<ylzyq>冲动是魔鬼，把玩DIY锂电

(原)ylzyq

<ylzyq>冲动是魔鬼，把玩DIY锂电

   冲动是魔鬼，此话不假，一不小心就身陷其中不能自拔。
   工作一直很忙，电车上次测试完毕后就没怎么动过，半年多时间只是得闲和车友聊下分享心得。
前段时间听说有批锂电芯不错，经不起诱惑就与车友凑份拿了一批。货到就有点后悔，这玩意不是
直接装好就能用，还要分容配组，100多片，手上只有dadodo的2A电池容量测试仪，工程浩大。再者，
电芯性能只是听说而已，实际性能心中没底。没法，只能自己创造环境，接下来就是大出血。


$1功欲善其事，必先利其器
    电池配组不外乎电压、内阻、容量, 还有一个就是电压降曲线；按我理解电压降归根结底还是内
阻变化，所以内阻大小很关键，至于变化曲线就不是我等业余玩客所能办到。

$1.1内阻
    内阻测试需要专业的内阻仪，说实在，我对国产几百块的测试仪精度持怀疑，毫欧级的仪器，不
是这点成本就能保证。在网上花了不少时间，终于收了一台小日本的二手专业测试仪AX-126B，分辨率
10μΩ。


    测试仪交易还不少波折，第一台到手闲置两天后就趴窝，卖家很好，二话不说就发了另一台过来，
押金都没要。后来才发现是仪器板载电池老化失电引起故障，热机充电一段时间后正常。现手上两台仪
器，正好可以对比仪器精度是否正常，经测试，两台仪器仅尾数相差1，呵呵，还好没拿到砖头。



    这里还要多谢“枫”，送我一付同惠原厂的测试夹，比我买那山寨货强多了，这卖家还够黑，号称
比同惠强。

仪器上面有的出处,上面名字被我PS 掉了,随便公开别人名字还是不太好。


另一台仪器上贴有张纸,可以洞察厂家铅酸电池的检验标准。


看看这全新万把块的东西到底有啥料




这绿色电池是罪魁祸首


板上黄色极耳全是给检测用


仪器到手肯定要先校验, 常见精准的毫欧级元件的不外乎分流器

100A/75mV 分流器,标称阻值0.75毫欧

15A/75mV 分流器,标称阻值5毫欧

50A/75mV 分流器,标称阻值1.5毫欧


上面数值够精准吧? 丝毫不差,其实不然,上面数值纯粹为了养眼,夹的位置不同,数值不一样

(原)ylzyq

$1.2 放电

    容量测试一般就是用放电仪恒流放电计算放电时间，商业一般采用专用放电仪或多路放电柜，
像我这种普通玩家的就没必要花这笔钱(还好忍住,否则放血更多)。手头有dadodo的2218A双路电池
容量测试仪，熟悉的人都知道这测试器最大放电才2A，最大可以改到10A。为省钱，决定拿它开刀。

改10A很容易，加管外置，采样电阻改0.1欧外置，再搭焊好线就OK。

   改好后手痒，想测试下A123 26650 10A放电曲线，没想到电还没放完，巨热就把我那垃圾电池盒
给融掉了，放电以失败告终。



    测试还发现个大问题，由于测试线压降太大，导致测试仪采样电压不准，很难线性校正，还需要
改进。解决最好的办法就是改4线，但测试仪打算做成线夹可更换，以适应不同的电池类型，而测试仪
电流采样并不是差分采样， 采用4线就必须包含测试线夹阻抗，每次更换线夹都要校准，太繁琐。最终
选择了3线，并加粗地线降低线材压降。

这个是第二版，3线，双路15A，负接线柱焊接，正接线柱用螺丝。


缺点：正接线柱用螺丝接触电阻大，发热后阻值会变化。

终极板：20A+30A，加管,接线柱改焊接



原散热片仅考虑10A，没想到最终改这么大，偏小了，最终散热只能这样解决


6风扇侍候。
    采样电阻选用美国DALE铝壳电阻0.025欧， 30A有22.5W功耗，原以为这电阻会温飘大，导致恒流
不稳，但经测试，30A电流26分钟持续放电，模拟表指针纹丝不动。

双路15A校表


终极板校表,加串模拟表


30A放电温飘测试






借朋友的小玩艺

(原)ylzyq

$1.3 充电

这个不多说,玩手电和航模的都知道

(原)ylzyq

$2 把玩开始


$2.1内阻检测


内阻仪有自动清零功能,使用前可以先对零。



先来个大名鼎鼎的A123 26650


手上总共有5个，索性把其它4个一起测了




几块钱的铁锂18650，以前拿手电的时候带的，是不是所谓4元铁锂就不得而知



天能铅酸电池，别惊讶，内阻并没想像那么高,这个可是12V的,相当于4串铁锂


老式笔记本拆下的松下电芯，已经基本失效，内阻特高



9V叠层电池


双鹿碱性电池



太晚了，明天继续.........

2010.7.10

    接下来就重头戏,大软包15AH。其实这个内阻数据照片早有,但昨晚为何没发,
因为软包带有较长的极耳,测量不是随便夹上去就OK,为此,今早补了些照片来说明
测量点的选择和夹具不同，测量的结果是不一样的。

随便挑了片极片稍长的，测试夹顶端


一边顶端一边根部


两边根部


   这时大家可以看出，顶端测量和根部测量相差0.6毫欧。
   这样一来，软包内阻要测量准确，就必须夹到电池根部，而这种测试夹接触面积太小，
位置稍变动，数值就不一样，后经车友推荐，采用软包专用夹子解决问题。



夹子上下接触铜片分开，刚好适合4线测量


   花了一个晚上把电池全部测完，发现这批电池内阻离散性较大。看来有点失策，没考虑内阻仪前，
为保证一致性，叫车友特选同月出厂的发过来的。但是结果出乎预料。如果当时不冲动，等他们分阻
再拿就好了。
   

(原)ylzyq

$2.2 容量测试

    在电池里面按内阻大小随机抽了几片,其中有一片鼓包(这批电池唯一一片)。

测试结果如下：

这是前面测的数据，26#电池鼓包。

经测试，证明电池需要多次循环激活，这样测出容量才准。

70#电池曲线：由于未采用4线，测试仪电压参数按放电时电压进行校准，因此空载电压显示比实际高。





昨晚突发奇想，决定双路20A+30A同接单电池同步放电，组合50A放电，试验证明可行。

不想改引线，直接竖放，电压表用来给放电时校正测试仪电压


20A+30A 放电



    虽然电压显示一样，但实际两路采样还是有区别，20A这路先到2.1V，放电截止，这时，还没等
30A回路响应，因为电流减小，电压反弹，因此出现以下有趣的现象





总曲线如下，容量为两路相加，排除那个尾巴，电池50A放电容量不变


电池50A放电结束,电池温度暖而不热。


$2.3 单体电压

  电池到手已经一个多月，拆开摆地上一直没动，测试前把100多片全测过，发现电压惊人一致，
只要少量相差1毫伏



  还有就是这电池估计自放电比较低，8串电池上 B8 不到一个小时就均衡完毕，证明电池
还是比较满电。

(原)ilikeulinux

6..............................

(原)双电HID

友情帮顶......888888

(原)shouldbe

上万啊。兄弟真够下本的了。你拿的是万向的电池吗？等待你的测试结果。

(原)ylzyq

靠，占少一层。。。。。。。。算术不过关:110:

少占只能写这了
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$3继续把玩：线材选择及电池连接工艺的重要性


我们先来看看常用的线材有多大电阻

   电池测试架,细心的朋友可以留意到,我测电池的时候并采用电池测试架,
而是拿测试夹直接接触电池,看下面的数据就明白了


常用的万用表笔



3米12AWG高温硅胶线


电池极耳



常用的镍片,笔记本电池拆的,大约35*4*0.2mm



      在电池内阻越来越小的情况下,电池连接越显重要。特别像 A123 26650这种超低内阻的，大容量必须多个并联，
比如25AH 一般需要11并，如果一排过，镍片长度11*2.6 约 29CM。 假设采用10mm*0.2mm厚镍片点焊连接，
29CM按理论值计算为158毫欧。这个远大于电池内阻，如果单端引出，那么靠近引出线的电池会最先放光电，而尾
部电池由于镍片电阻而少放许多，这样即使电池配组再好也会损坏，所以连接工艺及连接设计非常重要。电池应尽量
排多列，引出连接点应尽量多而且要分布均匀，如采用整张镍片那就最佳。原则是确保各电池能均匀放电,并尽量降低
整组电池总内阻，这个在长时间持续大电流放电上尤为重要。
      在引出线上，尽量采用粗导线降低放电回路电阻，减少电能的浪费。如果电芯内阻够低，而拉急速电压降过大，
那就要检查下你的电池组装工艺是否可靠，连接设计是否存在缺陷。
      
      罗嗦太多了，就此打住，电池正在循环分容，后续如有心得再与大伙交流。

      组电池用的玩意

(原)雄哥

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