בניית סוללת ליתיום – מדריך

DIY

כבר הרבה זמן שאני מתנייד עם אופניים חשמליים.
אופניים חשמליים = אפס בעיות.
בניגוד לאופנוע ומכונית, שצריכים כיוון ושימון, החלפת שוטפת של חלקים שמתבלים – באופניים יש קרוב ל-0 בעיות.
אבל עם זאת, יש רכיב אחד מרכזי ויקר שעושה את האופניים למהנות בטירוף – או לחסרות שימוש אם רכיב זה חסר חסר: הסוללה.

איך היא בנויה

הסוללה בנויה למעשה מתאים (כמו בשלט של המזגן) אבל רחבים יותר וארוכים יותר – ומכימיה שונה.
לתאים קוראים 18650 משום שהם בקוטר 18 מ”מ ובאורך 65 מ”מ.
הכימיה של התאים תהיה מסוג ליתיום – ומתרכובות שונות כגון NCR NMC LiFePo3
על התרכובות השונות אפשר יהיה לכתוב מאמר שלם אחר ולא אכנס לכאן להבדל בין הכימיות השונות

כל תא כזה יהיה בטעינה מלאה ב4.2- וולט (סוללות אצבע מלאות ב1.5 וולט לצורך ההשוואה) וריק ב3.5- וולט
חשוב להבין שתוך כדי עבודה – המתח בסוללה יורד- על כן קשה לדעת כמה טעינה נשארה בסוללה תוך כדי השימוש – שכן במצב מנוחה המתח בסוללה יתייצב. על מנת לדעת בדיוק את נפח הסוללה יש לחשב את נפח הסוללה על ידי שימוש במטען חכם שסופר כמה חשמל נכנס פנימה או  על ידי מכשיר למדידת סוללות שפורק את הסוללה ומודד כמה חשמל יצא החוצה. כדי לדעת בדיוק כמה חשמל יש בסוללה ומאפיינים אחרים שלה תוך כדי רכיבה (מתח, התנגדות ועוד ועד) אפשר אף להשתמש במחשב חכם לאופניים חשמליים

בניית סוללה

על מנת לחבר את התאים יש להשתמש בפסי ניקל ולרתך אותם אחד לשני עם רתכת נקודה.
רתכת כזאת אפשר לקנות ב200$ או להכין מטרנספורמטור של מיקרוגל כמו שאני הכנתי.
מקווה לפרסם בקרוב איך אני בניתי את הרתכת הנקודה שלי. מעניין???
חפשו “Spot Welder” בנתיים בגוגל ותלמדו לבד

פסי ניקל איכותיים וממאה אחוז ניקל (לא מתכת מצופה בניקל) יבטיחו מניעת קורוזיה ומוליכות גבוה במיוחד.
חשוב לבדוק שהתאים באותו המתח – לפני שמתחילים לרתך.

למה לרתך ולא פשוט להלחים?

השימוש במלחם אפשרי להרכבת הסוללה אבל מומלץ להמנע ממנו לחלוטין.
האוייב מספר 1 של סוללות ליתיום זה חום. שימוש במלחם יפגע אנושות בסוללות.
הרתכת מיצרת זרם חשמלי גבוהה למשך זמן קצר מאוד (10 מ”ש) ועל כן מעט מאוד חום.

עוצמת פריקה

התאים בסוללה שאני בונה פה מסודרים כך:
5 תאים במקביל ו-13 תאים בטור
סוג התאים PANASONIC NCR18650B
עם קיבולת של 3350 מילי-אמפר.

עוד משהו שכדאי לבדוק מראש זה האם הסוללה יכולה לעמוד בדרישות העומס. – אם הזרם שהיא יכולה לספק גבוה מהזרם שלוקח הבקר החשמלי. במקרה שלי – אני משתמש בבקר חשמלי שצורך 350 וואט.
הבטריה מגיעה עם יכולת פריקה של 6.7 אמפר- בחישוב מהיר:
6.7 * 5 = 33A * 48V = 1584Watt
(שימו לב שהחישוב תיאורטי ויש משתנים רבים נוספים שמגבילים את קצב הזרימה)

חלקים נוספים לבניית סוללה

לסוללה שאני בונה כאן יש גם בקר שמאזן את כל התאים (BMS)
לבקר הזה יש יכולת פריקה של 25A. בחרתי בקר שאטום למים כי אין מקום להציב אותו בתוך המארז.
המארז עצמו מסוג HAILONG ומצליח להכיל65 תאים. אני מאוד מרוצה מהמארז הזה.
אפשר לראות שאני מוסיף כאן גם ממיר מתח ליציאת ה-USB – להטענה מהירה של הטלפון ב3A.

לאיזה מספר לחזור אליכם?