18650 Littium - Iónová a batéria pre domácich majstrov

Požadované časti:

1. 18650 batéria (Prevod / Amazon )

2. BMS (Banggood / Amazon)

3. Ni prúžky (Banggood / Amazon )

4. Indikátor úrovne batérie (Banggood )

5. Rocker Switch (Aliexpress / Banggood )

6. DC Jack (Banggood /Aliexpress )

7. 18650 držiak batérie (Banggood )

8. 3 M x 10 mm skrutky (Banggood / Aliexpress )

Použité nástroje

1. Spot zvárač (Banggood /Amazon)

2. 3 d tlač (Creality CR10S )

2. Drôtový striptér/ rezačka (Amazon )

3. Horúci vzduchový dúchadlo (Prevod )

3. Multimeter (Amazon)

5. Li iónová nabíjačka (Prevod )

Bezpečnostné vybavenie:

1. Bezpečnostné googly (Amazon )

2. Elektrické rukavice (Amazon)

Na trhu nájdete veľa typov buniek 18650 v cenovom rozmedzí od 1 do 10 dolárov, ale ktoré sú najlepšie? Dôrazne odporúčam kúpiť 18650 buniek od značkových spoločností akoPanasonický , Samsung, SanyoaLg. Tieto bunky, ktoré majú dobre zdokumentované výkonnostné charakteristiky a vynikajúca kontrola kvality. Bunky renomovanej značky 18650 sú vo všeobecnosti nákladné, ale ak zvažujete na dlhé použitie, potom sa oplatí mať.

Nekupujte žiadne bunky s slovom oheň v názve ako Ultrafire, Surefire a Trustfire. V skutočnosti sú tieto bunky iba továrenské odmietnutia, ktoré kúpia spoločnosti ako Ultrafire a opätovne balené vo svojom vlastnom značkovom kryte. Mnoho použitých batérií sú opätovne zabalené ako nové a biele {{}}. Ďalším hlavným problémom s týmito lacnými bunkami z roku 18650 je vysoké riziko výbuchu pri prehriatí počas nabíjania alebo vypúšťania.

V tomto projekte som použil Green Panasonic 18650b buniek kapacity 3400 mAh zPrevod.

Na vytvorenie batérie musíte spojiť bunky z roku 18650 dokopy pomocou niklových prúžkov alebo hustého drôtu. Na to sa všeobecne používajú pásy niklu. Všeobecne sú na trhu k dispozícii dva typy niklových prúžkov: Nickel - Pletené oceľové prúžky a čisté niklové prúžky. Navrhujem kúpiť čistý nikel. Je to o niečo nákladnejšie ako niklová oceľ, ale má oveľa nižší odpor. Nízky odpor, menšie generovanie tepla počas nabíjania a vypúšťania, čo vedie k dlhšej užitočnej výdrni batérie.

Nikelové prúžky sa dodávajú s rôznym rozmerom a dĺžkou. Krásy sú podľa aktuálneho hodnotenia.

Máte dve možnosti, dve spojené bunky 18650 dohromady: 1. Spájkovanie 2. Spot zváranie

Najlepšia voľba je vždy na mieste zváranie, ale Spot Welder je oveľa nákladnejší ako kvalitné železo spájkovanie.

Spájkovanie:

Mali by ste vedieť, prečo je zváranie bodov uprednostňované pred spájkovaním, problém s spájkovaním spočíva v tom, že na bunku aplikujete veľa tepla a veľmi rýchlo sa rozptýli. To zvyšuje chemickú reakciu v bunke, ktorá poškodzuje výkon bunky. Nakoniec stratíte určitú kapacitu a životné bunky.

Ale ak nemáte záujem kúpiť si nákladného zvárača na mieste, môžete spájať karty niklu do bunky dodržiavaním preventívnych opatrení a trikov:

1. Na minimalizáciu kontaktného času svojho spájkovacieho železa na bunke sa uistite, že povrch je dostatočne odvratý a používate dostatok toku, aby ste umožnili rýchly tok spájkovania.

2.

Spot Welding:

Dôvod, prečo si všimneme zvar, pretože sa bezpečne spájajú s bunkami bez toho, aby k nim pridal veľa tepla. Existujú dva stupne bodových zváračov, ktoré sú v súčasnosti k dispozícii na trhu: Hobby Grade a Professional Grade. Dôstojný koníčok Spot Spot Welder stojí okolo 200 až 300 dolárov, kde ako dobrý profesionálny stupeň môže stáť asi desaťkrát viac. Navrhujem kúpiť hobby zvárača z akéhokoľvek internetového obchodu, ako je: Banggood, Aliexpress alebo eBay.I PoužívamSENKKO 709A 1,9 kW Spot WelderOd Banggood.

Pred paralelným pripojením buniek najskôr skontrolujte jednotlivé bunkové napätia. Na rovnobežné bunky by napätie každých buniek malo byť blízko seba, inak bude vysoké množstvo prúdu prúdiť z bunky s vyšším napätím do bunky s nižším napätím. To môže poškodiť bunky a dokonca viesť k paľbe pri zriedkavých prípadoch.

Ak používate úplne nové bunky, napätie buniek je takmer 3,5 V až 3,7 V, môžete sa k nim spojiť bez obáv. Ale ak sa chystáte používať starú batériu prenosného počítača, uistite sa, že napätie buniek je takmer rovnaké, iné múdre nabíjajte bunky na rovnakú úroveň napätia pomocou dobrého nabíjačky s batériou iónov.NabíjačkaPredtým, ako sa spojte, nabíjajte všetky bunky z roku 18650.

Ak chcete urobiť batériu, musíte najprv dokončiť nominálne napätie a kapacitu balenia. Buď to bude z hľadiska Volt, MAH/ AH alebo WH. Musíte spojiť bunky paralelne, aby ste dosiahli požadovanú kapacitu (MAH) a spojila takú paralelnú skupinu v sérii, aby ste dosiahli nominálne napätie (Volt).

Pre tento projekt nechajte požiadavku::11,1 V a 17 AH batéria

Špecifikácia použitých buniek z roku 18650:3,7 V a 3400 mAh

Kapacita (mah):

Požadovaná kapacita batérie=17 ah alebo 17000 mAh.

Kapacita každej bunky=3400 mah

NO z buniek potrebných pre paralelné pripojenie=17000 / 3400=5 č.

Bunky sú paralelne všeobecne skrátené z hľadiska „p“, takže toto balenie bude známe ako „5p balenie“. Keď je 5 buniek pripojených paralelne, vyrábali ste výšku jednej bunky s vyššou kapacitou (tj. 4,2 V, 17000 mAh)

Napätie (volt):

Požadované nominálne napätie batérie je 11,1V.

Nominálne napätie každej bunky=3.7 v

Nie z buniek potrebných pre sériové pripojenie=11.1 /3.7=3 č.

Bunky v sérii sú bežne skrátené z hľadiska „S“, takže toto balenie bude známe ako „3s balenie“.

Preto musíme pripojiť 3 paralelné skupiny (5 buniek v každej skupine) v sérii, aby sme vytvorili batériu.

Konečná konfigurácia balíka je označená ako „3S5P Pack“ s konečnou špecifikáciou 11,1V, 17AH.

Z predchádzajúceho kroku je zrejmé, že naše batérie sú zložené z 3 paralelných skupín pripojených v sérii (3 x 3,7V=11.1 v) a každá rovnobežná skupina má 5 buniek (3400 mAh x 5=17000 MAH). Teraz musíme zariadiť 15 buniek, aby sme mohli správne zariadiť elektrické spojenie medzi nimi a so doskou BMS.

Umiestnite prvú paralelnú skupinu buniek (5 NOS) pozitívnej strany nahor, potom umiestnite druhú rovnobežnú skupinu negatívnu stranu nahor a nakoniec poslednú paralelnú skupinu pozitívnu stranu nahor.

Bunky môžete zostaviť tak, aby ste vytvorili balenie pomocou horúceho lepidla alebo pomocou plastových držiakov batérie 18650. Na zostavenie 15 buniek som použil plastové držiaky buniek/rozpery.

1. Môžete si vyrobiť vlastné balenie akejkoľvek veľkosti podľa svojich požiadaviek. Je to ako riešenie hádanky.

2. Poskytuje priestor medzi bunkami, ktoré umožňujú prejsť čerstvý vzduch a batéria sa ľahko ochladí.

3. Vďaka tomu je vaše batérie pevné a spoľahlivé.

4. Poskytuje bezpečnostné anti vibrácie do batérie batérie

Teraz je čas poznať postup pri používaní zvárača Spot (hovorím oZváračže som použil v tomto projekte). Zvárač bodu má tri voľby zvárania: pevná zváracia hlava, pevná zváracia hlava s spínačom chodidla, pohyblivé bodové zváracie pero s prepínačom chodidla. Radšej používam druhú možnosť.

Odrežte niklové prúžky:

Položte svoj niklový pás na hornú časť 5 buniek (rovnobežné), zabezpečte, aby zakrývala všetky terminály buniek, nechajte prebytočné prúžky 10 mm na jeho pripojenie k BMS a potom ho nakrájajte. Na sériu Connect rezajte malé prúžky niklu, ako je to znázornené na obrázku.

Pripojte prvý záporný terminál paralelnej skupiny k pozitívnemu terminálu druhej skupiny a potom záporný terminál druhej skupiny k pozitívnemu terminálu tretej skupiny.

Zvarte prúžky batérie:

Tento zvárač bodu sa dá použiť na zváranie čistého niklu, ako aj na niklové oceľové prúžky. Musíte upraviť zváračský impulz a gombík prúdu podľa hrúbky niklových prúžkov.

Pre prúžky niklu 0,15 mm stlačte pulzný gombík 4p a gombík prúdu na 4-5. Podobne pre 0,2 mm niklového prúžku stlačte pulzný gombík, 6p a prúdový gombík na 7-8. Uistite sa, že zváracie pero je stlačené terminálom niklu a batériou. Potom stlačte nohu.

Úspešné zváranie:

Kvalitu zvaru môžete skontrolovať potiahnutím pásu niklu. Ak to nevystúpi s tlakom ruky alebo vyžaduje veľa sily, potom je to dobrý zvar. Ak ho dokážete ľahko odlupovať, musíte zvýšiť prúd.

Bezpečnosť:Pred spustením bodového zvárania vždy noste bezpečnostné okuliare.

Systém správy batérií (BMS) je akýkoľvek elektronický systém, ktorý riadi aa lítium batérie a hlavné funkcie sú

1. Monitoruje všetky paralelné skupiny v batérii a odpojte ich od vstupného zdroja energie, keď sú úplne nabité (blízko 4,2V)

2. Vyvážiť všetky bunkové napätie rovnako

3. Neubetí balíček z nadmerného -.

Dva dôležitý parameter potrebný na nákup BMS je: i) počet buniek v sérii - ako 2S / 3S / 4S

ii). Maximálny výtokový prúd - ako 10a /20a /25a /30a

Pre tento projekt som použil aDoska 3S a 25A BMS. Sú to špecifikácie tohto BMS:

Rozsah napätia: 4,25 ~ 4,35 V ± 0,05 V

Rozsah napätia na vypúšťaní: 2,3 ~ 3,0 V ± 0,05 V

Maximálny prevádzkový prúd: 0 ~ 25a

Pracovná teplota: -40 stupňa ~ +50 Stupeň

Ako sa pripojiť?

Pripojte BMS, ako je to znázornené v diagrame zapojenia. Podobne tretí paralelná skupina záporná terminálna zbernica k zbernici B2 a pozitívnej terminálovej zbernici do B +.

Môžete si všimnúť zváranie niklových prúžkov na BMS alebo ich spájkovať k PADB.

Kredit:Schéma zapojenia je prevzatá zo stránky produktu Banggood.

Batéria má všade okolo exponovaných niklových prúžkov, aby sa predišlo náhodnému skrateniu, navrhol som pre ňu kryt. Na navrhnutie krytu pre batériu som použil Autodesk Fusion 360. Kryt má dve časti: hlavné telo a horné veko. Môžete stiahnuť súbory .stl zVec.

Použil som svojeCreality CR-103D tlačiareň a 1,75 mm Green PLA vlákno na tlač častí. Trvalo mi asi 6,5 hodiny, kým som vytlačil hlavné telo a približne 1,2 hodiny, kým som vytlačil vrchné veko.

Moje nastavenia sú:

Rýchlosť tlače: 70 mm/s Vrstva

Výška: 0,3

Hustota výplne: 100%

Teplota extrudéra: 205 degc

Teplota v posteli: 65 degc

Normálne má štandardná batéria iba dva terminál na pripojenie zaťaženia a na nabíjanie batérie. Z toho som pridal indikátor úrovne batérie, aby som videl úroveň batérie, kedykoľvek je to potrebné. Použil som 5 mm dc zdvihák (12V/3A) pre vstupný/výstupný indikátor úrovne batérie, aby som videl stav indikátora batérie a spínač Rocker na indikátor úrovne batérie ON/vypnuté.

Teraz prejdeme k zapojeniu komponentov. Pripravil som tento jednoduchý diagram zapojenia pre všetky komponenty. Je to celkom jednoduché! Na izoláciu vodivých častí som použil hadičky zmršťovania tepla.

Poznámka:Pred inštaláciou komponentov do krytu nespájajte vodiče (p+ a p -).

Najprv nainštalujte komponenty do príslušných slotov v 3D vytlačenom kryte. Vidíte vyššie uvedený obrázok.

Spájajte kladný (červený drôt) z DC Jack a Rocker Switch do P+ BMS, záporné vodiče z DC konektora a indikátora úrovne batérie do p - BMS.

Potom aplikujte horúce lepidlo na spodok základnej priehradky, potom zaistite batériu. Takže bude pevne sedadlá a zabráňte strácaniu pripojení drôtu.

Nakoniec zaskrutkujte horné viečka na miesto! Na zabezpečenie veka som použil skrutky 3M x 10. Teraz je batéria pripravená na použitie.

Nabíjanie batérie:

Balenie batérie môžete nabíjať adaptérom DC 12,6 Vtak. Dúfam, že sa vám čítalo o mojom projekte, rovnako ako som si ho užil budovanie. Ak uvažujete o vytvorení vlastného, ​​povzbudzujem vás, aby ste to urobili, veľa sa naučíte. Ak máte nejaké návrhy na vylepšenia, komentujte ho nižšie.