本帖最后由 真真梦真真梦 于 2018-8-14 14:29 编辑
我的车是小牛N1S都市版。先简单报告一下使用情况：到今天为止已使用近700天，累计骑行了13000多公里，没有发生过任何故障，甚至连胎都没补过；去年涨水被淹过坐桶，好在电池提前取回家充电了，只有电子边撑被水泡了失效了，拆除后正常使用，感觉再用两年没问题呀：
这台小牛车陪伴我们去了很多地方，留下许多回忆。
之前DIY的锂电用了2年了，感觉容量还没衰减，搭配原电使用可以跑100多公里，但LG60AH软包就很坑了，已经挂了2片了。最近突然又萌生了再做一组容量更大的电池的想法，特地记录下整个制作过程，大家看看就好。
DIY组装之前先是要选电芯。锂电水深，目前市面上根本买不到优品锂电池电芯，能买到的一般是厂家淘汰下来的瑕疵品或者拆机品，而成品电池更是坑，用的是哪种电芯、制作工艺如何根本不清楚，所以只能自己动手做了。软包电池我是不会去碰了，本来计划买最近很流行的沃**32650磷酸铁锂电芯的，该电芯据说是全新未使用的，容量约5.5AH，价格只要7元一颗，组成60V 22AH锂电的话只需要4颗并联后然后20串串联，一共80颗只需要560元，再算上保护板和辅料比20AH铅酸电池还便宜。但磷酸铁锂电池虽然寿命长、安全性高，但有个缺点就是能量密度太低，做到原厂电池差不多大小只能做出22AH。使用18650电芯的话原厂电池尺寸可以做170节(使用18650自驾的话)，也就是10并17串，目前性价比较高的国产电芯只有2.5AH左右的，大概8元一节，也就是说只能做到25AH。 找来找去后来决定在淡总那买力神55AH大单体三元电芯。这个电芯是全新未使用过的(使用过会有连接痕迹，即使打磨过也能看出来)，容量为55AH，单颗重量1.15KG。要买到好的电芯还真不容易，去找电芯你是找不到的，只有先找靠谱的商家~选这个电芯还有个原因是它的尺寸为2长148mm高132mm厚27mm，高度只有132mm，直立摆放和小牛电池差不多：
电芯是铝壳的，正负电极也是铝的，中间是防爆阀，万一发生短路和高温防爆阀会被顶开泄压保证安全。铝电极不容易焊接，商家给点焊了镍带方便焊接。电芯外观都很平整，没有鼓包的现象。
因为电池组是串联的，必须保住电芯的电压、容量、内阻都一致，购买时委托商家进行过分容配对，商家将容量测试结果都用标签贴在了电芯上，我用内阻测试仪测过电压都在3.4V左右很一致，内阻也在0.8mΩ左右。虽然买的是55AH电芯，商家实测容量有16片都是57AH的，只有一片是56AH的，这颗56AH的会成为短板。
检测无误，内阻差别不大，电压一致，直接开始动手吧，电压一致性差别大的话先并联起来弄到一致吧，否则以后靠均衡很费时(容量太高)。先给电芯上下贴上一块3M EVA高温双面胶，中间空出方便进行散热(实际上小牛N1s才30A最大电流，根本不会发热)：
使用双面胶也有利于组装，使电芯紧紧贴在一起，但是只能用耐高温的双面胶，不能用普通的泡沫双面胶：
从电池侧面可以看到电芯与电芯之间有3mm空隙。这种大单体电芯用一段时间后可能会鼓包，这样做也给鼓包留了一定空间。电池的外皮是商家后贴的，有的颜色不一样：
后来想到电芯与电芯之间只有外皮隔离，以防万一还得加上隔离材料，否则外皮万一磨破就会有短路的危险，比如环氧板或者青稞纸，环氧板最好，环氧板我买少了，就在每颗电芯上加上青稞纸吧，青稞纸也可以绝缘、耐高温：
我买的是带胶的青稞纸，裁剪好贴上去就行了：
贴青稞纸后再贴双面胶，这个工序很简单，没花费多少时间。之前提到有一颗电芯容量只有26AH，给它放在第6片上，如果放在第一片会衰减的更快：
电芯组成了两组，一组是9片，一组8片，合计17片。用5CM宽的玻纤胶带将每组电芯固定好：
拉紧、裹上两圈胶带后留出的散热缝隙就没有多少了，不过这个电芯1C放点下不会发热，就不用考虑这个问题：
电芯底部是要接触电池盒的，整体也要贴一块青稞纸或者环氧板，再用玻纤胶带贴好，转角要粘一圈防止磨损：
两组电池之间用了一块环氧板进行隔离，这里就没用双面胶和青稞纸了，因为整组挺重的，万一电池以后被竖放的话中间的胶布会被压平：
接着将两组电池用玻纤胶布固定在一起。电芯是17串的，有一边空着一块，要不是小牛超过电压会提示出错的话，我就直接组18串了多好，左边那现在空着一块。手头没有其他东西，就锯了几根木条塞着：
之后就是焊接环节了。我一开始是准备用紫铜片连接的，我这里用的是1mm厚的紫铜片，紫铜片内阻较低，比较适合做连接材料。铜皮较厚，只好用剪刀随便剪了下，不好看：
给铜片做个缺口更容易吃锡，但没有东西能稳固铜片，无法打半孔，只好先在边上打圆孔再剪开：
用剪刀剪出缺口，并且将铜片整平方便上锡。不好看我也不管了，反正焊上之后就看不到了：
给铜片连接端先上一层焊锡，方便焊接：
再给电极镍片上用美工刀随机划上划痕，这样更容易吃锡，顺便用棉签上一层助焊剂：
给每个电极的镍片上先上一层锡。上锡时我将电极周围都用纸挡住，防止误操作或者锡珠掉落造成短路(电极与外壳之间只有3mm左右距离)，注意这里用的是200W的烙铁，温度高达400°，烙铁落在电极上的时间越短越好，不能超过1秒，烙铁移开后立即用湿毛巾捂在电极上，防止高温被瞬间传递到电池内部，损伤电池内部的化学物质：
正式焊接时也是如此，把其他地方挡住防止误操作，注意温度...两组电池之间的串联条最好最后再焊，否则可能会触电。
焊完之后，因为不能长时间焊接，铜片压上去之后只有一秒时间拉一下，焊点像猫啃了一样不好看。我另外用镍片和铜片焊了下试试，即使将镍片拉断，焊点处也不会脱，很稳固。可以说DIY这个电池最大的难点就是焊接了，焊工不好的朋友还是买那种直接拧螺丝的吧。
我用的是黄花200W恒温烙铁，温度最高可以调到500度。因为铜片较厚传热非常快，功率低的烙铁一放上去焊锡就凝固了，焊接时间太长反而对电池不好。焊接时戴上手套、眼镜会更安全一点。
使用山崎1.5mm焊锡丝，焊锡内含松香：
电池连接完成后，下一步是安装保护板。我这里买的是蚂蚁BMS保护板，价格比较贵，我买主要是因为他均衡电流可以达到200mA，如果均衡电流太小的话对大容量电芯没用，要不然还不如买更划算的嘉佰达了。电流买的是最小的70A的，足够用了：
焊上保护板排线，焊好保护板线后用万用表从排线第一串进行测量，每串电压是以3.4V叠加提升的，证明焊接无问题，然后再给保护板通电进行测试。中间用石棉管套住的是温度传感器排线，温度传感器线很细，老化后可能会落在电芯上烧坏保护板，所以必须套起来。保护板有4个传感器，我只用了3个，两边电池一边一个，保护板内放一个：
保护板的进线和出线各使用了一只XT90插头，万一需要更换保护板拔掉就可以换了。
保护板的排线座和排线也要用胶固定好，否则震动后可能会松动。
安装保护板APP后，打开保护板电源开关，顺利连上了保护板。蚂蚁保护板APP界面比较简单：
但是保护板通电后一直有蜂鸣声表示有故障，需要先进入参数设置里设置参数。保护板出厂默认是24串的，我这里设置成实际的17串，并根据电池特性对其他参数做了一些调整，浅充浅放能有效延长使用寿命，最终我将过充保护电压设置到4.15V，过放保护电压3.1V，人家小牛才4.1V，我用了2年也没见衰减。
设置完成后在实时状态里看见保护板已经正常工作了，温度传感器正常，电芯电压也很一致，误差只有0.006V，可以忽略：
本以为这样就差不多完工了？后来在商家和群友的提醒下才明白不能直接使用铜片硬连接！因为使用一段时间后电池可能会鼓包，再加上路上的颠簸，焊接得太死的话可能会将镍片扯断...只好将铜片焊掉，重新使用10AWG硅胶线进行连接...对，之前的连接都是无用功。
检查所有焊点都无问题之后，用酒精或者洗板水将焊点和镍片上的杂物擦洗干净，给电极和焊点上涂上一层704硅橡胶。因为之前涂的助焊剂有一定腐蚀作用，时间长了镍带和空气接触会生锈的(他这个不是纯镍带，是钢镀镍)，涂上硅橡胶后可以让焊点与空气隔绝：
保护板排线也可能会老化破皮短路，不能使他们与电芯接触。在保护板排线下面也打了一层胶，保护板线也要固定好，否则掉串就骑不了。704硅橡胶需要24小时以上才能干，涂上后我放置了24小时：
等了24小时胶全硬了，用高温胶带和玻纤胶带将电池四周再缠绕两遍固定紧：
最后锯了6块环氧板将电池包裹起来，因为电池是要放在不锈钢壳子里的本来保护板固定在环氧板壳外面是最好的，懒得开孔了。
接下来定做的不锈钢电池盒也到货了。看到傻眼了，和商家没沟通好，让他别开出线孔，结果连提手都没给我做：
自己动手，给电钻安上开孔器在侧面开了两个16mm的孔用于安装出线的防水头：
使用丝锥给孔攻丝好上螺丝：
安装好不锈钢防水头：
必须给电池盒安装两个提手，否则放进去后再也拿不出来了。商家没给安装提手，这玩意儿也不好买，找了好几家五金店只找到一家有这个，最后剩两只了，一只大一只小，而且有一只还是旧的，15元一对价格不少...没办法只好买咯。买回来打孔安装上。不锈钢挺厚的，一定要用不锈钢专用钻头，否则用普通钻头的话要多花几倍的时间才能打穿。
使用自喷漆给箱子内部喷漆，等漆干了之后好放电池。虽然是不锈钢，四周焊点处还是很容易生锈的。为了不影响美观，只喷内部，外部就不喷漆了：
油漆干了之后，将之前做好的电池组放进去固定好，接上输出线。输出线我用的是10AWG的硅胶线(大概5.5平方)，并且套上了石棉管，硅胶线虽然较软、耐高温，但皮却容易破，所以内外输出线都要套石棉管。我这里没有用小牛原厂的插头，主要是卖得太贵了，要60块一只，改用几块钱一只的安德森插头。旁边的小线是保护板的电源开关线。称了一下电池净重是23kg，差点是原装20AH锂电池的3倍了，但仍然不算重，想想普通20AH的铅酸电池就有35KG重，那个才能存1.2度电，我这个可是能存3.3度电的哦~
这么大一块电池是无法直接装进小牛车里的。所以还得对车进行一番改造。先将坐桶拆掉，之前淹过水的痕迹还在啊：
再拆掉原电池仓，很简单，螺丝拧掉就行。
可见里面空间挺大的，但底部有横向的铁片挡住了，必须将它切掉：
将两边的壳也拆掉，用角磨机将中间的铁片锯掉：
将碍事的铁片锯掉后，就可以放我们的大电池仓了。最后有一点点可能角磨机切不到，用扳手正反向掰几下就可以掰断：
将原来的小牛电池连接插头也换成了安德森插头，这个插头比较好用，不分公母：
这里还有一只定制的不锈钢电池仓：
电池仓以后不用取出来，也看不到，可以将内外都喷上漆以延缓生锈：
原电池仓前段有两颗螺丝固定在底板上，我正好也可以将新电池仓固定在上面，但前面有两个铁片挡住了，用角磨机切掉就行。切口处重新上了点漆：
安装上新电池仓，不大不小刚好合适。前端打两颗8mm的孔正好可以将电池仓固定在底板上，除此之外中间也可以打两个孔进行固定，两侧也各打两个孔固定，这下电池仓就纹丝不动的固定到车架上了。另外对着原电池仓底部的4个排水孔打4个8mm的孔方便进行排水：
给电池底部贴上减震胶垫后放入新电池仓内，大小更好。电池底部一定要放橡胶减震垫，也不能整块放，要留排水的位置：
试了下尺寸合适之后，再给盖子接缝内外、提手钻孔处涂上一层防水胶(一定要防水胶，不能用之前那种704胶哈)。都知道n1s的地盘很低，万一深度涉水的话可能会让电池进水，虽然水是进不去电芯的，但保护板如果进水的话就会立即报废，抹上防水胶虽然不能保证长时间泡水里不进水，短时间涉水还是没问题的。
之前提到这台n1S骑了接近14000公里一直没换胎，估计用不了多久了，所以这次买了两个真空胎将胎也一起换掉，我这里买的是两只正新90/90-12八层真空胎，115元一只：
这个8层“缺气保用”真空胎是商家客服推荐给我的，说是即使胎被戳穿也能正常骑回家(我之前骑了一万四千公里都没坏过...)
真空胎不好换，需要撬棍等工具，一般人搞不定，我这里就不讲详细步骤了。后来试骑的时候才知道，买什么八成胎啊，被客服坑了。我问过客服8层的除了耐用外有没有缺点？她说没有。试骑的时候才发现8层的太硬了，骑着非常颠簸，简直是受罪呀...
电池有23KG重，就不指望拿出来充电了。给电池顶部加了一根钢条压住，并且将电池盖板彻底封死，这样就不用担心电池被盗了。
换完胎，继续弄电池部分，还没完呢。除了新电池外，我还打算有时可能会用原装电池，我就在坐桶底部安装了一个二选一切换开关，可以在主电、原电之间切换：
在坐桶后方打个孔，将原来的电池插头接在这里。不能使用原来的充电座直接连接电池输出，我看了充电座的线很细，无法承载30A电流。保留原充电器插孔外，还增加了一个T型插孔，今后可以使用原装或者第三方充电器随意充电：
广源10A充电器(实际8A)
今后新的55AH电池不够用的话，还可以把原电池带着放入坐桶内用。只是坐桶容易被撬开，如果停车地点不安全的话还是不要带了。
装好电池、换好真空胎后发现整车好久没洗了，外壳和内部全是灰，实在看不下去了，接上高压洗车管给车的里里外外都清洗了一遍，焕然一新~
改装完成，电芯电压只有3.4V是属于几乎无电状态，先充电吧。我这里用的是改装的台达电源充电，电压可以从1-120V之间任意调节，充电电流也可以最高支持12A。
我将电流调至8A进行充电，保护板APP显示充电电流也是8A，充电时电芯温度一点也没上升：
充电完成后压差更低了。为了寿命着想我一般不会冲到4.2V，所以我设置到4.18V保护，小牛原厂电池才4.15V呢。
第二天准备测试里程。载了个成年的情况下跑了116KM，有很多爬坡的路...
跑了116km后还剩下21%的电量。连续骑行两三小时电芯也没有温升，而且满把骑行途中电芯的电压一致性都很好，总压降1V不到。
第二天接着跑，再跑了35KM后终于将电用光了，我设置的是低于3V保护，我看了一下图正好是之前容量只有26AH的那颗电池，也就是第6串先放完电。保护板记录下来的放电容量是59AH，比实际容量56AH高了3AH，应该是E-ABS电量回收的功劳吧。55AH的新电池再带上原装的20AH电池不载人的情况下，一次跑200KM没问题了。
之后边跑边玩再跑了几次，其中有一次一次性将电用完，一共跑了170KM（注意途中的均速不准，是将我下车拍照玩之类的时间也计算进去了，实际骑行时一般我以35km/s的速度跑）
将电池用完几个循环后，没有使用均衡功能，电芯一致性仍然不错：
想想小牛原厂大锂包，容量只有35AH，我这个是55AH，而且做出来的成本只有大锂包的一半不到...看来自己做的电池还是很划算的。
最后，感谢淡总的好电池以及安安那一站购齐的配件。顺便再提醒一下：
注意本文不是教程！仅供参考！自己DIY锂电池需要一定动手能力和相关知识，请勿模仿！ 本文发于smzdm，有删节。
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发表于 2018-8-9 15:02:54
发表于 2018-8-9 15:16:04