Hice yo mismo una batería LiFePO4 de 48V para el vehículo eléctrico de casa: todo el proceso grabado, en apenas 30 minutos de vídeo

16 celdas LiFePO4 de 15Ah en 16S1P para una batería de 48V de vehículo eléctrico, los 30 minutos completos: tira de níquel apilada sobre tira de cobre, una soldadora casera que se calentó hasta obligar a parar, un BMS Bluetooth de 60V/20A, 16.5A medidos en el vehículo

El creador monta una batería LiFePO4 de 48V para un vehículo eléctrico que lleva tres o cuatro años con plomo-ácido: 16 celdas de 3.2V/15Ah, todas en serie, dan justo 48V. Para que admita más corriente apila tira de cobre sobre la tira de níquel, y primero hace soldaduras de prueba con dos máquinas: la soldadora casera suelda tira de acero niquelado de 0.12 + cobre de 0.1, la soldadora portátil suelda 0.12 + cobre de 0.05, las dos firmes, y al final usa sobre todo la casera (puede soldar cobre más grueso). Las 16 celdas marcan 3.297V y 1.7–2mΩ de resistencia interna, así que las monta sin equilibrar. Se ensamblan los soportes triples (uno con cuatro esquinas de más no encajaba y se recortó), se pone papel aislante, tira de níquel y de cobre de 15mm de ancho, se recortan las puntas de la tira de níquel en el lado positivo; se pone a cargar el arrancador que alimenta la soldadora. Durante la soldadura, la máquina casera (con condensadores añadidos, cables acortados y MOSFET cambiados), su lámina térmica, el arrancador y las celdas se calientan tanto que queman, así que para una y otra vez para enfriarlos con un ventilador; el arrancador no carga a 5V2A, así que desmonta el BMS Bluetooth de 60V/20A (configurable NMC / LiFePO4) de un pack 21700 anterior. Tras varios «no suelda» descubre que, por despiste, había apilado dos capas de cobre; después añade tira de níquel para compensar. Positivo general a negativo general: 52.7V, resistencia interna total 32mΩ. Silicona 704 para fijar, cinta de doble cara de malla para la manguera de cables, cables de balanceo soldados serie a serie y estañados («casi pasa algo»), orden de cables comprobado, 3 horas 40 minutos en total; en la app Bluetooth se configuran los parámetros LiFePO4: sobretensión 3.65, subtensión 2.3, balanceo activado a 3.5; se colocan la placa aislante, el positivo general y la sonda de temperatura, se pone papel aislante, y el film termorretráctil se puede hacer con un secador de pelo (que no le dé el sol). Plomo-ácido: 89mΩ para comparar; el hueco de la batería es más grande de lo previsto (cabría una de 48V30Ah); tubo termorretráctil con adhesivo contra el agua; montada en el vehículo, la app muestra 53.0V, -16.5A, 14.8Ah, diferencia de 0.038V, 0.9kW. El LiFePO4 no es lo ideal para los inviernos del norte, pero es barato, seguro y se degrada menos que el plomo-ácido. El comentario más votado dice que el vídeo es demasiado largo.

Resultado

Pasos12 pasos · toca un fotograma para saltar

1. 
   1. El plan y soldaduras de prueba con dos soldadoras

   3.2V 15Ah por celda, 16 en serie para 48V; tira de cobre apilada sobre la de níquel para más corriente; la máquina casera suelda niquelada de 0.12 + cobre de 0.1, la portátil suelda 0.12 + cobre de 0.05, las dos firmes; la casera es la principal porque puede soldar cobre más grueso.

   00:00 – 00:57
2. 
   2. Medir voltaje y resistencia interna; método de equilibrado (no se hizo)

   Todas las celdas a 3.297V, resistencia interna 1.7–2mΩ, ninguna pasa de 2; para equilibrarlas se pueden unir positivo con positivo con imanes pequeños + tira de cobre y cargarlas juntas; esta vez no se equilibran: las LiFePO4 hay que cargarlas antes de ponerlas en paralelo.

   00:57 – 02:01
3. 
   3. Ensamblar los soportes triples, papel aislante, recortar la tira de níquel, cargar el arrancador

   Soportes triples, cronómetro en marcha; planificar el recorrido para que + y − queden del mismo lado; un soporte con cuatro esquinas de más no encajaba, se recorta; papel aislante; tira de níquel y de cobre de 15 de ancho, se recortan las puntitas de la tira de níquel en el lado positivo; primero se carga el arrancador de la soldadora.

   02:02 – 04:39
4. 
   4. Todo se calienta durante la soldadura: parar y enfriar

   Parece que la corriente no basta, otra vez; la placa, el arrancador y las celdas queman al tacto, así que para una y otra vez para echarles aire; el arrancador no da abasto a 5V2A y el voltaje baja cada vez más; la máquina casera lleva condensadores añadidos, cables acortados y MOSFET cambiados, por eso la corriente es alta y toda la lámina térmica está caliente; cronómetro parado.

   04:39 – 08:34
5. 
   5. Desmontar el BMS Bluetooth del viejo pack 21700; aviso sobre celdas de segunda mano

   Mientras carga, desmonta el BMS de un pack 21700 anterior; las celdas de segunda mano recuperadas de aquel pack tenían diferencias absurdas (0.086–3.876V), no las compre nunca; el BMS dice NMC pero es una placa Bluetooth, y en la app se puede elegir NMC / LiFePO4.

   08:34 – 09:01
6. 
   6. Soldar la otra cara, conexiones en serie; voltaje demasiado bajo para soldar, esperar una hora

   Una cara hecha, se empieza la serie desde el negativo general; con cobre apilado admite más corriente, así que nunca conecte mal; el BMS de 60V20A encaja a la perfección; el voltaje es demasiado bajo para soldar y la carga es lenta, espera más de una hora.

   09:30 – 11:06
7. 
   7. No suelda → dos capas de cobre por error; añadir níquel para compensar; última serie

   De pronto no suelda, cree que una celda está mal, la resistencia interna da bien; resulta que por despiste había apilado dos capas de cobre; otra vez caliente, añade tira de níquel para compensar; un metro de tira de níquel y otro de cobre bastaron justo; última serie terminada.

   11:12 – 14:44
8. 
   8. Medir 52.7V / 32mΩ; silicona 704, cinta de doble cara, cables de balanceo serie a serie

   Positivo general a negativo general 52.7V, resistencia interna total 32mΩ; fijado con silicona 704; cinta de doble cara de malla para la manguera de cables; cables soldados y estañados serie a serie (el segundo positivo quedaba corto; «casi pasa algo»); al final el orden de cables es correcto, se conecta la manguera, 3 horas 40 minutos.

   14:44 – 20:15
9. 
   9. Parámetros LiFePO4 en la app; placa aislante / sonda de temperatura / papel aislante

   Protección de sobretensión 3.65V, subtensión 2.3, referencia 3.2, balanceo activado a 3.5; se coloca la placa aislante, se conecta el positivo general, se aísla y se marca, se mete la sonda de temperatura; el pack terminado es un compacto de 48V15Ah; un metro de papel aislante bastó justo; esta vez un montaje bastante de manual.

   20:15 – 23:36
10. 
    10. Film termorretráctil con secador de pelo; 704 para terminar

    No deje el film termorretráctil al sol (en dos o tres horas se arruga); antes usaba pistola de aire caliente, esta vez el secador también sirve pero hay que acercarlo mucho; otra capa de 704, esperar a que seque y mañana se monta en el vehículo.

    23:36 – 26:17
11. 
    11. En el vehículo: plomo-ácido a 89; el hueco es más grande de lo previsto; tubo termorretráctil con adhesivo

    Resistencia interna del plomo-ácido 89mΩ, la de litio es menor; no encuentra la tapa de la carcasa de acero inoxidable; el hueco de la batería tenía relleno y cabría una de 48V30Ah, mal calculado; el tubo termorretráctil con adhesivo sujeta más firme y es impermeable; se mete relleno y una placa aislante como protección.

    26:27 – 29:00
12. 
    12. Lecturas reales y si el LiFePO4 sirve en el norte

    App: máximo 3.333V, mínimo 3.295V, diferencia 0.038V, 0.9kW; solo 16.5A porque el vehículo es de poca potencia; el LiFePO4 no es lo ideal para los inviernos del norte, pero es barato, seguro y se degrada menos que el plomo-ácido.

    29:04 – 29:33

Lista de materiales

Medido en cámara

Consejos del creador

• Cargue las celdas LiFePO4 antes de ponerlas en paralelo; puede unir positivo con positivo con imanes pequeños + tira de cobre para cargarlas y equilibrarlas 01:28
• Apile tira de cobre sobre la de níquel para más corriente; recorte las puntitas de la tira de níquel en el lado positivo 00:14
• No deje el film termorretráctil al sol; sin pistola de aire caliente, un secador de pelo bien cerca sirve 23:23
• El tubo termorretráctil con adhesivo sujeta más firme y es impermeable 27:55
• Mida el hueco de la batería antes de montarla: puede que sea más grande de lo que cree 26:48

Errores comunes

• La soldadora casera (condensadores añadidos / MOSFET cambiados) se sobrecalentó todo el rato, el arrancador no daba abasto, paradas continuas, 3h40m en total 05:00
• Apiló sin querer dos capas de cobre, creyó que una celda estaba mal y no soldaba 11:12
• Un soporte de otro modelo (cuatro esquinas de más) no encajaba 03:26
• «Casi pasa algo» al conectar los cables de balanceo 17:17
• Las celdas de segunda mano recuperadas tenían diferencias absurdas: no las compre nunca 08:47

Seguridad con litio

• Con cobre apilado admite más corriente; nunca conecte mal la serie 10:05
• El LiFePO4 rinde peor en los inviernos del norte, pero es más seguro 29:10

Citas

Coste y tiempo