Nya och förbättrade borstlös Electric Scooter Power System Guide (9 / 19 steg)

Steg 9: Batterier: godan, onde, fula, billiga

Medan batteriteknik inte har ganska samlat tillräckligt punch att ta på bilmarknaden, moderna batterier är fullt kapabla att driva personlig elfordon. I fokus för detta Instructable flyttas nu till att ge en kort översikt över typerna av batteriteknik lätt tillgängliga till en byggmästare, var du kan få dem, hur man ladda underhålla dem, och viktigast, hur inte att använda dem. Primära ämnet kommer att litium jonbatterier av olika typer. De flesta detaljer på batterityper är bättre erfarenheter som samlats från lik av Wikipedia, så jag inte kommer gå in alltför mycket kvantitativ analys.

Glöm om bly och nickel.

Fortfarande den mest vanliga i små eldrivna fordon kan du köpa bara för att de är billiga (och tung... gör som gör dem Chevy bilar av batteri världen?), det finns absolut ingen anledning i mitt sinne för att vistas med bly-syra batterier idag. Det är nästan meningslöst att bygga en ljus personliga fordon om det kommer att tyngas av 50 pounds av bly. Typiska små 7 till 18 amp-timmars SLA har dålig livslängd när de används i fordonet situationer, blir oförmögen att behålla mer än 80% av kapaciteten i så lite som 300 laddningscykler ansvarsfrihet.

Lead-acid batterier är mer lämpade till långsiktiga reservkraft bestämmelse... som för övrigt exakt vad de används för de mest dessa dagar. Tips: Backup system brukar inte flytta runt.

Fördelen är att de är jäkligt lätt att ladda, och bly laddare är mycket billiga.

Om du vill sparka den gamla skolan, är nickel celler fortfarande en stark utmanare för EV privatpersoner. De har 30-60% mer lagringskapacitet än bly och på grundval av vikt-för-vikt kan dumpa mer watt (högre ansvarsfrihet förmåga) och ladda snabbare. Men är Ni celler inte det billigaste alternativet mer - hög kapacitet, lågt motstånd celler är fortfarande dyra. En typisk 4.2Ah, 1.2V nickel metallhydrid cell kan fortfarande kostar $7 eller mer per cell, och du kommer att behöva minst flera dussin att göra en användbar förpackning. Många leverantörer av R/C har helt droped Ni celler från deras lineup, men platser som Batteryspace (och andra av de främre företag för skumma kinesiska batteri leverantörer) kommer att ha dem. Battlepack är en seriös återförsäljare som har tjänstgjort robot gemenskapen under många år.

NiCd och NiMH celler är också mycket lätt att ladda och gör inte behovet av underhåll batterisystem, emellertid.

Litium är där det händer.

Jag var tvungen att tänka ett tag innan offentligt förespråkade användning av litium-jonbatterier, eftersom det är ganska lätt att röra upp med dem. Tillsammans med 100-150% jämfört högre energitäthet med bly-syror att litium batterier erbjuder, de också ta med till bordet mindre tolerans mot över- och underspänning, mer benägenhet att gå in termisk rusning när dessa villkor har uppnåtts, och behovet av batterisystem eller mer försiktig laddning övervakning.

Men är de också det mest mångsidiga och potentiellt billigaste alternativet (märkligt nog) för att driva bilen. Här är en kort översikt över undertyperna av Li-batterier.

Litium koboltoxid, hard case cell (laptop batterier och deras likar)

Detta är klassiskt "lithium ion" batteri och är 3,6 volt nominella, 4,2 volt laddning. Den vanligaste formfaktorn är 18650 cellen som mäter... 18 millimeter över och 65mm lång. Typiska celler i denna storlek har en kapacitet på 1.8-2.4 amp-timmars dag. Jag faktiskt kommer inte att fokusera på dem för mycket, eftersom du kan generellt bara få lösa celler (som behöver församlingen) och de byggs också inte för hög ränta ansvarsfrihet.

Litium "polymer" mjuk påse cell

Jag vet inte vars idé det var att saker ett batteri till en smörgås påse, men Lipolies är nu den vanligaste litiumbatteriet runt. De kommer i koboltoxid och manganoxid typer, men nyanserna är försumbar. Den nominella spänningen är 3,7 volt och 4,2 volt under laddning. De är oftast platta celler i olika rektangulära former.

Lipolies är nu den standard i R/C världen, ett faktum som jag kommer att utveckla. De kan göras till har otroligt höga utsläpp och debitera ränta tolerans, och är i allmänhet nästan de teoretiska maximala 240 watt timmarna per kilo möjligt med lithium ion-batterier idag. Eftersom de är massproducerade hobby delar, är de också billigt - möjligen det billigaste batteri alternativet kan du få. Att vara mjuk-kapslade, de är lätt skadas, vilket kan bli mycket farlig om skadas mekaniskt eller kortsluts. Deras höga ansvarsfrihet förmåga är också en förbannelse, eftersom kortslutning kan lätt förvandlas till elektriska bränder drivet av hundratals ampere.

Litium Nanophosphate (LiFePO4)

Den senaste tungt kommersialiseras litium batteritekniken är LiNP batteriet, vars affisch cell är A123 26650 (av ingen mindre än MIT-anslutna A123Systems). Den "nanophosphate" delen avser med litium-övergången-metall-fosfat nanopartiklar som katod. Novellen är mycket högre ansvarsfrihet och kostnad pris tolerans än en klassisk Li-Co cell och mycket mindre benägenhet för belysning i brand. En nackdelen är kostnaden och minskad något specifik energitäthet.

Om jag var tvungen att nämna en anledning varför jag förespråkar LiFePO4 över allt annat, är det mängden missbruk som de kan ta för att vara litium kemi. Inget batteri är helt okänsligt för att fånga eld, överladdning en A123 cell är generellt mer tilltalande än en motsvarande Lipoly cell - de tenderar att fräsa och vent varm gas och elektrolyt i stället skjuta lågor . Det finns säkert alternativ för att få din liv förpackningar för tidig och jag ska prata lite om det där.

LiFePO4 celler är 3,2 volt (eller 3.3... Jag tycker 3.2 lättare att göra matte) nominella och 3,6 till 3,8 Volt laddning. Alla litium kemier kräver speciell laddare som använder konstant nuvarande konstant spänning laddning och liv celler i synnerhet kräver olika uppsägning spänningar (A Li-Co eller Lipoly laddare inte kan användas direkt på liv förpackningar).

Lösa celler vs. förpackningar

En hel del av tiden, kan du hitta lös celler som säljs bredvid ackumulatorn packe. På grund av den varierande uppleva nivåer av potentiella läsare, fysiska farorna med att arbeta med lös litiumbatterier , och de speciella lödning tekniker behövs för att montera ett pack, jag kommer inte att förespråka människor att göra sina egna batterier här .

Premade förpackningar kommer redan har enskild cell kranar (avgörande för en framtida battery management system eller avgift balancer, vara detaljer snart) instapped och sladdar pre bifogas. I vissa fall, de kommer med en laddare och integrerade BMS.