18650 літію - іонна комірка та акумулятор DIY

Потрібні деталі:

1. 18650 акумулятор (Шестерня / Амазонка )

2. BMS (Баночка / Амазонка)

3. Ni смужки (Баночка / Амазонка )

4. Індикатор рівня акумулятора (Баночка )

5. перемикач рокера (Aliexpress / Баночка )

6. DC Jack (Баночка /Aliexpress )

7. 18650 Власник акумулятора (Баночка )

8. 3 M x 10 мм гвинти (Баночка / Aliexpress )

Використовувані інструменти

1. П'ятковий зварювальник (Баночка /Амазонка)

2. 3 D Принтер (Creality CR10S )

2. Провідний стриптизер/ різак (Амазонка )

3. Вентилятор гарячого повітря (Шестерня )

3. Мультиметр (Амазонка)

5. Лі -іонний зарядний пристрій (Шестерня )

Обладнання безпеки:

1. Безпека Googles (Амазонка )

2. Електричні рукавички (Амазонка)

Ви знайдете багато типів 18650 клітин на ринку в ціновому діапазоні від 1 до 10 доларів, але які найкращі? Я настійно рекомендую придбати 18650 клітин у фірмових компаній, якПанасонічний , Samsung, СаньйоіLG. Ці клітини, які мають добре задокументовані характеристики продуктивності та відмінний контроль якості. Клітини 18650 брендів, як правило, дорогі, але якщо ви розглядаєте тривалий час, то вони коштують його.

Не купуйте жодних комірок із словом вогонь від імені, як ультрафір, Surefire та Trustfire. Насправді ці клітини - це лише фабричні відхилення, придбані компаніями, такими як Ultrafire та перепакували у власному фірмовому покритті. Багато вживаних акумуляторів загорнуті як нові та білі -, позначені. Вони продають акумулятор, відзначаючи ємність до 5000 мАг, але фактично їх ємність становить від 1000 до 2000 мА. Ще одна головна проблема з цими дешевими клітинами 18650 року - це високий ризик вибуху при перегріті під час зарядки або розряду.

У цьому проекті я використовував зелені клітини Panasonic 18650b потужності 3400 мАг відШестерня.

Щоб зробити акумулятор, вам доведеться з'єднати клітини 18650 року за допомогою нікельських смужок або товстого дроту. Для цього широко використовуються смужки нікелю. Загалом на ринку доступні два типи смужок нікелю: нікель - сталеві смужки та чисті смужки нікелю. Я запропоную придбати чистий нікель. Він трохи дорожчий, ніж нікельська сталь, що покладається на нікель, але має значно менший опір. Засоби низького опору, менше вироблення тепла під час зарядки та розряду, що призводить до більш тривалого корисного часу акумулятора.

Нікельні смужки поставляються з різним виміром і довжиною.

У вас два варіанти два з'єднують клітини 18650 року разом: 1. Пайка 2.

Найкращий вибір - це завжди зварювання, але спотворний зварювач набагато дорожче, ніж якісне пайське залізо.

Пайка:

Ви повинні знати, чому точкове зварювання надає перевагу пайки, проблема з пайкою полягає в тому, що ви застосовуєте багато тепла на клітину, і воно не розсіюється дуже швидко. Це посилює хімічну реакцію в клітині, яка пошкоджує продуктивність клітини. Зрештою, ви втратите певну здатність і життя клітин.

Але якщо вам не цікаво купувати дорогий пляму зварювальник, ви можете припалювати вкладки нікелю до комірки, дотримуючись деяких заходів обережності та хитрощів:

1. Щоб мінімізувати час контакту паяльного праски на клітині, переконайтеся, що поверхня буде достатньо прибита, і ви використовуєте безліч потоку, щоб забезпечити швидкий потік припою.

2. Краще мати високу потужність високої потужності (Min 80W) з хорошою теплочціоністю, щоб він міг швидко доставити тепло до суглоба, щоб вам не довелося тримати праску до акумулятора і дозволити тепло просочується в ньому, що спричиняє пошкодження акумулятора.

Місцеве зварювання:

Причина, по якій ми помічаємо зварювання, тому що він надійно з'єднується з клітинами разом, не додаючи до них багато тепла. Є два сорти спот -зварників, які зараз доступні на ринку: оцінка хобі та професійна оцінка. Пристойний спот -зварювальник хобі коштує від 200 до 300 доларів, де, як хороша професійна оцінка, може коштувати приблизно в десять разів більше. Отже, я запропоную придбати спокійний зварник хобі в будь -якому інтернет -магазині, наприклад: Banggood, Aliexpress або ebay.i я використовуюSunkko 709a 1,9 кВт -спот -зварниквід Банггуда.

Перш ніж підключити клітини паралельно, спочатку перевірте індивідуальні напруги клітин. Для паралельної клітини напруга кожної клітини повинна бути поруч один з одним, інакше велика кількість струму буде протікати з клітини з більш високою напругою до клітини з нижчою напругою. Це може пошкодити клітини і навіть призвести до пожежі в рідкісних випадках.

Якщо ви використовуєте абсолютно нові клітини, напруга клітини становить близько 3,5 В до 3,7 В, ви можете об'єднати їх разом, не турбуючись. Але якщо ви збираєтеся використовувати старий акумулятор ноутбука, переконайтеся, що напруга комірок майже однакові, інші мудрі заряджаються клітинками до того ж рівня напруги, використовуючи хороший зарядний пристрій акумулятора. Я використовував свійNitecore SC4 зарядний пристрійзарядити всі клітини 18650 р. Перед тим, як об'єднати їх разом.

Щоб зробити акумулятор, вам доведеться спочатку доопрацювати номінальну напругу та ємність упаковки. Або це буде в терміні Volt, Mah/ Ah або WH. Ви повинні з'єднати клітини паралельно, щоб досягти потрібної ємності (МАГ) та з'єднати таку паралельну групу послідовно для досягнення номінальної напруги (вольт).

Для цього проекту нехай вимога є:11.1 V та 17 AH акумулятор

Специфікація використовуваних клітин 18650 року:3,7 В і 3400 мАг

Ємність (MAH):

Бажана ємність акумулятора=17 AH або 17000 мАг.

Ємність кожної комірки=3400 мах

Немає комірок, необхідних для паралельного з'єднання=17000 / 3400=5 NOS

Зазвичай клітини паралельно скорочуються в терміні "P", тому ця упаковка буде відома як "пакет 5p". Коли 5 клітин з'єднані паралельно, а також ви зробили одну клітинку з більшою ємністю (тобто 4,2 В, 17000 мАг)

Напруга (Вольт):

Бажана номінальна напруга акумулятора - 11,1 В.

Номінальна напруга кожної комірки=3.7 v

Немає комірок, необхідних для з'єднання серії=11.1 /3.7=3 nos

Зазвичай клітини послідовно скорочуються в терміні "S", тому цей пакет буде відомий як "пакет 3S".

Тому ми повинні підключити 3 паралельні групи (5 комірок у кожній групі), щоб зробити акумулятор.

Кінцева конфігурація пакета позначається як "пакет 3S5p" з остаточною специфікацією 11,1 В, 17Ah.

З попереднього кроку зрозуміло, що наша батарея складається з 3 паралельних груп, підключених послідовно (3 x 3.7V=11.1 v), і кожна паралельна група має 5 комірок (3400 мАм x 5=17000 MAH).

Розмістіть першу паралельну групу клітин (5 nos) позитивну сторону вгору, а потім розмістіть другу паралельну групу негативну сторону вгору, а потім, нарешті, останню паралельну групу позитивну сторону вгору. Для кращого стоячи, ви можете побачити вищевказану картину.

Ви можете зібрати комірки для виготовлення упаковки за допомогою гарячого клею або за допомогою пластикового тримача акумулятора 18650.

1. Ви можете зробити власний пакет будь -якого розміру відповідно до вашої вимоги. Це як вирішення головоломки.

2. Він забезпечує простір між клітинами, що дозволяє проходити свіжому повітрі, а акумулятор легко охолоне.

3. Це робить ваш акумуляторний пакет суцільним і надійним.

4. Це забезпечує безпеку проти вібрації до вашої батареї

Тепер настав час дізнатися процедуру використання спот -зварника (я говорю проПлямащо я використовував у цьому проекті). Сторовий зварювальник має три варіанти зварювання: фіксована зварювальна головка, фіксована зварювальна головка з перемикачем ніг, рухома пляжна зварювальна ручка з перемикачем ніг.

Розріжте нікелеві смужки:

Покладіть смужку нікелю поверх 5 клітин (паралельно), гарантуючи, що вона покриває всі клеми клітин, залиште 10 -мм надлишкові смужки для підключення до BMS, а потім розрізайте його. Для серії з'єднання розрізати невеликі смужки нікелю, як показано на малюнку. Вам знадобиться чотири довгі смужки для паралельного з'єднання та 10 невеликих смужок для з'єднань серій.

Підключіть першу паралельну групу негативний термінал до позитивного терміналу другої групи, а потім негативного терміналу другої групи до позитивного терміналу третьої групи.

Зварюйте смужки акумулятора:

Цей плятний зварювач може бути використаний для зварювання чистого нікелю, а також сталевих смужок, покладених на нікель, вам доводиться регулювати імпульс зварювальника та ручку струму відповідно до товщини нікельських смужок.

Для нікельських смужок 0,15 мм натисніть ручку імпульсу 4p та ручку струму до 4-5. Подібно на 0,2 мм нікель-смужку, натисніть ручку імпульсу 4p, 6p та ручку струму до 7-8. Зрозуміло, що зварювальна ручка стиснута з нікелевою смужкою та акумуляторною терміналом, а потім натисніть на ногу перемикач.

Успішне зварювання:

Ви можете перевірити якість зварювання, потягнувши на смужку нікелю. Якщо він не зійде з тиском руки або вимагає великої сили, то це добре зварювання. Якщо ви можете легко зняти його, то вам доведеться збільшити струм.

Безпека:Перед тим, як розпочати точкове зварювання, завжди носіть захисні окуляри.

Система управління акумуляторами (BMS) - це будь -яка електронна система, яка керує пакетом акумулятора AA Lithium, а основні функціональні можливості є

1. Моніторинг усіх паралельних груп у батареї та відключіть її від джерела вхідного живлення при повній зарядці (близько 4,2 В)

2. Збалансуйте всю напругу клітин однаково

3. Не допускає пакет від - виписаний.

Два важливі параметр, необхідні для придбання BMS: i) Кількість комірок у серії -, як 2S / 3S / 4S

ii). Максимальний струм розряду - як 10a /20a /25a /30a

Для цього проекту я використав a3S та 25A BMS дошка. Ці специфікації цього BMS:

Понад напруги: 4,25 ~ 4,35 В ± 0,05 В

Поряд напруги розряду: 2,3 ~ 3,0 В ± 0,05 В

Максимальний робочий струм: 0 ~ 25a

Робоча температура: -40 градусів ~ +50 ступінь

Як підключитися?

Підключіть BMS, як показано на схемі проводки. BMS має чотири паяльні прокладки: B -, B1, B2 і B +. Ви повинні підключити першу паралельну групу негативних термінальних терміналів до B - та позитивної термінальної шини до B1. Аналогічно третя паралельна група негативна клемна шина до B2 та позитивної шини терміналу до B +.}

Ви можете помітити зварювальні смужки нікелю до BMS або припалювати його на PCB Pad.i вважав за краще припаяти нікелеві смужки на друковану плату для міцного з'єднання. По -перше застосовувати пайки до колодки друкованої плати та кінця нікельських смуг.

Кредит:Діаграма електропроводки взята зі сторінки продукту Banggood.

У пакеті акумуляторів є все навколо відкритих смужок нікелю, щоб уникнути випадкових скорочень, я розробив для нього корпус. У корпусі є дві частини: основна корпус та верхня кришка. Ви можете завантажити файли .stl зThingiverse.

Я використовував свійCreality CR-103D -принтер і 1,75 мм зелену нитку PLA для друку деталей. На друк основного корпусу мені знадобилося близько 6,5 годин і близько 1,2 години, щоб надрукувати верхню кришку.

Мої налаштування:

Швидкість друку: 70 мм/с шар

Висота: 0,3

Щільність заповнення: 100%

Температура екструдера: 205 градусів

Температура ліжка: 65 градусів

Зазвичай стандартний акумулятор має лише два клеми для підключення навантаження та для зарядки акумулятора. Актар з цього, я додав індикатор рівня акумулятора, щоб побачити рівень акумулятора, коли це потрібно.

Тепер перейдемо до проводки компонентів. Я підготував цю просту схему проводки для всіх компонентів. Це досить просто! У ізоляції провідних деталей я використовував трубки з термозміною.

Примітка:Не припаяйте дроти (P+ і P -) до BMS перед встановленням компонентів у корпус.

Спочатку встановіть компоненти у відповідні слоти у 3D -друкованому корпусі. Ви бачите вищезазначене зображення.

Припаять позитивний (червоний провід) від перемикача гнізда та рокера до P+ BMS, негативних дротів від індикатора гнізда постійного струму та індикатора рівня акумулятора до P - BMS.

Потім нанесіть гарячий клей біля основи відсіку акумулятора, а потім закріпіть батарею. Отже, що він буде міцно сидіти і запобігти втраченню дротяних з'єднань.

Нарешті, накрутіть верхню кришку на місці! Я використовував 3 м х 10 гвинтів для закріплення кришки. Рахива акумуляторний пакет готовий до використання.

Зарядка акумуляторної батареї:

Ви можете заряджати акумуляторний пакет на адаптер постійного струму 12,6 Вце. Сподіваюся, вам сподобалось читати про мій проект стільки, скільки мені подобалося будувати його. Якщо ви думаєте про те, щоб зробити свій власний, я б закликав вас до цього, ви багато чого навчитесь. Якщо у вас є якісь пропозиції щодо вдосконалень, будь ласка, прокоментуйте його нижче.