| Autore |
 Discussione  |
|
|
Jacopo.tk
Utente Medio
Estero
118 Messaggi |
 Inserito il - 22/12/2013 : 18:17:02
|
Ciao a tutti,
Dato che ho una cinquantina di celle li-ion nuove di pacca il lab sono tentanto di costruire un'altro pacco batteria per la mia bici.
Le celle in questione sono 25 pezzi di LG ICR18650C2 (2800mAh) e 25 pezzi di Panasonic NCR18650B (3400 mAh). 50 celle sono poche per fare una batteria composta da 20 elementi in serie, per via della bassa capacità di scarica (C rating). Comprare altre celle 18650 sarebbe la soluzione piu semplice, ma tra spedizione, dogana e costo delle celle (sono minimo 2-3 dollari a cella con un minimo ordine di 100 pezzi) non è una soluzione economica.
Guardando in rete, un noto venditore di batterie da modellismo (HK) ha prezzi molto appetibili per le batterie al litio-polimeri. Inoltre c'è un magazzino in Nord America e la spedizione non è così onerosa rispetto alle celle li-ion.
Ho quindi pensato di mischiare le due chimiche, Li-ion + Lipo per ottenere una batteria con discreta capacità (circa 8-10Ah è ciò a cui aspiro) e discreto C-rating. In media uso tra 4A e 10A sulla mia bici in piano, con picchi di 35A (rari) in partenza o quando ho fretta.
Non riuscivo però a trovare nessun riscontro sulla fattibilità e sul comportamento delle celle.
Le due chimiche hanno tensioni di fine carica identiche (4.2v, 4.1v se si vuole preservare la batteria allungandone i cicli di vita utili), ma livelli di low voltage differenti, ovvero lipo non gradisce scariche oltre i 3.4v (sotto carico), mentre con le li-ion si arriva anche a 2.5v (sotto carico).
Ho fatto diversi test e il LVC per il mix delle chimiche (ovvero cella li-ion + lipo collegate in parallelo) sembra essere 3.0v. In questo modo a fine carica le celle lipo sono ancora fredde e non danno segni di "stress", mentre le li-ion come al solito sono calde, comportamento tipico di questa chimica.
Come sono stati svolti i test
Celle usate:
- Turnigy 5.0 Ah 20C (Lipo)
- LG ICR18650C2 (2800mAh)
- Panasonic NCR18650B (3400 mAh)
Le celle sono state caricare tutte alla stessa tensione e poi collegate in parallelo. Dopodichè sono state sottoposte a test di scarica usando il CBA4 battery analyzer.
I test di scarica sono stati eseguiti a 5A, 10A e 15A continui, fermando la scarica a 3.0v.
Ecco i risultati:
Guardiamo ora il comportamento di una batteria composta solo da celle 18650 con capacità simile (11.4 Ah nominali contro 11.2Ah nominali), scaricata alle stesse correnti con cutoff a 2.5v:
Ora invece compariamo direttamente i risultati della cella con chimica mista con quella puramente li-ion e capacità simile.
Come si vede dai grafici le celle lipo contribuiscono per la maggior parte del grafico, cercando di limitare il voltage sag. Quando sono al termine della loro capacità (3.45-3.60v sul grafico), si nota un drastico calo di tensione perchè solo le celle li-ion stanno contribuendo verso il carico.
Commenti sono graditi!
|
Il mio piccolp lab: ( e-bike / li-ion batteries / electronics / etc. ): http://jacopo.tk
La mia bici elettrica: http://jacklithium.wordpress.com/my-electric-bicycle/ |
|
|
isd88
Utente Senior
Lazio
1272 Messaggi |
Inserito il - 22/12/2013 : 22:49:05
|
| che dire, il tuo approccio scientifico rende tutto piu semplice. Pero mi chiedo, a vuoto non c è travaso di corrente magari dopo una scarica parziale tra le due meta della batteria? |
 |
|
|
Jacopo.tk
Utente Medio
Estero
118 Messaggi |
Inserito il - 22/12/2013 : 23:03:37
|
| isd88 ha scritto:
Pero mi chiedo, a vuoto non c è travaso di corrente magari dopo una scarica parziale tra le due meta della batteria?
|
Se escludiamo il momento in cui si collegano le celle in parallelo la prima volta, no, non c'è travaso di corrente perchè le due chimiche sono alla stessa tensione. Per far si che ci sia passaggio di corrente deve esserci una differenze di tensione tra le due celle.
Nella batteria che andrò a costruire,le due chimiche saranno collegate in parallelo ed in maniera permanente a livello di cella e non di pacco, proprio per avere un solo sistema di controllo su LVC e HVC.
|
Il mio piccolp lab: ( e-bike / li-ion batteries / electronics / etc. ): http://jacopo.tk
La mia bici elettrica: http://jacklithium.wordpress.com/my-electric-bicycle/ |
|
|
|
Barba 49
Utente Master
Toscana
36493 Messaggi |
Inserito il - 22/12/2013 : 23:29:39
|
Infatti, se colleghi in parallelo solo il polo positivo e negativo dei due pacchi non potrai ottenere il massimo, collegando invece tutte le celle del pacco LiPo con le corrispondenti del pacco LiIon avrai le condizioni riportate nei diagrammi.
Si tratta di un sistema che consente di usare le LiIon anche con centraline assetate di corrente senza dover per forza assemblare batterie da 20Ah, visto che il drop relativo ai picchi di corrente viene del tutto scongiurato dalle celle LiPo... 
|
|
|
|
isd88
Utente Senior
Lazio
1272 Messaggi |
Inserito il - 23/12/2013 : 00:54:11
|
| sicuro??? io con le piombo del fotovoltaico avevo travaso continuo, ma forse perche erano batterie trovate ai cassonetti :D |
|
|
|
garchofa
Utente Senior
Liguria
1982 Messaggi |
Inserito il - 23/12/2013 : 01:28:14
|
Bei dati Jokopo, grazie!!
Difatti questo tipo di batterie, se gestite con le giuste misure, danno grosse sodisfazioni, sopratutto alle tasche!! ho una corrente di spunto notevole con autonomia ottima! io non le scarico mai sotto i 3,5V.
Purtroppo non ho mai fatto un grafico ed ormai per me è tardi, le mie hanno gia oltrepassato la loro vita utile ma anche se si sbilanciano continuano a caminare!!
|
|
|
|
Barba 49
Utente Master
Toscana
36493 Messaggi |
Inserito il - 23/12/2013 : 09:22:09
|
Isd88: Le batterie al piombo non si possono mettere in parallelo, così come le NiMh e le NiCd, iniziano a travasare corrente una sull'altra e si scaricano!
La cosa è molto più evidente se le batterie non sono identiche e appartenenti allo stesso lotto, figurati quelle trovate nei cassonetti...
La stessa cosa avveniva con le normali pile Zinco-Carbone, con le alcaline non lo so perchè non ho mai provato. |
|
|
|
zeccato
Utente Senior
1346 Messaggi |
|
|
blindo7
Utente Master
Lazio
4057 Messaggi |
Inserito il - 23/12/2013 : 12:09:42
|
| Jakopo non sarebbe meglio mettere i due pacchi separati in parallelo solo ai capi con diodi sckhotty perché se una lipo cede l'altro pacco insiste nel volerla caricare innescando fuoco e fiamme! |
www.enerlab.it |
|
|
|
isd88
Utente Senior
Lazio
1272 Messaggi |
Inserito il - 23/12/2013 : 13:16:37
|
vero anche quello che dice blindo anche se io nella con la mia esperienza attuale non ho mai visto morti violente di celle se non maltrattate sotto e sopravoltaggio per tempi prolungati. Comunque i 2 pacchi con diodo sono problematici con grosse correnti, pure a trovare diodi da 0.3 volt a 20 ampere sono 6 watt!
@Barba: come mai con le litio di chimiche diverse si riuscirebbe a non avere travaso? |
|
|
|
Jacopo.tk
Utente Medio
Estero
118 Messaggi |
Inserito il - 23/12/2013 : 14:47:41
|
Ciao a tutti,
rispondo velocemente perchè devo scappare al lavoro.
Per Zeccato, se si parla di chimiche uguali (NB parlo di litio esclusivamente) con C differenti è solo una questione di "carico" ovvero in parallelo le celle hanno le stesse tensioni, senza differenza di tensione non c'è travaso di correnti. Quindi quando una cella è scarica quella che ha ancora energia dovrà lavorare di piu perchè è l'unica che contribuisce al carico.
Per gli "amanti" dei diodi  ..ho fatto i miei bei test oltre un anno fa su celle li-co (dei laptop) e celle al li-mn, coi diodi mi son trovato male, la batteria diventa un termosifone, che qui in Canada in questo periodo mi andrebbe bene..., ma l'energia che se ne va in calore è veramente tanta. Avevo provato diversi tipi di diodi di potenza, schottky in particolare, ma tutti scaldano troppo.
Ciao a tutti!
|
Il mio piccolp lab: ( e-bike / li-ion batteries / electronics / etc. ): http://jacopo.tk
La mia bici elettrica: http://jacklithium.wordpress.com/my-electric-bicycle/ |
|
|
|
Barba 49
Utente Master
Toscana
36493 Messaggi |
Inserito il - 23/12/2013 : 17:29:25
|
@Isd88: Ti ha già risposto Jacopo, le LiIon e le LiPo sono ambedue batterie Litio-Polimero, quindi assolutamente identiche!
Quello che cambia è la resistenza interna, assai minore in quelle destinate al modellismo, e quindi i C di scarica.
Se vai su un sito di modellismo te ne puoi rendere conto, esistono batterie da 50C, da 35C, da 20C e la loro unica differenza è data dalla scelta delle celle in fase di assemblaggio: In pratica le migliori (e più costose) vengono impiegate per le batterie da 50C, poi seguono le altre a scalare...
Le nostre sono da 1-2C, ma sono della stessa identica razza! |
|
|
|
isd88
Utente Senior
Lazio
1272 Messaggi |
Inserito il - 23/12/2013 : 17:50:13
|
| e le piombo non sono ambedue piombo? non voglio contraddirti (prima che la prendi a male :D) ma vorrei capire il perche. Secondo me anche le litio hanno questo problema, basta pensare ai problemi quando una cella del parallelo di celle uguali cede |
|
|
|
Barba 49
Utente Master
Toscana
36493 Messaggi |
Inserito il - 23/12/2013 : 18:09:30
|
Le piombo se le metti in parallelo (e non chiedermi il perchè, sono prove fatte da anni) vanno in autoscarica una sull'altra.
Quando furono commercializzate le prime auto Diesel alcune note case pensarono bene di montare due batterie in parallelo anzichè una sola di capacità doppia, questo anche per ripartire meglio i pesi, ma fu un fiasco proprio per il fatto che le due batterie (nonostante fossero ovviamente identiche e della stessa età) si scaricavano una sull'altra.
Se vuoi fare un test con le poco costose pile Zinco-Carbone pui farlo: Collega due stilo in parallelo e ti accorgerai che nonostante siano delle stessa chimica inizieranno a ascaldare e si scaricheranno in pochi minuti, e la stessa cosa vale per le NiMh e le NiCd, ma non so naturalemnte il motivo di tale problema.
Infatti nella mia vita non ho mai visto batterie di queste chimiche poste in parallelo, solo quando ho iniziato a conoscere le LiIon ho notato che con queste la cosa era perfettamente fattibile...
Pensa che nella fabbrica dove lavoravo avevamo due grossi gruppi di continuità che producevano corrente trifase per mantenere in moto tutti i motori presenti nello stabilimento, e questi gruppi erano alimentati con enormi batterie al piombo: Si si trattava di decine e decine di elementi da 2V alti un metro e larghi almeno 40Cm tutti collegati in serie fino a raggiungere quasi i 300V, ma di paralleli non ne ho mai veduti.
PS) qui stiamo parlando di celle sane, se inizi a parlare di celle guaste in parallelo a celle buone il discorso devia molto!!!  |
|
|
|
isd88
Utente Senior
Lazio
1272 Messaggi |
Inserito il - 23/12/2013 : 18:51:29
|
| si so che le stazionarie al piombo sono elementi singoli di capacita enormi e so per esperienza che in parallelo si autoscaricano a morte (e infatti ho dismesso il fotovoltaico ad isola), ma secondo me avviene pure col litio |
|
|
|
Barba 49
Utente Master
Toscana
36493 Messaggi |
Inserito il - 23/12/2013 : 22:06:04
|
No, con il Litio non avviene!!!
Ho una batteria formata da 196 elementi LiIon da 1400mAh in configurazione 14P-14S e va bene da anni, e anche le batterie LiIon commerciali sono tutte formate da paralleli di celle. |
|
|
|
Jacopo.tk
Utente Medio
Estero
118 Messaggi |
Inserito il - 24/12/2013 : 03:03:57
|
Azzardo una risposta sul perchè non c'è (o è molto rara) l'autoscarica una sull'altra sulle celle in parallelo nelle batterie al litio.
Dico azzardo una risposta perchè mi piace avere dei dati scientifici su cui basarmi prima di trarre conclusioni.
La cosa che ho notato è che le celle al litio, in qualunque stato di carica sono, mantengono la loro tensione per settimane, ovvero hanno una bassisima autoscarica, mentre le altre chimiche (piombo, ni-mh) si comportano piu o meno all'inverso, ovvero se non si controllano e caricano di frequente la tensione continua scendere.
E secondo me è proprio questo il motivo per cui le batterie al piombo si autoscaricano l'una sull'altra, la loro tensione non è proprio stabile, e perchè ci sia passaggio di corrente abbiamo bisogno di due o piu batterie (o celle) collegate in parallelo e con tensioni diverse.
Anche io come Barba ho una batteria composta da 120 elementi 20s6p fatta tutta con celle riciclate, ora dopo mesi di utilizzo due celle hanno perso capacità ed iniziano a darmi problemi, complici il fatto che ho usato la bici tutto novembre con temperature anche di meno dici gradi e parcheggio fuori dall'ufficio, condizioni che le batterie non gradiscono molto. |
Il mio piccolp lab: ( e-bike / li-ion batteries / electronics / etc. ): http://jacopo.tk
La mia bici elettrica: http://jacklithium.wordpress.com/my-electric-bicycle/ |
|
|
|
iv3ugy
Utente Medio
Friuli-Venezia Giulia
227 Messaggi |
Inserito il - 24/12/2013 : 08:53:16
|
Una differenza sicuramente rilevante nel caso delle piombo è che non si mettono in parallelo le singole celle, ma una serie di celle, cosa che sicuramente può essere fonte di squilibri, altri motivi non saprei, però sicuramento se la differenza di tensione è 0 la corrente non può essere altro che 0. Sicuramente nel caso di chimiche differenti messe in parallelo si avrà un travaso di energia dopo i picchi di assorbimento che son stati sopperiti principalmente dalla cella con minore resistenza interna, poi bisognerebbe valutare l'effettiva entità di questo travaso.
Daniele |
|
|
|
zeccato
Utente Senior
1346 Messaggi |
|
|
isd88
Utente Senior
Lazio
1272 Messaggi |
Inserito il - 24/12/2013 : 09:33:57
|
| è esattamente il mio timore, fortunatamente parli meglio di me :D |
|
|
|
Jacopo.tk
Utente Medio
Estero
118 Messaggi |
Inserito il - 24/12/2013 : 14:32:27
|
| zeccato ha scritto:
per cortesia fatemi capire meglio:
ammettiamo una batteria come sopra, ma con mezzi paralleli 1c.
e mezzi 10c da 36v. 10ah,
se la alimento a 30ah continui, le 10c. in finale
non si scaricano prima?
se si, poi la 1c non travasa sulla 10c quando la 10c. si abbassa di volt.?)
|
Ciao Zeccato,
vuoi dire 30A vero?
Se parliamo di celle con la stessa chimica e quindi stesse tensioni di lavoro, non ci sono travasi. La cella con il C-rating piu elevato contribuisce alla maggior parte del carico. Questo si vede chiaramente anche nei grafici.
Solo che nei miei grafici le tensioni di lavoro delle due celle sono chiaramente differenti, una ha un limite di scarica di 3.45-3.65v, l'altra di 2.5v.
Ho costruito anche una batteria che usa celle li-mn e celle li-co in formato 18650,collegate in parallelo a livello di cella, queste lavorano alle stesse identiche tensioni, le li-mn che hanno un C piu elevato a discapito di minor capacità limitano il voltage sag. La batteria funziona normalmente. Nessun problema fino ad oggi.
Dettagli sulla batteria qui:
http://jacklithium.wordpress.com/2013/03/29/hybrid-battery/
Ciao a tutti ed Auguroni di Buon Natale!!
|
Il mio piccolp lab: ( e-bike / li-ion batteries / electronics / etc. ): http://jacopo.tk
La mia bici elettrica: http://jacklithium.wordpress.com/my-electric-bicycle/ |
|
|
|
ccriss
Utente Medio
Lombardia
283 Messaggi |
Inserito il - 24/12/2013 : 15:02:51
|
Premetto che non sono un esperto, ma provo a fare un ragionamento per capire meglio, anche perche' mi è sempre interessato il tema perche' anche io vorrei ridurre il calo di tensione delle mie celle.
Per capire , se metto celle LiCo da 10AH in parallelo con LiPo da 5AH, queste ultime dovrebbero agire in modo simile ad un condensatore, giusto?
Quando ho il calo di tensione della LiCo per via dei troppi C richiesti, la LiPo che sta piu' su di voltaggio contribuisce con maggior vigore, mentre quando vado a bassi C mi aspetto che la LiCo tenda a dare piu' della LiPo. In questo caso il voltaggio di LiCo dovrebbe essere piu' alto per via del fatto che ha piu' AH, quindi tensione piu' alta. In questo casi mi aspetto un passaggio di corrente tra celle per via del fatto che ci sono tensioni diverse tra loro. Questo effetto dovrebbe essere piu' marcato nella fase in cui una delle celle in parallelo è quasi del tutto scarica. Non credo che sia comunque un grosso problema, visto che paralleli enormi tra celle litio vengono fatti da tempo(es.: Tesla).
Un problema da considerare in questo approccio è: se le LiPo durano la metà dei cicli delle LiCo, che faccio quando le prime cedono? Devo rifare completamente il pacco batterie mettendo nuove LiPo, questo cercherei di evitarlo.
|
|
|
|
garchofa
Utente Senior
Liguria
1982 Messaggi |
Inserito il - 24/12/2013 : 15:18:08
|
Insomma...
Io ho un pacco proprio cosi, 5Ah di Lipo e 10Ah di Li-ion, sono messe in parallelo sia ogni cella sia gli estremi dei 2 pacchi batteria con cavi più grossi, siccome il drop delle li-ion è maggiore che quello delle lipo nei momenti di alta corrente le li-ion daranno una certa corrente fino a che la tensione cala (drop) e qua le lipo compenseranno tutta la corrente necessaria, quando la corrente è poca entrambe le batterie si mantengono alla stessa tensione.
Per i cicli non mi sono posto il problema visto che entrambi i pacchi hanno gia superato la loro vita utile. |
|
|
|
zeccato
Utente Senior
1346 Messaggi |
|
|
Mirco
Utente Senior
Puglia
1437 Messaggi |
Inserito il - 25/12/2013 : 10:01:19
|
| meglio una Li-Po "purosangue"!!! |
|
|
|
Barba 49
Utente Master
Toscana
36493 Messaggi |
Inserito il - 26/12/2013 : 16:14:26
|
| Con le celle non perfettamente a posto io non mi permetto mai di fare esperimenti di questo tipo, vuole dire andarsi a cercare i guai!!! |
|
|
|
garchofa
Utente Senior
Liguria
1982 Messaggi |
Inserito il - 27/12/2013 : 00:49:09
|
| Barba 49 ha scritto:
vuole dire andarsi a cercare i guai!!!
|
 |
|
|
| |
Discussione |
|
]
Batterie: Mix Li-ion + Lipo
