北方的冬天冷又寒:自制汽车锂电池,不再担忧启动问题
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子夜ol开篇:码字不容易,DIY更不容易,喜欢的路过不要错过,留下点爪印,来点评论和点赞,来点关注和零钱打赏,不一定要金币,碎银随意。又是凌晨了,只能挑凌晨才有时间码点小爱好了。话不多说半句多,进入DIY主题。
话说,一场秋雨一场寒,身在帝都秋寒料峭,已觉寒冬将近。油菜君掐指一算,估计在不出一个月估计好多车友就会碰到,铅酸电池不给力,汽车启动不了叫救援的。身在北方,这个没办法,怎么办呢?作为锂电爱好者,自然给汽车换电池这种话,本来是可以交给4S店的,但是油菜君今天要换的是定制版的锂电,所以只能自己做了,本篇呢,油菜君分享自自制12V高端锂电。
首先说说为什么要换锂电,不用铅酸电池。有以下几大优点吧:
1、储能密度大。同样的体积,容量更大,,比如铅酸的只能20AH,锂电的可以做到60AH.
2、放电能力强。比如可以多大10C、30C以上的放电能力,比如你的电池75AH,那么可以10倍放电就是750A,30C那就更猛了。这个铅酸可能也就卷绕电池是不是能达到这个水准啊?普通的肯定不行。当然放电倍率得看你买的电池的具体参数。
3、比较耐寒,由于里头没有想铅酸的水性电解液,一般是油性的电解液。所以耐寒。这个也是看具体锂电的种类和参数,整体上三元的耐寒由于铁锂。
4、耐用,不用说比如说用新能源汽车,一般是保用8年的。全新的优质铁锂电池充电循环一般能达到3000次以上。
5、DIY,可以折腾啊,铅酸电池你折腾个毛线。
6、贵,油菜君就是喜欢贵的。哈哈,贵必然有他贵的价值。
剩下的欢迎大家补充!
再说说汽车电池用那种品类的最好,有钱的上钛酸锂电池,但是保护板买好点,这玩意电压比较特殊。另外就是能量密度较差,不过汽车还好反正空间是够的。充放电耐寒、安全性都很不错。
不过这回油菜君用的不是钛酸锂,还是用比较靠谱的铁锂电池。
铁锂的电压区间是2.3-3.7v之间,四串的电压最高是14.8v,刚好与摩托车和汽车的发电机电压相对比较一致。另外放电平台也是在13V上下与12v比较一致。
如何挑选电芯做这个应急启动电源的呢?
核心的三个指标:容量、内阻、温度。
容量决定了,能启动几次,毕竟每次启动耗费的电流理论上基本一致。
内阻决定了,这个电池适不适合大电流。
温度,主要有两方面,一方面是大电流的情况下发热不明显,另一方面就是耐高温。油菜君定制的这个是要实现可以替换进摩托车取代原来铅酸的,那么需车上靠近发动机的地方温度高,所以电池必须要可以耐高温。
油菜君本次因为是给汽车用,所以干脆下个血本,买了亿纬80AH的单体大电池。
因为是买的贵的,这种汽车用的货质量基本没啥问题,油菜君最近也比较忙,所以就不上电池测试了(这个太费时间了),想看电池测试开开眼的可以看下我之前DIY摩托车启动电池的,那一篇写的比较详细。
确定完大件的电池,接下来就是购买各种其他配件了。
1、保护板,3个要求:
铁锂的4串保护板。
电流够大,正常100A放电的,极限300A的。
带短路保护的,怕哪天那条线短路,这锂电的放电能力比较猛,电线肯定的烧。
挑贵点的,做工好点,选评价多点的。别太贪便宜。
价格至少百来块,几十块的你就悠着点用。
2、电池外壳,这个马云家买,买牢固点的,毕竟车上用的,另外接线柱最好是大铜柱,这样导电好,不容易发热。
3、铜片,四个单体串联连接,尽量厚点的。
4、M6螺丝,连接电池和铜片的。
5、螺丝胶
6、硅胶线连接、铜鼻子
7、电池盒子胶水、硅胶、密封用。
8、电压表
9、开关
制作流程:
1、串联4个电池。
串联电池之前建议先把4个电池并联搁置个1晚上,这样电池之间非常的均衡。当然前提是电池压差很小,压差大的话千万别干这个事。提前电压表测试下电压。
不知道串联啥意思的,反思下中学物理课是不是语文老师教的。
油菜君买了几个大铜板,回来自己人肉切。两毫米的厚度3厘米的宽度,基本上大电流坨坨的。
2、接保护板,没啥说的你买板子,基本给你配个说明书,油菜君60V的17串的都接过不下10个,接个4串的真是是太简单了。安装说明书来,因为每家的保护板不一定全一样啊,所以建议是不要自以为是,卖家给你配的说明书好好看,看完再下手。
结完测试下P口和正极,电压跟电池电压一致说明就接好了。然后上充放电测试,充电放电都没问题再进行下一步的封箱,要不你想想回头封箱了,打上胶水,发现没接好,再拆的时候你想死的心都有了,基本上电池外壳很难无损拆开了打上胶水的话。
3、然后再把保护板接上正负极,记得接对了,千万别接反了,除非你的车带正反接校对的,话说现在车有这么高级的功能的么?要不你就等着更新整车电器件吧。听着就肉疼。
4、有个小细节,油菜君我买了螺丝胶,这个也是当时DIY摩托车启动电池积累下来的经验,因为摩托车还是汽车这些出行设备,使用中颠簸震动很正常,螺丝很容易被震松了,然后接触不良,这时候祭出螺丝胶这种利器,真是的不再可能松了,你旋下来都得费点功夫。
5、用电钻扣个方形的洞洞,塞上电压表,然后再做个开关,我比较讨厌方形的洞洞,因为挖的类,开关买的圆形的,用电钻很轻松就能打出来。
最终成品就出来了,试了下,原电压13.3V。打算充到13.6V放车里,关键是这个电池真心猛,0.3V的电池区间打了30多AH,用5A的电流充了近6个小时。所以说做大电池一定买新的啊,要不万一出问题,要测试均衡,你这整个测试下来时间真是很可怕,除非你有大电流的测试设备(这个很贵很贵)。
好吧,开电压表看下。ok!挑个良辰吉日,老司机上车了!
拉着几十斤“炸药”开车?锂电池的这些事儿,你了解多少?
按照锂电池的能量密度换算,1kg的锂电池能够一次性释放出的能量相当于100克的TNT炸药,而且,锂电池非常敏感,不管是你手机、笔记本还是电动车里的锂电池都有可能变成一颗炸弹,而引爆它的前提条件就一个,那就是锂电池的热失控 。
可能大部分人都知道
电池短路会导致锂电池爆燃
其实,短路也是锂电池热失控的诱因之一
所有电池爆燃事故
本质上都可以归咎于锂电池组的热失控
热失控,简单的理解就是
当锂电池散热不良
积聚热量到一定温度
电池说爆就爆 !
手机时间用久会发热
但是手机只用一块电池
散热效果好
但是
电动车电池组由无数电芯堆叠!
比如说,特斯拉Model S
电池组由7000多节 18650锂电池组成
散热就成了大问题!
电池热管理有多重要
造电池的 比造汽车的 明白多了
当初特斯拉 向松下 买电池的时候
松下的态度就非常坚决
松下:
你连基本的热管理措施都没有
谁给你的勇气做电池组!
后来,特斯拉拿出热管理方案
松下松了口,但也约法三章
哎!
锂电池就是这样一个娇贵 的东西
温度太低 ,不行!
低温工作电池活性差
输出电量减少
还会减少电池使用寿命
温度太高 ,也不行!
一旦热失控就是天大的悲剧
18650锂电池属于NCA三元锂电池
这种电池虽然能量密度大
但引起热失控 的温度却不超过200℃
热管理系统 的作用就是把电池伺候好
——
把电池的温度保持在一个合适的范围内
通常这个温度在30℃左右
而且,要非常灵敏 和可靠
对于电动车而言
相比“三电” 系统关乎到厂商的“脸面”
热管理系统关乎的是厂商的“良心”
因为它涉及消费者生命财产安全
以刚才提到的特斯拉 为例
Model S采用的是一套液态热管理系统
扁平的冷却管道在电池组内S形布置
通过水和乙二醇混合的冷却剂将热量带走
特斯拉电池组中的冷却水道(箭头所示)
在该系统中
根据电池温度的不同
电池组的冷却液可以切换不同的回路
既可利用车头散热交换器 为电池进行降温
也能用电动机工作产生的温度来加热电池
特斯拉Model S车头散热交换器
同时管控7000多节 电池非常困难
不得不说特斯拉在电池热管理方面的确有一手
但先进的系统有时候难免也会出现纰漏
近期连续的几次特斯拉Model S自燃都和电池热失控有关,作为应对,今年5月份,特斯拉在线升级了热管理系统。
虽然特斯拉在热管理方面有一套办法
但天生为小型电器准备的 18650锂电池
有一处先天不足
那就是因为圆柱形表面积太小
导致的圆柱形电池天生散热性能不佳
而专门为电动车打造的
软包电芯 和方形电芯
在散热上则有着天然优势
宁德时代和比亚迪分别是最大的软包电池和方形电池供应商,这个宁德与上汽开发的电池组,扁平软包电芯更便于散热,而软包电芯之间采用了“芯片”级液冷片,进一步强化电池热管理性能。
电池液态热管理系统也被称为液冷 系统
在液冷 系统之外
风冷 和直冷
都是是电动车常用的电池热管理手段
风冷 是最早的电池热管理手段
风冷相比液冷
就好像吹风扇 对比冲凉
散热效果完全没得比
随着电动车性能的不断提升
纯电动车正在逐渐摒弃 风冷
风冷目前主要被用于电池组较小的
油电混动 和低性能电动车 上
丰田THS油电混动系统的电池组即采用了风冷系统
直冷 是利用制冷剂的气液转化带走热量
其原理类似于空调
冷却效果最好
但成本也最高
目前只有部分豪华品牌电动车采用
奔驰最新纯电动车型就采用了直冷电池组
时至今日液冷 正在成为电池热管理的主流
随着电动车整体性能的提升
液冷电池组已下探到价位较低的电动车上
起售价11.98万的名爵EZS采用了液冷电池组
写在最后
对能量的利用和管控能力,是人类文明的体现,锂电池作为一种能量密度极高的储能手段,目前依然是最理想的电动车驱动方式之一,虽然一起起电动车自燃事故让大家对锂电池谈虎色变,但就好比汽油车油箱里的汽油,尽管危险,但目前的技术手段已能够将其稳妥的驾驭,同样的,目前锂电池热管理技术已经成熟,但与此同时,需要的是厂商对锂电池热管理以及对消费者生命财产安全满怀敬畏之心。
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