LiFePO4バッテリーパックの作り方：簡単な手順と専門家のアドバイス

エネルギー貯蔵ソリューションの需要が高まるにつれて、 LiFePO4（リン酸鉄リチウム）バッテリーパック LiFePO4バッテリーは、電気自動車（EV）、太陽エネルギー貯蔵システムからバックアップ電源まで、幅広い用途で好まれる選択肢となっています。安全性、サイクル寿命の長さ、安定性で知られるLiFePO4バッテリーは、プロフェッショナルにもホビイストにも最適なソリューションです。しかし、どのようにして信頼性の高いLiFePO4バッテリーパックを作るのでしょうか？

この記事では、以下の項目について説明する。 LiFePO4バッテリーパックの段階的な製造プロセスまた、安全性、性能、耐久性を確保するための専門的なヒントも紹介しています。エンジニア、製品開発者、DIY愛好家など、このガイドを読めば、LiFePO4バッテリーパックの主要部品、設計原理、組み立て手順を理解することができます。

LiFePO4バッテリーを選ぶ理由

建設プロセスに入る前に、LiFePO4化学の利点を探ってみよう：

• 安全性の向上:他のリチウム化学物質とは異なり、LiFePO4セルは熱的に安定しており、過熱や燃焼が起こりにくい。

• 寿命が長い:最大2000～5000回の充放電サイクルで、容量の劣化は最小限。

• 高い放電率:e-bike、AGV、ソーラー・ストレージ、オフグリッドシステムなどのハイパワーアプリケーションに最適。

• 安定した電圧曲線:放電サイクルの大半を通じて一定の電圧を維持。

• 環境にやさしい:コバルトを含まず、他のリチウム化学物質よりも毒性が低い。

LiFePO4バッテリーパックのステップ・バイ・ステップ・ガイド

ステップ1：バッテリーの仕様を決める

まず最も重要なステップは、バッテリーパックの電圧、容量、用途を決定することです。

• 電圧 (V):直列セルの数によって決まる。各LiFePO4セルの公称電圧は3.2V。例えば

  • 12Vパック＝4セル直列（4S）

  • 24Vパック＝8セル直列（8S）

  • 48Vパック＝16セル直列（16S）

• 容量 (Ah):並列セルの数で決まる。並列セル数が多ければ多いほど容量が増え、駆動時間が長くなる。

• エネルギー (Wh) = 電圧(V) × 容量(Ah)

• 申し込み:太陽電池、RV車、ゴルフカート、e-bike用バッテリーのどれを選ぶか。

専門家のアドバイス:長寿命と高負荷下での性能を確保するため、常に必要容量を10-20%過大に見積もること。

ステップ2：高品質のLiFePO4セルを調達する

LiFePO4セルは 円筒形, 角柱そして ポーチ フォーマットを使用します。角型セルは、大容量で取り扱いが簡単なため、DIYや産業用パックで最も一般的である。

細胞を選択する際の主な要因：

• ブランド名 (例：EVE、CATL、リシェン、ファーストパワー）

• 同じバッチ および生産日

• 内部抵抗と電圧の整合性

• グレードAまたは自動車用セル

専門家のアドバイス:セルを組み立てる前に、内部抵抗と容量テストを行ってください。初期セットアップ時にセルのバランスをとることで、BMSへのストレスを軽減し、寿命を延ばすことができます。

ステップ3：スマートBMS（バッテリー管理システム）の選択

BMSはバッテリーパックの "頭脳 "であり、バッテリーパックを保護する：

• 過充電

• 過放電

• 過電流

• 短絡回路

• 極端な気温

A スマートBMS ブルートゥースまたはCAN通信は、リモート・モニタリングやリアルタイム診断に最適です。

BMSを選択する

• 電圧 (例：12V/24V/48V）

• 放電/充電定格電流

• 直列セル数（S）

• 特徴バランシング、温度保護、通信

専門家のアドバイス:アプリケーションに合わせて微調整できるプログラマブルBMSに投資しましょう。安全性は決して損なわれるべきではありません。

ステップ4：必要な道具と材料を集める

必要なものは以下の通りだ：

• LiFePO4セル（角型または円筒型）

• BMS（スマートまたはベーシック）

• ニッケル・ストリップまたは銅バスバー

• セル・スペーサーまたはコンプレッション・フレーム

• スポット溶接機またはバスバーねじキット

• バッテリーケーブルとラグ

• サーマルパッドまたは絶縁テープ

• ABS/金属バッテリーケース

• バッテリーバランサー（オプション）

• マルチメーター、バッテリーテスター

• 熱収縮またはエポキシ樹脂（任意封止）

オプションだが推奨:

• バッテリーモニターまたはディスプレイ

• 温度センサー

• ヒューズまたはサーキットブレーカー

ステップ 5: セルを組み立てる

A.直列構成と並列構成

• セルをつなぐ 直列（S） 電圧を上げる。

• セルをつなぐ 並列 キャパシティを拡大する。

例12V100Ahパック＝4S1P（4つの角型100Ahセルを直列に並べたもの）

B.配向とセル圧縮

• 接続しやすいように、プラス端子とマイナス端子が交互になるようにセルを並べる。

• 用途 圧縮フレーム 膨張を防ぐため、角柱の細胞には

専門家のアドバイス:セルを接続する前に必ず極性を確認してください。逆接続は、セルを破壊したり、熱損傷を引き起こす可能性があります。

ステップ6：バスバーまたはニッケルストリップの接続

用途 銅バスバー または ニッケルめっき鋼帯 セルをつなぐ。

• で締める。 トルクレンチ 一貫したコンタクトのために。

• 応募する 防錆グリース 端子上にある。

• 直列接続のラベルを明確に貼る。

専門家のアドバイス:LiFePO4角柱セルに直接溶接することは避けてください。ボルト接続または圧縮板を使用してください。

ステップ7：BMSの配線

を接続する。 BMSバランスワイヤー シリーズ構成に基づき、各セルグループに

• 配線順序が正しいことを確認してください：B-、B1、B2...B+。

• 熱収縮またはシリコンで接続を固定する。

• 接続 メイン充放電ライン をBMS出力端子に接続する。

警告:不適切なBMS配線は、BMSまたはセルに永久的な損傷を与える可能性があります。必ずデータシートを参照し、マルチメーターで再確認してください。

ステップ8：初期充電とバランシング

• を使用する。 LiFePO4対応充電器 (CV=3.65V/セル)

• を実行する。 スローチャージ を100% SOCにバランシングする。

• バッテリーバランサーを使用するか、BMSがセルを自動バランスするようにする。

専門家のアドバイス:鉛充電器は絶対に使用しないでください。LiFePO4セルには異なる充電プロファイルがあり、定電流/定電圧（CC/CV）充電が必要です。

ステップ9：バッテリーパックの封入と保護

組み立てたバッテリーを保護ケースまたは筐体に入れます：

• 用途 ABS樹脂 または メタル 外部住宅用

• 追加 フォーム、シリコン、パッド 振動を抑える

• インストール 換気口 高熱環境で使用する場合

• 含む ヒューズ、サーキットブレーカー、またはスイッチ 安全のために

ステップ10：バッテリーパックのテストと試運転

デプロイする前に、以下のテストを行ってください：

• 電圧と抵抗のチェック

• 負荷テスト インバーターまたはダミー負荷付き

• 温度と電圧の監視 放電／充電サイクル中

• サイクルテスト (オプション)

パックを目的のシステムに取り付け、実際の使用条件下で少なくとも24時間モニターする。

安全への配慮

• 過充電は禁物 (セルあたり3.65V以上)または過放電(セルあたり2.5V未満)

• 機械的なパンクや衝撃を避ける

• 温度センサーの設置 密閉された空間での適切な換気

• 50% SOCの店舗 長期間未使用の場合

• 責任あるリサイクル エンド・オブ・ライフ

業界リーダーからのアドバイス

のエンジニアによると 深圳一级动力能源有限公司 (イーチャン・バッテリー)12年以上の経験を持つプロのリチウム電池メーカー：

「LiFePO4バッテリーパックの自作は、やりがいがあり費用対効果も高いが、細部と安全性に注意を払う必要がある。常に高品質のセルを調達し、認証されたBMSを使用し、使用前に広範囲にテストしてください。"

深圳一级动力能源有限公司(李湛電池) は、以下のような用途向けにカスタムLiFePO4バッテリーパックを提供している：

• 電動自転車（eBike）

• AGVとAMR

• ゴルフカート

• エネルギー貯蔵システム（ESS）

• バックアップ電源（UPS）

また、次のようなサービスも提供している。 OEM/ODMサービススマートBMSの統合 認証 欧州市場向けのEN 50604や(EU) 2023/1542準拠など。

最終的な感想

DIYソーラープロジェクト用の小型12Vパックであれ、産業機器用の大規模バッテリーシステムであれ、LiFePO4バッテリーパックの設計、組み立て、管理方法を理解することは非常に重要です。適切なツール、コンポーネント、知識があれば、特定のニーズに合わせた安全で効率的、かつ耐久性のあるバッテリーシステムを構築することができます。

をお探しなら 信頼性の高いバッテリーソリューション、コンポーネント、専門家による指導, 深圳一级动力能源有限公司(Yi Zhanバッテリー) はあなたの旅をサポートします。LiFePO4バッテリーパック、エンジニアリングサービス、テクニカルコンサルティングなど、お気軽にお問い合わせください。

深圳第一動力能源有限公司について(イーチャン・バッテリー)

深圳一级动力能源有限公司(李湛電池) は、中国の東莞に本社を置く、リチウム電池のトップメーカーです。 LiFePO4バッテリーパック設計、BMS統合、カスタムエネルギー貯蔵ソリューション.10年以上の研究開発と製造の経験を持つ、 深圳一级动力能源有限公司(Yi Zhanバッテリー) は、モビリティ、エネルギー、産業分野のグローバル市場向けに、認証された高性能バッテリーを提供しています。