Восстановление погорельца Li-Ion 18650 13s5p 48V 16Ah

[veloshaman]

Всем привет
Решил я как-то собрать жене и себе электровелы из обычных наших mtb.
Закупил аккумы, и обвеску китайцев, у нас купил только заспицованное моторколесо, да мелочевку типа разъемов и проводов. Аккумулятор собирал из этих банок ссылка . Продавец заявляет емкость в 3000mAh - 3400mAh, примерно так оно и есть. Соединял банки никелевой 8мм лентой при помощи точечной сварки. BMS использовал такие ссылка , брал  запасом, на 25А с отдельным портом зарядки.

Как я понял позже, аккумулятор собрал неправильно, просто отсортировав элементы и разделив их на 13 групп. Не подбирая банки в параллель до одинакового их объема. Получилось, что самая емкая параллель была на ~3200mAh больше самой слабой.
Еще вторая ошибка - банки я разряжал "ручным" разрядным устройством, представляющим собой держатель аккума соединенный с резистором на 1,5Ом/50вт на радиаторе. Ток разряда был от 2,4А. Тыкая в каждую из 4х таких разрядок вольтметром, я замерял напряжение на банке. Несколько аккумов упустил, и они ушли в глубокий разряд - ниже 2V. Но зарядное устройство их восстановило, показав объемы >3000mAh.
На фотке разрядник уже подключен к ардуинке, для автоматической разрядки и съема параметров в процессе.

Скрытый текст

Пока успел собрать только вел для жены, с его аккумом и произошло ЧП. После первых тестов выяснилось, что батарея отдает лишь около 50% емкости, в следствии чего было решено его разбирать для выяснения причин. Замеры параллелей показали, что сборка крайняя к катоду имеет напряжение 3,05V, в середине еще одна 3,44V, а остальные - 3,6V - 3,7V.
Подумал может разбалансировались, решил вручную сбалансировать параллели при помощи умной зарядки через балансные провода. В паралельке у меня не меньше 16Ah, потому зарядка шла весьма не быстро, несколько дней под присмотром доводил паралельки до желаемых 95%. Старался все делать под присмотром, но одну паралель я упустил и она зарядилась до 100%. Первой я заряжал самую разряженную секцию, что выдала 3,05V, довел ее до 90%, а после остальных решил ее довести до 95%, но оказалось, что она просела аж до ~75%. Тут я окончательно понял, что батарею нужно разбирать и переделывать.

Скрытый текст

Время было уже ближе к утру, и днем планировался последний заезд на этом аккумуляторе перед разборкой. Хотел чтоб жена своим весом на малых скоростях выкатала его до отключения контроллера. Но через минут 15 после отключения балансировочной зарядки (последняя параллелька зарядилась лишь до <90%), когда я уже лег спать и почти засыпал, вдруг вспыхнула одна банка, причем из середины. Подозреваю это была банка из параллели, заряженной на 100%. Т.е. с момента ее зарядки до возгорания прошло несколько часов.
Думал все, сейчас придется весь аккум выкинуть в открытое окно, но цепной реакции не пошло, банка выгорела в гордом одиночестве, не подбив на сие гадкое действо своих соседей. Благо ничего не загорелось, вовремя среагировал.
Проветрив и помыв место ЧП, выждал пока вся конструкция остынет, убедившись, что ет греющихся банок, не без опаски, я таки уснул с твердой мыслью разобрать аккумуятор сегодня же. Что и было проделано. Результаты возгорания видны на фото.

Скрытый текст

сгоревшая банка

с обратной стороны все не так ужасно выглядит

точками пометил мершие от температуры аккумы

Аккумуляторы отмеченные знаком вопроса

Скрытый текст

Они показывают нормальное напряжение, выше 4,14V.

Что с ними делать не знаю. Можно ли такие использовать в электровеле? Как их нужно проверить на пригодность?
Или может оставить их на фонарики?
Как вообще теперь лучше перепроверить все аккумы перед пересборкой?
Теперь собирать умаю по системе с усиками, как на тесловских сборках. Есть ли такие готовые решения в виде контактных групп?

[илс]

Заряженный на 100% аккум бахать не должен. Если это произошло в одном (цилиндрике), то и в других может произойти. Поэтому да, лучше подстраховаться и отправить на фонарики. Хотя, тоже не рекомендую.
Т.к. адский разбаланс произошел не просто так, а из-за деградации химии. Т.е. лучше всего отправить в утилизацию.
Иначе, будет, как в этой теме:
ссылка
Усы обсуждаются здесь, готовых сборок  ( в виде блоков из ячеек) я не видел,  в продаже.
ссылка

[SkeptiK]

Один раз уже сэкономил. Не экономь второй раз. Выкидывай.

[xBLACKx]

Чтото дичь какето, я свою батарею не промеряя спаял на похожих только 2600мах, никаих дисбалансов нет, вторую батарею когда собирал уже промерял каждую банку и различий в итоге нет, это не руководство к действию, но просто дичь какая то с вами произошла

[veloshaman]

Заряженный на 100% аккум бахать не должен. Если это произошло в одном (цилиндрике), то и в других может произойти. Поэтому да, лучше подстраховаться и отправить на фонарики. Хотя, тоже не рекомендую.
Т.к. адский разбаланс произошел не просто так, а из-за деградации химии. Т.е. лучше всего отправить в утилизацию.

Я думаю возгорание произошло из-за того, что в сборке была одна из банок, которые подверглись глубокому разряду. Пытаясь зарядить 5 параллельных, одну я видимо добил перезарядом,  она начала активно деградировать саморазряжаясь, в нее потек ток из других аккумов, она перегрелась и вспыхнула.
Т.е. все же думаю виноваты руки, а не проблемы с аккумами.
Эти три банки пущу в утиль, а вот не пострадали ли остальные? Стоит ли их перепроверить по новой разрядом-зарядом? Думаю что придется, видимо очень они не любят глубокий переразряд.
Добавлено 30 Июл 2019 в 14:07

Чтото дичь какето, я свою батарею не промеряя спаял на похожих только 2600мах, никаих дисбалансов нет, вторую батарею когда собирал уже промерял каждую банку и различий в итоге нет, это не руководство к действию, но просто дичь какая то с вами произошла

Ну так я вместо хаотичного заполнения банок в параллели, отсортировал и сделал разные по емкости последовательные соединения. Т.е. сразу внес дисбаланс в сборку.

[acyd]

Мог ещё сваркой дырку сделать, что привело к саморазряду и последующим косякам с разбалансу, разрядом в 0 и насильной зарядкой зомби банки.
3 фактора определяют пригодность элемента. надо отбраковать по вн. сопротивлению, саморазряду и ёмкости.

[veloshaman]

Мог ещё сваркой дырку сделать, что привело к саморазряду и последующим косякам с разбалансу, разрядом в 0 и насильной зарядкой зомби банки.
3 фактора определяют пригодность элемента. надо отбраковать по вн. сопротивлению, саморазряду и ёмкости.

Верно, было такое по ходу сборки аж 2 раза. Причем один раз повреждение внес возле "+", а второй раз пробил дно на "-". Обе банки заменил новыми такими же.
Допускаю, что где-то мог повредить и не заметить, хотя электролит бы тек, а этого не наблюдалось.
Теперь думаю, что лучше бы я их спаял, целее были бы...
Насчет внутреннего сопротивления - тут проблема в том, что его замеры зависят от многих вещей, и часто воткнув одну и ту же банку в зарядку можно видеть разные, порой даже очень, цифры. Так что я на эти показания не ориентируюсь.
А вот на саморазряд можно ориентироваться, зарядив все аккумы в 100% и выждав некоторый срок (какой лучше?) и проверив на сколько разрядилась каждая банка.

[veloshaman]

Собрал 4х канальный стенд для разрядки аккумуляторов.
Резисторы по 1,5Ом 50Вт. Разряд идет током от ~2,3А.


Сейчас разряжаю аккумы из "погорельца", и сразу же ставлю на зарядку в 8ми канальный зарядник Miboxer.
Разряжаю до 2,5В ПОД НАГРУЗКОЙ, но обратил внимание, что на некоторых слишком быстро падает напряжение под нагрузкой, из-за чего напряжение БЕЗ НАГРУЗКИ часто бывает достаточно высокое, например разрядник последним показанием выдает 2,704В, после чего отключает заряд, и без нагрузки на нем напряжение составляет 3,29В (по мультиметру).
Почему так происходит, что с этими аккумами? Получается, что у них реальная емкость ниже?
Вообще правильно ли я разряжаю до 2,5В? BMSка отключает аккум по замерам напряжения под нагрузкой? На каком напряжении она это делает, на 2.5В? Ведь если она будет отключать на 3В, то емкости там вообще считай и нет, ведь под нагрузкой заряженный аккум на токе в 2,3А показывает 3,45-3,5В.

[acyd]

У этих некоторых ячеек выросло внутреннее сопротивление. И под нагрузкой они проседают.  Их использовать в сборке нельзя.

Учтите что ваши элементы с рождения ущербные и опасные даже при правильной эксплуатации. А уж после воскрешения из нуля, перегрева, возможного нарушения герметичности риск неоправданный

[An1965]

  veloshaman,
Вы же теперь не знаете, где конкретно эти "упущенные" и прожжённые банки, поэтому хватит уже собирать домашнюю мину замедленного действия!

[veloshaman]

У этих некоторых ячеек выросло внутреннее сопротивление. И под нагрузкой они проседают.  Их использовать в сборке нельзя.

Зарядка показывает у них не такое высокое сопротивление, у некоторых элементов оно стало больше, у некоторых ниже, но совсем на немного, и думаю тут больше погрешности измерения, все же обычная зарядка на пружинных зажимах.
При каком сопротивлении ячейка считается негодной для использования в электровеле?

Учтите что ваши элементы с рождения ущербные и опасные даже при правильной эксплуатации. А уж после воскрешения из нуля, перегрева, возможного нарушения герметичности риск неоправданный

А вот хотелось бы подробнее. Дайте какие-то ссылки на то, что аккумы под маркой Lanzhd ущербны. Их покупают многие, и многие в транспорте и юзают.
По моему это обычные самсунги, только без отбора, прямо с конвеера, запакованные в ноунейм. Как бывало у китайцев с одеждой и обувью, да и много еще с чем другим, когда бренд "заркрашивают" ноунеймом и продают дешевле.

[veloshaman]

Вы же теперь не знаете, где конкретно эти "упущенные" и прожжённые банки, поэтому хватит уже собирать домашнюю мину замедленного действия!

Ну почему же. Если аккумы подверглись какому-то жестком воздействию, влияющему на их эксплуатационные характеристики, то это должно проявлять при замерах. Это я и пытаюсь узнать - какие-то конкретные цифры. Хочу отделить реально не годные элементы от годных. Уже, вместе со сгоревшими, ушли в отбраковку 11 аккумуляторов. И уже заказаны 12 новых.
Я ведь электровелы собираю для покатушек на скоростях 20-30 км/ч, без какого-либо насилия, в помощь ногам скорее. Жена даже сразу попросила на контроллере ограничить максималку в 25 км/ч, при весе в 50 кг. Думаю даже аккумы из разборок с такой задачей справятся.
К тому же собирать батарею я хочу на предохранительные усы, и на это раз пайкой, коей владею всяко получше сварки. Ну и второй аккум собирать планирую. Там полностью новые ячейки, заряженные до 100%, и уже отлежавшиеся немного. Теперь им нужно дать цикл разряд/заряд и замерить емкость.
Потому все же хотелось бы уточнить параметры разряда, до скольки и как лучше. И как меряет напряжение БМС.

[Wayfarer]

 veloshaman, вам просто не повезло. Бракованная партия попалась. К сожалению такое бывает. Покупка аккумуляторов на АлиЭкспресс это лотерея. Кому то повезло кому то нет. Вам в этот раз не повезло. Очень сложно отделить хорошие от плохих в данном случае. У меня тоже в прошлом году пришла партия бракованных 18650 с Тао. Бракованные никак не отличаются от нормальных, только с течением времени в сборке или просто в коробке самопроизвольно вскрывается клапан и из него медленно вытекает электролит, аккум разряжается в 0, и если в сборке, всю параллель в 0 утаскивает, в итоге параллель под замену. И почти все клиенты кому собирал из этой партии обратились за ремонтом по гарантии. Задолбался этих трупаков со сборок вытаскивать. И не факт что ещё через несколько месяцев ещё какая нибудь банка не сдохнет. Но хоть не горят. Так что в вашем случае лучше эти банки не использовать.

[veloshaman]

Так, понял в чем причина раннего отключения аккумов на разрядке. Все дело было в том, что собирая разрядник я перепутал номера пинов релюх, и оно снимало напряжение с одной банки, а отключало другую. Благо разница по времени и вольтажу между отключением аккумов была невелика. Отключенные раньше аккумы на зарядке показывали наличие небольшого заряда.
Так что проблема в невнимательной сборке разрядного стенда (не стоит делать такие штуки ночью уставшим).
А вот вопросы по правильной разрядке остались. Правильно ли разряжать до 2.5В (измеренные под нагрузкой)? И как замеряет напряжение BMS, под нагрузкой или отключает нагрузку на момент отключения, чтоб произвести замер без нагрузки?

[crond]

А вот вопросы по правильной разрядке остались. Правильно ли разряжать до 2.5В (измеренные под нагрузкой)?

В даташитах на элементы нужно смотреть, например некоторые сильноточные Murata под максимальной нагрузкой  разрешает до 2.0V, БМС видит эти 2V и отключает разряд и напруга резко становится 2.5V и слегка выше.

[veloshaman]

В даташитах на элементы нужно смотреть, например некоторые сильноточные Murata под максимальной нагрузкой  разрешает до 2.0V, БМС видит эти 2V и отключает разряд и напруга резко становится 2.5V и слегка выше.

Значит я все верно думал, напряжение при разрядке замеряется под нагрузкой.
Продавец аккумов указывает такие данные:
Standard Voltage: 3.6V-3.7V
Charge Voltage: 4.20+/-0.03V
Discharge Cut off Voltage: 3.0V

[acyd]

Способ измерения емкости, когда сначала постоянным током разряжают до отсечки, а потом поддерживая минимальное  напряжение уменьшают ток до минимума называется cccv по аналогии с зарядкой cccv. Позволяет высосать на 3-5%  больше. На практике бмс рубит под нагрузкой, но потом можно возобновить движение и докатить с меньшей нагрузкой, когда напряжение без нагрузки выйдет в рабочий диапазон. Эксплуатация на убой со 100% (4.2в) до 0% (2.75в) обеспечивает у именитых брендов примерно 200 циклов(падение емкости менее 70%), но если сократить диапазон при регулярном использовании н-р с 90%(4.15в) до 20%(3.2в)(не заряжать и не разряжать до отсечки), количество циклов возрастает в разы

[veloshaman]

acyd, спасибо, только эту инфу я уже читал на форуме. Меня больше работа BMS и разрядных устройств интересует. Как-то пока не нашел на форуме этой инфы.

На практике бмс рубит под нагрузкой, но потом можно возобновить движение и докатить с меньшей нагрузкой, когда напряжение без нагрузки выйдет в рабочий диапазон.

Это я заметил, когда аккум вырубался под нормальной нагрузкой, а затем через время его можно было включить, а под малой он еще мог тянуть намного дольше.

Эксплуатация на убой со 100% (4.2в) до 0% (2.75в) обеспечивает у именитых брендов примерно 200 циклов(падение емкости менее 70%), но если сократить диапазон при регулярном использовании н-р с 90%(4.15в) до 20%(3.2в)(не заряжать и не разряжать до отсечки), количество циклов возрастает в разы

На KT-LCD есть настройка по минимальному значению, от -2В до +1,5В, можно использовать для увеличения кол-ва циклов. Жаль нет такой регулировки по верхней границе, хотя бы вниз.

Еще хотел спросить, в каком состоянии лучше собирать аккумуляторы в батарею? В заряженном, каждая банка до 100% умной зарядкой? Или разряженном, а затем заряжать все вместе уже зарядкой на 54,6В?