本帖最后由 卡因 于 2021-5-4 14:29 编辑
经过半个月的学习、设计、数次购买材料,终于在2020年3月9日,开始制作18650三元锂电池组,下面开始叙述制作的过程。 一、焊接镍带 之前已经在每个电芯的正极贴上了绝缘垫圈,并把每个电芯都摆好放到了支架上,首先第一步就是将镍带用点焊机焊到电池的正负极上,下面是点焊的过程视频录像——点焊过程 我原本是计划焊两层镍片的,但是实际上并没有像想象中那么容易。刚开始我把点焊时间按卖家说的调成02,功率调成88,可点焊好的镍带,不知道是什么原因,很容易脱落,焊第二层的时候,第二层镍带会把第一层镍带粘起来,使得第一层镍带与电极分离。后来我只在第一面焊了两层镍带,另外三面都只焊了一层镍带。买点焊机的时候卖家送了我一小卷镍带,就焊得很牢,而我自己买的镍带,很多稍微一碰就脱了。我觉得无外乎有两个原因,一是我买的镍带太厚,我买的镍带是0.15毫米厚的,按理来说我的三百多的点焊机应该很容易焊才对。卖点焊机的说可能我买的不是镀镍钢带,有可能是纯镍,我觉得这个可能性不大;另一个可能是点焊机功率还不够,电流不够大。可能从淘宝上下单再买薄一些的镍带,从下单到收货要好几天,时间不等人,我为了抓紧时间,不再拖下去,尽快完工,于是将点焊机的点焊时间调长,功率调高,最后我把点焊时间调成05,功率调成90了,焊的瞬间焊点发红。最终我只在第一面焊了两层镍带,另外三面都只焊了一层。
两层镍带
一层镍带
焊接的过程并不是一帆风顺,因为焊点脱落,我撕掉了好几条焊好的镍带。几次不小心碰到造成短路,镍带瞬间被融化,我也被吓到了,好在心理素质还可以,定了定神继续。后期使用过程中还是有镍带焊点脱落的情况出现,所有后来我把双层的镍带全都撕掉了,换成单层镍带,用法拉电容点焊机进行点焊,并且把原先的焊点都加焊了几次,再在每个极柱上增加了几个焊点
二、改造车子
1.做坐桶底板。 两组电池放到坐桶里后,比预想占的空间要大,有点搁着坐板。为了增大坐桶空间,降低电池高度,我把坐板底部的盖子取掉,用装修时候用剩下的免漆背板做了了一块与坐桶底部一样的木板,以下是我据板子的视频 据板子
最后在背板底部打了一圈免钉胶,将它固定在坐桶里。这是之前的坐桶
现在的坐桶
背板厚8毫米,绝缘又结实,比原来的塑料盖子好多了,坐桶空间多了将近2厘米。 2.装两进一出空气开关。 锂电池做好后,原来的铅酸电池还要作为备用电池继续使用。为了达到这个目的,我要将之前的一进一出空气开关换成两进一出的空气开关。坐桶原来的开孔不够大,我在手电钻上装了个小锯片
用这个小锯片在原来空气开关的位置开槽,又用10毫米的钻头在拧螺丝的位置打眼,方便拧螺丝,装好后就是这样的,如图
3.装充电插座。 为了减少电池移动次数,尽量少地移动电池,充电的时候,也不用把电池取出来。我想在原来铅酸电池的充电口下面安装一个锂电池的充电口,还是用的那把手电钻和小锯片,在下面切了一个方形的小口,装螺丝的地方用小钻头打眼,用螺丝螺母拧紧。装好后,上面是铅酸电池充电口,下面是锂电池充电口,如下图
4.坐桶开孔, 为了能让锂电池的线接到车上,我在坐桶的前后分别各开了一个孔,如图
坐桶后面开孔
坐桶前面开孔 开孔用的还是那把手电钻,开孔器是我在闲鱼上花12块9买的,如图
开孔器
开孔器装好后 5.车头开孔。 为了安装库仑计在车头,方便实时查看电池状态,我用小锯片在车头开了一个方形孔,
三、贴青稞纸。 为了做好绝缘,焊好镍带后,我在电池的的六个面都分别贴上了青稞纸,
两组电池要叠放,青稞纸比较博,单用青稞纸隔开还是不太保险,我据了一块背板夹在两组电池中间将电池隔开,确保绝缘不短路。
四、接线。 这一步包括很多各种线,其中最复杂的就是电池之间的接线和电池与车子之间的接线了。 1.电池的接线。 我将12并20串的电池平均分成两组12并10串的两部分,两部分用铜线连接起来。为了保证大电流不发热,我用的是10平方的多股铜线,为了增大铜线与镍片的接触面积,我将镍带的很长一部分都焊上铜线,如图。
这一步其实是有点问题的,在焊接铜线的时候,虽然不是在电极上焊接,但热量有可能会传导到电极,损坏电池,在以后的使用过程中有可能会造成漏液。 总正极我也是用的10平方的多股铜线焊接的,另外两根分别是充电用的4平方单股铜线和连接库仑计的1平方单股铜线。总负极我用的是两根4平方的单股铜线,因为我觉得10平方的铜线太粗了,两根4平方的虽然细一些,但加起来有8平方,也绝对够用了,还有一个原因是考虑到下一步接保护板。
电池总正极和总负极接线 焊接的时候比较危险,在最后焊接总正极的时候,焊锡碰到了总负极,造成短路,焊锡瞬间报炸,“砰”的一声,眼前一片白光,焊锡瞬间融化,吓死我了。好在人没事,电池没有大碍,只是正极的镍带有一点点融化了。 2.保护板和主动均衡模块的接线 保护板和主动均衡模块的线排接线是一样的,所以我将两者在每串电池的接头都拧在了一起,再焊接到预留出的镍带上。焊好后用万用表检查线排接头处的电压,确认接头电压依次递增无误后,才插到保护板和主动均衡模块上。然后在两块板子下面打上免钉胶,粘到电池上方的青稞纸上固定好。保护板的B-口有两个,两个口是连通的,为了增大电线的接入横截面积,我将电池总负极的两根4平方的单股铜线分别用锡焊接到了保护板B-的两个口上。同样的C-也有两个口,也是连通的,我也分别焊接了两根4平方的单股铜线。这一步说起来容易,其实做起来很复杂,两块板子的线排不能出错,否则会烧板,锡焊很考验焊工,我上次焊电路板还是08年大一的时候,好多年没碰过焊笔和焊锡了。最后焊好后如图
最后量了一下保护板的输出负极到电池正极的电压,和电池负极到电池正极的电压,是一样的。接好后,为了美观,也为了更好的绝缘,我在最外侧又包了一层青稞纸,如图
为了固定电池,我在4个侧面分别垫了1块木板,并用纤维胶带缠紧,这下电池组就固定好了
最后在外面用热缩套膜套好,这个电池组就算是做好了
本想做个木箱子装起来的,可是坐桶空间不够,电池做大了,放不下,就不做了。 3.充电插座的接线 我买的充电器标称最大13A充电电流(库仑计显示只有10A多一点),我计算后觉得用4平方的铜线已绰绰有余,于是在充电插座后面的正负极接线处分别用锡焊了4平方的单股铜线。
这一步我认为是焊接里最难的一步了,我是把插座装到车子下面后,把电线绑在插座后面的接头处,跪在地上焊的,最后准备收工的时候,用电压表量两个充电口,没有电压,检查发现正极接头脱焊了......然后又返工,那晚加班到了4点钟,躺上床后又睡不着,眯着眼睛到8点起床又去上班,好累......
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