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电动车铅酸不给力了,改装三元锂电池组,流水贴今天已经交作业!!!!

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发表于 2014-2-28 17:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 linyingzhi2001 于 2014-3-13 01:15 编辑

-->   01楼是三元锂电压、内阻测量,准备放电。
-->   05楼是电池的放电过程。
-->   12楼是电池容量测试结果。
-->   38楼是锂电池的17串保护板拆解。
-->   43楼是锂电池预处理(防护+美化)
-->   49楼是锂电池充电器拆解。
-->   56楼进行锂电池组的制作(一部分)。
-->   61楼 锂电池组剩余部分继续组装。
-->   62楼 锂电总装后整组电池测容,电池箱制作,附电动车车架改装。
-->   64楼 改装后第一次跑远路。



    我2010年11月买的电动车,车子自带天能60V 20AH的铅酸电池,历经3年多原本60KM的续航能力,现在所剩无几了,估计20KM左右,跑远路一个来回居然要花6元钱快充,实在是花了钱还耽误时间。

    年前是没时间了,忙的要死要活的,这不年后空闲些了,我自己是做18650型的锂电池的,锂电的特性当然熟知,铅酸就不考虑了,循环次数少,寿命实在是不行,尤其是冬天容量衰减的太多了,污染还严重。
    前几天买了些三洋的大单体锂电池,4.2V的三元材料,容量标36AH(容量未知,现在正在测试中,看最下面的图)。    尺寸(全围):310mm*250mm*7.5mm    主体尺寸:270mm*210mm*7.5mm
20140227_131231.jpg

20140227_131201.jpg
20140227_131323.jpg





   我之所以选择三元锂主要的逻辑是这样的:
1.磷酸铁锂理论循环寿命是2000次,三元锂的循环寿命是1000次,虽然三元不如铁锂,再往下看。
2.价格方面20AH的磷酸铁锂大单体比如A123完美的锂电恐怕要65元-85元左右,同等价格范围的三洋的三元锂可以买到36AH。
3.再来假设单片价格一样的情况下(不考虑容量先)组60V左右的电池组,磷酸铁锂要20片,三元锂要17片,三元还要便宜些。
4.整组电池相同电压和容量的情况下,三元锂要比磷酸铁锂份量轻,体积小,能量密度大(意味着续航要有优势些)。
5.整组电池相同价格的情况下,磷酸铁锂只能买到20AH,三元锂可以买到36AH(这个数据不是绝对的,但是基本相差不大)
6.我们再回来谈循环寿命,两组同样价格的锂电池(我指的是铁锂和三元),假设20AH的磷酸铁锂电量一天刚好用完,那么需要一天一充,三元锂就还剩余16AH,就不必一天一充。相当于铁锂充3天,三元锂只要3天充2次。那么假设铁锂一年充300次的话,三元锂同样用法只要充200次。另外在紧急情况下要跑非常远的路,三元锂电充一次电,续航能力几乎是磷酸铁锂的2倍,路程也是就是几乎2倍的关系。

    最后我还是选择了三元锂,毕竟容量对我的诱惑更大些。

    我随意拿了一片这种电池出来,看外观不错,电极完美,电极是一体原装的,很多A123或三洋的大单体都是剪电极的货,卖出前是激光接的电极。
    电池的内阻很好,都是1毫欧的,电压2.9V左右(估计是大厂分容测试后的,否则应该3.7V)
20140227_130948.jpg
20140227_131117.jpg

    我昨天晚上充了一片,先是用可调电源调节到4.2V直充电池数个小时(5A电流),再在下班前用MX1879充电板,前级限流到2.5A,怕出意外给板子使用了风扇冷却,充了一个晚上。

    今天到店里以后,测量电池电压为4.195V,我再用0.5A的小电流补充了1个多小时后电流降到0.2A,电压到了4.22V,额,应该差不多了。
     从柜台下面翻出艾德克斯的电子负载,给设定电流10A,截止2.75V,放电测容量。。。。。

20140227_132057.jpg
20140227_132121.jpg
20140228_140354.jpg
20140228_140429.jpg
20140228_140449.jpg
20140228_140516.jpg
20140228_140550.jpg
20140228_141639.jpg
20140228_144337.jpg
20140228_154844.jpg

上图已经放出了17.260ah,电压还有3.8415V,截止目前还在继续放电中,不知道能不能达到36AH,今天气温在13-14(室内16度)样子。。。。接着我只能等待,再等待。。。。。。。

帖子未完,待续。。。。(后面还有组装电池和改装电动车的节目)










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发表于 2014-2-28 18:04 | 显示全部楼层
这电池给力哈

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发表于 2014-2-28 18:04 | 显示全部楼层
保护板发上来看看。应该也很牛把

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 楼主| 发表于 2014-2-28 18:17 | 显示全部楼层
追求真理 发表于 2014-2-28 18:04
保护板发上来看看。应该也很牛把

保护板先慢点,电池还没测试好。呵呵。

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 楼主| 发表于 2014-2-28 18:20 | 显示全部楼层
20140228_173215.jpg
哇哈哈,快结束了,当前34.511AH了,破处(36AH)貌似非常容易啊!!!!

再等等。。。。。。。。。

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发表于 2014-2-28 18:21 | 显示全部楼层
这个组装出来一定很棒,顶一下

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发表于 2014-2-28 18:35 | 显示全部楼层
持续关注高手楼主,对了,楼主的18650电池2600左右容量的有没有货啊,想买几节给手电筒用,还有我的收音机,楼主方便回复我一下

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发表于 2014-2-28 19:31 | 显示全部楼层
这电车怕是要NB的一蹋糊涂了

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发表于 2014-2-28 19:49 | 显示全部楼层
楼主不能这样算啊,你是做锂电池生意的,搞到锂电的成本自然低。要是做电动车生意的,还是铅电合算。普通用户就更是铅电合算。

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 楼主| 发表于 2014-2-28 20:46 | 显示全部楼层
静夜思月晖 发表于 2014-2-28 18:35
持续关注高手楼主,对了,楼主的18650电池2600左右容量的有没有货啊,想买几节给手电筒用,还有我的收音机 ...

有货的,但是外皮有胶水残留

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 楼主| 发表于 2014-2-28 21:39 | 显示全部楼层
本帖最后由 linyingzhi2001 于 2014-2-28 21:41 编辑
snoopy8008 发表于 2014-2-28 19:49
楼主不能这样算啊,你是做锂电池生意的,搞到锂电的成本自然低。要是做电动车生意的,还是铅电合算。普通用 ...

大单体动力锂电池我可没有渠道哦,我也是某宝上搜:“三洋 36AH”,随便找的。


至于说到已经是商业化的电动车,当然它的成本越低,越是好卖。好多顾客认为只要能骑就行,车子的质量,车子的续航,车子的舒适一般不是最重要或者说不是最敏感的。


但是作为一个电子DIY爱好者,首先想到的是在自己的动手能力下,能花最小的钱做最完美的事情,或者说是效费比最大化。


这里我首先不否认你的观点,我认同你的想法,但是对于有动手能力的DIYer,总想搞些自己制造的东西,既体现了价值,又把事情做好。


至于锂电是否合算或值得,对于平时本来就扣扣缩缩不舍得花一分钱的人就别指望了,这类人排除。我们这里只谈合不合算,只谈可行性。首先说铅酸,它经济、安全、技术成熟、运行要求低(不需保护,不需要精确的充电设备),缺点是:能量密度小,自重大,循环次数少,对环境温度非常敏感,污染很大,这些大家都十分清楚。再说锂电,优点和缺点基本和铅酸是相反的。


    就拿我准备制作的电池来说,成本大概是如下:17片电池*70元=1190元,保护板80A同口=180元,若干制作辅助材料(单、双面胶带)30元,其他材料(绝缘、隔离等)基本都是能免费找到的。总价在1400元多吧。铅酸的话新买一组5块12V20A的电池的是800元左右。   三元锂电36AH按一年充200次,1000/200次=5年。铅酸的话同样使用频率,也就1年就到了循环寿命了(300次算),两年买2组铅酸也得花800元+550元(以旧换新)=1350元吧。只是用铅酸的话好处只有一个,不用一次性拿好多钱出来,比较容易接受。锂电的话就要上千元了,一般觉得会贵些。










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 楼主| 发表于 2014-2-28 21:53 | 显示全部楼层
      漫长的放电总算告一段落,今天气温不高,才16度(室内),本以为锂电池对气温也是比较敏感的(但比铅酸好些),没想到低温对容量衰减不是非常明显,略有点(买同款三元锂的买家高温下测得37.x AH),我测得的容量是36.616AH,这点确实没想到,在没开始测的时候,我想容量能到33AH-34AH我就觉得非常满意了。果然三元材料比起钴酸锂和锰酸锂要好,之前没有接触过三元材料。包括我销售的18650,应该都是钴酸锂或锰酸锂材料的,容量在低温下都要损失5%以上。


20140228_174716[1].jpg

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发表于 2014-2-28 22:46 | 显示全部楼层
这电池容量大呀!在贵店买的三洋-大红袍-18650,也是足足的2400多毫安放电量呀

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发表于 2014-2-28 22:49 | 显示全部楼层
我的电瓶车和你的一样,也是60v  20ah的,开始的时候是3天一充,现在过去1年多了 ,一天一充,还没有考虑好要不要换电池呢

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发表于 2014-2-28 22:53 | 显示全部楼层
看来电池不错啊,100元好像见有120A的,不知道如何。用上那个不更牛B,估计充电板不好搞。

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 楼主| 发表于 2014-3-1 00:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 linyingzhi2001 于 2014-3-1 00:23 编辑
tgl97141155 发表于 2014-2-28 22:49
我的电瓶车和你的一样,也是60v  20ah的,开始的时候是3天一充,现在过去1年多了 ,一天一充,还没有考虑好 ...

铅酸充放300次以后惨不忍睹。
满打满算,5块12V20A的wh(瓦时)=12V*20AH*5块=1200wh ,重70斤多。
17块36AH的电池组的wh=3.7V*36AH*17块=2264wh,重28斤(含保护板,不含别的:外壳、绝缘)
你的铅酸报废后卖了(每节50元),可以考虑一下锂电。

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关键是锂电池的均衡要好,我用了5年的磷酸铁锂电池,48v的车子,32片5ah的,近期拆开测试了一下,有的容量在4.4ah,有的只有2.3ah了。

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锂电要平衡充的,特别是动力电池,要不用着用着就相差好远了,还最怕有过放的,过放就基本完了。

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linyingzhi2001 发表于 2014-2-28 20:46
有货的,但是外皮有胶水残留

那麻烦给个链接我看看去。谢了

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当初不懂上当受骗,信卖家说保有8AH容量,买了两组10AH/48V的二手锂电,到手两组并联只能骑30KM

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太给力了,这家伙要是做后备电源也是挺棒的哦,停电后,电脑打印机网络可以用,就不碍事。

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我的用了一年多了没有问题

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现在要是只买5块电瓶还要800多,用旧电瓶再换点钱出来也就200多

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哪买的链接看看!我倒是也换换

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谢谢分享这么详细

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本帖最后由 abc379 于 2014-3-1 11:52 编辑


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楼主60V20AH才跑60KM啊!估计电摩自重原因了,我的24V10AH就能跑20KM,一直用铅酸,自制控制器没有低压保护,有时放到跑不动了,就这样还是3年换一次很皮实,低温性能磷酸还不如铅酸,三元锂就不知道了,也曾想换锂电但不容易买到过硬的电芯和保护板,太难挑放弃了。

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 楼主| 发表于 2014-3-1 13:41 | 显示全部楼层
wjr888 发表于 2014-3-1 12:03
楼主60V20AH才跑60KM啊!估计电摩自重原因了,我的24V10AH就能跑20KM,一直用铅酸,自制控制器没有低压保护 ...

的确是电摩,最高速的话跑40KM(控制器超速档),我这也是第一次买大单体动力锂电池,从开始下手就没打算能买到足容量的,毕竟某宝上大单体锂电不靠谱的太多。想着如果36AH的能到30AH也算是没有买亏的想法就买了些回来,没想到容量是足的,我挑的测试电池还是磕到一个角的,品相不是很整齐的。

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 楼主| 发表于 2014-3-1 13:49 | 显示全部楼层
banguangan 发表于 2014-3-1 01:49
关键是锂电池的均衡要好,我用了5年的磷酸铁锂电池,48v的车子,32片5ah的,近期拆开测试了一下,有的容量 ...

你的说法我觉得意思应该反一反,应该是购买品牌好、一致性好的锂电,电动车保护板只要不是过分便宜(最好150-250元之间的),一般都有均衡。就好比一个不好的学生,老师再教也困难,反之一个好学生,老师在旁边略加指导,就可以取得好成绩。  分体电池,如果单体一致性不好,容易出现不平衡。我想尽量选单个大体。

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 楼主| 发表于 2014-3-1 14:07 | 显示全部楼层
静夜思月晖 发表于 2014-3-1 08:55
那麻烦给个链接我看看去。谢了

进店铺自己看,http://huanghuijin.taobao.com/,你如果2600mah的需要的多,我手头9节的有一整组全新未拆带保护板的,外观无胶水、破皮。如果要的是单节的话,基本都是胶水或破皮。

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电池性能不错啊~是70一片吗?

接下来就是测一致性了,如果有分容保障那就更好了。

LZ一年后记得来反馈容量情况哦~

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浩祺心 发表于 2014-3-1 09:12
太给力了,这家伙要是做后备电源也是挺棒的哦,停电后,电脑打印机网络可以用,就不碍事。

北京这里我没遇到过停电,除了没费了时候, 但是老家不同,新楼区,物业不好,据现在住进去的人说电梯和水电,搞不好就停,所以我回去的话,就会考虑这个问题。

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linyingzhi2001 发表于 2014-2-28 21:39
大单体动力锂电池我可没有渠道哦,我也是某宝上搜:“三洋 36AH”,随便找的。

我的原来用锂离子24V10Ah,用2年之后内阻变大,稍微一用力电池就保护了。
现在用磷酸铁锂24V20Ah,今天跑了大约36公里的路,在33公里以前,车子还能飞,到33的时候感觉到没劲了,再走不到一站地,就彻底保护了。放电平台太平稳了也不好,说没电就没电了。
个人没有条件分容,没条件焊铝,只能买做好的电池组,电池盒也不合适,又花钱做的盒子、改的车子,第一块电池花了500,第二块就一千多了,手里没家伙的还是尽力不要考虑改装。

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发表于 2014-3-2 00:02 | 显示全部楼层
重量輕了,那也省了能量

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 楼主| 发表于 2014-3-2 00:06 | 显示全部楼层
浩祺心 发表于 2014-3-1 15:31
北京这里我没遇到过停电,除了没费了时候, 但是老家不同,新楼区,物业不好,据现在住进去的人说电梯和 ...

我好奇浩祺心老师的老家是哪里的,怎么还会经常停电??

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 楼主| 发表于 2014-3-2 00:21 | 显示全部楼层
snoopy8008 发表于 2014-3-1 23:01
我的原来用锂离子24V10Ah,用2年之后内阻变大,稍微一用力电池就保护了。
现在用磷酸铁锂24V20Ah,今天 ...

工具是必须的,否则空手怎么做啊?哈哈。
1.先说分容,几乎全部的人都无法进行分容,没有设备。可以做的是用内阻仪和万用表检测出电池中数据最差的那块,进行抽测。用到的工具有:内阻表、万用表和电子负载。
2.再说焊接,如果碰到无法焊接的材料比如铝电极,那么就用螺丝和螺帽紧固即可。用到的工具有:手电钻、螺丝刀、小扳手,买些紫铜接线耳随螺丝一起拧在电极上,用来接保护板的平衡线。
3.电池盒的话可以自制,如果原来的铅酸电池铁箱子里可以放的话,可以用0.8CM亚克力做个密封防水的外壳。用到的工具有:木工刨、钩刀、氯仿粘合剂。

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 楼主| 发表于 2014-3-2 00:34 | 显示全部楼层
今天因为订购的布基强力胶带没有到,电池的两边封装边无法折叠粘贴了(把两翼封边折叠到电池上,用胶带粘好,这样做是为了美化处理和防护处理)。


下班前,我拿出17串的电池保护板,拆开看了看,没有看出什么门道来,也不知道算好不好。


晒几张图看看。
20140301_222611[1].jpg

20140301_222706[1].jpg

20140301_222819[1].jpg

20140301_222941[1].jpg

有谁知道这种保护板用的是什么类型的保护芯片?我看看都是分立的原件。

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发表于 2014-3-2 11:46 | 显示全部楼层
linyingzhi2001 发表于 2014-3-2 00:34
今天因为订购的布基强力胶带没有到,电池的两边封装边无法折叠粘贴了(把两翼封边折叠到电池上,用胶带粘好 ...

那些5脚管应该就是芯片或功能器件吧!

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发表于 2014-3-2 18:51 | 显示全部楼层
linyingzhi2001 发表于 2014-3-2 00:34
今天因为订购的布基强力胶带没有到,电池的两边封装边无法折叠粘贴了(把两翼封边折叠到电池上,用胶带粘好 ...

80A的充电板够用了吗?网上好象有卖16串120A的{60V(16串)大电流锂电池保护板(充电10A/放电30A/过流保护120A)}150元,因为我的电摩也是60V20A的,还未到两年,平时走路不是很多刚买来是是三天或四天一充,现在要两天一充了,想看你测试效果,到时我都想换锂电用。

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发表于 2014-3-2 18:57 | 显示全部楼层
还有究竟是17串好还是16串好?满电时17串*4.2V=71.4V,接近无电时17串*3.3V=56.1V;而满电时16串*4.2V=67.2V,接近无电时16串*3.3V=52.8V

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 楼主| 发表于 2014-3-2 23:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 linyingzhi2001 于 2014-3-2 23:20 编辑
dahai 发表于 2014-3-2 18:57
还有究竟是17串好还是16串好?满电时17串*4.2V=71.4V,接近无电时17串*3.3V=56.1V;而满电时16串*4.2V=67.2 ...

16串的满电电压是67.2V,与铅酸60V满电一致(13.5V*5块=67.5V),这样子替换后速度和原来一致。


如果用17串(满电是71.4V),替换60V铅酸后,由于电压增加,所以速度也将增加。


另外也许你还想问:16串锂电和17串锂电有什么区别。
1.电压是最明显的差别,第一区别(废话)。
2.续航也不一样。打个比方:如果用本帖的36AH的大单体三元锂电池。16串能量=3.7V*36AH/块*16块=2131.2Wh
    17串能量是3.7V*36AH/块*17块=2264.4Wh。所以续航里程也不一样。

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 楼主| 发表于 2014-3-2 23:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 linyingzhi2001 于 2014-3-2 23:49 编辑

今天,我说说我的改装锂电池的行动进行到了哪一步,请往下看。


胶带到了,今天也没太着急要全部完工电池组,而是先做了个电池体防护和美化措施。


用到的胶带有两种,第一种是大家都认识的:茶色高温胶带,
第二种胶带不常见:布基强力胶带(银色款),一般用来补PVC布漏水等,非常黏不怕水。


1.jpg 2.jpg



下面我介绍一下制作过程。(每个人制作锂电池方法不一样,不喜可以喷,我能理解)
3.jpg

4.jpg

5.jpg

6.jpg

7.jpg

8.jpg

9.jpg

10.jpg

11.jpg

12.jpg



我持续做好几块以后,拍了张成品与未处理的对比图,大家看看一对比就明显看出差异。
13.jpg



下面是电池已经全部贴好胶带,附上:长、宽、高。
14.jpg

15.jpg

16.jpg



统计好电池的尺寸后,我发现电池侧着竖起来,可以完美放进原来的铅酸电池盒子里。
但是这样直接放进去可不行,电池体长期侧着放置可吃不消颠簸,我接着打算将每一片电池之间夹一片1mm
厚的玻纤板(绝缘板),板子每边都比电池大5mm左右,这样子电池分量被玻纤板支撑,不会对电池
直接伤害。电池和玻纤板之间用强力双面胶固定,可以保证万无一失。


接下来几天就将把这个设想实施起来,直播将继续。。。。。。。。
谢谢关注,未完待续!


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发表于 2014-3-3 09:59 | 显示全部楼层
这个帖子不错啊,以前我有个48V450W电机的电动车,电池用13串35Ah的锂电,重量跟楼主的差不多,当时没找到合适的保护板,就没上保护板用了2年,一个礼拜充一次电很爽。电池三个方向不管怎么放就是尺寸超一点,于是就45度斜角斜着放进去了。因为是实验电池需要测单体容量,2年后拿过来测试都在31~32Ah之间。但是因为斜着放的最边上那两支由于颠簸铝塑膜表皮有破损,铝层已经破了,就剩下最里面的PP层,好险。幸好拿过来测试了,不然就悲剧了。车子现在闲置了1年多了,最近想着用8Ah的动力电池再组一个电池组呢,一天充一次。

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 楼主| 发表于 2014-3-3 18:59 | 显示全部楼层
freesl 发表于 2014-3-3 09:59
这个帖子不错啊,以前我有个48V450W电机的电动车,电池用13串35Ah的锂电,重量跟楼主的差不多,当时没找到 ...

你用8AH的动力电池,那有什么好的电池推荐一下呢?小的电自用不错。

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linyingzhi2001 发表于 2014-3-3 18:59
你用8AH的动力电池,那有什么好的电池推荐一下呢?小的电自用不错。

8HP.jpg
这个是混合动力汽车用的8Ah动力电池,倍率好像是8C的。
原先放13串35Ah的壳里,这个电池只能放13串16Ah(2并13串)。
所以这体积比起电动自行车专用的锂电,大了很多。

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发表于 2014-3-4 10:42 | 显示全部楼层
等楼主最终结果,我的电池也不行了,准备学楼主的试试

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 楼主| 发表于 2014-3-5 00:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 linyingzhi2001 于 2014-3-5 11:23 编辑
freesl 发表于 2014-3-4 09:16
这个是混合动力汽车用的8Ah动力电池,倍率好像是8C的。
原先放13串35Ah的壳里,这个电池只能放13串16A ...


这个电池看上去不错,镍片宽大,负载能力应该不错,不知道价格如何,个人感觉2并组个电池组容量可以满足大多数上班族的骑行距离了。

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 楼主| 发表于 2014-3-5 00:48 | 显示全部楼层
本帖最后由 linyingzhi2001 于 2014-3-5 00:51 编辑
cdmxp 发表于 2014-3-4 10:42
等楼主最终结果,我的电池也不行了,准备学楼主的试试

等我最终结果,恐怕还需要几天,因为我并不是立马急需要替换掉老的电瓶组的,制作过程是今天做些,明天做些,后天再做些。。。。。。。。。。。。




锂电池组装还需要几天后进行,整个帖子发表到这里,我们忘了聊一个关键配件,那就是充电器。


锂电池向来是以容量大,循环寿命长,还有一个就是充电快的特点,我的电池组如果装好,大电流


快速充电是必须的,我可不想像以前铅酸电池那样充电充一个晚上,可怜的2-3A的电流,慢慢的煎熬


那脆弱的铅酸极板,至于快充的话就更不争气,用不了多少次铅酸就大肚子了。

我看中了一款锂电快充:
20140304_215622_lls.jpg

参数是:71.4V,10A。




我弄了一个最最常见的体积的铅酸充电器和锂电快充对比了一下
(下面黑色塑料的这种充电器一般48V和60V的都是这个样)
20140304_215801_lls.jpg

对比一下可以明显看出体积有差别。




那我们把锂电快充拆解开来看看,里面到底是什么样子的
20140304_220019.jpg

20140304_220054.jpg

20140304_220049.jpg

20140304_220123.jpg

20140304_220102.jpg

20140304_220146.jpg

20140304_220154.jpg

20140304_220043.jpg

电源的用料还是比较充足的,特别是加入的单片机,它使得充电器有了更丰富的功能:过热、欠流欠压、过流过压、延时启动、充满自停、连续工作12小时自停等完善的保护。


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发表于 2014-3-6 12:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 freesl 于 2014-3-6 12:58 编辑
linyingzhi2001 发表于 2014-3-5 00:10
这个电池看上去不错,镍片宽大,负载能力应该不错,不知道价格如何,个人感觉2并组个电池组容量可以满 ...

这电池标称7C还是8C忘了,按低的说吧,7C倍率即56A的电流充、放循环1800次以上。
价格应该是  ≥  你这个电池,所以别指望了...


我要做那个13S的,做实验剩下的电池零星凑的,
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