18650 litijs - jonu šūna un DIY akumulators

Nepieciešamās daļas:

1. 18650 akumulators (Pārnesumkārba / Amazone )

2. BMS (Sprādziens / Amazone)

3. NI sloksnes (Sprādziens / Amazone )

4. akumulatora līmeņa indikators (Sprādziens )

5. Rocker slēdzis (Aliexpress / Sprādziens )

6. DC Jack (Sprādziens /Aliexpress )

7. 18650 akumulatora turētājs (Sprādziens )

8. 3 m x 10mm skrūves (Sprādziens / Aliexpress )

Izmantotie rīki

1. vietas metinātājs (Sprādziens /Amazone)

2. 3 d printeris (Krēmums CR10 )

2. stieples noņēmējs/ griezējs (Amazone )

3. Karstā gaisa pūtējs (Pārnesumkārba )

3. Multimetrs (Amazone)

5. li jonu lādētājs (Pārnesumkārba )

Drošības aprīkojums:

1. Drošības Googles (Amazone )

2. Elektriskie cimdi (Amazone)

Jūs atradīsit daudzus 18650 šūnu veidus tirgū cenu diapazonā no 1 līdz 10 USD, bet kuri ir labākie? Es ļoti ieteikšu iegādāties 18650 šūnas no firmas uzņēmumiem, piemēram,Panasonic , Samsung, SanjounLGApvidū Šīs šūnas, kurām ir labi dokumentētas veiktspējas īpašības un lieliska kvalitātes kontrole. Pazīstamās zīmola 18650 šūnas parasti ir dārgas, bet, ja jūs apsverat ilgu laiku, tad tās ir vērts, lai to iegūtu.

Nepērciet nevienu šūnu ar vārdu Fire nosaukumā, piemēram, Ultrafire, SureFire un TrustFire. Patiesībā šīs šūnas ir tikai rūpnīcas noraidījumi, kurus iegādājas tādi uzņēmumi kā UltraFire un pārsaiņotas viņu pašu firmas vāciņā. Daudzas izmantotās baterijas tiek iesaiņotas kā jaunas un baltas -, kas marķētas. Tās pārdod akumulatoru, marķējot jaudu līdz 5000 mAh, bet faktiski to spējas ir no 1000 līdz 2000 mAh. Vēl viena būtiska problēma ar šīm lētajām 18650 šūnām ir augsts eksplozijas risks, ja to pārkarsē uzlādēšanas vai izlādes laikā.

Šajā projektā es esmu izmantojis zaļās Panasonic 18650B šūnas ar ietilpību 3400 mAh noPārnesumkārba.

Lai izgatavotu akumulatoru, jums jāsaista 18650 šūnas kopā ar niķeļa sloksnēm vai biezu stiepli. Tam plaši izmanto niķeļa sloksnes. Parasti tirgū ir pieejami divi niķeļa strēmeles: niķelis - pārklātas tērauda sloksnes un tīras niķeļa sloksnes. Es ieteikšu iegādāties tīru niķeli. Tas ir mazliet dārgāks nekā ar niķeli pārklāts tērauds, taču tam ir daudz zemāka pretestība. Zema pretestība nozīmē, ka mazāka siltuma radīšana uzlādes un izlādes laikā, kas noved pie ilgāka noderīga akumulatora darbības laika.

Niķeļa strēmelēm ir atšķirīga dimensija un garums. Sagatavojiet sloksnes atbilstoši pašreizējam vērtējumam.

Jums ir divas iespējas, divas savieno 18650 šūnas: 1. Lodēšana 2. vietas metināšana

Vislabākā izvēle vienmēr ir metināšana, bet metinātājs ir daudz dārgāks nekā labas kvalitātes lodēšanas gludeklis.

Lodēšana:

Jums jāzina, kāpēc metināšanai tiek dota priekšroka par lodēšanu, lodēšanas problēma ir tā, ka šūnā jūs uzklājat daudz siltuma, un tas neizklīst ļoti ātri. Tas pastiprina ķīmisko reakciju šūnā, kas sabojā šūnas veiktspēju. Galu galā jūs zaudēsit zināmu spēju un dzīvību šūnas.

Bet, ja jūs neinteresē iegādāties dārgu vietas metinātāju, varat lodēt niķeļa cilnes uz šūnu, ievērojot dažus piesardzības un viltības:

1. Lai samazinātu lodēšanas dzelzs kontakta laiku uz kameras, pārliecinieties, vai virsma ir pietiekami izsvītrota, un jūs izmantojat daudz plūsmas, lai ļautu ātri lodēt plūsmu.

2. Labāk, ja ir labas kvalitātes augstas jaudas (Min 80W) dzelzs ar labu siltuma jaudu, lai tas varētu ātri piegādāt siltumu savienojumam, lai jums nebūtu jātur gludekli līdz akumulatoram uz akumulatora un ļaujiet siltumam tajā iekļūt, nodarot bojājumus akumulatoram.

Vietas metināšana:

Iemesls, kāpēc mēs pamanām metinājumu, jo tas ir droši pievienojies šūnām kopā, nepievienojot tām daudz siltuma. Tirgū pašlaik ir pieejamas divas vietas metinātāju pakāpes: hobija pakāpe un profesionālā pakāpe. Pienācīga hobija atzīmes metinātājs maksā apmēram 200 līdz 300 USD, kur kā laba profesionāla pakāpe var maksāt apmēram desmit reizes vairāk. Tāpēc es ieteikšu iegādāties hobija atzīmes metinātāju no jebkura tiešsaistes veikala, piemēram: Banggood, Aliexpress vai Ebay.Es izmantojuSunkko 709a 1,9kW vietas metinātājsno Banggood.

Pirms šūnu savienošanas paralēli, vispirms pārbaudiet atsevišķos šūnas spriegumus. Paralēlai šūnām katras šūnu spriegumam jābūt tuvu viens otram, pretējā gadījumā no šūnas plūst liels strāvas daudzums ar lielāku spriegumu uz šūnu ar zemāku spriegumu. Tas var sabojāt šūnas un pat retos gadījumos izraisīt uguni.

Ja jūs izmantojat pavisam jaunas šūnas, šūnu spriegums ir tuvu 3,5 V līdz 3,7 V, varat tām pievienoties kopā, daudz neuztraucoties. Bet, ja jūs gatavojaties izmantot veco klēpjdatora akumulatoru, pārliecinieties, vai šūnu spriegums ir gandrīz tāds pats, citi gudri uzlādē šūnas līdz pašam sprieguma līmenim, izmantojot labu li jonu akumulatora lādētāju. Es izmantoju savuNitecore SC4 lādētājsLai uzlādētu visas 18650 šūnas, pirms tās apvieno.

Lai izgatavotu akumulatoru, vispirms ir jāpabeidz paketes nominālais spriegums un ietilpība. Vai tas būs Volt, MAH/ AH vai WH. Jums ir jāpievieno šūnas paralēli, lai sasniegtu vēlamo ietilpību (MAH), un virknē šādu paralēlo grupu savienot, lai sasniegtu nominālo spriegumu (Volt).

Par šo projektu prasība ir:11.1 V un 17 AH akumulatora komplekts

Izmantotās 18650 šūnu specifikācija:3,7 V un 3400 mAh

Ietilpība (mah):

Vēlamā akumulatora komplekta ietilpība=17 AH vai 17000 mAh.

Katras šūnas ietilpība=3400 mah

Nav nepieciešamo šūnu paralēlajam savienojumam=17000 / 3400=5 NOS

Paralēli parasti šūnās saīsinātas “P” termiņā, tāpēc šī paka būs pazīstama kā "5p iepakojums" .Kad 5 šūnas ir savienotas paralēli, jūs alli izveidojāt ar vienu šūnu ar lielāku ietilpību (ti, 4,2v, 17000 mAh), jūs izveidojāt vienu šūnu ar lielāku jaudu) (ti

Spriegums (volt):

Vēlamais akumulatora komplekta nominālais spriegums ir 11,1 V.

Katras šūnas nominālais spriegums=3.7 V

Šūnu nav vajadzīgas sērijas savienojumam=11.1 /3.7=3 NOS

Parasti virknes šūnas tiek saīsinātas “S”, tāpēc šī paka būs pazīstama kā “3s iepakojums”.

Tāpēc, lai izveidotu akumulatoru, mums ir jāpievieno 3 paralēlas grupas (5 šūnas katrā grupā).

Galīgā iepakojuma konfigurācija tiek apzīmēta kā "3S5p Pack" ar galīgo specifikāciju 11,1 V, 17AH.

Sākot ar iepriekšējo soli, ir skaidrs, ka mūsu akumulatora komplektu veido 3 paralēlas grupas, kas savienotas virknē (3 x 3,7v=11.1 v), un katrai paralēlajai grupai ir 5 šūnas (3400 mAh x 5=17000} MAH). Tagad mums ir pareizi sakārtot 15 šūnas, lai izveidotu elektrisko savienojumu starp tiem un ar BMS paneli.

Novietojiet pirmo paralēlo šūnu grupu (5 NOS) pozitīvo pusi uz augšu, pēc tam novietojiet otro paralēlo grupu negatīvo pusi uz augšu un pēc tam beidzot pēdējās paralēlās grupas pozitīvā puse uz augšu. Labāk stāvam stāvam varat redzēt iepriekš minēto attēlu.

Jūs varat salikt šūnas, lai izgatavotu iepakojumu, izmantojot karstu līmi vai izmantojot plastmasas 18650 akumulatora turētāju. Es izmantoju plastmasas 18650 šūnu turētājus/starplikas, lai saliktu 15 šūnas. Galvenās priekšrocības, izmantojot šo šūnu turētājus, ir

1. Jūs varat izgatavot jebkura izmēra pielāgoto iepakojumu atbilstoši jūsu prasībai.

2. Tas nodrošina vietu starp šūnām, kas ļauj svaigam gaisam iziet un akumulators viegli atdzesē.

3. Tas padara jūsu akumulatora komplektu cietu un uzticamu.

4. Tas nodrošina jūsu akumulatoru drošības pret vibrāciju

Tagad ir pienācis laiks zināt, ka tiek izmantota vietas metinātāja izmantošana (es runāju parUz vietas metinātājska es esmu izmantojis šajā projektā). Vietā metinātājam ir trīs metināšanas izvēle: fiksēta metināšanas galva, fiksēta metināšanas galva ar pēdu slēdzi, pārvietojama plankuma metināšanas pildspalva ar pēdu slēdzi. Es labprātāk izmantoju otro opciju. Pirms metināšanas jums jāsagatavo niķeļa sloksnes un metinātāja.

Izgrieziet niķeļa sloksnes:

Novietojiet savu niķeļa sloksni virs 5 šūnām (paralēli), nodrošinot, ka tā pārklāj visas šūnu spailes, atstājiet 10 mm liekās sloksnes, lai to savienotu ar BMS un pēc tam to sagrieztu. Sērijas savienojumam sagrieztas mazas niķeļa sloksnes, kā parādīts attēlā. Jums būs vajadzīgas četras garas sloksnes paralēlai savienojumam un 10 mazām sloksnēm sērijas savienojumiem.

Pievienojiet pirmo paralēlo grupu negatīvo termināli ar otrās grupas pozitīvo termināli un pēc tam otrās grupas negatīvo termināli ar trešās grupas pozitīvo termināli.

Metiniet akumulatora sloksnes:

Šo vietas metinātāju var izmantot tīrā niķeļa metināšanai, kā arī ar niķeli pārklātu tērauda sloksnēm. Jums ir jāpielāgo metinātāja impulss un strāvas poga atbilstoši niķeļa strēmeļu biezumam.

Lai iegūtu 0,15 mm niķeļa sloksnes, nospiediet impulsa pogu 4P un strāvas pogu līdz 4-5. Līdzīgi 0,2 mm niķeļa sloksnei, nospiediet impulsa pogu 4P, 6P un strāvas pogu līdz 7-8.Pārlieciniet, ka metināšanas pildspalva ir saspiesta ar niķeļa sloksni un akumulatora spaili, pēc tam pēdas slēdzi. Jūs pamanīsit nelielu dzirksti un divus punktveida sloksni uz uz vietas.

Veiksmīga metināšana:

Metināšanas kvalitāti var pārbaudīt, velkot uz niķeļa sloksnes. Ja tas nenāk ar rokas spiedienu vai prasa daudz spēka, tad tas ir labs metinājums. Ja jūs to varat viegli nomizot, tad jums ir jāpalielina strāva.

Drošība:Pirms sākšanas vietas metināšana, vienmēr valkājiet drošības aizsargbrilles.

Akumulatora pārvaldības sistēma (BMS) ir jebkura elektroniskā sistēma, kas pārvalda AA litija akumulatora komplektu, un galvenās funkcijas ir

1. Uzrauga visas paralēlās akumulatora grupas grupas un atvienojiet to no ieejas barošanas avota, kad tās ir pilnībā uzlādētas (tuvu 4,2 V)

2. līdzsvaro visas šūnas spriegumu vienādi

3. NEVAJADZĒTU PACK no vairāk nekā - izlādēta.

Divas svarīgas parametrs, kas nepieciešams BM iegādi, ir: i) šūnu skaits sērijā -, piemēram, 2s / 3s / 4s

ii). Maksimālā izlādes strāva -, piemēram, 10A /20A /25A /30A

Šim projektam esmu izmantojis a3S un 25A BMS dēlis. Šīs ir šīs BM specifikācijas:

Virs sprieguma diapazona: 4,25 ~ 4,35 V ± 0,05 V

Pārlādes sprieguma diapazons: 2,3 ~ 3,0 V ± 0,05 V

Maksimālā darbības strāva: 0 ~ 25A

Darba temperatūra: -40 grāds ~ +50 grāds

Kā izveidot savienojumu?

Pievienojiet BM, kā parādīts elektroinstalācijas diagrammā. BM ir četri lodēšanas spilventiņi: B -, B1, B2 un B +. Jums jāpievieno pirmā paralēlā grupas negatīvā termināļa kopne ar B -} un pozitīvs termināļa autobuss ar B1. Līdzīgi trešā paralēlā grupas negatīvā termināļa kopne ar B2 un pozitīvo termināla kopni B +.

Jūs varat pamanīt niķeļa sloksnes uz BMS vai lodēt to uz PCB spilventiņu. Es devu priekšroku niķeļa sloksnēm uz PCB, lai iegūtu izturīgu savienojumu. Pirmais pielietojiet lodēšanas plūsmu uz PCB spilventiņiem un niķeļa sloksņu galu. Pēc tam, kad visi spilventiņi, uzklājot nelielu daudzumu lodēšanas un pēc tam pielodēt tos kopā.

Kredīts:Elektroinstalācijas shēma ir ņemta no Banggood produktu lapas.

Akumulatora komplektā ir visapkārt atklātās niķeļa sloksnes, lai izvairītos no nejaušas saīsināšanas, es izstrādāju tā iežogojumu. Es izmantoju Autodesk Fusion 360, lai izstrādātu sava akumulatora komplekta korpusu. Korpusam ir divas daļas: galvenais korpuss un augšējais vāks. Jūs varat lejupielādēt .stl failus noLieta.

Es izmantoju savuKrēsums CR-103D printeris un 1,75 mm zaļā pla kvēldiegs, lai izdrukātu detaļas. Galvenā korpusa izdrukāšana man vajadzēja apmēram 6,5 stundas, un apmēram 1,2 stundas, lai izdrukātu augšējo vāku.

Mani iestatījumi ir:

Drukas ātrums: 70 mm/s slānis

Augstums: 0,3

Aizpildiet blīvumu: 100%

Ekstrūdera temperatūra: 205 grādc

Gulta temp: 65 grādc

Parasti standarta akumulatoram ir tikai divi termināli slodzes savienošanai un akumulatora uzlādēšanai. No tā es esmu pievienojis akumulatora līmeņa indikatoru, lai redzētu akumulatora līmeni, kad tas ir nepieciešams. Es esmu izmantojis 5 mm līdzstrāvas ligzdu (12 V/3A) ieejai/izvadei, 3S akumulatora līmeņa indikatora modulim, lai redzētu akumulatora statusu un šūpuļa pārslēgšanās uz ON/OFF akumulatora līmeņa indikatoru.

Tagad pāriesim uz komponentu vadu. Esmu sagatavojis šo vienkāršo elektroinstalācijas shēmu visām sastāvdaļām. Tas ir diezgan vienkārši! Lai izolētu vadošās detaļas, es izmantoju siltuma saraušanās caurules.

Piezīme:Pirms komponentu instalēšanas iežogojumā nelodīt vadus (P+ un P -) uz BMS.

Vispirms instalējiet komponentus attiecīgajās spraugās 3D drukātajā korpusā. Jūs varat redzēt iepriekš minēto attēlu.

Lodējiet pozitīvo (sarkano stiepli) no līdzstrāvas ligzdas un šūpuļa pārslēgšanas uz BM P+, negatīviem vadiem no līdzstrāvas ligzdas un akumulatora līmeņa indikatora uz BM p -.

Pēc tam akumulatora nodalījuma pamatnē uzklājiet karstu līmi, pēc tam nostipriniet akumulatora komplektu. Tāpēc tā stingri apsēdīsies un neļaus zaudēt stiepļu savienojumus.

Visbeidzot, ieskrūvējiet augšējos vākus vietā! Es izmantoju 3M x 10 skrūves, lai nostiprinātu vāku. Tagad akumulators ir gatavs lietošanai.

Akumulatora uzlāde:

Jūs varat uzlādēt akumulatoru ar 12,6 V līdzstrāvas adapteri, piemēram,šis. Ceru, ka jums patika lasīt par manu projektu tikpat daudz, cik man patika to veidot. Ja jūs domājat par savu veidošanu, es jūs mudinātu jūs to darīt, jūs daudz iemācīsities. Ja jums ir kādi ieteikumi uzlabojumiem, lūdzu, komentējiet to zemāk.