DIY磷酸铁锂电池组更换UPS铅酸电池

背景

今年以来莫名其妙停电次数增加，我的NAS记录下来的停电次数就达到6次。最近一次更是把我黑群晖上的SSD缓存给搞崩溃了，也是我自己作死弄了2块SSD做写入缓存，到现在数据还没有恢复出来。

所以虽然很不情愿，还是决定要上UPS了。

设备选型

虽然APC、山特之类的以前公司也用过很多，但总觉得这东西消耗电池厉害，铅酸电池要定期更换。而通信机房现在很多基站已经采用48V磷酸铁锂电池组了，为啥家用UPS还死抱着铅酸不放手？

我想试试自己组磷酸铁锂电池组替代UPS的铅酸电池，因此买新的UPS肯定是不划算了。二手UPS好货怎么都在外地？本地黄鱼70元收了一台山特TG1000（600W），40元收了一台杂牌K500（300W）的备份，两台都是十几年前的老货，关键自提已经十几公里跑去了，不拿下时间精力也是成本。

山特TG1000是2块12V7AH铅酸电池串联，杂牌K500是1块12V7AH。还别说山特原装松下的铅酸电池十几年下来还没彻底死掉，充一会儿还有点电，但内阻太大根本没法带负载，超过25W就直接关机了。

电池选型

从安全性考虑磷酸铁锂是必须的（个人认为对于12V电池组，磷酸铁锂不加保护板的安全性也超过加保护板的三元锂电池）。

从电压考虑，UPS对12V铅酸的浮充电压在13.6V左右（油管有个视频专门讨论锂电池替换UPS铅酸电池的电压范围，值得一看），放电截止电压在9.7V左右。4串磷酸铁锂的电压范围在8V-14.6V之间，主要能量集中在12V-13.6V之间，和铅酸电池的放电电压范围完美重合。

从性价比考虑，32650和26650的性价比较高，当然二手拆机相比全新的性价比更高。由于几年前大量沃特玛32650后续大量出现漏液等问题，所以这次避开32650，入手30颗26650，标称3.2AH，内阻12毫欧。12V用4s2p做成12V6AH，24V做成24V6AH。剩下6颗，4颗做个12V3AH电池组外接上次买的垃圾PD充电宝，2颗备用。

卖家说是德朗能的，但我查资料发现电池上的编号是钱江锂电生产的，貌似这家公司已于2020年1月份破产最大持续放电3.75C=12A，最大瞬时放电30A，内阻10-16毫欧，卖家说是德朗能的，但我查资料发现电池上的编号是钱江锂电生产的，貌似这家公司已于2020年1月份破产最大持续放电3.75C=12A，最大瞬时放电30A，内阻10-16毫欧，1C充电，5A放电，循环寿命1500次

到手测试

到手用内阻测试仪测试，内阻基本都在11.5-12.4之间，电压有3种，3.026、3.118、3.146，估计是不同模块拆出来的。用Lii-PD4充电器充电测试，发现初始电压虽然存在3种，但充入电量都在3000-3200mAH之间，一致性还不错。

保护板选择

12V买的4串保护板，12V直接买8串磷酸铁锂保护板价格比较贵，改用两块12V保护板进行串联。这里有一个问题需要讨论。锂电池保护板是否可以进行串联？一般来说不可以。对于12V保护板来说，如果一定要串联，最多只能2块保护板串联，3块和以上就很容易在其中一块保护板出现保护动作时，其余电池组的电压直接加在保护动作的保护板上，而12V保护板的MOS耐压一般在20-25V，很容易导致MOS管击穿。

电池组的制作

首先二手电芯正负极原有焊点打磨，贴上正极青稞纸绝缘贴。

然后进行点焊，这次使用的点焊机不是上次DIY的微波炉变压器点焊机了，是网上购买的12MOS管储能点焊机，可以接电池组或法拉电容来提供大电流。

我没有用电容，而是用的3串松下高倍率5.5AH硬壳电芯，号称70C瞬时放电能力，平时用来做汽车启用应急电源的。

镍带采用了两层0.2mm厚的镀镍钢带，实测电池组总体内阻在25mR左右。有条件的话当然采用纯镍更好。虽然我这台点焊机可以点0.2mm纯镍带，但一方面纯镍带的价格比较贵，另外单层0.2的纯镍也比不上2层0.2的镀镍，所以没必要追求纯镍。

先做了一块电池给K500用，开始感觉16号线细了点，用2根提升过流能力，后来发现短距离没必要。

成组以后用IMAX B6充电器轻松放出6AH以上的容量（后面保护板保护了，就没看到最终结果），放到保护以后需要短接B-和P-才能再次激活保护板。

两块电池串联

上机测试

简单绝缘保护

实测结果

300W带两台NAS（一台QNAP双盘，一台蜗牛星际4盘黑群晖）工作正常。

600W带我的主力机Dell T3610工作站（E5 2687W）工作正常。

说是这些UPS都有工作时间限制，一方面我没有耐心测试，另一方面电池也没配置大容量的，所以就不测试了。

总结

30颗磷酸铁锂26650 3.2AH电芯（实际使用24颗）105元

4串磷酸铁锂保护板*3 25元

26650支架 5元

青稞纸 1元

加上买二手UPS花去70+40=110元，本次DIY一共花费246元。