锂电水深？看我DIY 电动车 60V 锂电池组和多功能充电宝

锂电池水很深。 先说说我为什么要用锂电池。很多小车机身比较紧凑(比如小牛电动车，平衡车)，想要增加里程怎么办？增加又大又重的铅酸电池是不可能的，所以只能选择锂电池。 市场上各种组装的锂电池质量良莠不齐，我们并不知道其用的什么电芯，安全性和寿命都没有保证，有很多甚至用的是拆机电芯。 大品牌正规锂电池没有几家在做，只有超威、天能等少数几个品牌；售后不用担忧，但价格比较贵(其实挺适合不喜欢折腾的朋友)，比如这款超威的60V20AH电池售价高达1800元： 所以我决定自己来DIY一组锂电池。 开始动手之前，顺便简单介绍下锂电池基本知识： 首先来看看锂电池和铅酸电池的区别： 如上图，我们发现锂电池缺点其实挺多的...但这也是没办法的事，没得选择。 锂电池组是由电芯和保护板两个部件组成。 锂电池电芯类型：有三元锂、聚合物、磷酸铁锂等等很多种；从外形来看有18650、方形等等也是很多种；每节电芯电压一般是3.7V，满电是4.2V，磷酸铁锂电芯电压是3.2V，满电3.6V；电芯除了电压参数外，还有一个重要参数就是容量，一般会标识在电芯外壳上；将多个电芯并联起来可以达到我们需要的容量，再讲多组并联起来的电芯串联起来可以达到我们需要的输出电压。这篇晒单主要讲解diy过程，所以就不细说了。 注意：本篇文章主要晒个人DIY过程，供参考。尝试自制的朋友需要一定的动手能力和一定的电子电路知识，有一定风险，请勿模仿。 我首先决定自己的需求：经过测试，我的嘉陵小龟王原配的是60V20AH在速度不快的情况下，可以跑70KM。我有时想出去玩玩，大概需要100KM的续航里程(为什么不开车？ 家里有车，但我没有驾照，而且不想学。)。所以我只要再有一组60V20AH的电池就能满足我的要求(一定要多留点余地，预防一切不确定性)，两组20AH电池差不多就能跑140KM了。 了解需求之后，开始选择电芯：锂电电芯也不是那么好选择的，水相当深啊...市面上根本买不到任何性价比高的电芯，比较靠谱的东芝18650要近30元一节，拆机电池虽然便宜但容量、一致性和寿命都无法保证；大厂倒闭的倒闭，收购的收购，靠谱的不对外销售...后来决定入手这种5300mAH的电芯，价格较便宜就10元钱一节，外形大概是2颗18650并联起来的大小(这里只是展示我选的电池，实际用18650、大单体、聚合物，软包都可以！)： 这个电池外壳是正极，顶部凸起的是负极，属于三元锂电池。选购电芯还要注意其他参数，比如内阻、放电倍率、循环次数等等，这些参数我找了下已经有很多人测试过，看来比较适合我。说一下放电倍率，是放电电流/电池容量，宣传页面写的是2C放电，电池是5300mAH的，那么2C放电的话理论最大持续放电电流就是10.6A，如果用4颗电池并联起来，持续放电电流就能达到42.4A。我的车电机功率是800W的，电压是60V，那么最大电流就是800/60=13.33A，即使放电倍率只能达到宣传的一半，也足够我用了。至于循环次数，官方给出的测试结果是2000次...2000次循环是什么概念？每2天完全充放电一次都可以用11年！当然这只是理论数据，能有300次循环的话这电池也算超值了，当然能更久的话就相当于捡到了。 我之前算出来需要60V 20AH，这个电芯是3.7V 5.3AH的，首先要先用4颗电池并联起来达到21.2AH的容量，再用60/3.7=16.21取整后为17，也就是要4颗并联为一组，再串联17组,使输出电压约等于60V，容量约等于20AH，17X4=68，为了防止遇到个别有瑕疵的，就多买了几颗。如图，电芯负极上很光亮，没有焊点，是全新没使用过的，只有少部分上面粘了点胶水： 收到电池后千万不能将电池随意放置，看结构就知道容易造成短路，短路后会漏液，漏液后电池就废了。商家卖的是裸电芯，所以我只能自己给电池贴上绝缘垫(好在绝缘垫啥的商家都送了)，防止焊接和使用时造成短路： 顺便用细砂纸将负极打磨一下方便焊接： 套上绝缘垫之后，还要给电池套上商家送的热缩壳，防止电池相互之间短路： 打磨并且套上热缩壳之后，用电吹风吹一下就可以让热缩壳自动收紧，我没什么耐心，就随便弄了下： 再逐一检测电池的一致性，一致性很重要，一定要用同规格同型号的电池。一颗电池有问题就可能会拖累整组电池，所以每一颗电池都要检查，替换掉不一致的电池。经过测试每颗电池的电压都在3.58V左右，误差极低，一致性相当好。 做好以上工作后，将电池一正一负的放在支架里，合好支架准备焊接。支架刚好竖列是一个4组并联，横着是5个串联，4并17串的话就要4组支架： 之前试焊了下，发现30W烙铁不好焊，焊久了容易损坏电池，对焊接技术要求高。但用铜线焊接的话也有好处，铜的电阻别镍低。为了图方便还是买回一台300元的点焊机。我想的是这个投资不算高，因为之后还要为朋友做两组小牛电动车的锂电池，而且做完可以亏一点处理给其他朋友： 点焊比较简单，将镍带放在电极上，右手按住镍带，左手拿着电池支架，对准焊针往上一推即可。注意两个焊针要在镍带之内： 如下图，竖着每4颗电池一组并联，然后每组之间串联起来。比较难看，这焊接难度不是一般大，主要是因为点焊机商家送的镍带太窄了，只有4mm！两颗铜针比较粗，稍有不慎就点到镍带之外了，焊针调太近又容易短路。所以一定不能用商家送的4mm镍带，要用宽6mm以上纯镍带，8mm的更好。好在试了下焊接强度还是可以的，用钳子将镍带强行撕下后，焊点部分仍然是不分离的。注意串联的部分电流较大，镍带较窄，所以每组电池之间的串联用了4条镍带分流(侧面还有一条)： 将所有电池都焊好之后，开始连接保护板。保护板的作用是防止任意一组电池过充过放，并且有短路、温度检测等功能。过冲过放对锂电池的损害极大，所以保护板必不可缺。对于有经验的朋友来说，不用保护板其实也是可以的，但一定要注意不要过冲和过放。选购保护板时，一定要注意电压、串数和电流。我这个是三元锂，所以选3.7V的，铁锂要买3.2V的，我这个电池是17串，要买17串的保护板；电流可以用电机功率除以电池电压得到，比如1200W的电机，60V电池，那么电压就是20A的，就要买20A以上的保护板(最好要留余地，20A的买25A的保护板)： 别看保护板有这么多线，弄清楚后并不难。接法印在保护板上面了，如图。总负极开始接第一根线，第二根之后每根按顺序接到每组电池串联的地方，直到接到总正极。用粗线(4平方以上)连接总负极和保护板的B-，C-用粗线接充电器接口负极，P-接负载负极，总正极不经过保护板。 电池支架之间做好绝缘工作，不要互相短路，先将保护板连接线的插头拔下来，连接好所有线之后，检查无误再插上。检查方法很简单，万用表表笔搭在总保护板插头最后边的第一条线也就是中负极上，按顺序往左依次检测电压是递增的即可，比如我的电压是3.6V、7.2V、10.8V......60V。我的焊的有点难看，反正不是虚焊，不会掉就是了。插上保护板之后，如果接线正确，保护板的P-与电池总正极之间就有60V电压输出，如果接线不正确就没有输出。 最后检查一遍电池所有焊点和连接线的焊点是否牢固，不牢固的加焊一下。我直接将电池抱到车上进行测试，一拧转把电机就开始转动，很开心，一次成功(注意下面还叠着两组呐)。之前担心装不下，所以用的是4并17串，看来里面还很空，早知道就组5并17串60V26AH了，续航能力提升10多公里呐，成本只增加100多元。 一切都测试无误，焊点和牢固之后，就可以将电池封起来了。一定要封好，不能有任何松动。由于手上的材料有限，我暂时先用胶布将电池组封起来，比较难看，因为电池组使用时有一定发热，随便戳了几个散热孔。这样子虽然没问题，但实在太有损形象了，所以我订购了带纤维的绝缘布，等到货后再拆掉重新封。是不是比较山寨？不过市面上的电池拆开蓝色的热缩膜后也都是差不多的。称了下整组电池净重只有7.5KG(原来的铅酸有33KG啊！)： 上图保护板亮着灯表示在进行电池均衡。每一串电池对应一颗灯，刚开始17颗全亮，均衡好一组电池后对应的灯会慢慢灭掉，直到所有灯都全灭，此时保护板会发热，一定要注意保护板的散热哦。我的电池组因为有支架，保护板是绑在支架外的，没和电池接触，所以没有任何问题。 我是将电池放入坐垫的桶内，要做一定的缓冲，防止路上颠簸损坏电池组。因为做电池之前不知道最终尺寸会是多少，所以无法提前制作不锈钢盒子，暂时找到个收纳箱，尺寸刚好，割个孔把电池放进去... 放在坐桶里的样子...再把四周填点泡沫就OK了。先测试电池性能后再定制不锈钢外壳： 由于车内部内置的是铅酸电池，不能与锂电池直接并联起来使用！(如果是两组规格完全相同的锂电池倒是可以。)所以我把原来的电池空气开关换成了电动车专用二选一空气开关，两个闸是不能同时推上去的，只能开启其中一个，很方便，不会误操作。平时使用时用完锂电再用镍氢电池即可。 顺便说一下，锂电池的充电器也不能和铅酸电池通用。因为普通铅酸电池的充电方式是三段式的，而且电压不同；比如我的铅酸电池充满电是66.5V，而锂电池却是71.4V（4.2VX17）。所以要用锂电池专用的充电器。DIY电池我推荐用汉匀充电器，型号是HY2ALP。 这个充电器可以自己根据电池类型自定义充电参数，特别适合我们自己DIY的电池，非常方便，也有定时功能。 DIY过程其实不难，很顺利。然后就要上路实测续航能力和稳定性了。我没有专业仪器测试，所以还是上路跑比较实际。 经过两次短途测试后发现电池能正常使用，决定充满电给电池来个完全放电。如下图，充满电71V后跑了64.23KM，本人自重85KG。本来计划放电到保护板过放保护为止，结果到52.5V的时候就被电动车的控制器限制了，无法继续放电。这个电池可以放电到2.8V，也就是2.8X17=47.6V，还有一部分电没能完全释放。这个里程已经比较满意了，之前的纯铅酸电池能跑70km主要是因为速度要慢一点。 城里载人测试，载了个45KG的人在城里办事，顺便将记录电池续航能力，如下图，放电到控制器保护为止一共跑了51.69KM: 之后还做过两次测试，都很成功。这个电池放电到60V左右发热就比较明显了，不烫手，是正常发热。 经过以上几次测试，我发现电池没问题了，就在前天开始正式出行了。好久没游泳了，本来计划一个人去抚仙湖的孤山岛风景区玩的，妹子也非得跟着去我也是醉了(约100公里单程路程骑电动车比较累的)，实在没办法就驮着妹子上路了。如图，全程约200KM(有10KM今天回程时忘了开行者APP记录)： 去程时天气晴，回程天气雨。单程90多KM，驮着个45KG的妹子...妹子一路上担心电池是否够用，还好用完锂电，切换到铅酸到目的地时还剩下约20%的容量。因为是变走边玩边拍照，速度不是很快： 详细参数： 随便说一下，去抚仙湖玩的话最好是错开节假日(周一至周四)，人比较少，房价也比较低。这里是江川县孤山岛风景区红宝石沙滩，来这里拍婚纱的很多： 客栈名叫“谷香缘”，因为是闲时，湖景房才75元哦，老板爽快的答应可以帮忙把车推到屋里充电，再次感谢老板。从湖景房看抚仙湖(电线比较碍眼，努比亚Z11MAX拍的)： 第二天回程下着雨，旅途顺利，电池稳定可靠，就差个漂亮的外壳了： 跑这么远车子性能不好也是不行的哟： 电动车电池DIY成功。成本如下：电池68节680元，保护板100元，充电器165元，点焊机消耗算50元合计998元。 充电宝的水也很深有木有？我额外做了个电子琴专用移动电源，外出时很方便用，同时也能做给手机充电之类的其他用途。雅马哈电子琴S950 S970的电源都是16V的，所以直接用4节18650锂电串联起来(满电16.8V）就可以了，之前我就是这么做的，简单粗暴，还不需要保护板，因为电压放到14V左右琴就不工作了： 这样的话也有缺点，虽然电池够用几个小时了，但必须把电池取下来充电，低于14V琴就不工作，不能将电池电量用完。所以我重新做了一套更妥当的电池：仍然是4节5300mHA的电芯，这下相当上面的8节18650电池了。先将他们串联起来，并且在串联线上留出引线好焊接保护板： 随便找了点绝缘的东西将4节电池包裹起来，线头先用胶布裹一下防止意外短路： 焊上4串的保护板，接法和上面的一样，这种小功率小电压的保护板直接裹在电池上就行了： 在另一端焊上可调升降压模块，并且将电压调整到16V，焊上输出插头线： 找了个铝合金盒子，大了点没办法，就地取材。用电钻打了3个孔(线上裹了多层胶布是防止被铝合金割破皮)。有三根线分别是充电口、经过升降压模块输出16V供电子琴专用的口、电池直接输出的口，并且在背面做了个开关，不用时将升降压模块供电关闭降低自耗电： 线材都是就地取材有点不美观...现在完全够爽玩一整天了： 搭配同步整流将压板，同时还能给多台手机、平板等其他设备充电哦： 想要其他电压也方便，我另外再做了个可调升降压模块装在小盒子里，有需要使用时插上即可。充满电，将直接输出电压调到12V，接上好视力8W台灯调到最亮一共连续工作了15个小时，非常不错了： 16.8V专用充电器： 附：锂电池的使用与维护注意事项 注意：本篇文章主要晒个人DIY过程，供参考。尝试自制的朋友需要一定的动手能力和一定的电子电路知识，有一定风险，请勿模仿。有任何问题欢迎回帖咨询。