18650 lithium - sel ion dan pek bateri DIY

Bahagian diperlukan:

1. 18650 bateri (Gearbest / Amazon )

2. BMS (Banggood / Amazon)

3. Jalur Ni (Banggood / Amazon )

4. Petunjuk Tahap Bateri (Banggood )

5. Suis Rocker (Aliexpress / Banggood )

6. DC Jack (Banggood /Aliexpress )

7. 18650 pemegang bateri (Banggood )

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

Alat yang digunakan

1. Pengimpal tempat (Banggood /Amazon)

2. 3 D Pencetak (CREALITY CR10S )

2. Pengetatan Wire/ Cutter (Amazon )

3. Blower udara panas (Gearbest )

3. Multimeter (Amazon)

5. Pengecas ion li (Gearbest )

Peralatan Keselamatan:

1. Keselamatan Googles (Amazon )

2. Sarung Tangan Elektrik (Amazon)

Anda akan menemui banyak jenis sel 18650 di pasaran dalam julat harga $ 1 hingga $ 10, tetapi yang terbaik? Saya akan sangat mengesyorkan untuk membeli 18650 sel dari syarikat berjenama sepertiPanasonic , Samsung, SanyodanLG. Sel -sel ini telah mendokumentasikan ciri -ciri prestasi dan kawalan kualiti yang sangat baik. Sel jenama 18650 yang terkenal pada umumnya mahal, tetapi jika anda mempertimbangkan untuk kegunaan lama maka mereka bernilai untuk memilikinya.

Jangan beli mana -mana sel dengan perkataan api dengan nama seperti Ultrafire, Surefire dan Trustfire. Pada hakikatnya, sel -sel ini hanya ditolak kilang, yang dibeli oleh syarikat -syarikat seperti Ultrafire dan dibungkus semula dalam penutup berjenama mereka sendiri. Bateri yang digunakan semula dibungkus sebagai baru dan putih - berlabel. Satu lagi masalah utama dengan sel -sel 18650 murah ini adalah risiko letupan yang tinggi apabila terlalu panas semasa pengecasan atau pelepasan.

Dalam projek ini, saya telah menggunakan sel -sel Panasonic 18650B hijau kapasiti 3400 mAh dariGearbest.

Untuk membuat pek bateri, anda perlu menyambungkan sel -sel 18650 bersama -sama dengan menggunakan jalur nikel atau dawai tebal. Jalur nikel secara umum digunakan secara meluas untuk ini. Secara umum dua jenis jalur nikel boleh didapati di pasaran: nikel - jalur keluli berlapis dan jalur nikel tulen. Saya akan mencadangkan untuk membeli nikel tulen. Ia sedikit lebih mahal daripada keluli bersalut nikel, tetapi ia mempunyai rintangan yang lebih rendah. Rintangan yang rendah bermakna, kurang penjanaan haba semasa pengecasan dan pelepasan, yang membawa kepada hayat bateri yang berguna yang lebih lama.

Jalur nikel dilengkapi dengan dimensi dan panjang yang berbeza. Sambungkan jalur mengikut penarafan semasa.

Anda mempunyai dua pilihan dua menyambungkan sel 18650 bersama -sama: 1. Pematerian 2. Kimpalan Spot

Pilihan terbaik adalah sentiasa mengimpal kimpalan, tetapi pengimpal tempat jauh lebih mahal daripada besi pematerian yang berkualiti.

Soldering:

Anda harus tahu mengapa kimpalan tempat lebih disukai daripada pematerian, masalah dengan pematerian adalah bahawa anda menggunakan banyak haba ke sel dan ia tidak menghilangkan dengan cepat. Ini meningkatkan tindak balas kimia dalam sel yang merosakkan prestasi sel. Akhirnya anda akan kehilangan beberapa kapasiti dan kehidupan sel.

Tetapi jika anda tidak berminat untuk membeli pengimpal tempat yang mahal, anda boleh menyebarkan tab nikel ke sel dengan mengikuti beberapa langkah berjaga -jaga dan trik:

1. Untuk meminimumkan masa hubungan besi pematerian anda di sel, pastikan permukaannya dibuang dengan cukup dan anda menggunakan banyak fluks untuk membolehkan aliran solder cepat.

2. Lebih baik mempunyai besi berkualiti tinggi (min 80W) dengan kapasiti terma yang baik supaya dapat menyampaikan haba ke sendi dengan cepat sehingga anda tidak perlu memegang besi ke bateri selama berabad -abad dan biarkan panas meresap ke dalamnya, menyebabkan kerosakan pada bateri.

Kimpalan tempat:

Alasan kami melihat kimpalan, kerana ia selamat bergabung dengan sel -sel bersama -sama tanpa menambah banyak haba kepada mereka. Terdapat dua gred pengimpal tempat yang kini terdapat di pasaran: gred hobi dan gred profesional. Pengimpal Gred Hobby Grade yang baik berharga sekitar $ 200 hingga $ 300, di mana sebagai gred profesional yang baik mungkin berharga kira -kira sepuluh kali lebih.Sunkko 709a 1.9kw di tempatdari Banggood.

Sebelum menyambungkan sel -sel selari, mula -mula periksa voltan sel individu. Untuk selari sel -sel, voltan setiap sel harus dekat antara satu sama lain, jika tidak, jumlah arus yang tinggi akan mengalir dari sel dengan voltan yang lebih tinggi ke sel dengan voltan yang lebih rendah. Ini boleh merosakkan sel -sel dan juga mengakibatkan kebakaran pada masa -masa yang jarang berlaku.

Jika anda menggunakan sel -sel baru, voltan sel berhampiran 3.5 V hingga 3.7 V, anda boleh menyertai mereka bersama -sama tanpa perlu risau. Tetapi jika anda akan menggunakan bateri komputer riba lama, pastikan voltan sel hampir sama, lain -lain bijak mengenakan sel -sel ke tahap voltan yang sama dengan menggunakan pengecas bateri li ion yang baik. Saya menggunakan sayaPengecas SC4 Nitecoreuntuk mengenakan sel -sel 18650 sebelum menyertai mereka bersama -sama.

Untuk membuat pek bateri, anda perlu terlebih dahulu memuktamadkan voltan nominal dan kapasiti pek. Sama ada ia akan menjadi dari Volt, Mah/ Ah atau Wh. Anda perlu menyambungkan sel -sel selari untuk mencapai kapasiti yang dikehendaki (MAH) dan menyambungkan kumpulan selari sedemikian dalam siri untuk mencapai voltan nominal (Volt).

Untuk projek ini, biarkan keperluannya adalah:Pek bateri 11.1 v dan 17 ah

Spesifikasi sel 18650 yang digunakan:3.7V dan 3400 mAh

Kapasiti (MAH):

Kapasiti yang dikehendaki dari pek bateri=17 ah atau 17000 mAh.

Kapasiti setiap sel=3400 mah

Tiada sel yang diperlukan untuk sambungan selari=17000 / 3400=5 nos

Sel -sel biasanya selari disingkat dari segi 'p', jadi pek ini akan dikenali sebagai "pek 5p". Apabila 5 sel disambungkan secara selari, secara rapi anda membuat sel tunggal dengan kapasiti yang lebih tinggi (iaitu 4.2v, 17000 mAh)

Voltan (volt):

Voltan nominal yang dikehendaki dari pek bateri ialah 11.1V.

Voltan nominal setiap sel=3.7 v

Tiada sel yang diperlukan untuk sambungan siri=11.1 /3.7=3 nos

Sel -sel biasanya dalam siri disingkat dari segi 'S', jadi pek ini akan dikenali sebagai "pek 3S".

Oleh itu, kita perlu menyambungkan 3 kumpulan selari (5 sel dalam setiap kumpulan) dalam siri untuk membuat pek bateri.

Konfigurasi pek terakhir ditetapkan sebagai "pek 3S5P" dengan spesifikasi akhir 11.1V, 17Ah.

Dari langkah sebelumnya, adalah jelas bahawa pek bateri kami terdiri daripada 3 kumpulan selari yang disambungkan dalam siri (3 x 3.7V=11.1 v) dan setiap kumpulan selari mempunyai 5 sel (3400 mAh x 5=17000 mAh).

Letakkan kumpulan sel selari yang pertama (5 nos), kemudian letakkan kumpulan negatif kumpulan selari kedua dan akhirnya kumpulan positif selari yang terakhir. Untuk lebih baik di bawah berdiri anda dapat melihat gambar di atas.

Anda boleh memasang sel -sel untuk membuat pek dengan menggunakan gam panas atau dengan menggunakan pemegang bateri 18650 plastik. Saya menggunakan plastik 18650 pemegang/spacer sel untuk memasang 15 sel. Kelebihan utama menggunakan pemegang sel ini adalah

1. Anda boleh membuat pek tersuai saiz mengikut keperluan anda. Ia seperti menyelesaikan teka -teki.

2. Ia menyediakan ruang di antara sel -sel, yang membolehkan udara segar lulus dan bateri dapat disejukkan dengan mudah.

3. Ia menjadikan pek bateri anda kukuh dan boleh dipercayai.

4. Ia memberikan getaran anti keselamatan ke pek bateri anda

Sekarang sudah tiba masanya untuk mengetahui prosedur untuk menggunakan pengimpal tempat (saya bercakap mengenaiPengimpal tempatyang telah saya gunakan dalam projek ini). Pengimpal tempat mempunyai tiga pilihan kimpalan: kepala kimpalan tetap, kepala kimpalan tetap dengan suis kaki, pena kimpalan tempat bergerak dengan suis kaki. Saya lebih suka menggunakan pilihan kedua.

Potong jalur nikel:

Letakkan jalur nikel anda di atas 5 sel (selari), memastikan bahawa ia meliputi semua terminal sel, biarkan 10mm lebihan jalur untuk menyambungkannya ke BMS dan kemudian potong. Untuk sambungan siri memotong jalur nikel kecil seperti yang ditunjukkan dalam angka. Anda memerlukan empat jalur panjang untuk sambungan selari dan 10 jalur kecil untuk sambungan siri.

Sambungkan terminal negatif kumpulan selari pertama ke terminal positif kumpulan kedua dan kemudian terminal negatif kumpulan kedua ke terminal positif kumpulan ketiga.

Weld jalur bateri:

Pengimpal tempat ini boleh digunakan untuk mengimpal nikel tulen serta jalur keluli bersalut nikel. Anda perlu menyesuaikan denyutan nadi dan tombol semasa mengikut ketebalan jalur nikel.

Untuk jalur nikel 0.15 mm, tekan tombol nadi 4p dan tombol semasa hingga 4-5.Similari untuk jalur nikel 0.2 mm, tekan tombol nadi 4p, 6p dan tombol semasa ke 7-8.Keskan pasti pen kimpalan dimampatkan dengan jalur nikel dan terminal.

Kimpalan yang berjaya:

Anda boleh menyemak kualiti kimpalan dengan menarik pada jalur nikel. Jika ia tidak keluar dengan tekanan tangan, atau memerlukan banyak kekuatan, maka ia adalah kimpalan yang baik. Jika anda boleh mengupasnya dengan mudah, maka anda perlu meningkatkan arus.

Keselamatan:Sebelum memulakan kimpalan tempat, selalu memakai kacamata keselamatan.

Sistem Pengurusan Bateri (BMS) adalah sistem elektronik yang menguruskan pek bateri AA lithium dan fungsi utama adalah

1. Memantau semua kumpulan selari dalam pek bateri dan putuskannya dari sumber kuasa input apabila dicas sepenuhnya (berhampiran 4.2v)

2. Baki semua voltan sel sama

3. Tidak membenarkan pek dari - dilepaskan.

Dua parameter penting yang diperlukan untuk membeli BMS adalah: i) Bilangan sel dalam siri - seperti 2s / 3s / 4s

ii). Semasa pelepasan maksimum - seperti 10a /20a /25a /30a

Untuk projek ini, saya telah menggunakan aLembaga BMS 3S dan 25AIni adalah spesifikasi BMS:

Lebih dari julat voltan: 4.25 ~ 4.35V ± 0.05V

Pelbagai voltan pelepasan: 2.3 ~ 3.0V ± 0.05V

Semasa operasi maksimum: 0 ~ 25a

Suhu kerja: -40 darjah ~ +50 darjah

Bagaimana untuk menyambung?

Sambungkan BMS seperti yang ditunjukkan dalam gambarajah pendawaian. BMS mempunyai empat pad pematerian: B -, B1, B2 dan B +. Anda perlu menyambungkan bas terminal negatif kumpulan pertama ke B1 B1. Begitu juga kumpulan terminal negatif kumpulan selari ketiga ke B2 dan bas terminal positif ke B +.

Anda boleh melihat kimpalan jalur nikel ke BMS atau pateri ke pad pcb. Saya lebih suka untuk menyolder jalur nikel ke PCB untuk sambungan yang kukuh.First memohon fluks pematerian ke pad PCB dan akhir jalur nikel.

Kredit:Gambar rajah pendawaian diambil dari halaman produk Banggood.

Pek bateri mempunyai seluruh jalur nikel yang terdedah, untuk mengelakkan sebarang kekurangan yang tidak disengajakan, saya merancang sebuah kandang untuknya. Saya menggunakan Autodesk Fusion 360 untuk merancang kandang untuk pek bateri saya. Kandang mempunyai dua bahagian: badan utama dan penutup atas. Anda boleh memuat turun fail .stl dariThingiverse.

Saya menggunakan sayaCreality CR-10SPencetak 3D dan filamen PLA hijau 1.75 mm untuk mencetak bahagian -bahagiannya. Saya mengambil masa kira -kira 6.5 jam untuk mencetak badan utama dan sekitar 1.2 jam untuk mencetak tudung atas.

Tetapan saya adalah:

Kelajuan Cetak: Lapisan 70 mm/s

Ketinggian: 0.3

Isi Ketumpatan: 100%

Suhu extruder: 205 DEGC

Temped Bed: 65 DEGC

Biasanya bateri standard hanya mempunyai dua terminal untuk menyambungkan beban dan mengecas bateri. Daripada ini, saya telah menambah penunjuk paras bateri, untuk melihat tahap bateri apabila diperlukan.

Sekarang mari kita beralih ke pendawaian komponen. Saya telah menyediakan gambarajah pendawaian mudah ini untuk semua komponen. Ia cukup mudah! Untuk melindungi bahagian konduktif, saya menggunakan tiub pengecutan haba.

Catatan:Jangan solder wayar (p+ dan p -) ke BMS sebelum memasang komponen ke kandang.

Mula -mula memasang komponen ke slot masing -masing di kandang bercetak 3D.Anda dapat melihat gambar di atas.

Solder Positif (dawai merah) dari Jack DC dan suis rocker ke P+ BMS, wayar negatif dari jack DC dan penunjuk tahap bateri ke P - BMS.

Kemudian gunakan gam panas di pangkal petak bateri, kemudian selamatkan pek bateri. Oleh itu, ia akan duduk dengan tegas dan mengelakkan sebarang sambungan wayar.

Akhirnya, skru penutup atas di tempat! Saya menggunakan skru 3m x 10 untuk mendapatkan penutup. Sekarang pek bateri sudah siap digunakan.

Mengecas pek bateri:

Anda boleh mengecas pek bateri dengan penyesuai DC 12.6V sepertiini. Harap anda suka membaca tentang projek saya seperti yang saya suka membinanya. Jika anda berfikir tentang membuat anda sendiri, saya akan menggalakkan anda untuk berbuat demikian, anda akan belajar banyak. Jika anda mempunyai sebarang cadangan untuk penambahbaikan, sila komen di bawah.