Construir batería para coche de Litio 12V LiFepo4 30Ah 350A máx

Hace tiempo os hablé de un proyecto que cancelé de batería de coche de 12V, pero que he reconsiderado por las siguientes razones, cansado de cambiar la batería del obsoleto plomo cada 5 años.

ATENCIÓN: Tened en cuenta que el modelo de BMS utilizado BLOQUEA la batería en caso de superar el amperaje máximo admitido (350A en este caso). Si por ejemplo se os olvidara la 1ª metida con el freno de mano echado, al arrancar se supera este consumo (es un corto prácticamente) y se cortará el suministro del BMS, y ya no os arrancará hasta que rearméis el BMS (que sólo sucede si bajamos el consumo a 0, cosa que en un coche sólo se consigue desconectando la batería y volviendo a conectarla). Actualmente intento localizar un BMS que se desbloquee con pequeños consumos. No me ha pasado nunca, pero el riesgo existe (en cambio, esta batería puede mover cualquier coche sólo con su fuerza en medio de una cuesta, o arrancarla con la 1ª puesta pero sin freno de mano, lo tengo comprobado).

Con un presupuesto de 300€ (200 las 48 pilas ANR26650m1B originales, 60€ BMS y resto pletinas, cable, accesorios y material para cajas 3D) he estimado que merecía la pena probar, a ver si dura más de 10 años y lo habré amortizado.
Hay disponibles baterías similares de fabricación china, y bastante asequibles, pero quería asegurarme de su calidad y durabilidad.
He elegido las baterías de A123 por su calidad y quiero una batería eterna, pero también podrían servir otras más económicas que entregan 30A pico, si ponemos 10 en paralelo ya tenemos los 300A pico que necesitamos para arrancar cualquier coche. No está de más comprobar que no nos dan gato por liebre comprobando la impedancia (resistencia interna) de las baterías que compramos, como se explica en el vídeo.

Además, me inspiré en que la propia A123 indicaba disponer de baterías de este tipo para vehículos basadas en sus celdas de gran calidad (sacrifican algo la capacidad a cambio de la alta tasa de descarga):

http://www.a123systems.com/

EXENCIÓN DE RESPONSABILIDAD: La batería que fabricamos es totalmente segura, no arde ni explota como otro tipo de baterías de Litio, y con sólo 12V no representa peligro alguno, pero no me responsabilizo (ni por error u omisión) de nada de lo que te pueda pasar si tratas de seguir mis instrucciones.

Ventajas del cambio:

- Durabilidad multiplicada por 4; es probable que dure 20 años si el BMS chino aguanta ese tiempo. Lo peor que puede pasar es que falle el BMS y no arranque, pero es fácil de sustituir. A 12/05/19 llevo usándola 1500 km sin problemas.
- Sin apenas auto-descarga; podemos dejar el coche sin usar meses que a la vuelta tendrá batería.
- Quitamos 15 kg. al coche lo que además aumenta la seguridad, en caso de accidente ni conductor ni pasajeros tendrán peligro; una batería de plomo es un peligro por su masa.
- Las descargas profundas no la dañan en absoluto; si nos dejamos las luces encendidas, basta con recargarla (aparte de que no genera gases peligrosos como nitrógeno durante su recarga, ni requiere ningún tipo de mantenimiento en su vida útil).
- Eliminamos el plomo de las baterías clásicas, que es muy contaminante, aunque habitualmente se recicla por su coste, en el pasado he visto más de una tirada en el campo.

Materiales utilizados:

- BMS 350A chino 4S LiFePo4.
- Equilibrador de carga 4S LiFePo4.
- Dejo disponibles en Thingiverse los separadores de plástico para 10S y 12S, para imprimir en ABS idealmente con tu impresora 3D.
- Caja de batería vieja de plomo de 70Ah; llevar a Punto Limpio o Reciclaje el contenido, recomiendo utilizar sólo los conectores de plomo para mantener el mismo tipo de conexión.
- Baterías LiFePo4 26650 en el distribuidor de Países Bajos Nkon.
- Pletinas de niquel (del barato, aleación acero/níquel).

Las soldadoras de punto pueden costar más de 200€; yo me fabriqué la mía por 30€.

No es un proyecto nada sencillo, pero es seguro. Pasamos de una batería de plomo que en 2 años pasa de tener 70Ah a unos 35Ah, a una de LiFePo4 que parte con 30Ah de capacidad, y que la mantiene muchos más años, y con 6 kg menos de peso aprox.
Las arrancadas son más alegres, incluso en frío. No se degrada con las descargas profundas; si se nos vacía por un despiste con las luces por ejemplo, se recarga de nuevo y a seguir.

Tenéis disponible en Youtube un vídeo de casi 2 horas con todos los detalles, pero os lo resumo a continuación con fotos.

Montamos cada celda con 10 o 12 pilas y pegamos protectores de calor para evitar cortos con la carcasa de la batería:

Soldamos las pletinas de 8 x 0,2 mm (dobles) sin miedo en el timing, la camisa de estas baterías es resistente:

Uniendo en serie, todo con pletinas doble para asegurar conductividad, y protegemos con barniz:

Colocamos BMS con lámina de fibra de vidrio para la temperatura, unido con silicona neutra:

Unimos positivo y negativo de la tapa con suficientes cables para una sección de al menos 8 mm:

He utilizado una broca con macho integrado; el plomo es muy blando. Hay que procurar ir desahogando la broca para no estropear la rosca al girar más de lo que penetra:

Iré actualizando esta entrada si tengo algún problema con la batería o BMS.

Curva de carga/descarga de las pilas ANR26650m1B:

El BMS sin covertura de aluminio:

Características técnicas del BMS 350A:

Bibliografía:

Resistencia interna (impedancia)