Introduzione

L’assemblaggio di un pacco batterie LiFePO₄ richiede precisione, conoscenza tecnica e attenzione ai dettagli, soprattutto quando si utilizzano celle di qualità come le EVE MB31. Queste celle, note per l’elevata densità energetica, la lunga vita ciclica e la sicurezza intrinseca della chimica LiFePO₄, sono ideali per applicazioni come accumulo di energia fotovoltaica, sistemi off-grid e mobilità elettrica.

In questo articolo vedremo passo dopo passo come gestire le fasi di assemblaggio, compressione e collegamento del BMS (Battery Management System), per ottenere un sistema sicuro, efficiente e durevole nel tempo. Dalla preparazione delle celle, al corretto serraggio e compressione meccanica, fino alla connessione del BMS per monitoraggio e protezione, seguiremo le pratiche migliori per garantire prestazioni ottimali e massima affidabilità.

Nota di sicurezza

L’assemblaggio di pacchi batterie al litio comporta rischi elettrici e meccanici significativi. Cortocircuiti, collegamenti errati o compressioni non uniformi possono causare surriscaldamenti, incendi o danneggiamenti permanenti delle celle. Prima di procedere:

• Lavora solo se hai le competenze tecniche adeguate.
• Utilizza strumenti isolati e dispositivi di protezione individuale (guanti, occhiali, ecc.).
• Assicurati che l’area di lavoro sia pulita, ordinata e priva di materiali infiammabili.
• Segui sempre le specifiche tecniche del produttore delle celle e del BMS.

La sicurezza deve essere la priorità assoluta in ogni fase del processo.

Materiali Necessari:

• 4 Celle Eve MB31;
• 2 Piastre Alluminio delle misura di 210mm X 210mm X 8mm (ordinabili qui);
• 4 Barre Filettate Ø8 della lunghezza di 33cm;
• 4 Pezzi di Tubo RILSAN Ø10 della lunghezza di 29cm;
• 8 Dadi esagonali Ø8;
• 8 Rondelle Ø8X16;
• 4 Fascette PVC 200X4,5
• 1 BMS JK da 200A;
• Nastro Telato Autoretraibile;
• Capicorda preisolati a occhiello foro D.6;
• Capicorda x cavo 35mmq foro D.6.

Controllo iniziale delle celle

Una volta rimosse dalla confezione, ogni cella EVE MB31 deve essere ispezionata attentamente prima di procedere con qualsiasi operazione. Verifica che non siano presenti danni da trasporto come ammaccature, graffi profondi, terminali piegati o isolamenti compromessi. Controlla inoltre l’eventuale presenza di rigonfiamenti (swelling), che potrebbero indicare problemi interni o usura prematura.
È buona pratica misurare anche la tensione a vuoto di ogni cella e confrontarla con i valori dichiarati dal produttore: scostamenti significativi potrebbero rivelare difetti o squilibri. Si può fare un analisi più approfondita con un Battery Tester. Qualsiasi cella sospetta dovrebbe essere messa da parte ed esaminata più approfonditamente prima di essere inclusa nell’assemblaggio.

Fase di assemblaggio

Per iniziare l’assemblaggio, disponi le celle con i poli alternati (positivo e negativo in sequenza alternata) per ridurre la lunghezza complessiva dei collegamenti e migliorare la distribuzione della corrente. In questa composizione utilizziamo 4 celle per avere una batteria con tensione nominale di 12,8V.

Tra ogni cella inserisci un foglio di resina epossidica (fornito in dotazione con le celle), per garantire isolamento e protezione meccanica. Lo stesso materiale va posizionato anche tra le lamiere di compressione laterali e le celle. In dotazione sono forniti 4 fogli, ma se fosse necessario un quinto, puoi ricavarlo ritagliando un foglio in plastica dello stesso formato, da utilizzare come isolante tra l’ultima cella e la piastra in alluminio.

Prima di procedere alla compressione, le piastre in alluminio vanno preparate forando con punta per metallo Ø 8 mm.

Trova il centro della piastra.

Esegui due fori con interasse di 195 mm su un lato e due fori con interasse di 140 mm sull’altro lato, il tutto centrato sulla piastra.

Forare con precisione per garantire un serraggio uniforme durante la fase di compressione.

Dopo la foratura le piastre si presentano come segue:

Dopo aver eseguito la foratura delle piastre, inserisci le barre filettate Ø8 all’ interno del tubo RILSAN come da immagine seguente:

Disponi le celle piastre in alluminio verticalmente a sinistra della prima cella e a destra dell’ ultima cela posizionando il foglio isolante tra la cella e la lamiera di alluminio.

Tieni in piedi le due piastre ancorandole tra loro con le barre filettate preparate precendentemente.

Esegui il serraggio con rondella e dado ad ogni estremo delle barre filettate.

È preferibile eseguire un serraggio con chiavi dinamometriche rispettando un serraggio di 1,2Nm. Se sprovvisti di chiave dinamometrica eseguire un serraggio sufficiente da poter sollevare la batteria afferrandola dalle due piastre in alluminio.

Collegamenti Elettrici 

Inserire il BUSBAR in dotazione tra i vari poli indicati:

• tra il negativo della prima cella e il positivo della seconda;
• tra il negativo della seconda cella e il positivo della terza;
• tra il negativo della terza della e il positivo della quarta.

Dopo aver ultimato l’assemblaggio della parte meccanica, fissare il BMS JK alle barre isolare con delle fascette 200X4,5 come da foto seguente:

Fissare le due sonde di temperatura nella parte superiore delle celle centrali ancorandole con del nastro telato.

Il pulsante del BMS JK può essere ancorato con un supporto in lamiera come da foto o con qualsiasi altro modo che ne garantisca un posizionamento affidabile.

È presente un connettore con vari cavi tra cui B+, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B-

Inserire dei capicorda ai cavi B+ B1, B2, B3, B4, B- .

Collegare come segue:

• Il morsetto B+ e B4 al polo positivo della prima cella;
• Il morsetto B3 al busbar tra la prima e la seconda cella;
• Il morsetto B2 al busbar tra la seconda e la terza cella;
• Il morsetto B1 al busbar tra la terza e la quarta cella;
• Il morsetto B- al polo negativo della quarta cella.

Essendo una versione con sole 4 celle (12V) gli altri cavi rimangono inutilizzati.

Dopo aver eseguito le connessioni il cablaggio dove presentarsi come segue:

Per eseguire un lavoro pulito, è possibile inguainare i cavi che dal BMS vanno ai poli utilizzando calza tessile retraibile o termorestringente e GRAFOPLAST per identificare i conduttori.

Dopo aver collegato tutti i terminali di bilanciamento (B+, B1, B2, …) dal BMS alle celle Eve, individua il cavo B- principale del BMS.

Collega il B- del BMS al polo negativo complessivo del pacco batterie (cioè il terminale negativo della cella più bassa o del gruppo di celle finale).

Verifica che tutti i collegamenti delle celle siano sicuri prima di collegare il B- di potenza, perché questo chiuderà il circuito principale e la batteria diventerà attiva.

Si raccomanda di utilizzare un conduttore di sezione adeguata alla potenza nominale del BMS. Nel mio caso, il modello utilizzato supporta una corrente massima di 200 A; pertanto ho impiegato un conduttore da 35 mm² tra il morsetto B- e il conduttore negativo della batteria, considerando la lunghezza ridotta di soli 15 cm.

Di seguito ti mostro l’assemblaggio finale delle Celle LiFePo4 EVE MB31 da me realizzato:

Il morsetto P- del BMS rappresenta il negativo della linea di potenza e deve essere collegato all’inverter o al polo centrale del pacco batterie, dove sono presenti MPPT e circuiti di ricarica.

È fondamentale utilizzare un conduttore di sezione adeguata alla potenza massima del sistema, in modo da sopportare correnti elevate senza surriscaldarsi. Inoltre, si consiglia di inserire un fusibile di protezione dimensionato correttamente tra il morsetto P- e il carico/convertitore, per garantire sicurezza in caso di cortocircuito o sovracorrente.

L’assemblaggio e i collegamenti delle Celle LiFePo4 EVE MB31 è completato. Prima della messa in servizio sarà necessario configurare il BMS JK. 

Scopri COME CONFIGURARE IL BMS JK.

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