18650 Литий - Ионная ячейка и аккумулятор DIY

Требуемые детали:

1. 18650 батарея (Gearbest / Амазонка )

2. BMS (Бангуд / Амазонка)

3. ni полосы (Бангуд / Амазонка )

4. Индикатор уровня батареи (Бангуд )

5. Рокер -переключатель (Aliexpress / Бангуд )

6. DC Jack (Бангуд /Aliexpress )

7. 18650 держатель батареи (Бангуд )

8. 3 m x 10 мм винты (Бангуд / Aliexpress )

Инструменты используются

1. Spot Welder (Бангуд /Амазонка)

2. 3 D Printer (Creality CR10s )

2. Проводная стриптизерша/ резак (Амазонка )

3. Вентилятор горячего воздуха (Gearbest )

3. Мультиметр (Амазонка)

5. Li Ion Charger (Gearbest )

Безопасное оборудование:

1. Гублы безопасности (Амазонка )

2. Электрические перчатки (Амазонка)

Вы найдете много типов из 18650 ячеек на рынке в диапазоне цен от 1 до 10 долларов, но какие лучшие? Я настоятельно рекомендую купить камеры 18650 у брендовых компаний, таких какPanasonic , Samsung, СаньоиLGПолем Эти ячейки, которые имеют хорошо задокументированные характеристики производительности и отличный контроль качества. Предполагаемые клетки бренда 18650, как правило, дорого, но если вы рассмотрите долгое время использование, то они стоят его.

Не покупайте каких -либо ячеек со словом «Огонь» в названии, например, Ultrafire, Surefire и TrustFire. В действительности эти ячейки являются просто заводскими отклонениями, приобретенными такими компаниями, как Ultrafire, и переупакованные в их собственной фирменной обложке. Многие использованные батареи обернуты как новые и белые -, помеченные от 1000 до 2000 мэх. Другая серьезная проблема с этими дешевыми клетками 18650 - это высокий риск взрыва при перегреве во время зарядки или разрядки.

В этом проекте я использовал зеленые Panasonic 18650B Клетки емкости 3400 мАч отGearbest.

Чтобы сделать аккумулятор, вы должны соединить ячейки 18650 вместе с помощью никелевых полос или толстого провода. Для этого широко используются полосы никеля. В целом на рынке доступны два типа никелевых полос: никель - стальные полоски, а также чистые никелевые полоски. Я предложу купить чистый никель. Это немного дороже, чем никелированная сталь, но у нее гораздо более низкое сопротивление. Низкое сопротивление означает, что меньше тепловыделения во время зарядки и разряда, что приводит к более длительно полезному сроку службы батареи.

Никелевые полоски поставляются с различным измерением и длиной. Сделайте полоски в соответствии с текущим рейтингом.

У вас есть два варианта.

Лучший выбор всегда - точечная сварка, но Spot Welder гораздо более дороже, чем паяльный железо хорошего качества.

Пайки:

Вы должны знать, почему точечная сварка предпочтительнее пайки, проблема с пайком заключается в том, что вы применяете много тепла на ячейку, и она не очень быстро рассеивает. Это усиливает химическую реакцию в ячейке, которая повреждает производительность клетки. В конечном счете вы потеряете некоторую способность и жизнь клетки.

Но если вы не заинтересованы в покупке дорогостоящего точечного сварщика, вы можете припаять вкладки никеля к ячейке, следуя некоторой меры предосторожности и трюков:

1. Чтобы минимизировать время контакта вашего паяльного железа на ячейке, убедитесь, что поверхность достаточно потерто, и вы используете достаточно потока, чтобы обеспечить быстрый поток припоя.

2. Лучше иметь железо высокой мощности хорошего качества (MIN 80 Вт) с хорошей тепловой способностью, чтобы он мог быстро доставить тепло в соединение, чтобы вам не приходилось удерживать железо на батарею и позволить теплу просачиваться в него, нанося ущерб аккумулятору.

Точечная сварка:

Причина, по которой мы обнаруживаем Weld, потому что он надежно соединяется с клетками, не добавляя к ним много тепла. В настоящее время на рынке есть два класса Spot Welders: Hobby Grade и Professional. Приличный сварщик увлеченного увлечения стоит от 200 до 300 долларов, где в качестве хорошего профессионального класса может стоить примерно в десять раз. Поэтому я предложу купить сварщика для хобби в любом интернет -магазине, таком как: Banggood, Aliexpress или eBay. Я используюSunkko 709a 1,9 кВт сварщикиз Бангуда.

Перед подключением ячеек параллельно сначала проверьте отдельные напряжения ячейки. Для параллельного параллельного отдела клетки напряжение каждой ячейки должно быть рядом друг с другом, в противном случае высокое количество тока будет течь из ячейки с более высоким напряжением к ячейке с более низким напряжением. Это может повредить ячейки и даже привести к огню в редких аварий.

Если вы используете совершенно новые ячейки, напряжение ячейки составляет около 3,5 В до 3,7 В, вы можете соединить их вместе, не беспокоясь. Но если вы собираетесь использовать старую батарею для ноутбука, убедитесь, что напряжение ячеек почти одинаково, другие мудрые заряжают ячейки до того же уровня напряжения, используя хорошее зарядное устройство для ионной батареи. Я использовал своеNitecore sc4 зарядное устройствозарядить все ячейки 18650, прежде чем объединить их вместе.

Чтобы сделать аккумулятор, вы должны сначала доработать номинальное напряжение и емкость пакета. В любом случае он будет в термине Volt, Mah/ Ah или Wh. Вы должны соединить ячейки параллельно, чтобы достичь желаемой способности (MAH) и соединить такую ​​параллельную группу последовательно для достижения номинального напряжения (VOLT).

Для этого проекта позвольте требованию:11,1 В и 17 AH Батарея батареи

Спецификация используемых клеток 18650 года:3,7 В и 3400 мАч

Способность (MAH):

Желаемая емкость аккумулятора=17 AH или 17000 мАч.

Емкость каждой ячейки=3400 mah

Нет ячеек, необходимого для параллельного соединения=17000 / 3400=5 nos

Обычно клетки параллельно сокращаются с точки зрения «p», поэтому этот пакет будет известен как «пакет 5p». Когда 5 ячейки соединены параллельно, в конечном итоге вы сделали одну ячейку с более высокой способностью (то есть 4,2 В, 17000 мАч)

Напряжение (Volt):

Желаемое номинальное напряжение аккумулятора составляет 11,1 В.

Номинальное напряжение каждой ячейки=3.7 V

Нет ячеек, необходимого для серии подключения=11.1 /3.7=3 nos

Обычно ячейки последовательно сокращаются с точки зрения «S», поэтому этот пакет будет известен как «пакет 3S».

Таким образом, мы должны подключить 3 параллельные группы (5 ячеек в каждой группе) последовательно, чтобы сделать аккумулятор.

Последняя конфигурация упаковки обозначена как «пакет 3S5p» с окончательной спецификацией 11,1 В, 17AH.

На предыдущем этапе ясно, что наш аккумулятор состоит из 3 параллельных групп, соединенных последовательно (3 x 3,7 В {{3} v), и каждая параллельная группа имеет 5 ячейки (3400 мАч x 5=17000).

Поместите первую параллельную группу ячеек (5 NOS) положительную сторону вверх, затем поместите вторую параллельную группу отрицательную сторону вверх, а затем, наконец, последнюю параллельную группу положительную сторону вверх. Для лучшего выхода вы можете увидеть вышеуказанную картину.

Вы можете собрать ячейки для изготовления упаковки, используя горячий клей или с помощью пластикового держателя аккумулятора 18650. Я использовал пластические держатели/проставки для клеток 18650.

1. Вы можете сделать пользовательский пакет любого размера в соответствии с вашим требованием. Это как решение головоломки.

2. Он обеспечивает пространство между ячейками, которое позволяет проходить свежий воздух, а аккумулятор легко охлаждается.

3. Это делает ваш аккумулятор надежным и надежным.

4. Он обеспечивает безопасную анти вибрацию для вашего аккумулятора

Теперь пришло время узнать процедуру использования сварщика точечного (я говорю оПятно сварщикачто я использовал в этом проекте). У пятничного сварщика есть три варианта сварки: фиксированная сварка, фиксированная сварка с выключателем ног, подвижная пятно сварки с выключателем ног. Я предпочитаю использовать вторую опцию. Перед сваркой вы должны подготовить полоски никеля и сварщик.

Вырежьте никелевые полоски:

Положите никелевую полосу сверху 5 ячеек (параллель), гарантируя, что она покрывает все клеммы ячеек, оставьте 10 -миллиметровые избыточные полоски для соединения ее с BMS, а затем вырежьте ее. Для серии подключите небольшие никелевые полоски, как показано на рисунке. Вам понадобятся четыре длинные полосы для параллельного соединения и 10 небольших полос для серии подключений.

Подключите первый параллельный отрицательный терминал группы с положительным терминалом второй группы, а затем отрицательный терминал второй группы с положительным терминалом третьей группы.

Сварьте полоски батареи:

Этот точечный сварщик может использоваться для сварки чистого никеля, а также из никелевых стальных полос. Вы должны отрегулировать импульс сварщика и ручку тока в соответствии с толщиной никелевых полос.

Для 0,15 мм полосок никеля нажмите ручку с импульсной ручкой 4p и току до 4-5. Веспокой для никелевой полосы 0,2 мм, нажмите ручку с импульсной ручкой 4p, 6p и ручку тока 7-8. Убедитесь, что сварка ручка сжимается с никелевой полосой и терминалом аккумулятора, затем нажмите на ножную переключатель. Вы заметите маленькую искру, и две точечные отметки на полосе на полосе на полосе.

Успешная сварка:

Вы можете проверить качество сварки, натянув никелевую полосу. Если это не оказывается с давлением рук или требует много сил, то это хороший сварка. Если вы можете легко очистить его, вам нужно увеличить ток.

Безопасность :Прежде чем начать точечную сварку, всегда носите защитные очки.

Система управления аккумуляторами (BMS) - это любая электронная система, которая управляет литийным аккумулятором AA, а основные функции - это

1. Следите за всеми параллельными группами в аккумуляторе и отключите его от источника входного питания при полной зарядке (около 4.2 В)

2. баланс всех ячеек напряжение одинаково

3. не разрешает упаковку из - выписан.

Двумя важными параметрами, необходимыми для покупки BMS, являются: i) Количество ячеек в серии - как 2S / 3S / 4S

ii). Максимальный ток разгрузки - как 10A /20A /25A /30A

Для этого проекта я использовал3S и 25A BMS BOARD. Это спецификации этого BMS:

Начиная с диапазона напряжения: 4,25 ~ 4,35 В ± 0,05 В

Помимо разряда диапазон напряжения: 2,3 ~ 3,0 В ± 0,05 В

Максимальный эксплуатационный ток: 0 ~ 25a

Рабочая температура: -40 градусов ~ +50 степень

Как подключиться?

Подключите BMS, как показано на диаграмме подключения. BMS имеет четыре пайки: B -, B1, B2 и B +. Вы должны подключить первую параллельную отрицательную шину отрицательной группы к B - и положительной терминальной шине к B1. Точно так же третья параллельная группа отрицательной терминальной шины до B2 и положительной терминальной шины до b +.

Вы можете обнаружить сварки никелевых полос к BMS или припаять в падку PCB. Я предпочитал припаять никелевые полосы к печатной плате для прочного подключения. Сначала применяйте поток пайки к подушечкам печатной платы и конец никеля.

Кредит:Схема подключения взята со страницы продукта Banggood.

Аккумулятор имеет все вокруг обнаженных никелевых полос, чтобы избежать какого -либо случайного замыкания, я разработал для него корпус. Я использовал Autodesk Fusion 360 для разработки корпуса для моего аккумулятора. Корпус имеет две части: основная корпус и верхняя крышка. Вы можете скачать файлы .stl изВещь.

Я использовал свойCreality CR-103D -принтер и 1,75 мм Green PLA Филамента для печати деталей. Мне потребовалось около 6,5 часов, чтобы распечатать основное тело и около 1,2 часа, чтобы распечатать верхнюю крышку.

Мои настройки:

Скорость печати: 70 мм/с слой

Высота: 0,3

Плотность заполнения: 100%

Температура экструдера: 205 degc

Температура кровати: 65 degc

Обычно стандартная батарея имеет только два клемма для подключения нагрузки и для зарядки аккумулятора. От этого я добавил индикатор уровня батареи, чтобы увидеть уровень батареи, когда когда -либо требуется. Я использовал 5 -миллиметровый разъем постоянного тока (12V/3A) для входного/выхода, модуля уровня батареи 3S, чтобы увидеть состояние батареи и переключатель кассе на/выключен индикатор батареи.

Теперь давайте перейдем к проводке компонентов. Я подготовил эту простую схему подключения для всех компонентов. Это довольно просто! Чтобы изолировать проводящие детали, я использовал теплоусадочную трубку.

Примечание :Не паяйте провода (P+ и P -) к BMS перед установкой компонентов в корпус.

Сначала установите компоненты в соответствующие слоты в 3D -печатном корпусе. Вы можете увидеть вышеупомянутое изображение.

Припаяйте положительный (красный провод) от разъема постоянного тока и переключателя рокера на P+ BMS, отрицательные провода от разъема постоянного тока и индикатора уровня батареи до P - BMS.

Затем нанесите горячий клей у основания батарейного отсека, затем закрепите аккумуляторный блок. Так что он будет сидеть крепко и предотвратить любые проигрышные соединения.

Наконец, прикрутите верхние крышки на месте! Я использовал винты 3M x 10 для защиты крышки. Теперь аккумулятор готов к использованию.

Зарядка аккумулятора:

Вы можете зарядить аккумулятор на адаптер 12,6 В.этот. Надеюсь, вам понравилось читать о моем проекте так же, как мне понравилось его создавать. Если вы думаете о том, чтобы сделать свой собственный, я бы посоветовал вам это сделать, вы многое узнаете. Если у вас есть какие -либо предложения для улучшений, пожалуйста, прокомментируйте это ниже.