем другой технологии.
Вот что написано на сайте самсунга: http://www.samsungsdi.com/battery/cylindrical-INR18650-13P.jsp

INR18650-13P
I   -  ion (литий-ионный акк.)
N - материал катода. Никель, что ли.
R - round - круглой (цилиндрической) формы
16 - диаметр 16 мм
650 - длина 650 мм

13 - ёмкость 1300 мАч
Р - не знаю что такое.

В примечании написано NCA.  Скорее всего, это означает "Никель-кобальт-алюминий". Так что никакого марганца, а тем более LiMn2O4 там, скорей всего нет.

[closer_to_sky]

Но они и не литиевые, утверждаю это как владелец литиевой батареи и таких же банок.
Ёмкость у лития выше, токи ниже, а разбег при разрядке намного больше.