Powerwall casero #3 (montaje del pack de celdas)

Buenas chic@s,

Esta esta tercera entrada sobre la fabricación del powerwall casero, vamos a realizar el montaje del primer pack de celdas. Como comentamos anteriormente, utilizaremos celdas 18650 chinas (de aliexpress), las celdas NCR18650B de Liitokala.

Si no habéis visto las entradas anteriores, os lo recomiendo, ya que explicamos como comprobar las celdas antes de pasar a su montaje y como preparar los soportes para las celdas. Podéis acceder a través del enlace Powerwall casero (testeo celdas) y Powerwall casero (preparar los soportes).

Montaje del primer pack de celdas

El primer paso será introducir las celdas en los soportes. Recordad que son celdas que hemos comprobado previamente. Es muy importante que lo hagáis, ya que una celda defectuosa podría arruinar el pack. Os dejo fotos:

Soldar las celdas 18650 al bus bar

El siguiente paso será soldar las celdas por ambos polos al bus bar. Después de realizar varias pruebas, he decidido utilizar fusibles de cristal de 5A para el polo positivo, e hilo de cobre sin esmalte de 0,3mm para el polo negativo. Os dejo unas fotos:

• Os dejo los enlaces donde he comprado los fusibles de cristal: comprar fusibles de cristal de 5A
• Y el enlace donde compré el hilo de cobre sin esmalte de 0,3mm: comprar hilo de cobre de 0,3mm sin esmalte

He realizado pruebas con ambos componentes y el hilo de cobre aguanta más intensidad que los fusibles de 5A, por lo que, en principio, nunca debería llegar a actuar de fusible. Sin embargo, si algún fusible estuviese defectuoso y no se fundiese, podría llegar a actuar de fusible, añadiendo más de seguridad al sistema, que nunca sobra.

También he comprobado la temperatura que alcanzan los fusibles y el hilo en función de la intensidad que pasa por ellos. Hasta 3A prácticamente no se calientan nada, por lo que no estaremos perdiendo energía en forma de calor. A partir de esta intensidad si que comienzan a calentarse por lo que no sería muy eficiente. En nuestro caso, tal y como hemos calculado en la entrada anterior, se extraerá de cada celda un máximo de 1.7A, por lo que no se calentará el sistema en ningún momento. Todo esto, como ya tengo comentado en las otras entradas, es necesario calcularlo para cada caso particular, teniendo en cuenta tanto la capacidad del powerwall, como la cantidad de watios máximos que estimemos extraer de el.

¿Porqué he decidido utilizar fusibles de cristal y no hilo de cobre para el polo positivo?

Porque siempre se funde a la misma intensidad, no depende de muchos factores como el hilo de cobre (la intensidad que aguanta varía con el largo del hilo, si tiene alguna arruga, etc.). Otra característica que me gusta más, es que con los fusibles de cristal si hacemos un corto a una celda por ejemplo, se funde instantáneamente y no llega a calentarse nada, mientras que el hilo tarda algo de tiempo hasta ponerse al rojo vivo y quemarse, pudiendo derretir algún plástico del pack (además que deja residuo, no como los fusibles).

Vamos a pasar a explicar el proceso de como he soldado las celdas. Comencé por el polo negativo, donde vamos a soldar las celdas al bus bar con el hilo de cobre de 0,3mm. En primer lugar, lo que hago es aplicar algo de estaño al bus bar a la altura de la mitad de las celdas para facilitar después la soldadura del hilo de cobre al bus bar. Os dejo unas fotos:

Después vamos soldando el hilo de cobre entre cada pareja de celdas:

Soldamos el hilo en la celda interior

Una vez que hemos soldado el hilo en todas las celdas, procedemos a soldar el hilo al bus bar:

Ahora paso a soldar el polo positivo de las celdas. Como comentamos anteriormente, en este caso usaremos los fusibles de cristal. Primero de todo aplico estaño al bus bar, como hicimos en el otro soporte, pero esta vez lo aplico a la altura del borde izquierdo de las celdas, ya que el fusible es más largo y debe ir de lado. Una vez preestañado el bus bar, pasamos a preparar los fusibles. Vamos a doblar una de las patas del fusible 90 grados con un alicate. Lo doblaremos bastante pegado al cristal del fusible. Una vez tengamos todo listo pasaremos a soldarlos en las celdas. Podéis ver en las fotos como lo hago:

Por último, comprobamos con un polímetro que hay continuidad entre los polos de las celdas y su bus bar. Lo hacemos por ambos polos y con todas las celdas:Comprobamos la continuidad entre las celdas y el bus bar

Rematar el pack del powerwall

Por último vamos a añadir algo de protección al pack, para evitar que se dañe algún fusible o hilo de cobre cuando lo manipulemos.

Primero de todo añadiremos una junta aislante para baterías que tiene pegatina por un lado. He utilizado el modelo de 80mm de ancho.

• Podéis comprar esta junta aislante en el siguiente enlace: comprar junta aislante 18650 de 80mm de ancho

Os dejo unas fotos:

Una vez pegada la junta, vamos a aplicarle una cinta adhesiva especial para electrónica, que además es resistente al calor. En mi caso he comprado el modelo de 50mm de ancho. Con esto conseguiremos que no se mueva la junta que metimos anteriormente.

• Podéis comprar esta cinta adhesiva en el siguiente enlace: comprar cinta adhesiva resistente al calor

Os dejo unas fotos:

Por último vamos a añadir un plástico termorretráctil al pack. El tamaño que he comprado es el de 180mm de ancho. Esto nos aporta un plus de protección exterior que nunca bien mal. Para aplicarle calor, he utilizado un secador de pelo.

• Podéis comprar esta funda termorretráctil en el siguiente enlace: comprar funda termoretráctil

Os dejo unas fotos:

Ya tenemos nuestro primer pack de celdas. Ahora solo falta hacer 13 más para completar el powerwall (casi nada…).

En próximas entradas iré mostrando el resto de packs, y como realizaré el balanceo de ellos.

Espero que os sirva de ayuda si os estáis planteando hacer algún proyecto similar.

Si tenéis cualquier duda, podéis dejarla en comentarios.

Muchas gracias y saludos!