Инструкция по сборке LiFePO4 аккумулятора

Литий-железо-фосфатные батареи устанавливаются на электромобили, гольфкары, велосипеды и самокаты на электротяге, складскую технику, катера, ИБП и другое оборудование, требующее стабильного напряжения. Собираются такие источники питания из нескольких аккумуляторов LiFePO4 по определенной схеме – в зависимости от необходимых значений емкости и напряжения. При последовательном соединении наращивается напряжение, а при параллельном – емкость.

Схема сборкиLiFePO4 аккумуляторов

В отличие от остальных Li-ionэлементов питания, аккумуляторы с типом химии LiFePO4 имеют номинальное напряжение 3,2–3,3 В.Рабочее напряжение у LFPячеек колеблется от 3,6 В в полностью заряженном состоянии до 3 Вв разряженном. Допускается дальнейший разряд до 2,8 В. Последующее уменьшение напряжения считается глубоким разрядом и провоцирует необратимое повреждение аккумуляторов.

При последовательном соединении LFPаккумуляторов их напряжение суммируется:

• при соединении 4 ячеек (схема 4S) –получаем АКБ напряжением 12 В (в полностью заряженном состоянии – 4х3,65=14,6 В);
• при схеме 8S – получаем батарею на 24 В (в заряженном состоянии – 29,2 В);
• при схеме 12S – АКБ на 36 В (на максимуме 43,8 В);
• при 16S – АКБ на 48В(максимально 58,4 В) и т.д.

Параллельное соединение ячеек приводит к набору емкости. Например, батарея, собранная по схеме 16S10Pиз ячеек емкостью 6000 мАч, имеет напряжение 48 Ви емкость 60 Ач.

Как собрать АКБ из LiFePO4 аккумуляторов

В вопросе, как собрать из LiFePO4 аккумуляторов батарею с нужными характеристиками, есть немало подводных камней. Обращаться с литиевыми аккумуляторами нужно осторожно, ведь в них сконцентрирована немалая энергия. Работы нужно выполнять в защитных очках и со знанием дела. При отсутствии навыков обращения с литиевыми аккумуляторами и выполнения точечной сварки лучше поручить сборку АКБ профессионалам.

Для самостоятельной сборки из LiFePO4 аккумуляторов батареи с заданными рабочими параметрами понадобятся:

• LFPэлементы питания в достаточном количестве;
• вольтметр и омметр;
• аппарат для контактной сварки;
• BMSплата с подходящими характеристиками;
• электроизоляционные материалы;
• коннекторы, кабель;
• зарядное устройство с параметрами 1S, 3,65 В, CC/CV, 0,1–5 А.

Инструкция по сборке LFPбатареи

Внимание! Алгоритм сборки литий-железо-фосфатной АКБ приведен в ознакомительных целях, чтобы создать представление о процессе создания аккумуляторных батарей, но не является полноценным описанием технологии или руководством к действию.

Перед соединением элементов в батарею нужно выяснить подходящий вариант их последовательно-параллельной сборки. Дальнейший алгоритм действий таков:

1. Отбираются элементы с одинаковым напряжением и внутренним сопротивлением.Желательно купить их из одной партии.
2. Ячейки соединяются в батарею при помощи точечной сварки. При отсутствии такого аппарата допустимо использовать паяльник на 100 Вт, но его воздействие на контакты не должно превышать 2 с. Удобно собирать АКБ с использованием холдеров и болтового соединения. В таком случае облегчается измерение напряжения и замена неисправных элементов.
3. К собранной литий-ионной батарее присоединяется БМС плата подходящей конфигурации.
4. АКБ помещается в подготовленный кейс, подключается к контроллеру (нагрузке) и оснащается штекером для подключения зарядки. Затем батарея тестируется – заряжается и разряжается с полным контролем процесса.

Предыдущая статья нашего блога посвящена методам сварки аккумуляторных батарей ультразвуком и лазером.