Haciendo mi conjunto de baterías 18650 de 30kW

Puse esto en los comentarios de mi última pregunta, pero me di cuenta de que podría no recibir mucha atención, así que lo preguntaré aquí.

He estado pensando en hacer una batería con 18650. la disposición de las baterías sería de 12 18650 en paralelo formando el 'bloque' y 13 'bloques' en serie, totalizando 156 baterías. Cada batería tiene su propio PCM y los 12 "bloques" paralelos están cada uno conectado a un dispositivo BMS de 48 V y 30 A. Tendré las baterías separadas (que no se toquen) y un ventilador con sensor térmico que se activa cuando las temperaturas van más allá de cierto punto, el sensor estará cerca del medio. Esto hace una batería.

Luego tomo 24 de estas baterías y las pongo en paralelo para hacer la matriz final.

Adjunto el conjunto final de baterías grandes a un controlador CHarge que puede cargarlas desde mis paneles solares, por lo tanto, un cargador fotovoltaico y es un controlador MorningStar TS-MPPT-45 de 48 V y 45 A.

El plan es hacer una batería SEGURA que pueda almacenar alrededor de 30 Kw de energía para que la casa pueda funcionar únicamente con baterías durante unos días.

Necesito asesoramiento sobre el diseño de esta operación y cuando conecto las 24 baterías a un solo terminal + y terminal - ¿es la forma correcta de hacerlo? ¿He tomado suficientes precauciones? ¿Debo abandonar la idea? En total habrá 3744 18650 Baterías.

¿Por qué no usaría algo como una batería de plomo-ácido de 12V?
30 kW (no Kw) es una medida de potencia, no de energía. La energía se expresa en julios o, a veces, en kWh, donde h son horas.
Cueste la misma capacidad de almacenamiento utilizando primero baterías de ácido de plomo.

Respuestas (4)

Lo primero es lo primero. En su publicación anterior, indicó que su fuente no proporcionaría ninguna certificación sobre la capacidad real de la batería. A menos que pueda obtener algún tipo de garantía, abandone toda la idea. Con la capacidad y el precio reclamados, esta http://www.ebay.com/gds/18650-Battery-Buying-Guide-test-on-all-from-eBay-below-3-/10000000178020340/g.html es probablemente lo que conseguirás. Si insiste en tratar con estos bozos, haga arreglos para que su pedido total se envíe en unidades más pequeñas (digamos, 100 celdas cada una) con suficiente tiempo entre lotes para permitir la prueba. Estructure la orden de modo que si un cierto porcentaje (un pequeño porcentaje o menos) no pasa la prueba, se cancela toda la orden. Si no lo hacen, no les compre. Y buena suerte recuperando tu dinero si te envían basura.

Segundo. Si vas a construir bloques, lo harás al revés. Comience con cadenas de 13 en serie, con un PCM. Debido a las variaciones entre las celdas, no DEBE conectar muchas celdas en paralelo. 2 generalmente está bien, y algunos fabricantes están de acuerdo con 4, pero conectar 12 es una forma fabulosa de destruir sus células. El problema es que la celda más débil determina el voltaje de corte para todo el bloque y también acapara toda la corriente de carga al comienzo de la carga, lo que genera corrientes de carga altas y problemas de temperatura de la batería.

Tercero. Necesita un BMS para cada cadena.

Cuatro. Para su aplicación, necesita un paquete diferente al 18650s. Si está dispuesto a correr riesgos, puede comprar o construir un soldador por puntos y poner pestañas en las celdas, luego soldar sus hilos. Si está pensando en usar portaceldas estándar, olvídese. Durante largos períodos de desuso, la corrosión en los puntos de contacto será mortal.

Quinto. Necesita repensar su configuración de refrigeración. Los conjuntos de celdas deben estar separados físicamente para permitir el flujo de aire y necesitará un ventilador potente. Si no sabe cuánto ventilador necesitará, está en problemas. Y necesita un mecanismo para permitir que el sensor de temperatura deshabilite la carga según corresponda si el ventilador no es adecuado.

Sexto. Tus cálculos están mal en alguna parte. Incluso teniendo en cuenta el hecho de que no parece saber la diferencia entre potencia y energía, los cálculos para su conjunto de baterías son sencillos. 3,7 voltios x 4,9 Ah x 3744 equivale a unos 86 kWh. Si desea que esto dure "varios días" (digamos dos), entonces la potencia permitida es de aproximadamente 2800 kW, no 30kW. 30 kW / 3744 son 8 vatios por celda, o alrededor de 2 amperios. Si bien esto no es, en sí mismo, un número irrazonable, no tiene sentido dada la capacidad de la batería indicada. Usted esperaría que una celda de iones de litio maneje al menos una tasa de 1C o 5 amperios. Si 2 amperios es el número dado por su posible proveedor, indica que no está siendo honesto (aunque los problemas de precio/capacidad/documentación lo establecen bastante bien).

7mo. Oh, fe. Basta de esto. Pruebe con otro enfoque. Investiga mucho más y comienza a experimentar. Comience con algo pequeño y adquiera experiencia con matrices progresivamente más grandes. Intentar saltar a la escala que estás proponiendo simplemente no es una buena idea.

Primero el balde, luego el balde,

Luego la escala de laboratorio.

Cada vez más grande, cada vez más rápido;

Más rápido, más rápido, entonces - desastre.

¡Gracias por su ayuda, esta información fue extremadamente útil! Me preocupaba la seguridad y necesitaba conocer los defectos. Estoy un poco confundido con algunos videos que he visto, por ejemplo, este youtube.com/watch?v=5L9hOVG_0RQ , el tipo no solo tiene celdas apretadas, sino que también las tiene pegadas, aislándolas aún más. Parece estar haciendo lo que estaba pensando... en gran parte y quiero saber de su opinión en lugar de lo que ha hecho aquí si debe conectar las celdas 13S 1P al dispositivo BMS para formar la batería y luego poner en paralelo las baterías para dar mayor capacidad?
Tiene la idea correcta en general. Está usando todas las mismas celdas, etc. Pero pegarlas con pegamento caliente es imprudente. Primero, el pegamento está muy caliente, segundo, bloquea el flujo de aire. Sin embargo, si el consumo de corriente o la tasa de carga no es demasiado alta, las baterías no se calentarán, por lo que no será un gran problema. Primero, haga los bloques paralelos, luego colóquelos en la cadena en serie, luego conecte el BMS y su bien.

Primero, estoy de acuerdo con la respuesta anterior, el BMS va con la cadena de serie, no un BMS para cada 'bloque' paralelo que haga. El bloque paralelo que haces esencialmente se convierte en una batería de gran capacidad, mientras que la cadena en serie se convierte en una batería de mayor voltaje con el BMS controlando varias cosas, incluido el equilibrio de la cadena, que es muy importante en algo tan grande como 13 en serie.

Sin embargo, no estoy de acuerdo con lo anterior sobre la regla de que solo puedes hacer 2 o máximo 4 de litio en paralelo. Si sigue las medidas de seguridad adecuadas, puede usar más. Lo más importante sería tener todas las celdas en paralelo para que sean del mismo fabricante y del mismo lote si es posible.

Además, creo que mencionaste que encontraste algunas baterías Samsung 18650 de alta calidad que rondan los 2600 mAh. Esto suena mucho más razonable que los 4900 mAh que estabas viendo originalmente.

Hay miles de ejemplos en Internet de personas que ponen muchas baterías de litio 18650 en paralelo SIN problemas al hacerlo correctamente. Internet no siempre es correcto, pero la experiencia no miente. La gente de ebike lo ha estado haciendo durante algún tiempo.

El mejor ejemplo es Tesla. Usan más de 7000 baterías en su modelo S. 74 - 18650 en paralelo. Usan refrigeración, fusibles y una cuidadosa selección de baterías, pero funciona. Tesla no ha tenido problemas con la celda más débil acaparando la corriente de carga. De hecho, si una celda en el banco de 74 muere por alguna razón, ¡simplemente la dejan ahí y dejan que las 73 restantes continúen haciendo el trabajo de las 74!

Puede comprar una batería de un Tesla rescatado: 85 kWh. ¡Uno viene disponible de vez en cuando! Ahorrarte mucho trabajo.

Habiendo dicho todo eso, la batería que planea es una gran cantidad de energía almacenada y si algo sale mal, podría significar quemar su casa. ¡Sería muy sabio construir algún tipo de habitación especial para la batería que sea a prueba de fuego solo para estar seguro!

Quemando tu casa, si tienes suerte . Explotando en tu cara y matándote si no lo haces.
Los 18650 modernos son peligrosos, pero si sigues el procedimiento adecuado, ¡no es tan malo! Tal vez hace 10 años lo eran.
Cuando se trata de 18650 individualmente, claro. Sin embargo, cuando usa miles de ellos para construir una batería gigantesca como la que describe el OP, ese es un asunto completamente diferente.
Finalmente, una buena respuesta: basada en la práctica y no solo en la teoría. (También conocido como ejemplo de Tesla). ++

Estoy de acuerdo con la respuesta de Filek y no estoy de acuerdo con los comentarios de algunos comentaristas de que no era seguro, tener un cortocircuito de 3.7V es menos peligroso que un cortocircuito de 12V o 24V en la configuración de celdas de otras series donde, por supuesto, se ve obligado a usar un monitoreo extenso de cada celda siempre puede hacer lo mismo que la otra sugerencia de usar un monitoreo BMS extenso, pero eso hará que la batería no sea competitiva, el punto de usar el formulario 18650 es tener una batería modular y fácil de reparar, puede reemplazar cualquier celda dañada o reconstruirla después de re -equilibrar celdas y volver a seleccionarlas. para la batería de celdas individuales, aconsejo a las personas que verifiquen la información del peso, es fundamental verificar si la densidad de energía es realista y se encuentra dentro de las fórmulas químicas de iones de litio conocidas para sus respectivas densidades de energía o no,

Un cortocircuito en un suministro de 3.7 es probablemente tan peligroso como uno de 12 V (ambos permiten corrientes muy altas). Si la celda de 3.7 V está basada en litio, es aún más peligrosa ya que estas cosas pueden literalmente explotar en una bola de fuego si se exponen al calor excesivo de un cortocircuito.
mi punto era que era menos probable que la falla causara un cortocircuito debido a un voltaje más débil y que la configuración estaría más aireada, por lo que es menos probable que la resistencia de la celda alcance niveles inseguros y, aun así, había trucos como el que se decía que tenía se ha utilizado en el BB de Tesla, utilizando un conductor de tamaño muy delgado para que se derrita si la corriente es más alta que la permitida conectada entre el riel secundario paralelo y las celdas individuales.

Según tengo entendido, conectar muchas celdas en paralelo puede provocar una reacción en cadena si una falla con un cortocircuito. Tesla también conectó cientos de 18650 en paralelo, pero usaron pequeños fusibles en cada celda. Entonces, en teoría, si una celda falla, simplemente se ventila y se desconecta de las restantes. Entonces, en teoría, incluso es posible continuar con la operación... No estoy seguro de cómo se aplica esto a su pregunta, pero ¿ha considerado usar tales "bloques de construcción"?

https://www.energusps.com/shop/product/li-ion-building-block-3-6v-78ah-12

Aparentemente, los equipos de fórmula de estudiantes están usando estos módulos con buenos resultados. AFAIK, estos Samsung 18650 están simplemente conectados en paralelo, pero son muy fáciles de usar y mantener. También mencionan fusibles y canales de ventilación en cada celda, entonces, ¿probablemente algo así como en los paquetes de baterías de Tesla?

Aunque un poco caro. Pero en cantidades mayores, tal vez...

Haciendo mi conjunto de baterías 18650 de 30kW
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