Как собирается Li-Ion батарея Б65 номиналом 15 Ач 48 В
Сегодня расскажем как собирается один из самых дорогих и компактных Li-Ion аккумуляторов для электровелосипеда номиналом 15 Ач 48 В — весь процесс в деталях, а также раскроем тип ячеек и их характеристики.
У вас будет возможность оценить — стоит ли рискнуть некоторой суммой денег и сделать заказ на AliExpress, или лучше переплатить за качественную российскую сборку, получив гарантию до 2 лет.
Всё начинается с входного тестирования. Специальный прибор при помощи переменного тока измеряет внутреннее сопротивление ячеек, которое напрямую влияет на эффективность работы будущего аккумулятора.
Чем ниже внутреннее сопротивление, тем легче батарея будет отдавать ток и меньше греться. А значит, дольше прослужит.
Сборка аккумуляторов для электровелосипедов и электросамокатов
Сегодня литий-ионные аккумуляторы являются самым популярным источником постоянного тока для бытовых и промышленных потребителей. Производители пытаются полностью перейти с никель-металлгидридных аккумуляторов на литий-ионные везде, где это возможно, так как li-ion имеет лучшие потребительские свойства по сравнению с другими типами аккумуляторов.
Типы химии литиевых аккумуляторов.
Существует несколько типов химии аккумуляторов, которые можно использовать в электротранспорте. Для сборки батарей электровелосипедов и электросамокатов используется в основном два типа химии. И в этой статье мы рассмотрим из чего лучше собирать батарею для электровелосипеда или электросамоката. То есть другими словами, какой аккумулятор для электровелосипеда лучше.
Самый дешевый вариант — это свинцовые аккумуляторы. Свинцовые аккумуляторы имеют один огромный плюс — они очень дешёвые, а также имеют и много гигантских минусов.
Они тяжёлые. Они объемные, и как следствие у них не самая высокая энергоемкость. Использовать этот вид аккумуляторов стоит лишь тогда, когда нужно дешевое исполнение и не важно какой будет вес и объем вашей батареи.
Литий-железо-фосфатные аккумуляторы. (LiFePO4)
Эти аккумуляторы нравятся многим пользователям из-за большого количества циклов заряда-разряда (производители обещают их в районе 2000). Также к их плюсам можно отнести большие токи отдачи.
К минусам можно отнести вес. Он конечно же легче, чем у свинцовых аккумуляторов, но больше чем у литий-ионных. Также было замечено то, что небольшое отклонение от допустимого напряжения заряда и разряда может вывести их из строя.
Диапазон рабочих напряжений LiFePo4
Полностью разряжен 2 в
Полностью заряжен 3.65 в
Также на рынке очень много дешевого литий железо фосфата, который выходит из строя сам по себе и очень часто не отхаживает и половины от заявленных циклов.
Но в целом и литий железо фосфат вполне достойные батареи для использования в электротранспорте. Единственное, стоит обращать внимание на проверенных производителей.
Литий ионные аккумуляторы. (Li-ion)
На мой взгляд, это самая перспективная технология. Сочетает в себе высокую энергоемкость и хорошие токи отдачи.
— лёгкие и относительно безопасные
— высокие токи отдачи
Самые популярные батареи на сегодняшний день на рынке.
— цена (но учитывая энергоемкость и развитие технологий это скорее не минус, потому что существует много дешевого лития с соответствующим качеством)
— циклы заряда-разряда в среднем 250 — 1000 циклов. Почему такой разброс циклов? Об этом поподробней будет написано далее.
Литий-полимерные аккумуляторы. (Li-Po)
Самый энергоемкий из энергоемких аккумуляторов на рынке. Изготавливаются как правило в пакетах. Используются как правило в авиа моделировании, так как там нужен легкий вес и высокая мощность.
— самый легкий вид из существующих аккумуляторов
— самые мощные и существующих аккумуляторов
— невысокая надежность (при перезаряде или глубоком разряде выходит из строя; при пробивании корпуса металлическим предметом из аккумулятора вырывается пламя, дым и прочие спецэффекты).
Литий титанатные аккумуляторы.(LTO)
Литий-титанатный аккумулятор — вариант литий-ионных аккумуляторов, анод состоит из титаната лития.
Литий-титанатный аккумулятор — это достаточно новый тип ячеек. Появились сравнительно недавно.
Минимальное напряжение разряда 1,6В
Максимальное напряжение заряда 2.7в
Внутреннее сопротивление порядка 1 мОм или меньше.
Очень интересная особенность этих элементов является то что токи заряда-разряда у них одинаковые и составляют порядка 10 C.
10C, к слову сказать для тех, кто не знает это -10 емкостей батареи. Например, если ёмкость батареи здесь 10 ампер-часов, то разрядный ток 10C будет составлять 100 Ампер.
Но самая главная особенность этих элементов состоит в том что у них очень большое количество циклов заряда-разряда. По словам производителя ячейки литий титаната могут ходить порядка 30000 циклов. Это очень много. Также он не боится мороза и способен заряжаться и разряжаться при отрицательных температурах порядка — 30 градусов по Цельсию.
О минусах данного типа химии судить очень сложно, так как он появился сравнительно недавно, но уже достоверно известно то, что он обладает саморазрядом.
Как выбрать аккумулятор для электровелосипеда?
Для начала нужно определиться какой это будет велосипед: лёгкий, тяжёлый, быстрый, мощный, для прогулок, для дальних поездок. Все эти факторы нужно учитывать при выборе аккумулятора.
Как известно, пробег электровелосипеда зависит от ёмкости аккумулятора, а скорость — от напряжения.
Чем больше мощность электробайка, тем быстрее расходуется заряд батареи.
Так какой же выбрать аккумулятор для легкого электротранспорта? Мы выбрали литий-ионный, потому что он лёгкий и потому что он мощный. Многие скажут — да у него всего лишь 600 циклов заряда-разряда. Зачем он такой нужен?
Сейчас я открою вам секрет зачем это всё нужно.
Во-первых, 600 циклов заряда-разряда это — три года использования аккумулятора, после этого емкость батареи начнет падать. Её можно будет использовать и дальше, но ёмкость будет меньше номинальной.
Во-вторых, за 3 года использования батареи вам скорее всего захочется батарею мощнее, больше, быстрей и так далее. И вы скорее всего решите собрать себе другую. В общем, по потребительским свойствам литий ион больше всего подходит для легкого электротранспорта.
Если у вас тяжелый электровелосипед, то возможно вам подойдёт литий железо фосфат или литий титанат. У этих типов химии сильно больше циклов. Использовать их стоит когда нет ограничений в весе и объеме батареи.
А сейчас я раскрою вам небольшой секрет по поводу циклов заряда-разряда для литий-ионных батарей.
В интернете я натыкался на разные источники, говорящие о количестве циклов заряда-разряда. Кто-то говорит, что их 500 кто-то, говорит — что их 1000, а кто-то говорит, что их вообще 250. Кому же верить?
Не вдаваясь в подробности условно разделим виды химии литий-ионных батарей на три группы по току отдачи.
Циклы заряда-разряда литий ионных батарей напрямую зависит от типа химии.
Первая группа — не силовые элементы имеют порядка 800 циклов заряда-разряда. Токи отдачи таких батарей как правило не больше 5 ампер. Их используют в ноутбуках, в электробритвах и в бытовых электроприборах с низким потреблением тока.
Вторая группа — средне токовые элементы имеют порядка 500-600 циклов заряда- разряда. Эти элементы используют как раз в электротранспорте, потому что токи, которые они отдают в пике составляют порядка 10 ампер. И группирование этих элементов параллельно обеспечивают нужные токи для питания двигателя электротранспорта.
Третья группа — высоко токовые элементы имеют 250-300 цикл заряда-разряда. Как правило используется вейперами в мех модах, в электрических пылесосах и приборах с повышенным энергопотреблением. Так же из них можно собрать лёгкую и мощную батарею для электровелосипеда или электросамоката. Но с ограниченным цикла заряда-разряда.
Вообще цикл заряда-разряда — это не точный показатель. Это не значит, что как только ваша батарея отбегает 500 циклов она сразу выключается и перестанет давать электричество. По стечению циклов заряда-разряда емкость аккумулятора не должна упасть меньше 80% по заявлению производителя.
Также существует непроверенный слух о том, что если батарею недозаряжать на 20%, и недоразряжать на 20%, и диапазон работы батареи будет в районе 60% — то циклы жизни увеличится примерно на 50%.
Как сделать аккумулятор для электровелосипеда?
Если у вас нет аккумулятора для электровелосипеда, то у вас есть два пути.
Путь первый.
Купить аккумулятор для электровелосипеда в магазине или в Китае. В случае покупки в магазине вы заплатите за китайский аккумулятор как минимум пяти людям, которые на нём уже заработали.
1 — это производитель элементов.
2 — это продавец элементов
3 — это тот, кто собрал аккумулятор в Китае
4 — это тот, кто продал аккумулятор в Китае и переправил в Россию
5 — это тот, кто продал аккумулятор вам уже в России.
Не стоит говорить, что аккумулятор с такой наценкой должен стоить дорого, либо должен состоять из недорогих ячеек, чтобы стоить дёшево.
Несмотря на все наценки. Если вы купите аккумулятор в Китае, то вы сэкономите денег. Но при этом у вас не будет гарантии, и вы не будете знать, какие ячейки внутри и что вы покупаете. До того момента пока аккумулятор не окажется у вас.
Путь второй.
Собрать аккумулятор на заказ. Собрать аккумулятор на заказ можно в компании Технобайк или в любой другой компании занимающиеся сборкой аккумуляторов. Сегодня ситуация такова, что аккумуляторы уже собирают все кому не лень.
Собирайте аккумулятор для электровелосипеда у профессионалов, и вы получаете гарантию на работу и качественно сделанный аккумулятор.
А так же точное понимание какие ячейки внутри и на какие характеристики рассчитана батарея. А еще вы можете собрать аккумулятор треугольной, квадратной или любой другой формы, которая вам нужна.
Например, у вас есть корпус батареи, которая вставляется в раму вашего электробайка и там умерла батарея. Вы можете принести корпус и мы наполним его новыми ячейками увеличенной емкости. Тем самым у вас увеличится пробег вашего электровелосипеда. Вы получите гарантию на такую работу и точный подгон по вашим характеристикам и требованиям.
Собираем LiFePO4 батарею для велосипеда из ячеек 32700
Батарея будет собрана по схеме 15S2P, напряжение 48 В, ёмкость 12 А·ч, вес 5 кг.
Список материалов (цены на 2021 год с доставкой):
Ячейки LiFePO4 32700 6Ah 3.2V болт-болт 31шт. — 13500 руб.
В комплекте идёт металлическая лента и гайки. Сначала я заказал ровно 30 штук и измерил ёмкость каждой ячейки — 29 были хорошими, а у одной оказалась ёмкость 5630 mAh, пришлось дозаказать ещё одну на замену.
Никелированная лента
Лента оказалась неподходящей для сборки батареи на холдерах, хотя на фото она была изображена именно так. В реальности шаг между отверстиями 32.5 мм, хотя на фото в описании он был 34.5 мм. Я посылал все эти фотографии продавцу, но он отказывался делать возврат, в конце концов али рассмотрел жалобу и вернул деньги. 
Провода 14 AWG красный 1м + чёрный 1м — 260 руб.
Термоусадка для провода 164 шт. — 100 руб.
За такую цену ничего, но слишком тонкая.
Шайбы DIN 9021 4мм 60шт. — 100 руб.
Разъёмы XT60 — уже были
Опционально, для тестирования ячеек:
Зарядка Turnigy Accucel-6 50W — около 2000 руб., уже была
Я рассматривал разные варианты компоновки батареи, но в итоге остановился на прямоугольной форме 3×10 со стандартными холдерами и выводом контактов на одну сторону: 
Весь процесс сбора я записал на таймлапс видео:
Вот что получилось в результате: 
Устанавливаем на велосипед: 
Ура, всё работает!
- 13 ноября 2022, 09:59
- автор: Gum
- просмотры: 13964
ну вот и зачем нервничать ?? если предыдущий оратор говорил только про параллельные подключения, а потом выяснилось что есть еще и последовательные ??
это лечиться не капс-локом, а корректным изложением мысли, хотя после накидывания минусов не о чем хаварить, тот случай когда целью является не помочь разобраться, а типа затоптать
Если читать не через строку и понимать принцип последовательного и параллельного соединения, то и вопросов, аналогичных вашим, возникать не должно.
Хотя сейчас в трендах написать вопрос в комментарий, а не в поисковик.
«Батарея будет собрана по схеме 15S2P, напряжение 48 В, ёмкость 12 А·ч, вес 5 кг.»
Мне иногда хочется вкатить на все 1500 Вт
Корпус можно не делать. Нарезать тонкий стеклотекстолит. Закрепить скотчем и затянуть в термоусадку. Получится кирпич с прямыми углами. Как на фото 
Я использовал мотор только в режиме ассистента, когда он помогает крутить педали, а не сам едет, поэтому дальность не измерял и она сильно зависит от того с какой мощность он помогает.
Самый дальний заезд по лесу был на 50 км, и ещё немного заряда оставалось, в среднем он выдавал где-то 200 Вт.
Тогда интересен ответ на вопрос почему были выбраны 32700, если что год назад, что два, что сейчас доступны ячейки 33140?
Которые:
1. Дешевле процентов на 20 (и год назад стоили столько же сколько сейчас).
2. В батарее 15S с такой же комплектацией весили бы на 10% меньше, а именно грамм на 500.
3. Имели бы ёмкость 15Ач, т.е. на 25% больше (а если поискать и поподбирать, то и на 30% больше).
Вот размер остался бы тот же самый, да.
Нет, не напутал. А вы погуглили прежде чем удивляться очевидному?
33140 lifepo4 15ач, 267 грамм, 180втч на кг, а не как у тех что в обзоре 135. В России 650рублей плюс пересылка. На али — 700 рублей в партии по 8.
Если не бушные то ёмкость часто 15600мач у новых.
Знания приобретенные без усилий никогда не ценятся. Поэтому всё-таки погуглите, вещь популярная, можно просто вот этот номер вбить и читать сразу первые ссылки.
Но в целом, можно было и не гуглить, а логически порассуждать, как так вышло что 65мм обозначаются в названии числом 650. Может в этом есть изъян и бывает по нормальномуу?
Забыл на ссылку нажать, сейчас нажал, посмеялся.
Я правильно понял посыл, что если на википедии нет, значит и не бывает такого? А если её писали малограмотные или, прости господи, предвзятые или ещё хуже и то и другое вместе, это чтож тогда, неужели там могут врать или не знать многих вещей. Да ну нет, не может такого быть, это ж Википедия и она божественна!
Я их не очень встречал в наличии когда выбирал форм-фактор, видимо они пока менее распространены.
Но с ними размер батареи был бы немного менее удобным для ног — сейчас у меня банки лежат на раме велосипеда горизонтально, то есть ширина батареи около 8 см, а 33140 пришлось бы ставить вертикально, ширина получилась бы сантиметров 11.
А они судя по всему в розницу никогда не поступали. Всё что видел — идет с разборки пакетов от какой то техники, где заявляют что разбирают новые батареи и и продают рассыпухой, где перепаковывают в синюю термоусадку и молчат про новизну, а это верный признак что ячейки побывали в эксплуатации. Сам я на них тоже случайно наткнулся, когда искал чем бы заменить свинец в ибп. Ссылку на магазин гражданина из Архангельска года полтора назад тут кидали. Гражданин оказался известен по форуму электротранспорта, уверен, вы там тоже бываете. Но заказывать в его магазине, отдельно искать как доставляется и как платится стало лень, и в общем не купил. А за это время гражданин освоил Авито с приятной оплатой и доставкой. Одно смущает, как писал он раньше про 6тысяч в наличии, так и спустя годы про 6 тысяч пишет, его ли фотки с неразобранными блоками батарей в объявлениях сложно сказать, подозреваю фотки от китайца, и замеры от него же, а может и ошибаюсь.
На али же, они всегда идут перепакованные в синюю термоусадку и уже со 100% гарантией поезженные нещадно.
Про размер, если их положить на раму по ходу движения два в длину и два в ширину и так в три этажа, и четвертым оставшиеся три — то пакет еще и уже вашего будет, а высота вас не ограничивает насколько я вижу. Неудобство только что соединять придется или без холдеров или свои придумывать. Зато никаких параллельных с проблемами от этого, всё одним потоком толстым проводом последовательно.
Да чего теперь, сделано и работает ну и хорошо.
Может кто другой на них чего соберет, хотелось бы посмотреть правда ли они настолько круче и понять почему их не пускают в розницу. Ведь характеристики то волшебные, обычному литию уже в затылок дышат.
meg, на Али поезженные, а у приятеля нулевые? )))
Как поживает ИБП?
Не сильно разбираюсь в аккумуляторах, подскажите, в чём разница ( плюсы/минусы)
Слева LiFePO4, справа Li-ion.
LiFePO4:
(+) Не падает ёмкость при минусовых температурах — основной критерий для меня, т.к. этот фэтбайк предназначен для зимы;
(+) Менее пожароопасный;
(+) Выдерживает больше циклов заряда/разряда;
(+) Может выдать больше тока.
Не всё столь прямолинейно.
Gum, вы же понимаете, что основная задача — стряхнуть спaм с ушей, столь старательно распространяемую.
Если брать одинаковые банки (по ТТХ, а НЕ размерам!) двух этих типов, то у «железа» будет много-много больше циклов. Сие беспорно, оно есть одно из различие технологий. С этим все согласны, все цитируют и считается догмой к покупке.
А теперь то-же, но с приложением собственной головы и стряхиванием шлака.
1. (необратимая) деградация зависит от тока нагрузки. Оп, а вот об этом забывают сказать в спaме.
Если влезете в вопрос на техническом уровне, игнорируя маркетологов, то проявятся интересные вещи. А именно, ресурс падает обратно пропорционально квадрату тока.
Remark: ничего не собираюсь доказывать, всё есть IMHO и сказанное лишь для тх, кто захочет думать.
К слову, и обратно пропорционален кубу тока заряда. Выкладки относительные, от «С».
Как это соотносится к вопросу о технологии? А вот тут наступает самое интересное…
Берем две одинаковые батареи. Тупо две батареи одинакового веса. И тут окажется, что обычный «литий» имеет емкость в 1.5 раза больше. Т.к. деградация ‘считается’ от «С», то и С будет в 1.5 раза больше.
Теперь, смотрите за логикой.
Старение будет меньше в 1.5*1.5 =2.2 раза меньше. Сам «цикл» (время работы) так-же в 1.5 раза больше. А раз «цикл» дОльше, то и время работы (кол-во циклов * время цикла) будет дольше, в те-же 1.5 раза.
Первое на второе, 2.2*1.5=3.3 раза.
С одной стороны, множитель *3.3 не так уж и важен, при учете дикого разрыва в технологиях батарей, но оно есть.
Но и тут не всё гладко. С одной стороны, «железная» технология должна обеспечивать огромное кол-во циклов, но почему же в электромобили ставят батареи столь высокой емкости? Ради дальности поезки? Да нее, причина озвучивалась — ради ресурса батарей. Причем, «батареи» составляют большой % стоимости машины и без весомой причины их никто увеличивать не станет.
Сборка аккумулятора для электровелосипеда
Аккумуляторную батарею для е-байка можно купить готовую, заказать ее изготовление «под себя» с нужными вам характеристиками или собрать своими руками. В каталоге Virtustec есть разные варианты аккумуляторных батарей, и мы собираем их на заказ в полном соответствии с пожеланиями клиента – из выбранных элементов питания, по заданной схеме, с необходимыми значениями емкости и напряжения. Технология сборки батарей на нашем производстве отработана до мелочей, и заказчики всегда получают продукцию отличного качества.
Но при желании вы можете собрать батарею для электро велосипеда самостоятельно. Сделать Li-ion батарею можно из элементов питания разной формы и размеров: цилиндрических или призматических, стандартного форм-фактора 18650 или другого типоразмера. Для соединения цилиндрических аккумуляторов используется точечная сварка и никелевая полоса. Призматические аккумуляторы типа LiFePO4 обычно имеют клеммы с резьбой и легко собираются в батарею при помощи соединительных перемычек и болтов.
Необходимые компоненты и инструменты
- Li-ion аккумы 18650 или другого формата – их количество рассчитывается в зависимости от схемы сборки, которая в свою очередь зависит от заданных величин емкости и напряжения АКБ;
- BMS плата – обязательное дополнение литиевой батареи, обеспечивающее ее безопасную работу и долговечность;
- соединительные и балансирные провода, штекеры; и оборудование для точечной сварки (в крайнем случае – паяльник мощностью не менее 60–80 Вт) – для соединения элементов;
- холдеры – удобные держатели для ячеек;
- если используются элементы с резьбовыми клеммами – соединительные перемычки и болты;
противопожарные пакеты;- диэлектрические перчатки;
- защитные очки;
- амперметр;
- мультиметр;
- зарядное устройство;
- термоусадочная трубка большого диаметра – для герметизации готовой батареи;
- бокс, кейс, чехол или сумка для установки АКБ на электровелосипед (лучше использовать прочный и жесткий корпус).
Схема сборки АКБ для е-байка
Сборка АКБ для электрического велосипеда начинается с выбора схемы соединения «банок ». Для суммирования напряжения элементы соединяются последовательно, а для суммирования емкости – параллельно. Например, LiFePO4 батарея из 12 последовательно соединенных ячеек по 2 в параллели имеет схему сборки 12S2P. Цилиндрические ячейки LiFePO4 типоразмера 32650 имеют вольтаж 3 В и емкость 5 Ач. Батарея из таких аккумуляторов, собранная по схеме 12S2P, имеет номинальное напряжение 36 В и емкость 10 Ач.
Для сборки батареи вольтажом 36 В из Li-ion ячеек напряжением 3,6–3,7 В используется схема 10S, а для получения 48-вольтной сборки – 13S. Количество таких параллелей зависит от заданной емкости. Аналогично определяется схема сборки литиевой аккумуляторной батареи с любыми заданными параметрами.
Последовательность сборки батареи
Процесс сборки АКБ для электровелосипеда из аккумуляторов литий-ионного типа включает следующие шаги:
Подготовка ячеек с идентичными характеристиками в количестве, соответствующем схеме сборки.- Соединение ячеек по выбранной схеме – с учетом полярности, несколько параллелей для набора емкости и последовательно для суммирования напряжения. Никелевая лента нарезается с запасом в 10 мм, кладется на контакты для создания соединений элементов и приваривается при помощи контактной сварки.
- Присоединение силовых и балансирных проводов.
- Вывод разъемов с использованием удлинителей.
- Последовательное соединение балансирующих проводов.
- Герметизация АКБ при помощи термоусадочной трубки.
- Погружение АКБ в корпус с выполненными заранее прорезями для проводов.
- Присоединение БМС платы – она защищает батарею от токовых перегрузок, избыточного заряда, глубокого разряда, КЗ, разбаланса по ячейкам и других негативных факторов.
- Вывод проводов, присоединение разъема для зарядного устройства.
- Герметизация выполненных в корпусе отверстий.
Правила безопасности
Собрать аккумулятор для электровелосипеда несложно, но нужно ответственно относиться к процессу сборки и четко соблюдать правила безопасности. Элементы питания и собранную из них батарею нельзя ронять, ударять, нагревать, деформировать и подвергать другим воздействиям. Недопустимо использовать ячейки сомнительного качества или имеющие явные повреждения.
Необходимо беречь аккумуляторы от смены полярности, перезарядки, глубокого разряда, короткого замыкания, прямого воздействия солнечных лучей. Если используете паяльник, его воздействие на ячейки должно быть коротким – до 2 секунд, чтобы не допустить перегрева. Лучше использовать легкоплавкий припой и достаточно мощный паяльник с тепловой стабилизацией, чтобы быстро прогреть место пайки. Еще лучше – применять контактную сварку.
Выводы
Для качественной сборки Li-ion батареи используйте проверенные аккумуляторы с идентичными характеристиками. Для их соединения воспользуйтесь никелевыми полосами и аппаратом точечной сварки. При использовании «банок » с резьбовыми клеммами соединение выполняется с применением перемычек и болтов. Если вы не хотите экспериментировать с самостоятельным созданием аккумуляторной батареи, поручите ее изготовление специалистам нашей компании.