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Re: [閒聊] 自組鈦酸鋰5號電瓶

看板biker (機車 摩托車)作者 (十元作家)時間1天前 (2024/12/27 11:21), 8小時前編輯推噓61(62推 1噓 84→)
留言147則, 50人參與, 1小時前最新討論串2/2 (看更多)
------------------------------ ※文極長且大量學理燒腦 不喜勿入 ------------------------------ -- 觀看前的小碎念： 這篇可能有點擋人財路 我會把一些市售品稍微拆解的圖片放上 但會把廠牌遮起來 避免光陽法務重演 也請各位在底下推文務必小心 = = 然後也不要站內我或該或不該買哪牌的電池 我沒收半毛錢 也怕被告 ㄏㄏ 然後這篇會講的很簡單很簡單 除了內容很長之外 保證猴子都能看懂 但因此舉例上可能就沒辦法100%的精確 還請見諒 -- 市面上出現許多 奇奇怪怪的的鋰鐵電池 「不會出事拉 這電池有保護板耶」 「鈦酸鋰電芯很安全拉 東芝的耶」 「這個銷售數量5000多耶 要有災情早有災情了」 今天就來說一說 鋰鐵電瓶的秘密 ------------------------------------------- 對我個人來說 鋰鐵電瓶 對於我個人來說　最重要的元件其實不是電芯種類 或是過充過放的保護 我說實話 過充過放保護 真的不是必要 有均衡板的情況下 可以透過外部監控取代之(電壓錶之類) 均衡板的設計 才是一顆鋰鐵電瓶的核心 -- 大功率電瓶裡頭　 單顆電池很難提供足夠的電壓　因此需要串聯多顆電池提升供電電壓 但當串聯多組電池時 電池數目越多 對於電壓差異就會越大 所以在組裝電池時 大家都會去量電池的內阻 甚至挑選同一廠牌與批號的電芯 目的就是盡可能讓電池互相的差異盡可能縮短 但這種差異 是物理限制上的差異 兩顆電池性能不相同 同一個媽媽生的國棟與統神 兩者個性不相同 甚至兩個雙胞胎正妹 也一定也會有哪裡不同 至於哪裡不同 可能外表可見 可能需要更深入的研究 ㄏㄏ 甚至是 原本兩個組裝時一樣的電芯 使用一段時間之後 其中一顆先老化了 雙胞胎正妹 一個嫁給了黑人 一個嫁給了韓國人 彼此的經歷不同 之類的 至於哪裡不同 各自有什麼樣的經歷 可能外表可見 可能需要更深入的研究 ㄏㄏ - 這會有什麼問題？ https://i.imgur.com/jGUIR0P.png
假設一個電池(電芯) 工作電壓是4.2V~2.75V 分別代表滿電時電壓 與沒電時的電壓 超過工作範圍 就會造成電池的損害 https://i.imgur.com/5ExENud.png
一顆電池的情況下 今天把這個電池接上一個會震動跳舞的電動兔兔玩偶 兔兔玩偶消耗功率為2.75V 1A 滿電時4.2V 到趨近於2.75V的時候需要截止 超過的話電池就過放死掉了 https://i.imgur.com/VgscyBP.png
那假設 今天這個震動跳舞的兔兔玩偶 需要比較大的功率 兔兔玩偶需要5.5V 1A 因此我串聯了兩顆電池 一顆電池提供4.2V~2.75V電壓 兩顆串聯提供了8.4V~5.5V電壓 到趨近於5.5V時需要截止 超過的話兩顆電池就過放死掉了 但 就是這個但 理想很豐滿 現實很骨感 兩顆電池勢必存在差異 https://i.imgur.com/uFPvHdr.png
因為內阻不同 性能不相同 導致兩顆電池相同時間充飽電後 一顆有4.2V 另一顆只有3V 導致串聯後電壓只有7.2V https://i.imgur.com/DgqAwtl.png
但此時 兔兔玩偶仍可以正常使用 因為截止電壓是5.5V ------- 串聯電流 I=I1=I2 串聯電壓 V=V1+V2 並聯電流 I=I1+I2 並聯電壓 V=V1=V2 ------- X電池輸出 3V電壓 1A電流 Y電池輸出 4.2V電壓 1A電流 串聯兩者流出的電流是一致的 這就有問題了 https://i.imgur.com/jB7wnIc.png
假設X電池先沒電了 電壓已經被消耗到剩下2.75V 但Y電池還勇的 還有3.8V 此時XY串聯 仍有6.55V 仍然還沒達到截止電壓 對於兔兔玩偶來說 6.55V仍是有電 電流一樣不會停 這時候繼續使用兔兔玩偶 對於X電池 電壓就降到<2.75V X電池就死掉了 ------ 對於充電來說 比起放電還要更危險 https://i.imgur.com/jigLkZA.png
假設一情況 充電器充電目標為8.4V 充電電流1A 電池Y 已經充飽了 電壓達到4.2V 電池X 還沒充飽 電壓仍在3V 對於我這個充電端來說 電壓仍在7.2V 充電端的目標很單純的只是想要把電池充到8.4V https://i.imgur.com/Iyx0mTG.png
這時候 電流仍繼續在跑 但Y電池已經達到4.2V了 卻仍有電流持續流進Y電池 就會把Y電池充到>4.2V 嚴重的話電池就會爆掉 燒起來 或冒煙 所以對於串連電池 過充過放 並不能從總輸出功率下去判斷 而是必須對單顆電池(電芯)下去判斷 即使總電壓沒超過的狀況 仍會導致串聯電池中的其中一顆電池的過充過放 絕對不是幾顆電芯串一串就能當電瓶用 跟炸彈沒兩樣 -------------------------------------------------- 這時候 均衡板的用處就來了 均衡板的功用就是 消除各電池之間的差異 使得各電池電壓相同 避免充電設備 或消耗設備 對單一電池(電芯)造成過充過放 均衡板有幾種電路架構 主動式： 1.電容式 優點：較精準 2.電感式 優點：較快效率 3.電源轉換器平衡 優點：單獨對各電芯監控充電 此方案不適用於汽機車電瓶系統 被動式： 電阻式 優點：可靠耐用 主動式： 把多餘的容量搬移到其他較少的容量使用 被動式： 把多餘的容量直接作用於電阻 轉化成熱量消耗掉 平衡判斷很簡單 用一顆50塊不到的IC先找出最高最低的電芯電壓 順便判斷殘餘電量是否過低(若低於門檻則不平衡 防止無限自耗電) 平衡條件也設定一下 比如說最高與最低電芯電壓差>0.01V就啟動 還是>0.05V啟動 就能對電量進行轉移或消耗 電路長怎樣呢 https://i.imgur.com/MNSEo7e.png
假設今天 遇到了電池不平衡的狀況 https://i.imgur.com/5A1n7Zb.png
這時候IC判斷 4.2V的電池 要將電量轉移到3V的電池 https://i.imgur.com/kXXT742.png
第一步 先對電容充電 IC使三極管開關 4.2V電池對電容充電 https://i.imgur.com/Fr1X0jj.png
第二步 4.2V電容對3V電池充電 因為電容跟開關非常快 循環個幾次就能把兩顆電池平衡好 非常方便 阿如果串多顆一點電池呢 一樣畫葫蘆 https://i.imgur.com/Ov3xh11.png
第一步 先對電容充電 IC使三極管開關 兩顆4.2V電池對C1C2充電 https://i.imgur.com/b6D3YXC.png
第二步 兩顆電容對3V電池充電 大概就這樣 電池均衡後 看電瓶總電壓才有意義 電池沒均衡前 根本不知道哪個電芯虧電 哪個電芯飽電 這時候談過充過放 都是枉然 ----------------------------------------------- 接下來 大家最喜歡的血流成河 再三聲明 以下產品 都是本人胡搞瞎搞的電路 就算是市售品 我也都不知道廠牌 如有雷同 純屬巧合 ------------------------------------------------ 一個好的鋰鐵電瓶 需要至少有幾個特點 1.良好的BMS保護 最低需求一定要有均衡板 過充過放特定情況反而會造成危險 隨喜 2.大電流進可能採用銅板 即使使用電線作為大電流路徑 仍要使用最低6AWG之粗度 3.洩壓閥設計 避免漏氣導致外殼無處洩壓進而炸裂 4.充足的緩衝與內部線路的固定包括絕緣保護 避免長期震動磨破電線造成短路 5.有品質的電芯 https://i.imgur.com/iKI6puo.png
A電瓶 電路絕緣可以做得更好 https://i.imgur.com/djVQOI3.png
熱縮套裡頭包著簡易被動均衡電路 電芯周圍無緩衝 會晃動撞擊 ---- https://i.imgur.com/5mnz7Qp.jpeg
B電瓶 大電流採用6AWG電線 平衡電路的電線可以稍微撿一下防火膠帶固定一下 電線往上連接BMS https://i.imgur.com/UyLklMD.jpeg
電感式均衡板 均衡板底下有做分層與電芯分開 格板材質不清楚 周圍用防火泡棉緩衝 ---- https://i.imgur.com/PpmAoKl.png
C電瓶 外殼防火材質 採用卡榫式的固定電芯避免碰撞 看起來是8AWG電線走大電流 實際待查 https://i.imgur.com/v4UfLGD.png
BMS給好給滿 有兩片 一片均衡 一片過電流 https://i.imgur.com/HbBdZRY.png
https://i.imgur.com/yz9e1QV.png
較高CCA的規格的款式 電瓶採用超級電容提升放電能力 ---- https://i.imgur.com/b3EDZgi.png
D電瓶 https://i.imgur.com/FYhXoqj.png
外殼防火材質 且具有洩壓閥門 大電流採用銅板連接 不走電線設計 內部BMS採用電阻式平衡板以及過電流偵測 有藍芽監控模組 布局很特殊 刻意讓過電流MOS中間沒有其他元件避免燒毀 ----- https://i.imgur.com/XxlNfG1.png
E電瓶 https://i.imgur.com/4HMW9Af.png
四顆電芯配四顆超級電容 上面蓋子只是固定用 沒有任何BMS均衡與保護 https://i.imgur.com/vCTSclt.png
珍珠板緩衝 非防火材質 誰買誰倒楣 以上 供參考 謝謝大家 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.172.68.247 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/biker/M.1735269673.A.E5B.html
推
12/27 11:28, 23小時前 , 1F
感謝分享！！
12/27 11:28, 1F
推
12/27 11:31, 23小時前 , 2F
你那個會震動跳舞的兔兔玩偶看起來很
12/27 11:31, 2F
→
12/27 11:31, 23小時前 , 3F
眼熟
12/27 11:31, 3F
推
12/27 11:36, 23小時前 , 4F
另外一提，鉛酸隨便串都能用是因為化學上自
12/27 11:36, 4F
→
12/27 11:36, 23小時前 , 5F
備過充後bypass(變成分解水，不會繼續充)
12/27 11:36, 5F
→
12/27 11:37, 23小時前 , 6F
能讓足夠的電流繼續流過去，充滿還沒飽的
12/27 11:37, 6F
→
12/27 11:41, 23小時前 , 7F
原廠給什麼就用什麼，三顆鉛一顆鋰
12/27 11:41, 7F
推
12/27 11:41, 23小時前 , 8F
推 知識
12/27 11:41, 8F
推
12/27 11:49, 23小時前 , 9F
這篇太中肯，為什麼我看到那個兔兔會想
12/27 11:49, 9F
→
12/27 11:49, 23小時前 , 10F
到其他地方
12/27 11:49, 10F
推
12/27 12:01, 23小時前 , 11F
求私訊廠牌型號選購建議
12/27 12:01, 11F
→
12/27 12:16, 23小時前 , 12F
這些電瓶有點眼熟
12/27 12:16, 12F
推
12/27 12:32, 22小時前 , 13F
為何不能用三元電池？？
12/27 12:32, 13F
我應該是沒有提到什麼類型的電芯不能使用這點 但只要記住 能量密度越大 越容易失控 受到非常規使用或特殊狀況的情境就會越危險 基本上使用任何鋰電類電瓶都要有完善的電路保護設計才是比較精確的使用前提
推
12/27 12:40, 22小時前 , 14F
推用心 回樓上 因為瞬間放電性能跟不
12/27 12:40, 14F
→
12/27 12:40, 22小時前 , 15F
上
12/27 12:40, 15F
※ 編輯: nowitzkixd (110.28.48.231 臺灣), 12/27/2024 12:48:57
推
12/27 12:47, 22小時前 , 16F
我竟然知道C跟E是誰...
12/27 12:47, 16F
→
12/27 12:51, 22小時前 , 17F
蠻好奇你對C的評價是還可以的意思嗎
12/27 12:51, 17F
推
12/27 12:53, 22小時前 , 18F
看起來B勉強及格，CD能買的意思
12/27 12:53, 18F
→
12/27 12:54, 22小時前 , 19F
天啊，E用了四年還好好的運氣真好
12/27 12:54, 19F
→
12/27 12:58, 22小時前 , 20F
鉛酸也是六格串起來的 其中一格充到沒水過
12/27 12:58, 20F
→
12/27 12:59, 22小時前 , 21F
過熱膨脹也是很常見...
12/27 12:59, 21F
推
12/27 13:09, 22小時前 , 22F
D應該是RCE汽車電池吧
12/27 13:09, 22F
推
12/27 13:14, 22小時前 , 23F
E太眼熟了
12/27 13:14, 23F
→
12/27 13:19, 22小時前 , 24F
磷酸鐵鋰和鈦酸鋰在安全性上 是天與地
12/27 13:19, 24F
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12/27 13:19, 22小時前 , 25F
的差別
12/27 13:19, 25F
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12/27 13:20, 22小時前 , 26F
東芝做SCiB安全性測試 電芯穿刺透過去
12/27 13:20, 26F
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12/27 13:20, 22小時前 , 27F
都燒不起來了
12/27 13:20, 27F
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12/27 13:21, 22小時前 , 28F
像首篇b8806貼的那支片
12/27 13:21, 28F
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12/27 13:21, 22小時前 , 29F
12/27 13:21, 29F
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12/27 13:22, 22小時前 , 30F
要嘛不是燒電芯而是燒電路板 要嘛就是
12/27 13:22, 30F
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12/27 13:22, 22小時前 , 31F
來路不明的電芯
12/27 13:22, 31F
推
12/27 13:52, 21小時前 , 32F
推
12/27 13:52, 32F
推
12/27 14:03, 21小時前 , 33F
E也太帥了
12/27 14:03, 33F
推
12/27 14:07, 21小時前 , 34F
推好文。臉書鈦酸鋰有兩個社團，有
12/27 14:07, 34F
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12/27 14:07, 21小時前 , 35F
興趣可以加入爬一下再比對N大這篇
12/27 14:07, 35F
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12/27 14:07, 21小時前 , 36F
文的一些照片會更有心得
12/27 14:07, 36F
推
12/27 14:23, 21小時前 , 37F
磷酸鐵鋰是陽極可以長期充到全滿，相對少燒
12/27 14:23, 37F
還有 73 則推文
還有 1 段內文
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12/27 21:28, 13小時前 , 111F
的其均衡電流可以不用那麼大
12/27 21:28, 111F
→
12/27 21:28, 13小時前 , 112F
這問題比你想得複雜上百倍，不是簡單的用或
12/27 21:28, 112F
→
12/27 21:28, 13小時前 , 113F
不用而已
12/27 21:28, 113F
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12/27 21:30, 13小時前 , 114F
上面圓柱指一般小型的，如18650、21700之類
12/27 21:30, 114F
統一回復一下 我個人認為 因為一開始沒問題 或個體誤差很小 後續兩年三年五年的持續by pass 這觀念 是比較不被認同的 對於我個人來說 只要為不同各體的串聯電芯 不論電芯類型 均衡板都有有其存在必要 這才是理論的良好電路設計 如同上面所說 不能隨便的用「可能的」電芯耐受性 就把電芯隨便的丟到一個 不適合他的工作環境 或是不安全的電路中 我個人認為這是不被准許的
推
12/27 21:31, 13小時前 , 115F
之所以說降低壽命是因為木桶理論 最弱
12/27 21:31, 115F
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12/27 21:31, 13小時前 , 116F
的那個電池持續在高負荷的狀態 決定了
12/27 21:31, 116F
→
12/27 21:31, 13小時前 , 117F
整組的壽命
12/27 21:31, 117F
推
12/27 21:31, 13小時前 , 118F
均衡板>保護板是沒有過充的前提。均衡板
12/27 21:31, 118F
→
12/27 21:31, 13小時前 , 119F
讓電芯平均充電，保護板防過充，功能不同
12/27 21:31, 119F
→
12/27 21:32, 13小時前 , 120F
，都是有存在意義
12/27 21:32, 120F
推
12/27 21:33, 13小時前 , 121F
不是都整合在一起了嗎？
12/27 21:33, 121F
因為鋰電池的過充放保護 是直接斷電 會使車輛ECU瞬間斷電 若發生在彎道上 會有不可預期後果(如內文所說) 據我所知 某些廠商在設計時是刻意不加入的 (認為比起過充放對電芯的傷害 ECU瞬間斷電對使用者造成的危險更大) 但會要求車輛安裝電壓監控 若發現電壓異常需立刻停駛
推
12/27 21:35, 13小時前 , 122F
有個大家沒想過的面向是，隨著老化當同一
12/27 21:35, 122F
→
12/27 21:35, 13小時前 , 123F
串電芯容量出現差異的時候，容量較低的電
12/27 21:35, 123F
→
12/27 21:35, 13小時前 , 124F
芯電壓更容易往上充，同時壓制其他電芯的
12/27 21:35, 124F
→
12/27 21:35, 13小時前 , 125F
充電空間。最終整個電瓶容量還是被的容量
12/27 21:35, 125F
→
12/27 21:35, 13小時前 , 126F
的電芯限制住
12/27 21:35, 126F
→
12/27 21:37, 13小時前 , 127F
控制晶片有些是整合在一起了，但均衡器外
12/27 21:37, 127F
→
12/27 21:37, 13小時前 , 128F
部還是要拉一些線路，沒拉就是沒有功能
12/27 21:37, 128F
推
12/27 21:40, 13小時前 , 129F
而且容量小的那顆總是先飽電先沒電，壽命循
12/27 21:40, 129F
→
12/27 21:40, 13小時前 , 130F
環的次數增加的比其他電芯快
12/27 21:40, 130F
推
12/27 21:42, 13小時前 , 131F
以前碩士有在研究PMIC只是後來被ic公司
12/27 21:42, 131F
→
12/27 21:42, 13小時前 , 132F
刷掉 去了封裝廠
12/27 21:42, 132F
推
12/27 21:44, 13小時前 , 133F
均勻分配各組員之間的工作負荷才能讓團
12/27 21:44, 133F
→
12/27 21:44, 13小時前 , 134F
隊走的長久
12/27 21:44, 134F
推
12/27 22:15, 13小時前 , 135F
最後一顆是勁x，我拆過一顆故障品
12/27 22:15, 135F
推
12/27 22:20, 13小時前 , 136F
R牌汽車也燒過幾次，私下和解
12/27 22:20, 136F
※ 編輯: nowitzkixd (1.172.68.247 臺灣), 12/28/2024 02:33:14
→
12/28 02:40, 8小時前 , 137F
昏倒 我的車用勁X 不過用了三年是沒什麼事
12/28 02:40, 137F
推
12/28 02:51, 8小時前 , 138F
買了二顆淘寶的都還OK 缺點是的電子
12/28 02:51, 138F
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12/28 02:51, 8小時前 , 139F
設備要充電的 請買大容量的 不然放
12/28 02:51, 139F
→
12/28 02:51, 8小時前 , 140F
電超快都回充不飽
12/28 02:51, 140F
推
12/28 06:54, 4小時前 , 141F
專業分享！長知識了，優文推
12/28 06:54, 141F
推
12/28 08:12, 3小時前 , 142F
推大司機，我的物理老師！然後那個是
12/28 08:12, 142F
→
12/28 08:12, 3小時前 , 143F
兔子？我書讀得少，你不要騙我
12/28 08:12, 143F
推
12/28 08:15, 3小時前 , 144F
E的蓋子顏色太眼熟了，原本蝦皮想買
12/28 08:15, 144F
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12/28 08:15, 3小時前 , 145F
顆來用的，幸好...
12/28 08:15, 145F
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12/28 09:31, 1小時前 , 146F
突然想到，E的四顆電芯配四顆超級電容
12/28 09:31, 146F
→
12/28 09:31, 1小時前 , 147F
那第5個電容的作用是?
12/28 09:31, 147F
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