DIY 130 Ah LiFePO4 батеријски пакет

Требала ми је батерија за камповање и портабилне хам радио активности, па сам одлучио да тај проблем ријешим једном за свагда. LiFePO₄ батерије су ми већ неколико година на радару, али њихова цијена ме увијек одбијала. У једном тренутку сам чак купио „потпуно нову“ батерију — али та прича није добро завршила. Испоставило се да је то био тројански коњ у кућишту батерије.

О том искуству постоји цијели чланак, и ако га још нисте прочитали, можете га погледати овдје. Написао сам овај чланак да подијелим нека општа сазнања о LiFePO₄ батеријама и њиховој технологији, те да пружим детаљан водич корак по корак — заједно са списком дијелова и упутствима за израду — како направити квалитетан, високоучинковит 4S 130Ah LiFePO₄ батеријски пакет.

Зашто одабрати LiFePO4 батерију?

🔋 1. Сигурност

• LiFePO₄ хемија је термички и хемијски стабилна — не прегријава се лако нити се запали.
• Много мањи ризик од термичког бијега него код Li-ion (NMC/NCA) батерија.
• Боље подноси прекомјерно пуњење, кратки спој и пробијање од других типова литијума.

🧯 → Идеална за кампере, соларне системе, марине и кућно складиштење енергије — гдје је сигурност кључна.

🧠 2. Дуг животни вијек

• Типично неколико хиљада циклуса пуњења, понекад и више (у поређењу са 500–1000 за Li-ion, ~300 за оловне).
• Може трајати 10+ година уз правилно одржавање.
• Врло ниска стопа самопражњења (~2–3% мјесечно).

⚡ 3. Стабилан напон

• Даје стабилан напон током пражњења (око 3,2 V по ћелији), што значи равномјерне перформансе за електронику и инвертере.

🌡️ 4. Широка температурна толеранција

• Поуздано ради и на високим и на ниским температурама у поређењу са другим литијумским хемијама.
• Многи модели раде од –20 °C до +60 °C (иако пуњење испод 0 °C захтијева опрез).

🌱 5. Еколошки прихватљивија

• Направљена од нетоксичних и распрострањених материјала (жељезо, фосфат, угљеник).
• Без кобалта или никла — па је сигурнија за производњу и рециклажу.

⚙️ 6. Велика струја пражњења

• Може дати велику тренутну снагу, идеална за моторе, инвертере или друге уређаје са великом потрошњом (Хам радио? 🙂).

💰 7. Нижи укупни трошак власништва

• Иако скупља на почетку, дуг животни вијек и ниско одржавање чине је временом јефтинијом од оловних или Li-ion алтернатива.

🚐 Типичне примјене

• Off-grid соларно складиштење
• Кампери / RV системи
• Морско напајање
• UPS/резервно напајање
• Електрични скутери, е-бицикли и мали EV
• Напајање за портабилне HAM / аматерске радио активности

Закључак о избору:

И управо зато ми је требала — батерија са добрим балансом тежине, величине и енергетског капацитета, и довољно сигурна да је држим уз себе у кући, шатору или комбију. Такође сам желио избјећи токсичне паре које долазе са традиционалним оловним батеријама. Пређимо на моје случајеве употребе:

Случај употребе 1 – Портабилни хам радио:

Лијепо је имати довољно енергије за field day операције. Треба ми нешто што може поднијети прилично велике струје пражњења јер мој Yaesu FT-991A радио може повући око 20 ампера када ради на пуној снази.

Случај употребе 2 – Камповање:

Током камповања, увијек носим 45L инвертер 12V фрижидер, и било би лијепо имати довољно енергије (без допуњавања) за викенд да храна и пиће остану хладни, те да свјетло и пуњачи раде. Израчунао сам да ми треба око 100 Ah искористивог капацитета.

Случај употребе 3 – Резервно напајање:

Живим у земљи толико напредној да су нестанци струје практично дио свакодневице. Мрежа може пасти из било којег разлога — јак вјетар, обилан снијег, превише или премало кише, или једноставно људска грешка.

Деведесетих смо имали прилично занимљив мали рат, током којег смо провели скоро пет година без струје. Дакле, неке лекције смо научили на тежи начин.

Зато ми резервно напајање увијек звучи као здрав разум. Чак и ако LiFePO₄ батерија већину времена мирно стоји код куће и не ради ништа, она ипак оправдава своје мјесто тиме што је спремна када све остало закаже. Поготово јер имам солидан 1500 W pure sine wave инвертер који ћу упарити са батеријом. ⚡

BOM за пројекат:

За састављање ће вам очигледно требати неке вјештине и алати, укључујући мултиметар и пристојно лемило.

Неколико ријечи о произвођачу ћелија које сам одабрао.

Прије свега, поштено је рећи да на тржишту постоје ћелије које на папиру изгледају боље. Али будимо искрени — ових дана свако може објавити импресивне бројке у datasheet-у. Често ћете видјети тврдње о 6.000 или више циклуса са преко 80% задржаног капацитета, од произвођача који постоје једва годину дана.

Управо зато сам одлучио да идем са Lishen — и ево зашто:

• Lishen је основан 1997. и описан као прва кинеска фирма за истраживање и производњу литијум-јонских батерија.
• Званично цертификован као „национална високотехнолошка фирма“ са значајним регистрованим капиталом.
• Има велики производни капацитет (на примјер, годишњи капацитет од ~31 GWh).
• Lishen тврди да има велики број патената (хиљаде корисних/изумитељских патената).
• Имају цертификоване лабораторије, као што је UL WTDP лабораторија за индустрију батерија, и посједују ISO/CE/UL итд. цертификате.
• Активно учествују у постављању стандарда за батерије у Кини.
• Њихов портфолио производа укључује потрошачку електронику, батерије, погонске батерије за возила и системе за складиштење енергије.
• На страни производа, Lishen промовише дуг радни вијек, високу сигурност и пуне цертификате за своје ћелије намијењене складиштењу енергије/EV употреби.

Узимајући све ово у обзир, сматрао сам Lishen поузданим произвођачем и вјерујем да су спецификације у њиховом datasheet-у тачне и поуздане.

Сада нешто о ћелијама:

• Висок капацитет: LP44147272 нуди 130 Ah при номиналних 3,2 V, што значи да свака ћелија складишти отприлике 416 Wh енергије (3,2 V × 130Ah) како је наведено у datasheet-у.
• Низак унутрашњи отпор: AC импеданса је ≤ 1,0 mΩ, што побољшава ефикасност и помаже при великим струјама пражњења.
• Робустан животни циклус: Према изворима, ћелија задржава ≥80% капацитета након ~2000 циклуса под стандардним условима (пуњење и пражњење на 1C).
• Солидна израда за складиштење енергије / EV / апликације са великим захтјевима: Многи огласи приказују ове ћелије у употреби за електрична возила, бродове, системе за складиштење енергије итд.
• Димензије: Висина – 272, Ширина – 147,05, Дебљина – 44,4 mm, Тежина 3425 g, Тип терминала M8

Одмах су ми се свидјеле — чим сам их угледао 🙂

Продавница за куповину батерија

Наручио сам ћелије са Nkon.nl и дао их доставити свом пријатељу Зорану у Хрватску — коме дугујем још једно велико хвала. Нажалост, Nkon (као и већина пристојних продавница) не доставља директно у ову земљу, па је организација логистике да батерије прво стигну у Хрватску, а затим буду превезене у Босну, испала највећи изазов цијелог пројекта.

Сада се позабавимо BMS-ом

Daly BMS не би био мој први избор, али добио сам препоруку од пријатеља који је користио неке њихове BMS-ове, а цијена је била врло привлачна. На крају сам узео 100A (пуњење и пражњење) BMS са температурном заштитом и пасивним балансирањем за око 20 еура — дефинитивно вриједно покушаја.

Као и увијек, извршио сам сопствени преглед, и искрено, још нисам сигуран да ли је оно што сам видио потпуно добро или лоше. Са скинутим доњим поклопцем, јасно је да пластика има благy деформацију од топлоте. Мој закључак? Изгледа да је BMS тестиран у фабрици, што је охрабрујуће. С друге стране, дефинитивно би му користило боље хлађење.

Можете видјети тачно о чему говорим, и шта сам урадио поводом тога, на сликама испод:

Шта очекивати од BMS-а?

Још увијек морам обавити нека тестирања у стварним условима, али за сада све изгледа у реду. Мислим, желим да се BMS брине о мојој батерији — не планирам да га водим на вечеру или ћаскам с њим преко Bluetooth-а 🙂.

Оно што желим да ради јесте:

• Управља пуњењем — спрјечава прекомјерно пуњење цијелог пакета или било које појединачне ћелије.
• Управља пражњењем — спрјечава прекомјерно пражњење било које ћелије.
• Надгледа температуру — искључује излаз ако се батерија превише загрије.

Још нисам пронашао податке о тачној температури искључења, али то ћу тестирати чим будем имао времена.

Неке информације о кућишту батерије

Ако пажљивије погледате податке и наведене унутрашње димензије кућишта батерије, примијетићете да ћелије по ширини заправо не би требале стати. Примијетио сам то прије куповине, али нешто се није уклапало — ванјска димензија је наведена као 172 mm, док је унутрашња наведена као 144 mm. Па гдје је отишло тих 28 mm?

Срећом, испоставило се да је то била сретна грешка. Ћелија, која има 147,05 mm ширине, заједно са два заштитна листа, савршено стаје унутар кутије. Одлучио сам да ризикујем прорачунато и, како се испоставило, исплатило се.

Ова конкретна кутија је рекламирана за 100 Ah батеријске пакете, а ипак сам успио смјестити 130 Ah ћелије унутра. То је прилично импресиван капацитет за своју величину — и прилична тежина, јер је готов пакет имао 16,4 kg.

Састављање свега

Саставио сам галерију која покрива скоро сваки корак процеса састављања, са детаљним описима уз сваку фотографију. Брзи подсјетник: када затежете вијке на терминалима батерије, примијените чврст притисак — али не више од 15 Nm. И најважније, будите пажљиви док радите. Изненађујуће је лако испустити алат или помјерити жицу у погрешном смјеру и изазвати кратки спој. Вјерујте ми — не желите ватромет док градите свој батеријски пакет! 🔧⚡

Закључак

На крају сам успио направити батерију која лако надмашује многе готове пакете. Најбољи дио је што тачно знам шта је унутра, како је направљена и шта могу очекивати од ње. Неке дијелове сам већ имао, друге сам купио, а укупно ме пројекат коштао око 187,5 еура. Требало је отприлике 12 сати да се комплетно направи од нуле.

Сљедећи корак је тестирање BMS-а и провјера како се понаша под већим оптерећењем — посебно да ли ствара значајну топлоту. До сада сам примијетио да прекида пуњење на око 13,6 V, што се лијепо поклапа са мојим очекивањима и добар је знак. Нисконапонско искључење тек треба тестирати током пражњења.

Такође планирам измјерити и упоредити напон сваке ћелије након циклуса пуњења и пражњења. На основу тих резултата одлучићу да ли овај BMS остаје или заслужује надоградњу. Када се прикупи довољно података, објавићу детаљан извјештај о перформансама управо овдје.

Ажурирања:

31. октобар 2025: Извршио сам тест оптерећења користећи свој pure sine wave инвертер и фен за косу, који је на дисплеју показао потрошњу од 1 kW. То одговара оптерећењу од отприлике 100 A на батерији. Надгледао сам систем пет минута и није било знакова повећаног загријавања BMS-а.

На моје изненађење, чак је и осигурач од 63 A (спорог типа) издржао без искакања. Ово је био само брзи тест, али то је обећавајући резултат вриједан пажње.

8. новембар 2025:

Провео сам батерију кроз дуги тест пражњења користећи свој инвертер, са оптерећењем које је варирало између 120 и 600 W неколико сати. На крају је BMS интервенисао и искључио оптерећење. У тренутку искључења, напон пакета је измјерен на 10,4 V, што ми говори да BMS ради солидан посао.

То одговара око 2,6 V по ћелији — тачно тамо гдје желим да буде искључење. Дефинитивно не бих желио да иде ниже. Како ствари стоје, BMS се одлично брине о батерији.

Није било знакова загријавања на кућишту, осим у подручју изнад осигурача који се налази испод горњег поклопца. Није ништа озбиљно, али сљедећи пут када отворим кутију, провјерићу да ли су вијчани терминали правилно затегнути. Такође ћу измјерити напон сваке појединачне ћелије да видим има ли неравнотеже међу њима.

18. новембар 2025:

Коначно сам имао времена да провјерим појединачне напоне сваке ћелије. Прије око 10 дана, потпуно сам испразнио батерију да тестирам и активирам BMS функцију нисконапонског искључења. Након тога сам је допунио око 10 сати струјом пуњења од 8,5 A. Нисам желио потпуно напунити пакет, јер ми тренутно није потребан максимални капацитет — нити ће ми ускоро требати — па је боље држати га на око 70–80% напуњености. Данас је укупни напон батерије 13,2 V. Након отварања кутије и приступа терминалима појединачних ћелија, измјерио сам сваку: свака ћелија је била тачно на 3,303 V. BMS је пружио савршено управљање балансом, а укупни квалитет израде је врхунски.

Једино што нисам провјерио је температура на којој BMS активира искључење. Размишљао сам да загријем NTC сензор споља да видим да ли и када би се заштита активирала, али нисам имао времена — нити стрпљења — да изведем тај тест сада. Можда сљедећи пут. На основу свега што сам до сада тестирао, немам разлога да сумњам да температурна заштита ради како треба. У мом сценарију кориштења, ћелије се уопште не загријавају, па BMS ионако нема од чега да их заштити у том погледу.

Све у вези са овим setup-ом потврђује да је то био паметан, вриједан пројекат — и заиста задовољавајућа израда.“

22. новембар 2025:

Схватио сам да ћу имати проблем са губљењем вијака терминала. Кућиште батерије укључује пластичне поклопце терминала, који су одлична сигурносна карактеристика — када батерија није у употреби, не желим да терминали буду изложени, јер би све што падне преко њих могло изазвати кратки спој. Зато је много сигурније држати их покривене. Проблем? Ако су вијци затегнути у терминале, поклопци се не могу поставити. Или вијци или поклопци, и прилично сам сигуран да бих изгубио те мале вијке у трену. 🙂 Тада сам добио идеју. Примијетио сам неколико неискориштених удубљења на врху кућишта — довољно великих да се у њих смјесте вијци. Да не би испали, залијепио сам мали али врло јак неодимијумски магнет извађен из старог хард диска. Сада су вијци увијек уз батерију, уредно држани на мјесту, и не морам да бринем да ћу их поново изгубити. Заиста ми се свиђа ово мало побољшање. 🙂

Хвала на читању — и као и увијек, сретна израда!

🙂