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<ylzyq>4C折腾 A123 15个月后……

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发表于 2010-11-6 20:04:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 ylzyq 于 2010-11-6 20:07 编辑



    锂电寿命到底有多长? 论坛很多争论,有很多兄弟为此游移不定,其实排除电芯批次质量因数,合理的维护能够最大限度的提升锂电的寿命。让我们来看看一组历经最高4C,时常3C放电15个月后的A123锂电组情况到底如何。

    原本不想发此帖,因为这组锂电体检后重组,采用了不计成本连接,这个商家很难做到,不单材料成本高,相应人工成本也会提高,工序更繁琐,而且会增加后期维护难度。如果车友不加价而要求商家按此样板实施,那可罪过。但最近看到论坛很多兄弟对锂电仍是雾里看花,或许发此帖能对他们有所帮助。

    这组锂电2009年7月开始使用,配组为20串12并A123 26650,共计240颗,容量为60V 26-27AH。锂电发帖可以查我的老帖《锂电篇》。之后开始折腾到今年10月份,期间搭配联盟65/100A控制器+DDCLM1500W使用4个月,其余时间搭配联盟65/100A控制器+豪人。搭配DDCLM1500W,最大电流100A+(100A表头爆表2秒),换豪人电机,电流最大100A左右。

    虽然本人行车急速不是很高,但喜欢50±5km/h时速巡航,开车相对猛,路上叉口多,经常猛拉急刹,电流时常爆表。


    这段时间使用最大的感受就是:保护板非常关键,保护板失效是导致锂电组大面积损坏的最主要原因。众所周知的原因,我们使用的电芯不可能100%一致配组,虽然尽量保证了容量一致,但内阻差异是无法避免。在放电过程中,内阻大的必然内耗大,充电的时候就必须补这部分损耗,这就是充电要均衡的主要原因。如果充电管击穿,无法均衡,那么这部分差额会累积,内阻大和内阻小的容差会越来越大,这时内阻小的过充,内阻大的充不满。在正常续航里程内,这种单串欠电看电压表是很难看出来的,如果恰好这时放电管也击穿,保护失效,等你发现异常,为时已晚。下面这组锂电体检报废的电芯基本就是这样被拉爆,当时总续航50多公里只跑了40公里就突然发现异常,停车测试其中一串已被拉到0V。

    很多车友都是电盲,如何傻瓜式快捷检测保护板,篇后再一起探讨。先来看看这组电池的情况。


重组后的电池






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发表于 2010-11-6 20:04:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 ylzyq 于 2010-11-6 23:56 编辑

体检

通过体检过程,车友可以了解电池是怎么组成的。体检的原因是历经上次电池过放,电池续航由50km下降到40km,显然有单体损坏。

第一步首先是拆除原包装



电池单串12并由两组6并组成


电池电焊不错,焊点很多,镍片也足够宽,不足的是连接线偏少,大电流情况下会出现放电不均匀



这么密集的点焊居然还有一颗脱焊,


电池隔层处理还不错,上下两层珍珠棉,中间是环氧树脂板


全部拆完就这样,考虑要重做连接,把线全剪断拆成单串




拆散后首先第一步就是检查外观有问题的,这种就是被过放拉爆的





把爆掉的全部挖出来





其他没爆的进行单串测容,最后发现只有12串容量大于25AH,其余20-25AH





将容量偏低的单串拆成两个6并继续测,找出有问题的单体







继续拆,把偏低的6并拆成3+3再测



最后发现,下面这种爆过液出来的绝大部分都有问题







体检结束后,剔除23颗电芯,包括8颗爆壳和10来颗不足2AH的,总计损失约10%。

图上靠顶两排就是被剔除单体




最后把所有电池打散成6并分容重组,组成18串25.6-25.9AH



重组后容量比初期降低5%,单体损耗10%,合计损耗15%,如果折算至金额则为4000元*15%=600元。


下步只要重新补23个单体,整组锂电恢复正常,容量只下降5%
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发表于 2010-11-6 20:04:41 | 显示全部楼层
本帖最后由 ylzyq 于 2010-11-7 01:24 编辑

重组

    在体检过程发现,被拉爆单体均靠连接线,远离连接线的单体均完好,这就说明原连接设计存在缺陷,到底什么原因引起。我们来做下测试:



对表后测单串对角内阻


2.17毫欧


最短距离1.6毫欧,偏差0.57毫欧,这个看起来小,但是大电流下还是存在放电不均匀


再看下巴掌大的铜皮



对比下才2CM的镍片




   差别非常明显,或许有车友问为何不能拿铜皮来点焊,实际上做不到,点焊的原理就是瞬间大电流通过金属,靠金属的电阻产生巨热熔接,铜电阻率太低,很难产生热量。如果选用铜皮连接,只能采用锡焊。考虑到在电芯直接锡焊,如果时间掌握不好,容易造成电芯损坏,最终选择了个折中方案,电池仍保留原镍片连接方式,铜皮焊在电池连接镍片中间,这样虽然内阻大点,但是解决了偏流,下面就是具体做法。



对应镍片连接处钻孔



镀锡


焊接




完工测试

单串对侧内阻


同侧内阻

偏差只有0.01毫欧,完美解决偏流现象

这个是两串内阻


两层连接依然不计成本






重组打算做成48+12V,这个是48V部分






最后的成品


整组连接耗铜皮两米,焊锡半卷,材料成本150多米。

其实要消除偏流,也可以采用铜线或镍片网状连接,成本会大幅降低,差别只在于内阻稍大




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发表于 2010-11-6 20:05:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 ylzyq 于 2010-11-8 19:25 编辑

探讨

    这里探讨下如何快速检测保护板,对大多数不太懂电的车友来说,最好就是直观。


    保护板接大部分故障都是爆管,其他元件损坏几率极低,爆管分两种:烧断和击穿短路。断开很容易看出,充电充不进去,全车断电这就是管烧断了。击穿很难看出,一般推荐就是拔均衡线,全部拔掉后,如果能充电,全车依然有电,那就是对应放电管或保护管击穿。但是有个问题,不是所有人都会拔,拔掉后两插头插回去还会可能误插出大问题,此外,有些保护板还和和电池密封在一起,这就增加了难度。像我最近把保护板装进了盒子,总不至于每次检测都拆盒子。

     最近一直琢磨这事,如何解决这个难题,让方法更加简易。最后敲定增加两个开关,分别断开充电管和放电管驱动电压来检测判断。最初设想断开均衡线最高那根线接开关测放电管,割电路板断开充电管驱动电压接开关测充电管。但是这两个方法被楼下11楼那个没锂电的家伙否掉,他的方法更简单。

    再受打击,方法更简化。只要温控开关位置改接开关(温控开关原是短接,割断),就可以同时测充、放电管。这样无论保护板置于何处,只要将开关引出,都可以很方便判断保护板是否正常。这样不单电盲容易上手,也很适合我这种懒人。
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发表于 2010-11-6 20:16:02 | 显示全部楼层
又见熊猫大作。恭候下文。
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发表于 2010-11-6 20:25:41 | 显示全部楼层
放电管击穿,这个也太杯具了

是保护板过热造成的击穿,还是有其他什么问题呢
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