Montagem - Novo Pack 10S3P - Samsung 30Q

Fala Galera!!

Espero que todos estejam bem em tempos de pandemia, ainda…

Hoje vou contar para vocês como foi o processo de montagem do meu novo pack de baterias (10S3P) com células Samsung 30Q. Finalizei esse pack ainda em Novembro, mas selecionei as melhores fotos somente agora.

Depois da minha experiência com as baterias recicladas de notebook e a montagem do meu primeiro pack ter sido um tanto quanto frustrante, decidi juntar um pouco de dinheiro :money_mouth_face: :money_mouth_face: e investir em células de qualidade para montar um pack de baterias de super potente e ao mesmo tempo compacto.

Aprendi muito com a montagem do meu primeiro pack com células reaproveitadas, mas o este não ficou nada potente ao final (se você ainda não leu o tópico no qual eu conto essa história, segue o link - https://esk8brasil.com.br/t/reaproveitamento-de-baterias-de-notebook/22/1)

As especificações do projeto do pack foram as mesmas do anterior.

  • 10S3P
  • 30 células
  • 10 grupos em série de 3 células em paralelo
  • 2 fileiras com 5 grupos cada
  • BMS 10S3P
  • Tensão carregado = 42 V
  • Corrente contínua máxima de descarga = 45 A

Desenho simplificado abaixo, considerando uma tensão média de 3,7 V por grupo.

10S3P

Observe que interessante a data na qual fiz esse desenho, nessa época eu ainda não tinha nem as minhas já antigas células recicladas.

SAMSUNG 30Q

As células utilizadas foram as Samsung INR18650-30Q (não entrarei em detalhamento técnico aqui, para quem quiser se aprofundar segue o Datasheet com todos os detalhes). As informações principais dessa célula são:

  • Tensão nominal = 3,7 V
  • Capacidade = 3000 mAh
  • Corrente de descarga contínua máxima = 0,2 C = 3000 mAh x 0,2 C = 15,0 A
  • Tensão de corte = 2,5 V
  • Peso = +/- 48 g
  • Tamanho = 18650 (18 mm diâmetro, 65 mm altura)

Adiquiri as minhas células com o pessoal da @BRAVELO, e na época (Agosto 2020) lembro de ter pago por volta de R$42,00 por célula (façam as contas e verão que a brincadeira ficou cara :sweat_smile: :sweat_smile:). Todas vieram super bem acondicionadas e o que mais facilitou a montagem foram as soldas entre os grupos, que já vieram prontas! Utilizaram um spot welder para unir os grupos e ainda deixaram um pouco de estanho em cima, isso facilitou muito o meu trabalho.

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TESTES PRELIMINARES

Assim que recebi os 10 grupos de baterias soldadas pelo correio, verifiquei todas as tensões e não percebi variações significativas entre os grupos (esta não superou 0,02 V e todos estavam na casa dos 3,7 V).

Não que este seja um teste muito importante, nem mesmo que indique algum problema com as células, mas é sempre bom verificar, e foi isso o que fiz. Caso houvessem diferenças significativas entre os grupos, o procedimento seria tentar equalizar essas variações de alguma maneira antes da montagem do pack.

A MONTAGEM

Com os 10 grupos “testados” em mãos, enumerei todos e poscionando-os conforme o esquemático anterior, utilizei cola quente para unir todos em 2 fileiras.

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A colagem entre os grupos deve ser bem feita, pois a cola quente não oferece tanta resistência e nos momentos de manipulação estes pondem se soltar com facilidade, atenção para isso.

Cortei fios rígidos e siliconados de 12 AWG do tamanho exato entre as conexões.

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Esse aqui sou eu, todo feliz, mal imaginava o trabalho que ia ter para soldar todos esses grupos. :joy: :joy:

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E DALE FITA KAPTON

Depois de soldar todos os grupos, utilizei muita fita Kapton (fita adesiva super resistente à temperaturas extremas) para unir toda a fileira e também para “assegurar” um pouco as soldas.
Obs: Uma das coisas que garante uma boa resistência mecânica para o pack é uma boa solda, portanto tomei bastante cuidado para realizar as minhas.

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IMPORTANTE

Fiz a união das duas fileiras com 5 grupos cada, utilizando aquele mesmo pedaço de fio da união dos outros grupos, a diferença é que aqui ele no ponto de junção este ficou cruzado.

E para assegurar que as duas fileiras não iriam ter risco de se encostarem e causarem um super curto, danificando totalmente todas as células e colocando a minha vida em risco :fire: :fire: :firecracker:, cada fileira foi isolada com um pedaço grosso de plástico transparente (cerca de 3 mm de espessura). Nas próximas fotos, observe que esse plástico protege essa “união perigosa” das duas fileiras de grupos.

O BMS

Confesso que nessa parte foquei mais em finalizar as soldas e fazer todo o trabalho corretamente e não tirei tantas fotos assim.

Mas para a soldagem dos fios do BMS não tem tanto erro assim, é preciso um pouco de paciência e organização. Para um BMS 10S3P são 11 fios sequenciais que devem ser soldados do ponto mais negativo (único fio preto) até o ponto mais positivo, grupo a grupo (totalizando 11 pontos de conexão).

A verificação é feita com o multímetro, no conector JST que conectará à placa do BMS, ponto a ponto o acréscimo deve ser sempre de 3,7 V (3,7V, 7,4V, 11,1V…). Com relação às outras conexões do BMS, deixarei para um tópico especifico sobre para uma explicação mais detalhada.

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FINALIZAÇÃO

Depois de utilizar muita fita Kapton e colar o BMS sobre uma das fileiras, soldei os únicos conectores do pack

  • Um conector XT90 Anti Spark
  • Conector 3,5 mm fêmea para o carregador (tenho uma conexão macho para a fêmea dentro da minha capa)

A conexão do XT90 (descarga ativa) foi feita diretamente sobre o pack, o chamado by pass, isso significa que não estou utilizando o BMS na descarga de corrente, o conector está soldado nas extremidades do pack. Isso porque esse BMS cortaria (desligaria) com correntes acima de 45 A, o que seria péssimo para o projeto. Dessa forma o BMS acabou sendo utilizado apenas para a equalização das tensões no momento da carga dos grupos.

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Feito isso, passei para a última etapa e “empacotei” tudo com um plástico termo retrátil (tubo achatado com 21 cm plano). Ficou mais compacto do que eu imaginava! O termo retrátil deixou tudo muito bem acabado e resistente mecânicamente.

Aproveitei para dar a primeira carga e testar o meu novo pack! :star_struck: :star_struck:

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Houve um detalhe que me incomodou

Ao final, percebi que após “encolher” o termo retrátil, este fez tanta força na hora de compactar que acabou abaulando um pouco o pack. A princípio pensei que isso seria um grande problema e cogitei até refazer o trabalho com o plástico retrátil. Porém, observei que essa elevação não seria tão significativa assim considerando que após colados os velcros do meu shape, esse problema acabaria sendo de certa forma “compensado”.

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E O FINAL TODOS JÁ DEVEM IMAGINAR

Assim que terminei a montagem do meu novo pack, instalei no meu board e a sensação foi incrível já nos primeiros testes!

Para quem estava acostumado com uma bateria super fraca, essa foi com certeza uma grande evolução. Estou super feliz com o resultado!

E como sempre, o aprendizado é constante, os erros fazem parte do processo e o sentimento ao construir tudo isso por conta própria é sem dúvida único.

VIVA A MOBILIDADE ÉLETRICA NO BRASIL!

O FUTURO É ELÉTRICO!

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4 Curtidas

Muito legal @Thamer.
Realmente ficou show!
Abs.

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