本帖最后由 卡因 于 2020-5-31 15:04 编辑
经过半个月的学习、设计、数次购买材料，终于在2020年3月9日，开始制作18650三元锂电池组，下面开始叙述制作的过程。
一、焊接镍带
之前已经在每个电芯的正极贴上了绝缘垫圈，并把每个电芯都摆好放到了支架上，首先第一步就是将镍带用点焊机焊到电池的正负极上，下面是点焊的过程视频录像。https://v.youku.com/v_show/id_XNDYwNDU3MDU0OA==.html
我原本是计划焊两层镍片的，但是实际上并没有像想象中那么容易。刚开始我把点焊时间按卖家说的调成02，功率调成88，可点焊好的镍带，不知道是什么原因，很容易脱落，焊第二层的时候，第二层镍带会把第一层镍带粘起来，使得第一层镍带与电极分离。后来我只在第一面焊了两层镍带，另外三面都只焊了一层镍带。买点焊机的时候卖家送了我一小卷镍带，就焊得很牢，而我自己买的镍带，很多稍微一碰就脱了。我觉得无外乎有两个原因，一是我买的镍带太厚，我买的镍带是0.15毫米厚的，按理来说我的三百多的点焊机应该很容易焊才对。卖点焊机的说可能我买的不是镀镍钢带，有可能是纯镍，我觉得这个可能性不大；另一个可能是点焊机功率还不够，电流不够大。可能从淘宝上下单再买薄一些的镍带，从下单到收货要好几天，时间不等人，我为了抓紧时间，不再拖下去，尽快完工，于是将点焊机的点焊时间调长，功率调高，最后我把点焊时间调成05，功率调成90了，焊的瞬间焊点发红。不知道这样点焊会不会伤电池，也但总比焊不牢强呀。最终我只在第一面焊了两层镍带，另外三面都只焊了一层。
二、改造车子 1.做坐桶底板。 两组电池放到坐桶里后，比预想占的空间要大，有点搁着坐板。为了增大坐桶空间，降低电池高度，我把坐板底部的盖子取掉，用装修时候用剩下的免漆背板做了了一块与坐桶底部一样的木板，以下是我据板子的视频——
https://v.youku.com/v_show/id_XNDYwNDk4OTE1Mg==.html
最后在背板底部打了一圈免钉胶，将它固定在坐桶里。这是之前的坐桶
现在的坐桶
背板厚8毫米，绝缘又结实，比原来的塑料盖子好多了，坐桶空间多了将近2厘米。
2.装两进一出空气开关。
锂电池做好后，原来的铅酸电池还要作为备用电池继续使用。为了达到这个目的，我要将之前的一进一出空气开关换成两进一出的空气开关。坐桶原来的开孔不够大，我在手电钻上装了个小锯片
用这个小锯片在原来空气开关的位置开槽，又用10毫米的钻头在拧螺丝的位置打眼，方便拧螺丝，装好后就是这样的，如图
3.装充电插座。 为了减少电池移动次数，尽量少地移动电池，充电的时候，也不用把电池取出来。我想在原来铅酸电池的充电口下面安装一个锂电池的充电口，还是用的那把手电钻和小锯片，在下面切了一个方形的小口，装螺丝的地方用小钻头打眼，用螺丝螺母拧紧。装好后，上面是铅酸电池充电口，下面是锂电池充电口，如下图
4.坐桶开孔， 为了能让锂电池的线接到车上，我在坐桶的前后分别各开了一个孔，如图
这是坐桶后面开孔
这是坐桶前面开孔
开孔用的还是那把手电钻，开孔器是我在闲鱼上花12块9买的，如图
5.车头开孔。
为了安装库仑计在车头，方便实时查看电池状态，我用小锯片在车头开了一个方形孔
三、贴青稞纸。
为了做好绝缘，焊好镍带后，我在电池的的六个面都分别贴上了青稞纸，
两组电池要叠放，青稞纸比较博，单用青稞纸隔开还是不太保险，我据了一块背板夹在两组电池中间将电池隔开，确保绝缘不短路。
四、接线。 这一步包括很多各种线，其中最复杂的就是电池之间的接线和电池与车子之间的接线了。 1.电池的接线。 我将12并20串的电池平均分成两组12并10串的两部分，两部分用铜线连接起来。为了保证大电流不发热，我用的是10平方的多股铜线，为了增大铜线与镍片的接触面积，我将镍带的很长一部分都焊上铜线，如图。
这一步其实是有点问题的，在焊接铜线的时候，虽然不是在电极上焊接，但热量有可能会传导到电极，损坏电池，在以后的使用过程中有可能会造成漏液。 总正极我也是用的10平方的多股铜线焊接的，另外两根分别是充电用的4平方单股铜线和连接库仑计的1平方单股铜线。总负极我用的是两根4平方的单股铜线，因为我觉得10平方的铜线太粗了，两根4平方的虽然细一些，但加起来有8平方，也绝对够用了，还有一个原因是考虑到下一步接保护板。 第一次做电池，经验不足，没有买大功率电烙铁，导致变成鸡屎焊，不过焊锡量大，焊点密集又多，强度是肯定没有问题的，以后脱落的可能性很小。
焊接的时候比较危险，在最后焊接总正极的时候，焊锡碰到了总负极，造成短路，焊锡瞬间报炸，“砰”的一声，眼前一片白光，焊锡瞬间融化，吓死我了。好在人没事，电池没有大碍，只是正极的镍带有一点点融化了。老婆没在现场，不知道这件事，她要在的话，肯定不让我继续做了，那我投进去的钱就打水漂了。 2.保护板和主动均衡模块的接线
保护板和主动均衡模块的线排接线是一样的，所以我将两者在每串电池的接头都拧在了一起，再焊接到预留出的镍带上。焊好后用万用表检查线排接头处的电压，确认接头电压依次递增无误后，才插到保护板和主动均衡模块上。然后在两块板子下面打上免钉胶，粘到电池上方的青稞纸上固定好。保护板的B-口有两个，两个口是连通的，为了增大电线的接入横截面积，我将电池总负极的两根4平方的单股铜线分别用锡焊接到了保护板B-的两个口上。同样的C-也有两个口，也是连通的，我也分别焊接了两根4平方的单股铜线。这一步说起来容易，其实做起来很复杂，两块板子的线排不能出错，否则会烧板，锡焊很考验焊工，我上次焊电路板还是08年大一的时候，好多年没碰过焊笔和焊锡了。最后焊好后如图
最后量了一下保护板的输出负极到电池正极的电压，和电池负极到电池正极的电压，是一样的。接好后，为了美观，也为了更好的绝缘，我在最外侧又包了一层青稞纸，如图
最后在外面用热缩套膜套好，这个电池组就算是做好了
为了固定电池，我在4个侧面分别垫了1块木板，并用纤维胶带缠紧，这下电池组就固定好了
本想做个木箱子装起来的，可是坐桶空间不够，电池做大了，放不下，就不做了。
3.充电插座的接线 我买的充电器标称最大13A充电电流（库仑计显示只有10A多一点），我计算后觉得用4平方的铜线已绰绰有余，于是在充电插座后面的正负极接线处分别用锡焊了4平方的单股铜线。
这一步我认为是焊接里最难的一步了，我是把插座装到车子下面后，把电线绑在插座后面的接头处，跪在地上焊的，最后准备收工的时候，用电压表量两个充电口，没有电压，检查发现正极接头脱焊了......然后又返工，那晚加班到了4点钟，躺上床后又睡不着，眯着眼睛到8点起床又去上班，好累...... 4.电线接头的接线。 为了以后方便电池拿取，电池的输出正极，我没有直接接到空气开关，而是在空开处接了一根线到坐桶里，用铜制压接端子跟电池正极电线压接。充电插座的两根正负极充电线，也没有做成插头，因为插头正负接线头离得比较近，焊接难度比较大，我还是用的压接端子压接的。买的热缩套管后来也没有用上，还是电工绝缘胶布好用，方便省心，后期维护好拆。接好后如图
电池负极的两根4平方单股铜线，用从楼下五金店老板那里借的液压钳压接到一个铜鼻子里，再拧到铅酸电池的总负极上接入电路
5.库仑计的接线。 把库仑计的圆环穿到电池总正极上后，再分别从总正极和总负极引线拉到车头接入库仑计，再从转把引线接到库仑计，再上一次库仑计接线图
我用的是图2的连接方法，库仑计表头的电源正极是从车头转把接入的，把转把正极接头正极的电线用刀小心翼翼地割开，因为线很细，不能用剥线钳，割的时候也不能太用力，不然一不小心就割断了。把电线的胶皮剪掉，把铜线露出来，再用焊锡把1平方的铜线和转把电线焊在一起，焊好后用绝缘胶带包起来，接好后如图
线接好后，电池基本上就算做好了，坐板有点放不下，于是我用小电锯又据了一下，改造了一下坐板底部
五、使用感受 车子开起来比原来快一些，最高速度大约45公里/小时。
电池续航根据使用习惯不同，开得慢比开得快骑行距离要远一些，我一般都是全速前进的，没有准确测试，大约能骑个七八十公里吧。主动均衡模块有蓝牙功能，通过手机能实时监控每一串电池的数据，并能将电压高的电池电量转移给电压低的电池。电池组满电电压82V多一点，每串电池电压大约4.1V多一点。
理论上单串电池的保护电压应该是2.75V，可是在骑到3.1V多一点的时候，车子就快要开不动了，应该是快到电机的最低启动电压了吧，那时的电池电压大约63V。所以还有一些剩余电量是用不出来的，经过库仑计实测，33.8AH的电池，实际能使用的电量大约是26AH多一点点。 主动均衡板使用感受还不错，刚开始几天经常均衡，时间长一些，几天过后，均衡时间就很短了，说明电池基本一致了。库仑计能实时监控电池组的电压、电流、剩余电流，有背光功能，目前感觉还不错。电池在使用一段时间后，用手摸上去，会有一些轻微发热，这在预料之中，充电的过程中也会有轻微发热。在骑行过程中如果锂电池没电了，可以随时停车用坐桶里的二进一出空气开关跟铅酸电池切换使用，两个电池组加起来续航保守估计应该能达到120公里以上。
以上就是自己动手diy制作18650三元锂电池组的制作全过程，2月中旬一直到3月上旬一直都在准备，3月9日开工，3月15日完工，中间经历了一些波折，总的来说还算顺利。过程比较辛苦，尤其是最后那晚，给充电插座接头脱焊，返工到凌晨4点，完工后腰间盘突出的毛病犯了，腰疼，休息了一个星期，现在终于把完结篇写出来分享给大家。可以看出来，锂电池的制作很花精力花时间，最关键是很花钱，还有一定的危险性，建议大家请勿轻易模仿。经过计算，用铅酸电池还是要比锂电池划算很多的，不是喜欢折腾的话，不建议用锂电池。老婆看到电池保护板和均衡模块上那密密麻麻的线后觉得很恐怖，刚开始都不敢坐我的车，后来才慢慢敢坐。 毕竟是第一次做锂电池，有很多做的不够好的地方，不喜勿喷，同时也欢迎大家给我提出意见。
后来我查了一下资料，特斯拉好像不用18650电池，改用21700电池了。大致了解了一下，21700的电池能量密度要比18650高大约30%到40%，容量大不少，而体积却没有增大很多。所以现在有点后悔使用18650电池，当初要是使用21700电池，同样体积，应该能做出50AH以上的电池。以后如果再做一组的话，可能会考虑用21700的电池。
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发表于 2020-5-31 15:00:05
发表于 2020-5-31 16:50:41
