Техн. обзор. Сделано мной LTO (литий-титанат) стартерный аккумулятор

[Maeglin]

VIN

VIN

Модель

XC90 I

Год выпуска

2005

Пробег, км

522000

Отдельной темы создавать не буду, напишу сюда.
Срукожопил себе титанатную стартерную батарею, счастлив до одного места.
С момента, когда @КотБаши мне рассказал о титанате до воплощения полгода примерно прошло.

Зимой 21/22 испытана при минималке в -24 градуса, сложностей при пуске с автозапуска не возникло, крутил как летом.



Не буду совсем уж подробно расписывать. Батарея уже не слишком хороша, нужно было искать замену, и под общий интерес захотелось сделать стартерный LTO. Ячейка у титаната 2.3В, почти аналог свинчатке, поэтому можно заменить один в один. Титанат хорош тем, что принимает любые токи, отдаёт любые токи, не боится морозов, заряжается до упора в считанные минуты и на фоне свинца имеет адское число циклов заряд-разряд. Используется в электробусах и автозвуке. Исходя из этих характеристик, ёмкость — дело десятое.

Приобрёл в Нижнем на f-o-r.ru/lto/ 6 ячеек LTO, у звукарей известных как "фугасы", ёмкостью 30 Ач. На ютубе есть тест такой сборки на ток холодной прокрутки, сборка выдала 1920А. Накидал в автокаде чертёж и заказал у рекламщиков фрезеровку поликарбоната. Сейчас уже знаю, где есть недочёты, но в целом получилось неплохо. Балансир для титаната крайне желателен, чтобы ячейки не разбегались, его тоже пришлось прикупить. Интересно было бы поставить ещё кулометр, но и так мороки было много, отказался от этой затеи. Перемычки выпилил из электротехнической шины 30х4, шпильки укоротил ножовкой (болгаркой побоялся перегреть), гайки самоконтрящиеся, колпачки на гайки заказал на алишечке, они под колесные гайки там продаются.

Летом напряжение разомкнутой цепи у заряженного титаната 13.8В, зимой еще выше, стартер крутит как боженька, кажется, что сейчас машину на коленвал намотает. То же самое и с дворниками, стёклами и прочими электродвигателями. Напряжение сборки очень близко к генераторному, и скорее всего у аккумулятора будет небольшой недозаряд, особенно летом, когда регулятор не хочет давать напряжение выше 14В — но это мелочи, титанат не имеет памяти и не подвержен деградации при недозаряде наподобие свинца. Единственное, чего он боится, это перегрева выше 65 градусов, но наше расположение в багажнике исключает и этот вариант.

Надеюсь, тему аккумулятора закрыл надолго, хоть и сил и нервов потрачено очень немало. Через некоторое время надо будет его перебрать и надёжно изолировать токоведущие части. На всякий пожарный случай, как говорится. Но даже дорогой свинец я своими короткими поездками убиваю за пару лет, так что надеюсь, еще и финансово успешная затея получится.

Старую батарею поставил под сорокинскую зарядку, думаю еще поживет.

Возникли некоторые проблемы при сборке. Во-первых, клемме, которая надевается на аккум, мешает пластик. Пришлось кое-где подпилить по месту и теперь видок не такой удачный. Во-вторых сами клеммы, их лучше купить или выточить из алюминия, т.к. свинцовые плоховато прилегают и греются на больших токах. Третье — расстояние между центрами шпилек получилось 72, хотел расставить немного банки от греха, а заказанные перемычки были на 70. Пришлось перемычки делать заново. Четвертое — самая большая проблема это высота сборки, пришлось отпиливать шпильки заподлицо с гайкой, и все равно еле-еле поместилось в штатное место. Пятое — на основании батареи надо делать скос под плашку фиксации аккумулятора к днищу, 15мм это довольно толсто и плашка не ложится как положено. Тоже пришлось снимать фаску, а т.к. поликарбонат довольно твердая штука и плавится от болгарки, тоже получилось не очень аккуратно. Рубанка под рукой не нашлось.

Рекламщики просят шаблон в масштаб без размерных линий для подгрузки в станок. Приложил архивом в автокаде.

 

[КотБаши]

я так понял в отсек не влезает, и сколько конечный бюджет?

 

[Maeglin]

я так понял в отсек не влезает, и сколько конечный бюджет?

Спецом делался под габариты штатного на 75Ач. Немного по вертикали перебор, железку пришлось натягивать.
Бюджет около 17 тыс, точно еще не считал, ну и второй раз точно не стал бы делать, упарился пилить и сверлить.
[automerge]1624950282[/automerge]
Но плюсы неоспоримы. Токи отдает и принимает аццкие, рабочее напряжение 13.8В, все электромоторы работают как будто от генераторного напряжения - стекла летают, дворники тоже. Стартер стремится машину на коленвал намотать.

Опять же - издевайся как хочешь, а до работы доехал 20 минут, и коробочка снова полная.

 

[Maeglin]

Так, похвастаться.

 

[Maeglin]

@Janvar, у меня еще самопальная батареечка с напряжением полного заряда 13.8 - так что момент был переживательный, но летом пофиг, собсна.

 

[Fatto]

@Janvar, у меня еще самопальная батареечка с напряжением полного заряда 13.8 - так что момент был переживательный, но летом пофиг, собсна.

Что за батареечка такая ?

 

[Maeglin]

Что за батареечка такая ?

Перспективы электротранспорта - Клуб Вольво

ну есть, наверное, и возможность, и умельцы. Только как ездить, как внести изменения в ПТС? Это ж целая история. Вчера (дверь чуток ровнял на "беспокрасочной") наблюдал "теслу" (похоже кузов с внутрянкой), которую пичкают WV движком и коробкой от МВ (ребятки так сказали).... Ну, я вам скажу...

clubvolvo.ru

 

[Fatto]

Перспективы электротранспорта - Клуб Вольво

ну есть, наверное, и возможность, и умельцы. Только как ездить, как внести изменения в ПТС? Это ж целая история. Вчера (дверь чуток ровнял на "беспокрасочной") наблюдал "теслу" (похоже кузов с внутрянкой), которую пичкают WV движком и коробкой от МВ (ребятки так сказали).... Ну, я вам скажу...

clubvolvo.ru

Прикольная штука. Только я так понимаю она заряжается максимум до 50-60% в бортовой сети автомобиля ?

 

[Maeglin]

Прикольная штука. Только я так понимаю она заряжается максимум до 50-60% в бортовой сети автомобиля ?

Это самый противный вопрос. По даташиту напряжение ячейки 2.3В, сумма 13.8 получается. Когда температура на улице около 20, сигналка кажет 13.9В - по сути нормально. Зимой зарядное напряжение выше 14В будет, и батареечка должна заряжаться до упора, тем более морозов она не боится.

Но по графику разряда картина немного другая. Получается, 2.3В это примерно 80% емкости, ну тоже неплохо - ресурс побережётся. Литий не очень любит заряд до упора, у меня в планшете даже есть функция небольшого недозаряда например для сохранения ресурса. Зимой, вероятно, будет заряжаться на 90%.

Звукари колдуют с генератором как-то, чтобы тот 15В выдавал, но я не хочу.

 

[Fatto]

Но по графику разряда картина немного другая. Получается, 2.3В это примерно 80% емкости

По графику разряда некорректно определять степень зарядки АКБ. У тебя ток разряда просаживает АКБ по напряжению. Обычно номинальное напряжение элемента это напряжение холостого хода при зарядке 50%. Т.е. для LTO батареи 6S напряжение 13,8В будет при 50% заряда элемента. Полный заряд достигается при 16,5В, которых а авто не бывает даже близко. В целом это наверное даже хорошо т.к. нельзя перезарядить батарею, но емкость используется процентов на 60.

 

[Maeglin]

По графику разряда некорректно определять степень зарядки АКБ. У тебя ток разряда просаживает АКБ по напряжению. Обычно номинальное напряжение элемента это напряжение холостого хода при зарядке 50%. Т.е. для LTO батареи 6S напряжение 13,8В будет при 50% заряда элемента. Полный заряд достигается при 16,5В, которых а авто не бывает даже близко. В целом это наверное даже хорошо т.к. нельзя перезарядить батарею, но емкость используется процентов на 60.

Вот не совсем понял, откуда взялось утверждение, что номинальное напряжение LTO это холостой ход при половинной зарядке. Мой зарядник считает ампер-часы, при КТЦ до 11В (а может и до 12В, уже точно не помню) он скачал ровно 30Ач и впоследствии до начала падения зарядного тока залил 32Ач, при этом не превышая 14.4В зарядного напряжения.

 

[Fatto]

Вот не совсем понял, откуда взялось утверждение, что номинальное напряжение LTO это холостой ход при половинной зарядке. Мой зарядник считает ампер-часы, при КТЦ до 11В (а может и до 12В, уже точно не помню) он скачал ровно 30Ач и впоследствии до начала падения зарядного тока залил 32Ач, при этом не превышая 14.4В зарядного напряжения.

По аналогии с LiIon , у них вроде как номинальное напряжение это 50% примерно заряда, но найти график для напряжения холостого хода в зависимости от степени зарядки это тот еще квест даже для liIon. Попробую проверить на литии разрядив его на 50%.

 

[Maeglin]

По аналогии с LiIon , у них вроде как номинальное напряжение это 50% примерно заряда, но найти график для напряжения холостого хода в зависимости от степени зарядки это тот еще квест даже для liIon. Попробую проверить на литии разрядив его на 50%.

А как ты поймешь, что он разряжен именно на 50%?
Вообще вопрос интересный, вот допустим индикаторы с али.

https://aliexpress.ru/item/33003710412.html

Пишут, что 4 полоски горит при напряжении 3.9, хотя стандартное напряжение литиевой ячейки 3.7

 

[Fatto]

А как ты поймешь, что он разряжен именно на 50%?

Есть батарейка ncr18650 разряжу ее на 1700мач током 0,1С , посмотрю какое напряжение останется. Потом разряжу до конца для проверки емкости. Ну и зарядку так же можно провести.

https://aliexpress.ru/item/33003710412.html
Пишут, что 4 полоски горит при напряжении 3.9, хотя стандартное напряжение литиевой ячейки 3.7

Ну это вообще не показатель ) у лития после 4В мало емкости спрятано )

 

[Maeglin]

Ну это вообще не показатель ) у лития после 4В мало емкости спрятано )

Ну я тогда тоже сейчас заряжу 18650 до отсечки, и погляжу, сколько будет напряжение при полном заряде, и если пару процентов емкости у него отобрать.

 

[Fatto]

@Maeglin, Разрядил элемент на 1700мач, по прибору показало напряжение 3.6В. через некоторое время вольтметр показал 3.645В без нагрузки. В даташите указано номинальное напряжение 3.6В для этого элемента . Так что пока подтверждается что номинальное напряжение элемента это около половины его заряда. Сейчас поставлю дальше разряжаться.

 

[Maeglin]

@Fatto, чорт. Теперь понятно, почему некоторые делают сборки из 5 элементов. Но я ведь проверял ёмкость на разряд, все норм было.

 

[Fatto]

@Fatto, чорт. Теперь понятно, почему некоторые делают сборки из 5 элементов. Но я ведь проверял ёмкость на разряд, все норм было.

Не, 5 элементов точно не вариант, тогда он может перезаряжаться ибо если напруга 14,4в, то это 2,88 на элемент. Да и если стоит BMS с защитой по перезаряду то она будет отключать батарею, что очень не хорошо. Надо просто ее лабораторником зарядить на максимум и разрядом проверить сколько она отдает до напряжения 2.3В. Хотя это больше для общего развития, ведь и так нормальные показатели выдает, поменьше конечно свинца, зато со временем так не снижает характеристик.

 

[Janvar]

Это вы про Li-Ion? LiFePO4 в этом плане интереснее, они заряжаются до 3.6 (как раз 14.4В напряжение заряда для 4 банок), при подключении нагрузки сразу же падают до 3.2, но держится на этом уровне до победного, а при полном разряде напруга падает до 2В и контроллер все вырубает. То есть, кривая разряда у них выглядит как резкое падение, потом длинная горизонтальная прямая, и снова резкое падение. Я именно из-за этого такие элементы брал, когда собирал переносной светодиодный свет для фото. На Li-Ion напряжение просаживается и диоды начинают светить с мерзким зеленоватым отливом, а LiFePO4 стабильно держит до последнего ~12.8В (4 банки). А как выключилось - ну, значит, разрядился... Из плюсов по сравнению с Li-Ion - большая безопасность, больше циклов заряд-разряд, могут отдавать и заряжаться бОльшими токами, относительно хорошо переносят мороз. Из минусов - меньшая емкость и выше стоимость.

 

[Fatto]

Это вы про Li-Ion? LiFePO4 в этом плане интереснее, они заряжаются до 3.6 (как раз 14.4В напряжение заряда для 4 банок), при подключении нагрузки сразу же падают до 3.2, но держится на этом уровне до победного, а при полном разряде напруга падает до 2В и контроллер все вырубает. То есть, кривая разряда у них выглядит как резкое падение, потом длинная горизонтальная прямая, и снова резкое падение. Я именно из-за этого такие элементы брал, когда собирал переносной светодиодный свет для фото. На Li-Ion напряжение просаживается и диоды начинают светить с мерзким зеленоватым отливом, а LiFePO4 стабильно держит до последнего ~12.8В (4 банки). А как выключилось - ну, значит, разрядился... Из плюсов по сравнению с Li-Ion - большая безопасность, больше циклов заряд-разряд, могут отдавать и заряжаться бОльшими токами, относительно хорошо переносят мороз. Из минусов - меньшая емкость и выше стоимость.

Мы про LTO - литий- титанат. А если на железофосфате BMS увидит 14.8В и разомкнет цепь батареи? Не очень это хорошо для авто.

На Li-Ion напряжение просаживается и диоды начинают светить с мерзким зеленоватым отливом, а LiFePO4 стабильно держит до последнего ~12.8В (4 банки)

Это уже проблема диодного драйвера, что при просадке напряжения он не держит режим, хороший драйвер имеет очень широкий диапазон входного напряжения.