18650 LITHIUM - йонна клетка и батерия на сам сам

Необходими части:

1. 18650 батерия (Gearbest / Amazon )

2. BMS (Banggood / Amazon)

3. Ni ленти (Banggood / Amazon )

4. Индикатор за ниво на батерията (Banggood )

5. Rocker Switch (Aliexpress / Banggood )

6. DC Jack (Banggood /Aliexpress )

7. 18650 държач на батерията (Banggood )

8. 3 m x 10 mm винта (Banggood / Aliexpress )

Използвани инструменти

1. Spot Welder (Banggood /Amazon)

2. 3 D принтер (CREALTITY CR10S )

2. тел стриптизьор/ резачка (Amazon )

3. вентилатор с горещ въздух (Gearbest )

3. Мултицет (Amazon)

5. Li Ion Charger (Gearbest )

Оборудване за безопасност:

1. Безопасност Googles (Amazon )

2. Електрически ръкавици (Amazon)

Ще намерите много видове 18650 клетки на пазара в ценовия диапазон от 1 до 10 долара, но кои са най -добрите? Горещо препоръчвам да купите 18650 клетки от маркови компании катоPanasonic , Samsung, СаньоиLg. Тези клетки, които имат добре документирани характеристики на производителността и отличен контрол на качеството. Реномираната марка 18650 клетки обикновено са скъпи, но ако считате дълго време, тогава те си струва да я имат.

Не купувайте никакви клетки с думата огън в името като Ultrafire, Surefire и Trustfire. В действителност тези клетки са само фабрични отхвърляния, закупени от компании като Ultrafire и преопаковани в собственото си марково покритие. Използваните батерии се обвиват като нови и бели -, обозначени. Те продават батерията, като маркират капацитета до 5000mAh, но в действителност техният капацитет е между 1000 до 2000 mAh. Друг основен проблем с тези евтини клетки от 18650 г. е този висок риск от експлозия при прегряване по време на зареждането или изхвърлянето.

В този проект съм използвал зелени Panasonic 18650b клетки с капацитет 3400 mAh отGearbest.

За да направите батерията, трябва да свържете клетките от 18650 заедно с никелови ленти или дебел тел. По -добро никеловите ленти се използват широко за това. Като цяло на пазара се предлагат два типа никелови ленти: никел - покрити стоманени ленти и чисти никелови ленти. Ще ви предложа да купя чистия никел. Той е малко по -скъп от стоманата с никел, но има много по -ниска устойчивост. Ниско съпротивление означава, по -малко генериране на топлина по време на зареждането и изхвърлянето, което води до по -дълъг полезен живот на батерията.

Никеловите ленти се предлагат с различно измерение и дължина. Изберете лентите според текущата оценка.

Имате две опции две свързват клетките от 18650 г.

Най -добрият избор е винаги заваряване на място, но спот заварчикът е много по -скъп от висококачественото желязо за запояване.

Запояване:

Трябва да знаете защо спот заваряването е предпочитано пред запояване, проблемът с запояването е, че прилагате много топлина в клетката и той не се разсейва много бързо. Това засилва химическата реакция в клетката, която уврежда работата на клетката. В крайна сметка ще загубите известен капацитет и живот на клетките.

Но ако не сте заинтересовани да си купите скъпо спот заварчик, можете да споявате никеловите раздели в клетката, като следвате някои предпазни мерки и трикове:

1. За да сведете до минимум времето за контакт на вашето запояване на желязото в клетката, уверете се, че повърхността е изхвърлена достатъчно и използвате изобилие от поток, за да позволите бърз поток на спойка.

2. По -добре е да имате висококачествено желязо с висока мощност (min 80W) с добър топлинен капацитет, така че да може бързо да достави топлината на ставата, така че да не е нужно да държите желязото към батерията за векове и да оставите топлината да проникне в нея, причинявайки повреда на батерията.

Заваряване на място:

Причината да забележим заваряване, тъй като тя е сигурно да се присъединим към клетките заедно, без да добавяме много топлина към тях. Има две степени на спот заваръчни заварчици, които в момента са налични на пазара: хоби клас и професионална оценка. Приличен заварчик за хоби клас струва около 200 до 300 долара, където като добър професионален клас може да струва около десет пъти повече. Така че ще ви предложа да си купя заварчик за хоби от всеки онлайн магазин като: banggood, aliexpress или eBay. Използвам TheSunkko 709a 1.9kw Spot заварчикот Banggood.

Преди да свържете паралелно клетките, първо проверете отделните клетъчни напрежения. За успоредни на клетките, напрежението на всяка клетка трябва да бъде близо една до друга, в противен случай високо количество ток ще тече от клетката с по -високо напрежение към клетката с по -ниско напрежение. Това може да повреди клетките и дори да доведе до огън при редки случаи.

Ако използвате чисто нови клетки, клетъчното напрежение е близо 3,5 V до 3,7 V, можете да се присъедините към тях, без да се притеснявате много. Но ако ще използвате стара батерия за лаптоп, уверете сеNitecore SC4 ChargerДа зареждаме всички клетки от 18650 г., преди да се обединим заедно.

За да направите батерията, първо трябва да финализирате номиналното напрежение и капацитета на пакета. И или ще бъде по отношение на Volt, Mah/ Ah или Wh. Трябва да свържете клетките паралелно, за да достигнете желания капацитет (MAH) и да свържете такава паралелна група последователно, за да постигнете номиналното напрежение (Volt).

За този проект нека изискването е:11.1 V и 17 AH батерия

Спецификация на използваните 18650 клетки:3.7V и 3400 mAh

Капацитет (Мах):

Желания капацитет на батерията=17 AH или 17000 mAh.

Капацитет на всяка клетка=3400 mah

Няма клетки, необходими за паралелна връзка=17000 / 3400=5 NOS

Обикновено клетките паралелно се съкращават по срок на „P“, така че този пакет ще бъде известен като „5p пакет“. Когато 5 клетки са свързани паралелно, като в крайна сметка сте направили една клетка с по -голям капацитет (т.е. 4.2V, 17000 mAh)

Напрежение (Volt):

Желаното номинално напрежение на батерията е 11,1V.

Номинално напрежение на всяка клетка=3.7 v

Няма клетки, необходими за серийна връзка=11.1 /3.7=3 NOS

Обикновено клетките в серия са съкратени по термин на 's', така че този пакет ще бъде известен като "3S пакет".

Така че трябва да свържем 3 -те паралелни групи (5 клетки във всяка група) последователно, за да направим батерията.

Окончателната конфигурация на пакета е обозначена като "3S5P пакет" с окончателна спецификация от 11.1V, 17AH.

От предишната стъпка е ясно, че батерията ни е съставена от 3 паралелни групи, свързани последователно (3 x 3.7V=11.1 V) и всяка паралелна група има 5 клетки (3400 mAh x 5=17000 mah). Сега трябва да подредим правилно 15 клетки, за да се направи електрическата връзка сред тях и с дъската на BMS.

Поставете първата паралелна група от клетки (5 NOS) положителна страна нагоре, след това поставете втората паралелна група отрицателна страна нагоре и най -накрая последната положителна страна на паралелна група нагоре. За по -добро стоене можете да видите горната снимка.

Можете да сглобите клетките, за да направите опаковката, като използвате горещо лепило или с помощта на пластмаса 18650 държач на батерията. Използвах пластмаса 18650 държачи/дистанционери за сглобяване на 15 -те клетки. Основните предимства на използването на държачите на тази клетка са

1. Можете да направите персонализирания пакет от всякакъв размер според вашите изисквания. Нейс като решаване на пъзел.

2. Той осигурява пространство между клетките, които позволяват на чистия въздух да преминава и батерията да се охлади лесно.

3. Това прави батерията ви твърда и надеждна.

4. Той осигурява безопасност срещу вибрацията на батерията ви

Сега е време да разберем процедурата за използване на петна заварчик (говоря заСпот заварчикТова, което съм използвал в този проект). Заварчикът има три избора на заваряване: Фиксирана заваръчна глава, неподвижна заваръчна глава с превключвател на краката, подвижна петна заваряване с превключвател на краката. Предпочитам да използвам втората опция. Преди да заварявате, трябва да приготвите никеловите ленти и заварчица.

Нарежете никеловите ленти:

Поставете никелова си лента отгоре на 5 -те клетки (успоредни), като гарантирате, че покрива всички клеми на клетките, оставете 10 мм излишни ленти за свързването му към BMS и след това ще я отрежете. За серийната връзка отрежете малки никелови ленти, както е показано на фигурата.

Свържете първия отрицателен терминал на паралелна група към положителния терминал на втората група и след това отрицателен терминал на втората група към положителния терминал на третата група.

Заваряйте лентите за батерията:

Този спот заварчик може да се използва за заваряване на чистия никел, както и никелово покрити стоманени ленти. Трябва да регулирате импулса на заварчика и токовото копче според дебелината на никеловите ленти.

За 0,15 мм никел, натиснете импулсното копче 4p и токовото копче до 4-5. Подобно за 0,2 мм никелова лента, натиснете импулсното копче 4p, 6p и текущо копче до 7-8. Уверете се, че заваръчната писалка ще се компресира с никелската лента и терминала на батерията, след което натиснете превключвателя на краката.

Успешно заваряване:

Можете да проверите качеството на заваряването, като издърпате никелската лента. Ако не се измъкне с налягане на ръката или изисква много сила, тогава това е добра заварка. Ако можете лесно да го обелите, тогава трябва да увеличите тока.

Безопасност:Преди да започнете заваряването на място, винаги носете предпазни очила.

Система за управление на батерията (BMS) е всяка електронна система, която управлява литиевата батерия AA и основните функции са

1. Следи всички паралелни групи в батерията и го изключете от източника на вход, когато са напълно заредени (близо 4.2V)

2. Балансирайте всички клетки напрежение еднакво

3. Не позволява пакета от над - изхвърлен.

Двата важни параметъра, необходими за закупуване на BMS, са: i) Брой клетки в серия - като 2s / 3s / 4s

ii). Максимален изпускателен ток - като 10a /20a /25a /30a

За този проект използвах a3S и 25A BMS дъска.Този са спецификациите на този BMS:

Обхват на напрежение: 4.25 ~ 4.35V ± 0.05V

Обхват на напрежение над изпускане: 2.3 ~ 3.0V ± 0.05V

Максимален работен ток: 0 ~ 25a

Работна температура: -40 градуса ~ +50 степен

Как да се свържа?

Свържете BMS, както е показано на схемата на окабеляване. BMS имат четири подложки за запояване: B -, B1, B2 и B +. Трябва да свържете първата паралелна отрицателна шина на групата към B - и положителната терминална шина към B1. По същия начин от третата паралелна група отрицателна терминална шина до B2 и положителната терминална шина до B +.

Можете да забележите завалянето на никеловите ленти към BMS или да я спорявате в PCB Pad.Попознах да запоявате никеловите ленти към PCB за здрава връзка. Първо прилагайте поток за запояване върху подложките на PCB и края на никеловите ленти. След това да се кацат всички подложки, като нанесете малко количество завет и след това ги споявате заедно.

Кредит:Диаграмата за окабеляване се взема от страницата на продукта Banggood.

Батерията има всички изложени никелови ленти, за да избегна случайно скъсяване, проектирах корпус за него. Използвах Autodesk Fusion 360, за да проектирам корпуса за батерията си. Заграждението има две части: основно тяло и топ капак. Можете да изтеглите .stl файловете отThingiverse.

Използвах мояCREALTITY CR-10s3D принтер и 1,75 мм зелена PLA нишка за отпечатване на частите. Отне ми около 6,5 часа, за да отпечатам основното тяло и около 1,2 часа, за да отпечатам горния капак.

Настройките ми са:

Скорост на печат: 70 mm/s слой

Височина: 0,3

Плътност на запълване: 100%

Температура на екструдера: 205 ° C

Температура на леглото: 65 градуса

Обикновено стандартната батерия има само два терминал за свързване на товара и за зареждане на батерията.

Сега нека да преминем към окабеляването на компонентите. Приготвих тази проста схема за окабеляване за всички компоненти. Доста е просто! За да изолирам проводимите части, използвах тръби за свиване на топлина.

Забележка:Не спойвайте проводниците (P+ и P -) към BMS, преди да инсталирате компонентите в корпуса.

Първо инсталирайте компонентите в съответните слотове в 3D отпечатаното заграждение. Можете да видите горната снимка.

Спойте положителния (червен проводник) от DC жака и рокер преминават към P+ на BMS, отрицателни проводници от DC жака и индикатор за ниво на батерията към P - на BMS.

След това нанесете горещо лепило в основата на отделението за батерията, след което закрепете батерията. Така че, че тя ще се настани здраво и ще предотврати загубата на телени връзки.

Накрая завийте горните капаци на място! Използвах 3M x 10 винта за закрепване на капака. Сега батерията е готова за използване.

Зареждане на батерията:

Можете да заредите батерията с 12.6V DC адаптер катотова. Надявам се, че ви е харесало да четете за моя проект толкова, колкото ми хареса да го изграждам. Ако мислите да направите своя собствена, бих ви насърчил да го направите, ще научите много. Ако имате някакви предложения за подобрения, моля, коментирайте го по -долу.