Конструкция 18650. Интересный опыт и вопрос знающим.

Автор Alexuz, 23 Окт. 2014 в 20:59

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Alexuz

Добрый день. Первый пост и первая тема на этом форуме. До этого долго читал незарегеным и честно пытался найти ответ здесь. Но решил описать свою конкретную ситуацию.
Этой весной получил заказанный с таобао аккумулятор LiFePo4 известной китайской фирмы Noname - подкупила дешевизна. Заявленные характеристики 48V 20Ah (морально был готов к меньшей реальной емкости). В комплекте шел БМС и зарядное устройство (60В 6А). Вот он собственно такой красивый пришел, похож на обсуждаемый здесь VPower:

Таких сборок полно на али и ебее.
Сразу "из коробки" он показывал 51,2 В (16*3,2). Но мотор-колесо почему то не запустилось ((. Все проверил, все как надо, провода, соединения, контроллер... Напряжение без нагрузки и на выходе с батареи и после BMS было 51,2, но стоило дать нагрузку, БМС тут же отсекало аккум! Подумал, что напряжение просаживает резко до отсечки по мин.порогу - попробовал зарядить - 5-7 мин и показывает полную зарядку, да и я был уверен, что она заряжена полностью...

Проверки ради попробовал подключить мотор минуя БМС и о чудо! оно закрутилось. Проблема была явно в БМС. Отец, хорошо разбирающийся в электронике, пробывал ее проверить, но без схемы это сделать было сложно, явной проблемы не выявили... При этом по верхнему порогу от перезаряда оно походу отсекало, и банки были ровненькие по 3,2 - 3,3 В каждая...

Выставил отсечку по разрядке на контроллере (программируемый 12фет) - 44 В кажется порог поставил... проехал совсем немного и батарея разрядилась. Явно слишком быстро... ставлю на зарядку - не заряжается. Вообще не берет заряд. и с БМС и без него, никак глухо... А напругу батарея выдает аж 7 Вольт. Погрустил - решил разобрать батарею. Сборка оказалась конфигурации 16S16P - офигел немного, все таки 256 элементов, вот они:


при этом под армированным скотчем и прокладками корпуса была замечена какая то липкая жидкость с резким характерным запахом... некоторые соединения были этой жидкостью явно окислены.. ну ладно, думаю, какие то элементы потекли, удалю их, пересоберу на меньшую емкость... не тут то было. Все "кассеты" из 16 параллельных элементов 18650 показывали напряжение 0,2 - 1,2 В, что для LiFePo4 критично мало, вычленил отдельные элементы из сборки - не берут заряд хоть убейся, даже малым током... Совсем было загрустил, решил на LiPol переходить наверно уже... тем более с ними опыт есть более позитивный - для радиоуправляемого самолета липу использовал))

Но тут на днях заходил старший брат, увидел раздербаненную батарею и попросил пару элементов 18650 - расковырять хотел. Забирай, говорю, все равно дохлые. Забрал он, и в тот же вечер звонит, говорит - снял плюсовую "коронку" (или как ее еще назвать) с элемента, увидел, что плюсовые тонкие провода (точнее полоски такие, ниже видно) к плюсовому контакту прикреплены на соплях, т.е. еле-еле и сразу от него отвалились.. померил он напряжение между корпусом (минусом) и этими полосками плюсовыми... и элемент, до этого выдававший 0,2 В показыват 3,3 В !!!! расковырял он второй 18650-элемент - то же самое, показывает 3,2 В, если плюсовую "шляпку" убрать.


Пробую проделать то же самое - бакарезами срезаю плюсовую головку, меряю от этой "полоски-проводка" и выдает мне 3,3 В! при этом, при вскрытии элемента все тот же характерный запах кислоты. Поискав описание конструкции элемента 18650 нашел лишь такую картинку:

Похоже, что "explosion prevention value" - это какой то взрывозащитный предохранитель? Может БМС не защищала от перезаряда и эта защитка сработала как плавкий предохранитель? Но тогда почему батарея села при езде... Может слишком большой ток я выкачивал из этих элементов, они перегрелись и защитка сработала-оплавилась? Но в контроллере стояло ограничение 30А, а батарея должны бы выдавать 2С точно, а то и выше (то есть 40-60А должна была выдавать без проблем)...

Ну суть в чем, пробую еще один "дохлый элемент", но шляпку не срываю, а пробиваю гвоздиком (ну так, мало ли к полоске-плюсу доступ получить, или "TOP CAP+" к плюсовому контакту придаваить) - по прежнему 0,2 В... но пробую снова зарядить..и... берет ток! заряжается тока в путь! а до этого не заряжалась вобще. Вот прям счас стоит на зарядке почти час, напряжение в ручную контроллирую, сам отключу скоро.. но сам факт - элемент живой. Думаю и все остальные еще живые...

А теперь ряд вопросов из всего вышесказанного:
1-существует ли какой то предохранитель в 18650 ? как он работает, он одноразовый?
2-критично ли попадание воздуха внутрь элемента? думаю, что нет, герметично закрыты они скорее от воды. по крайней мере, вскрытый вчера элемент спустя сутки по прежнему выдает 3,3 В и не думает разряжаться. думаю, припаяться аккуратно к плюсовой полоске, а вместо "крышки" законопатить чем нить, хоть клеем из пистолета..
3-откуда все таки была жидкость с запахом? электролит? при разборке рабочих элементов из них ничего не вытекало...
4-кто еще что знает по теме, будет весьма интересно узнать любую информацию.

спасибо за внимание.

алабам

сожалею.
не повезло вам с лотереей.
=
2- конечно критично, воздух ( кислород в частности ) портит все к чему прикасается ,  в том числе внутренности ячейки.
кроме того - электролит испаряется, а вы будете ним дышать.рано или поздно разгерметизированная яч.  уйдет в мусорку.

3 - вы сами ответили.

Киев, полный привод, Поларис 500вт +Кроха 3 кВт ,Хедвей 19s2p

acyd

Догадки верны, клапан есть, спускает давление при перезаряде или перегрузе, жидкость - электролит, на дохлых банках вытек, когда стравливало давление.
Вскрытые банки использовать нельзя. Лифер без бмс также нельзя, т.к разрядная кривая пологая с резким обрывом, т.е 3.2в превратятся в 0, вручную не отследить. А потом при последующей зарядке без бмс будет срабатывание клапанов.

Но если бы были липо, могло закончится плачевно, там клапана нет, происходит ахтунг полнейший.

Что можно сделать с батареей: ничего, тк бмс загнулать, сборки также частично. Даже в полностью исправном состоянии это далеко не a123, но и a123 цилиндрики - не самые практичные(хоть и самые долгоиграющие).


poraboloid

Под крышечками у цилиндриков стоят "предохранители", срабатывающие на повышенное давление или приличный перегруз по току.
Вот у вас они и сработали походу.
Yedoo Ox, МК DD350W, 9А\ч LiFePo4  Yedoo City, МК QQ85,11A\ч LiIon
Yedoo Mezec new, MXUS 350, 9А\ч LiFePo4 Самовар на тесте.
EVO 2xDD500W в ремонте.Оxelo Dirt в доделке

Alexuz

#4
спасибо за ответы.
[user]алабам[/user],
2-"рано или поздно разгерметизированная яч.  уйдет в мусорку." - рано или поздно, это сколько? рано или поздно все итак уйдут в мусорку, лет через 10 например )) или здесь речь о нескольких днях? за первый день вскрытая банка не разрядилась, попробую погонять ее и последить за состоянием в течении ближайших дней.
3-а как быть с теми, из которых при вскрытии ничего не вытекло? значит ли это, что он уже вытек ранее при срабатывании клапана?
а если загерметизировать срезанную крышку чем-нибудь, герметиком каким-то... тот воздух что туда попал уже никуда не денется, но новый поступать не будет, поможет ли это продлить их жизнь хоть немного?
[user]acyd[/user], [user]poraboloid[/user],
получается клапан-предохранитель одноразовый? 1 раз спустил электролит и все, элемент сдох?
как быть с тем, что при удалении клапана элементы показывают 3,3 В? а разряженные начинают заряжаться.
BMS планирую купить новую, если выясню, что хотя бы часть элементов работоспособна... неужели на всех банках клапана сработали одновременно?

alex88

Цитата: Alexuz от 23 Окт. 2014 в 21:50
получается клапан-предохранитель одноразовый? 1 раз спустил электролит и все, элемент сдох?
Утверждать не буду, но сам лично видел как коллега с работы, который ремонтирует ноутбуки, при мне взял шило ткнул в клапан убитого элемента Li_ion Samsung ICR18650-20F,
отдал его мне, и он до сих пор трудится у меня в фонаре. :exactly:
Коллега так же сказал, что так можно поднять дохлые элементы Li-ion в форм факторе 18650.
А вот что касается лифера, прокатит такой фокус ли нет, утверждать не буду.   :pardon:

poraboloid

Цитата: Alexuz от 23 Окт. 2014 в 21:50
спасибо за ответы.
[user]acyd[/user], [user]poraboloid[/user],
получается клапан-предохранитель одноразовый? 1 раз спустил электролит и все, элемент сдох?
как быть с тем, что при удалении клапана элементы показывают 3,3 В? а разряженные начинают заряжаться.
BMS планирую купить новую, если выясню, что хотя бы часть элементов работоспособна... неужели на всех банках клапана сработали одновременно?
Да, одноразовый.
Отсек элемент от цепи, защитил его от возможного возгорания.

Клапаны сработали все по очереди, это был лавинообразый процесс.
Так срабатывание одного клапана отключает 1 элемент от внешней цепи и ток распределяется на оставшиеся.
Следующий сработает быстрее, так как нагрузка на него стала больше.

Имхо клапаны сработали при зарядке без бмс.

На форуме читал про сработку таких клапанов у "Хедвеев", их восстанавливали вкручивая в центр контакта винт, которы замыкал клапан обратно.
Yedoo Ox, МК DD350W, 9А\ч LiFePo4  Yedoo City, МК QQ85,11A\ч LiIon
Yedoo Mezec new, MXUS 350, 9А\ч LiFePo4 Самовар на тесте.
EVO 2xDD500W в ремонте.Оxelo Dirt в доделке

алабам

Цитата: Alexuz от 23 Окт. 2014 в 21:50
спасибо за ответы.
[user]алабам[/user],
2-"рано или поздно разгерметизированная яч.  уйдет в мусорку." - рано или поздно, это сколько? рано или поздно все итак уйдут в мусорку, лет через 10 например )) или здесь речь о нескольких днях? за первый день вскрытая банка не разрядилась, попробую погонять ее и последить за состоянием в течении ближайших дней.
3-а как быть с теми, из которых при вскрытии ничего не вытекло? значит ли это, что он уже вытек ранее при срабатывании клапана?
а если загерметизировать срезанную крышку чем-нибудь, герметиком каким-то... тот воздух что туда попал уже никуда не денется, но новый поступать не будет, поможет ли это продлить их жизнь хоть немного?
[user]acyd[/user], [user]poraboloid[/user],
получается клапан-предохранитель одноразовый? 1 раз спустил электролит и все, элемент сдох?
как быть с тем, что при удалении клапана элементы показывают 3,3 В? а разряженные начинают заряжаться.
BMS планирую купить новую, если выясню, что хотя бы часть элементов работоспособна... неужели на всех банках клапана сработали одновременно?
Дык кто же знает сколько она протянет вскрытая , такие  опыты вряд ли кто ставил.
С проколотыми и заклеенными пакетиками кто то ездил , но у вас они вскрыты жестко.В любом случае , я бы на них не ездил, могут подвести в самый ненужный момент.
Да и опасно это , в смысле пожароопасно.
Выбросьте их , от греха подальше.

По поводу потекших яч. , их легко выявить внимательно осматривая на предмет появления окислов в области клапана.
У меня одна яч. Хедвея такая , со следами ржавчины .

В остальном - вы будете первопроходцем , эксплуатируя такие яч. , успехов , буду следить за вашей темой.
Киев, полный привод, Поларис 500вт +Кроха 3 кВт ,Хедвей 19s2p

Alexuz

[user]alex88[/user],
ваша история вселяет оптимизм. буду надеяться, что на какое-то время их ресурса еще хватит (пусть он и не такой большой уже будет). А вобще, слышал о том, как гибкие пластины-полосы из телефонного или ноутбучного аккумулятора, раздербаненного подчистую, сворачивали в трубочку и запихивали в цилиндрический корпус для удобства - и оно еще работало дальше)).
[user]poraboloid[/user],
то есть, он не только выпускает электролит, но и отсекает + элемента... верно? зарядка была с БМС, но видимо эта БМС была нерабочаяя.. а те "Хедвеи" удалось восстановить, несмотря на вышедший через клапан электролит? тоже пришла мысль вкрутить в + небольшой шурупчик - замкнуть клапан обратно... может он не весь вышел, а только часть его?
[user]алабам[/user],
ну пока зима, попробую погонять их не ездой, а разряжая др.способом, скажем лампочкой или др нагрузкой.. если несколько циклов выдержат, можно будет попробовать и поехать на них, установив разумеется новую хорошую BMS и внимательно контроллировать процесс зарядки.

илс

[user]Alexuz[/user], все правильно, погоняйте на них циклы разряд/заряд, будет понятнее. на что они годятся.
Когда будете гонять, надо продумать систему контроля порогов, т.к. за ЛЖФ уследить оч. трудно (без БМС).  ;-)

Alexuz

[user]илс[/user], контролировать планирую вот такой штукой:

главное, внимательно следить и отключать вручную своевременно.
И гонять собираюсь пока не всю батарею в сборе, а отдельные элементы поочередно. да и БМС пока новую не купил. хотя уже присмотрел кое-что )). хотел бы убедиться перед ее покупкой, что она действительно понадобиться, что остались еще живые элементы...

TRO

#11
Чёто мне кажется что старттопик собственноручно ухайдохал батарею, нельзя было даже пытатся эксплуатировать без БМС. Ячейки вероятно были с жутчайшим разбалансом, но поскольку мотор худо бедно ехал, то живых ячеек было много. Нужно было проверять просадку каждой ячейки под нагрузкой. После езды без БМС многие умерли войдя в переполюсовку и потекли выдавив клапан. При малейших подозрениях нужно проводить ревизию со вскрытием, а не продолжать добивать неправильной эксплуатацией.

Если будете гонять лампочкой, будете прозёвывать порог в 99% случаев и убивать выжившие ячейки глубоким разрядом. Повесте на испытуемых на время испытаний хотябы плату защиты от любого акума что в мобилках, эти платы вырубают нагрузку при опускании ниже 2.5в, я их для разряда лифера часто использую (на заряд от них толку нет. кстати от кз они тоже спасают, там и защита по току есть).

Wahoo 2012 29er, +собран складной двухосис на раме"Land Rover" 69er с эл. мотором, и и МОНОКОЛЕСО

Snaiper

Цитата: poraboloid от 23 Окт. 2014 в 22:31
Цитата: Alexuz от 23 Окт. 2014 в 21:50
спасибо за ответы.
[user]acyd[/user], [user]poraboloid[/user],
получается клапан-предохранитель однор
Да, одноразовый.
На форуме читал про сработку таких клапанов у "Хедвеев", их восстанавливали вкручивая в центр контакта винт, которы замыкал клапан обратно.
Ну та пластина не является клапаном. Ето защита от внутреннего давления. При нарушении режима эксплуатации в банке вскипает какой-то эфир и расширяясь выгибает ету пластину. Сделано для защиты элемента от ПЕРЕГРЕВА. После того как он полностью испарится - при наличии прямых рук, елемент можно полностью восстановить.
Да мои Хедвеи тоже вздулись когда не сработала горе-БМС. Один из 12 я разобрал. Остальные 11 откатали 5 месяцев и пока что радуют полной емкостью.
Болт закручивать в них категорически нельзя-пластину порвет. Нужно сделать маленькую дырочку и положив банку на бок, дать выйти эфиру. Выходит он около 2-3 дней (у меня 40152). После етого положить на пластину прокладку или втулку  и болтом окуратненько выгнуть пластину обратно. После етого дырку запаять.
Конхис 1кВт Infineon 12fet 16s 40152

Alexuz

По итогам очередного дня опытов результаты следующие:
1-ваттметром с картинки выше отслеживать зарядку/разрядку одной банки не получится, т.к. он сам начинает работать с 4,5...5 В, лукавят китайцы заявляя 0-60 В диапазон измерения... а жаль, прибор хороший, можно было бы реальную емкость каждой банки замерять...
2-хотел было разряжать банку квадрокоптером Wltoys V959 - он питается от 1S Lipo и отсекает ее примерно на 3 В, что довольно рано для ЛиФеПо4 да и как выяснил, похоже, что отключает батарею не квадрик, а сама батарея там с отсечкой, т.к. после полного полета до остановки пропеллеров она показывает 0,0 В , но хорошо заряжается каждый раз...
3-пока видится мне лишь вариант наковырять минимум 16/32/48/64 рабочих элементов и разориться на новую БМС в надежде, что эти элементы еще прослужат какое то время... т.к. по отдельности погонять каждый элемент счас не знаю как без ущерба им (т.е. рискую переразрядить/перезарядить без четкого контроля, с мультиметром сидеть над каждым часами не вариант)

Snaiper

А внешнее питание завести? Или разьема нету? На turnigy такое вроде возможно.
Конхис 1кВт Infineon 12fet 16s 40152

алабам

Цитировать1-ваттметром с картинки выше отслеживать зарядку/разрядку одной банки не получится, т.к. он сам начинает работать с 4,5...5 В, лукавят китайцы заявляя 0-60 В диапазон измерения... а жаль, прибор хороший, можно было бы реальную емкость каждой банки замерять...

В нем же есть возможность паодключения внешнего питания , вот и используйте это.
И будет он мерить действительно от 0.

Левый штырек - это масса , средний + . правый не помню точно , кажется сброс.

Нужно спаять платку - отсекатель по минимальной напруге , вручную вы их точно угробите.
Киев, полный привод, Поларис 500вт +Кроха 3 кВт ,Хедвей 19s2p

Alexuz

#16
а ларчик просто открывался...
по запросу "восстановление 18650" гугол первой же ссылкой выдал вот это замечательнео видео:
Как восстановить аккумулятор 18650 с обрывом цепи
там правда LiIon, но конструкция банки такая же... автор шилом аккуратно вдавливает "клапан" назад к плюсовому контакту.
Повторяю за ним, также аккуратно шилом, чтобы не проткнуть, а только примять... и, о чудо! уже 6 элементов, показывавших 0,2 В макс теперь показываю по 3,3 В!! Чую, что большую часть так и удастся восстановить.

Похожий метод вычитал и на форуме Радиокот - http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=97442
там автор приводит вот такой рисунок:

мембрана "выпучивается" под давлением и с плюсовым контактом не соприкасается больше. аккуратно придавливаем ее обратно.
Вопрос конечно, какой ток сможет безболезненно проходить по такому тонкому "мостику"? Ведь сработала защитка похоже как раз при большом отборе тока (во время езды, хотя ограничение стояло...). Заявлена была токоотдача 2С (до 5С пиковая), но мы то знаем, как им верить.

Да, знаю, что теперь использовать эти банки небезопасно. Надо тщательней следить за ними, особенно в процессе работы... но выкидывать жалко, надежда на дальнейшую эксплуатацию не покидает.
p.s. может тему переименовать в "восстановление банок 18650" ?

Добавлено 25 Окт 2014 в 01:27:04


ЦитироватьЛевый штырек - это масса , средний + . правый не помню точно , кажется сброс.
не сразу понял, о каких штырьках идет речь. потом только дошло, что у него со стороны питания (SOURCE) есть такое гнездо - как раз думал недавно, для чего оно. спасибо за наводку [user]алабам[/user], [user]Snaiper[/user]! попробую его задействовать.

еще есть возможность у коллеги с работы взять IMAX B6 - может им можно попробовать разрядить до опред.значения напруги с замером емкости.

Mikamoon

Цитата: Alexuz от 23 Окт. 2014 в 21:50
спасибо за ответы.
[user]алабам[/user],
2-"рано или поздно разгерметизированная яч.  уйдет в мусорку." - рано или поздно, это сколько? рано или поздно все итак уйдут в мусорку, лет через 10 например )) или здесь речь о нескольких днях? за первый день вскрытая банка не разрядилась, попробую погонять ее и последить за состоянием в течении ближайших дней.
3-а как быть с теми, из которых при вскрытии ничего не вытекло? значит ли это, что он уже вытек ранее при срабатывании клапана?
а если загерметизировать срезанную крышку чем-нибудь, герметиком каким-то... тот воздух что туда попал уже никуда не денется, но новый поступать не будет, поможет ли это продлить их жизнь хоть немного?
[user]acyd[/user], [user]poraboloid[/user],
получается клапан-предохранитель одноразовый? 1 раз спустил электролит и все, элемент сдох?
как быть с тем, что при удалении клапана элементы показывают 3,3 В? а разряженные начинают заряжаться.
BMS планирую купить новую, если выясню, что хотя бы часть элементов работоспособна... неужели на всех банках клапана сработали одновременно?

Посмотри здесь
Востановка 18650