24 dic. 2017

Construir una batería Li-Ion a medida: Sustituyendo una de plomo

Como os comenté en el artículo dedicado a los BMS, o circuitos de control para baterías de Li-Ion, podemos utilizar 4 pilas LiFePo4 para sustituir a una batería de plomo, muy conveniente y rentable sobre todo donde se requiere descarga profunda y muchos ciclos de uso, como un SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida).
Anteriormente me planteé sustituir de esta forma la de un coche, pero es inviable por seguridad y sobre todo por precio ya que no aprovecharemos sus capacidades 
En el siguiente vídeo os voy a mostrar aprenderemos diferentes conceptos, básicos a la hora de montar cualquier batería:

  • Conceptos de serie y paralelo en una batería, en este caso vamos a montar una de 4S6P (4 en serie; 3,2x4=12,8V nominales; y 6x1,8Ah=10800 mAh de capacidad).
  • Utilizando la termoencoladora, uniremos las pilas, teniendo en cuenta la disposición para luego enlazarlas. En este caso la temperatura no es problema pues las de LiFePo apenas se calientan.
  • En este caso, con un mínimo de 10A constantes de entrega por cada una, obtendremos unos 60A que puede entregar de forma constante, por lo que el BMS que instalaremos será de 100A para aprovechar esta capacidad, aunque el SAI no va a exigirle más de 25Ah, ya que a partir de 300W indicará sobrecarga y se desconectará; es un SAI pequeño para uno o dos ordenadores solamente. Muy importante tener en cuenta la capacidad de descarga y carga de cada una para no estresarlas innecesariamente, acortando su vida útil.
  • Soldaremos las baterías con el método que prefiramos, aunque lo más conveniente y rápido es utilizar una soldadura por puntos, yo utilizaré una casera que me he montado a partir de las indicaciones encontradas en internet.
  • Conectaremos el BMS, acoplado a un lado de la batería, y la conectaremos con un conector que aguanta los 60A, un XT60 (disponible de diferentes tamaños e intensidades), muy apropiado si queremos desconectarla o utilizarla en otras necesidades.

6 comentarios:

  1. Interesante video de cómo las hacen industrialmente los chinos.

    https://www.youtube.com/watch?v=wyB7aGSYJ0k

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    1. Ya lo ví en su día, y de "industrial" tiene poco, todo se hace a mano. Si al menos las soldaduras las hiciera un robot... todo lo demás, con una mejor máquina de soldar, pero igualito XD (y sobre las soldaduras... he visto baterías chinas que se soltaban, no hay control de calidad).
      Gracias por comentar.

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    2. Bueno, la calidad es china 😀, pero me parecía interesante el proceso.

      Si que es verdad que sueldan a toda leche y alguna puede quedar suelta, pero eso no les importa, al contrario, mas obsolescencia programada.

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    3. Sí, jj.
      La chinita tiene ya mucha práctica colocando las pilas a soldar. Bosch también hace baterías y es un proceso mucho más automatizado, pero cobran mucho más (el mundo al revés).
      De todas formas es raro que compartan vídeos de "cómo se hace" hasta años después de que ese proceso está obsoleto.

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  2. Ademas lo puse porque son baterías para bicis eléctricas.

    Me estoy leyendo atentamente tus artículos del montaje del kit de bici eléctrica, por cierto. Aunque lo de autoconstruir una batería me queda un poco grande, pero todos los kits de baterias que veo son LiPo, no veo ninguno de LiPO4.

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    1. No, LiFePo4 no se suele usar en bicis, tiene la mitad de densidad energética (aunque el doble de durabilidad). De todas formas si el BMS es bueno (equilibra las celdas y no deja que se descargue por debajo de 3V ninguna) y se cuida la batería manteniéndola entre el 20 y el 80%, dura muchos años.
      La última batería que le he puesto ya no es LiFePo4 (con las celdas de la misma fabriqué otras baterías como la de este artículo, que estaban como nuevas todavía manteniendo más de un 80% de la carga con 10 años a sus espaldas). La última me va genial con el BMS, veo en el móvil por bluetooth todos los datos cuando voy en ruta (velocidad, amperaje, etc). A ver si subo otro vídeo enseñándolo.
      Básicamente hay tres tipos de baterías según su química:
      - LiPo, (Polímero de Litio para abreviar) las más livianas, más alta descarga y más peligrosas, no aptas para bici sino más bien para drones y similares.
      - Las que yo llamo Li-ion para referirme a las normales de Litio, son menos peligrosas y abarcan desde las de Li-Co usadas en portátiles de baja descarga y alta capacidad, a las de alta descarga (hasta 15C) con Li-Mn como componentes principales.
      - Luego las de LiFePo, similares a las de plomo en seguridad, pero que triplican su capacidad y multiplican por 20 su durabilidad.
      Pero es un mundo... a nada que cambian un poco la mezcla de elementos, consiguen diferentes propiedades, y cada fabricante tiene su receta, muy similares entre sí. Saludos

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