Komprese LiFePo4 baterie

[Mex]

Viděl bych to takhle:
- nabít baterku na SOC=40%
- nasadit na závitovku pružiny, pod ní skřípnout čidlo a utahovat za současného měření momentu závitovku až do požadované tlakové síly, moment si poznačit
- lehce povolit, vytáhnout čidlo a opět dotáhnout na stejný moment
- po nějaké době (3 měsíce?) opět nabít na 40%, lehce povolit matku a opět utáhnout poznamenaným momentem
- po delší době (rok?) opět nabít na 40%, povolit trochu víc, zasunout čidlo, utáhnout poznamenaným momentem a zkontrolovat, jestli síla sedí, když ne tak poznačit nový moment (asi se změnil povrch nebo struktura závitů nebo nastala jiná změna)

soami: Ano, jsme šťastní. Ale raději se tím moc nechlubíme, lidi nám pak zbytečně závidí.

[Valdano]

Opravdu řešíte hlídání desetin mm roztahování článku, což při ne úplně vhodném způsobu používání může znamenat za několik let deformaci?...

Ono to bude zřejmě mnohem horší než se na první pohled může zdát. Nevhodná míra komprese může výrazně ovlivnit životnost článků až o 40% což není zrovna málo. Ostatně i proto se tomu začínají více věnovat různé studie.

Leoshavla zde uvedl měření rozptylu bobtnání jeho sestavy článků mezi 30% až 100% SOC o 1,7mm při dotažení na 300kg s pružinami, které použil a nepoddajném stahovacím boxu, který má z 10mm plechu. Otázkou je jak konkrétně při tom rozptylu mezi 30% až 100% SOC cestoval tlak?

[pibi]

Jestli bobtnající články generují sílu 5-6tun, jak uvádí Valdano výše, tak se asi i 4 závitovky M6, nebo M8 budou chovat jako pružina.

[leoshavla]

Otázkou je jak konkrétně při tom rozptylu mezi 30% až 100% SOC cestoval tlak?
[/quote]

Teoreticky se zvedl tlak o 140kg. Bat. jsem stahoval při cca 60% a od 60-100% je zvětšení 1,4mm stlačení jedné pružiny o 1mm je cca 50kg 50x1,4x2=140kg

[glottis]

A neni mereni zbytecne, kdyz tam jsou ty pruziny? Ty prave zajistuji staly tlak v ramci nejakeho pohybu. Nebo chcete ty pruziny stahnout na krev az se dotknou zavity? To snad ne.

Bez pruzin by jste tlak merit mohli. S pruzinama spis dilataci. To tam klidne muzete dat uchylkometr, kameru a pres raspbery pi a analyzu obrazu to odceitat a vynaset do grafu

Jinak i teplota bude hrat velky vliv. Hlinik se pri zmene o 10℃ roztahne o 0,2mm na metru. Tedy i tech 16 clanku v hlinikove krabicce. Ocel o 0,13mm

[Mex]

To měření roztažení má smysl mimo jiné proto, že se podle toho dá stanovit počet talířových pružin tak, aby ten rozdíl tlakové síly vycházel řekněme v rozmezí 3-5kN (300-500kgf).

glottis: roztažnost hliníku zde bude hrát marginální roli. Z té hliníkové krabičky se u roztažnosti uplatní jen tloušťka stěn, což je nic.
Ale uplatní se teplotní roztažnost elektrod a separátoru. Ale ta je neznámá.
Každopádně to skoro určitě bude rozhodně víc než roztažnost oceli.

[ElektroEzs]

Rekl bych ze takhle promyslene to resime jenom my tady na foru, vetsina vyrobcu to nasklada stahne a kaslou na to:-)

[rva]

Třeba proto, že výrobce chce aby to bylo usazeno v pevném rámu, který tomu (téměř) nedovolí měnit rozměr - tedy omezí dýchání. A ne aby se to nadechovalo a vydechovalo pod tlakem 300 kg.

[glottis]

glottis: roztažnost hliníku zde bude hrát marginální roli. Z té hliníkové krabičky se u roztažnosti uplatní jen tloušťka stěn, což je nic.
Ale uplatní se teplotní roztažnost elektrod a separátoru. Ale ta je neznámá.
Každopádně to skoro určitě bude rozhodně víc než roztažnost oceli.

Tak určitě ne, třeba dno a boky jsou ten metr. Nabídne samozřejmě i ta náplň.

[Mex]

Dno a stěny jsou tenoučké. Ty by takovou tlakovou sílu nezvládly a pokud by to nebylo opřené vevnitř o obsah té baterky, tak by se zbortily.

[glottis]

Ano, já taky nepsal, že to udělá nějakou sílu. Bylo to jen poukázání, že samotné obaly se zvětší a je tam i teplotní závislost. O roztažnosti náplně třech obalu nechci ani spekulovat

[Valdano]

Rekl bych ze takhle promyslene to resime jenom my tady na foru, vetsina vyrobcu to nasklada stahne a kaslou na to:-)

Výrobce to neřeší, protože se vždy najde někdo kdo si tu či onu výrobcem poskládanou baterii koupí znovu i když mu to po nějaké době odejde, třeba zrovna i díky nevhodné či spíš žádné kompresi. Uživatelé, kteří si kupují hotové baterky to neřeší a spousta jich třeba ani netuší eventualitu, že by to mohlo vydržet déle. Ono taky video rozborky některých hotových komerčních bateriových uložišť v plastových boxech pak působí docela odstrašujícím dojmem a zdaleka nejen kvůli nevhodné či spíš žádné kompresi článků.

Tady jsme ovšem na odborném fóru a tudíž lze očekávat, že se zde řada diskutérů může zabývat i záležitostmi tzv. na "vyšším levelu" jak z hlediska pečlivosti tak i vybavenosti a ošetření různých eventualit, které mohou být pro obyčejné uživatele "neználky" nebo "flegmatiky" daleko za hranicemi jejich rozlišovací schopnosti. Ostatně bateriová uložiště co si tady lidé sami skládají by v řadě ohledů mohla být vzorem i pro profesionální firmy. Lidé tady si to dělají obvykle sami pro sebe a pokud tomu chtějí věnovat vyšší míru úsilí jak co do pečlivosti tak i případného ošetření podobných eventualit tak je to proto, že se tomu chtějí věnovat a mají na to prostředky i čas.

[ElektroEzs]

Je to tak firmy nestavi veci aby vydrzeli. Ja prvni clanky kupoval od Jenny EVE LF280K a neprisli rovny takze tam nevim jestli vubec resit pruziny ale na nove baterce je asi dam.

[Valdano]

I u článků, které nejsou úplně rovné mohou být z hlediska další životnosti pružiny lepší než nic nebo než pevná komprese bez pružin.

[gupa]

To měření roztažení má smysl mimo jiné proto, že se podle toho dá stanovit počet talířových pružin tak, aby ten rozdíl tlakové síly vycházel řekněme v rozmezí 3-5kN (300-500kgf).

Měření je hodně, napadá mne jestli neexistuje nějaké měření baterie, které by nahradilo ty určitě zvolené venkovní tenzometry. Protože mechanickou část k měření už přeci máme, elektrody.

[rva]

Z informací viz výše je také zřejmé, že s tím jak budou postupně články stárnout (se snižujícím se SOH) tak bude síla bobtnání článků růst. Výrobce EVE proto doporučuje rezervovat roztažný prostor 2,0 až 2,5 mm.

Ten doporučený roztažný prostor je pro každý článek? Protože výrobce nemůže vědět, kolik článků vedle sebe bude instalováno.
"Customer shall fully consider the influence of the cell swelling force when designing the module. The product generates
expansion force during use, and the expansion force is about 60000 N when the cell capacity attenuates to 60% under the
test conditions of 15 mm steel plate + 0.0 mm GAP (the space for cells to expand). Customers shall consider the
reliability of structural strength in the product design process, and it is suggested to reserve 2.0 mm ~ 2.5mm expansion
space while grouping the cells."

[leoshavla]

Pro 4ks závitovky M10 by šly použít tyto 4 pružiny. Když se dotáhnou všechny o 4mm je tam tlak cca 300kg a při zvětšení Bat. o 1,4mm který máme zatím změřený se tlak zvedne o 105kg i kdyby se časem stárnutím zvětšila o 5mm síla se zvedne o 380kg a to je stále v normě

[Valdano]

Měření je hodně, napadá mne jestli neexistuje nějaké měření baterie, které by nahradilo ty určitě zvolené venkovní tenzometry. Protože mechanickou část k měření už přeci máme, elektrody.

Bohužel dle dosavadních poznatků z měření článků nelze obecně odvodit aktuální kompresi. Ve vědecké studii viz článek, na který jsem zde již odkazoval do budoucna zmiňují možnost v tom smyslu, že z měření komprese externí tlakovou sondou v kombinaci s měřením parametrů článku bude v budoucnu možné mimo jiné odvodit stav degradace článku tj. SOH, ale v závěru k tomu uvádějí, že zatím k tomu není dost poznatků.

[ElektroEzs]

Pro 4ks závitovky M10 by šly použít tyto 4 pružiny. Když se dotáhnou všechny o 4mm je tam tlak cca 300kg a při zvětšení Bat. o 1,4mm který máme zatím změřený se tlak zvedne o 105kg i kdyby se časem stárnutím zvětšila o 5mm síla se zvedne o 380kg a to je stále v normě

Pro 6ks zavitovky M10 a dvou radach clanku zustava stazeni 4mm stejne?

[Valdano]

Ten doporučený roztažný prostor je pro každý článek? Protože výrobce nemůže vědět, kolik článků vedle sebe bude instalováno.
"...it is suggested to reserve 2.0 mm ~ 2.5mm expansion space while grouping the cells."

Z té formulace "...while grouping the cells" uvedené v datasheetu k MB31 odhaduji, že je to zřejmě myšleno na celou sadu asi obvyklých 16s i když to tam není takto jednoznačně uvedeno. Není tam ovšem uvedeno ani "per cell" tedy, že by to mělo být chápáno jako rezerva na článek. O něco výše v datasheetu je tam zmíněno jen to, že doporučená komprese (tj. od těch cca 300kg) by měla být aplikována v ose Y tj. na delší boky a při stavu nabití v rozmezí 15% až 40% SOC.

Nicméně z toho popisu v datasheetu k MB31 není jednoznačné jak přesně je ta zmíněná rezerva 2 až 2,5mm vlastně myšlena. Tedy ani to zda je to myšlenu na jeden článek nebo obvyklou sadu 16s ani zda je to myšleno na stav článků v sestavě už kompresovaných na 300kg s pružinou tak, aby sada mohla v rámci pružiny expandovat až do té rezervy a nebo zda je to myšleno na stav článků v sestavě bez komprese tedy jen volně poskládaných vedle sebe v rámci nějakého uzavřeného obalu, který by měl mít z hlediska podélné osy Y uvnitř tuto rezervu. Takže by to asi chtělo upřesnění. Můžete k tomu zkusit napsat dotaz přímo výrobci na sales@evebattery.com

Podle dosavadních měření co zde zmiňoval leoshavla jeho 16s sada v rozmezí stavu nabití mezi SOC 30% až 100% expanduje okolo 1,7mm na celou sadu. Stlačení sady na 300 kg s použitím tyčí i pružin aplikoval při 60% SOC.

Pokud by to mělo být chápáno jako 2 až 2,5 mm na článek pak vzhledem k těmto dosavadním hodnotám naměřeným leoshavla by to bylo při 16s celkem 32 až 40mm, a to si myslím, že už by bylo až příliš mnoho.