18650 litium - ionisolu ja DIY -akku

Vaadittavat osat:

1. 18650 akku (Vaihde / Amazon )

2. BMS (Banggood / Amazon)

3. ni -nauhat (Banggood / Amazon )

4. akun tason ilmaisin (Banggood )

5. keinukytkin (Aliexpress / Banggood )

6. DC Jack (Banggood /Aliexpress )

7. 18650 akun pidike (Banggood )

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

Käytetyt työkalut

Kello 1. Spot -hitsaaja (Banggood /Amazon)

2. 3 D -tulostin (Creality Cr10s )

2Amazon )

3. Kuuma ilmanpuhallin (Vaihde )

3. Yleimetri (Amazon)

5. Li ion -laturi (Vaihde )

TURVALLISUUDET:

1. Turvallisuus Googles (Amazon )

2. Sähkökäsineet (Amazon)

Löydät monen tyyppisiä 18650 solua markkinoilla hintaluokassa 1–10 dollaria, mutta mitkä ovat parhaat? Suosittelen ostamaan 18650 solua tuotemerkkiyhtiöiltä, ​​kutenPanasonic , Samsung, SayojaLg. Nämä solut, joilla on hyvin dokumentoitu suorituskykyominaisuudet ja erinomainen laadunvalvonta. Maineikkaan tuotemerkin 18650 solut ovat yleensä kalliita, mutta jos harkitset pitkään käyttöä, ne ovat sen arvoisia.

Älä osta soluja, joiden nimessä on sana palo, kuten ultrafire, somefire ja Trustfire. Todellisuudessa nämä solut ovat vain tehdasjohtoja, jotka ovat ostaneet UltraFire -kaltaiset yritykset ja pakattu omaan merkkituotteisiin. Monia käytettyjä paristoja kääritään uusiksi ja valkoisiksi - merkittyinä. He myyvät akkua merkitsemällä kapasiteettia jopa 5000 mAh, mutta tosiasiassa niiden kapasiteetti on välillä 1000 - 2000 MAH. Toinen suuri ongelma näiden halpojen 18650 -solujen kanssa on suuri räjähdysriski, kun se ylikuumenee latauksen tai purkamisen aikana.

Tässä projektissa olen käyttänyt vihreää Panasonic 18650b -soluja, joiden kapasiteetti 3400 mAhVaihde.

Akun valmistamiseksi sinun on kytkettävä 18650 -solut toisiinsa nikkelinauhoilla tai paksulla johdolla. Tähän käytetään yleisesti nikkelinauhoja. Yleensä markkinoilla on saatavana kahta tyyppiä nikkelinauhoja: nikkeli - päällystetyt teräsnauhat ja puhtaat nikkelinauhat. Ehdotan ostaa puhdasta nikkeliä. Se on vähän kalliimpaa kuin nikkelipinnoitetun teräs, mutta sen vastus on paljon alhaisempi. Matala vastus tarkoittaa vähemmän lämmöntuotantoa latauksen ja purkamisen aikana, mikä johtaa pidempään hyödylliseen akun käyttöikään.

Nikkelinauhat ovat erilaisia ​​ulottuvuuksia ja pituisia. Valmista nauhat nykyisen luokituksen mukaisesti.

Sinulla on kaksi vaihtoehtoa, jotka kaksi yhdistävät 18650 -solut toisiinsa: 1. Juotos 2. spot -hitsaus

Paras valinta on aina spot -hitsaus, mutta spot -hitsaaja on paljon kalliimpaa kuin laadukkaan juotosraudan.

Juotos:

Sinun pitäisi tietää, miksi spot -hitsaus on parempi kuin juotos, juotosongelma on, että levität paljon lämpöä soluun ja se ei häviä kovin nopeasti. Tämä parantaa solun kemiallista reaktiota, joka vahingoittaa solun suorituskykyä. Viime kädessä menetät jonkinlaisen kapasiteetin ja elämän solut.

Mutta jos et ole kiinnostunut ostamaan kallista spot -hitsaajaa, voit juottaa nikkeli -välilehdet soluun seuraamalla joitain varotoimenpiteitä ja temppuja:

1. Jos haluat minimoida juotosraudan kosketusajan solussa, varmista, että pinta on naarmuuntunut riittävästi ja käytät runsaasti vuotoa nopeaa juotosvirtausta.

2. On parempi, että korkealaatuinen korkeateho (min 80W) rauta on hyvä lämpökapasiteetti, jotta se voi toimittaa lämmön liitokseen nopeasti, jotta sinun ei tarvitse pitää rautaa akkuun ikään ja antaa lämmön vuotaa siihen aiheuttaen vaurioita akkulle.

Pistehitsaus:

Syy siihen, että havaitsemme hitsauksen, koska se liittyy turvallisesti soluihin lisäämättä niihin paljon lämpöä. Markkinoilla on tällä hetkellä saatavana kaksi luokkaa pistehitsajia: harrastusluokka ja ammattimainen luokka. Kunnollinen harrastusluokan spot -hitsaaja maksaa noin 200–300 dollaria, missä hyvä ammattimainen luokka voi maksaa noin kymmenen kertaa enemmän. Joten ehdotan ostaa harrastusluokan hitsaajan mistä tahansa verkkokaupasta, kuten Banggood, Aliexpress tai eBay.On.Sunko 709a 1,9 kW Spot -hitsaajaBanggoodista.

Ennen solujen kytkemistä rinnakkain tarkista ensin yksittäiset solujännitteet. Solujen rinnakkain, kunkin solun jännitteen tulisi olla lähellä toisiaan, muuten suuri määrä virtaa virtaa solusta, jolla on korkeampi jännite soluun, jolla on pienempi jännite. Tämä voi vaurioittaa soluja ja jopa johtaa tuleen harvinaisissa tilanteissa.

Jos käytät aivan uusia soluja, solujännite on lähellä 3,5 V - 3,7 V, voit liittyä niihin yhteen huolehtimatta paljon. Mutta jos aiot käyttää vanhaa kannettavan tietokoneen akkua, varmista, että solujen jännite ovat melkein samat, muut viisas lataa solut samalla jännitekohtaisella tasolla käyttämällä hyvää Li -ionin akkulaturia. Käytin minunNiteCore SC4 -laturiLataa kaikki 18650 solut ennen liittymistä niihin yhteen.

Akun valmistuspakkauksen tekemiseksi sinun on ensin viimeistellä pakkauksen nimellinen jännite ja kapasiteetti. Joko se on voltin, mah/ ah tai wh. Sinun on kytkettävä solut rinnakkain halutun kapasiteetin saavuttamiseksi (MAH) ja yhdistettävä tällainen rinnakkainen ryhmä sarjassa nimellisjännitteen (VOLT) saavuttamiseksi.

Tätä projektia varten annetaan vaatimus:11.1 V ja 17 AH -akku

Käytettyjen 18650 solujen määritys:3,7 V ja 3400 mAh

Kapasiteetti (mah):

Akun haluttu kapasiteetti=17 ah tai 17000 mAh.

Kunkin solun kapasiteetti=3400 mah

Rinnakkaisyhteyteen tarvittavien solujen ei ole=17000 / 3400=5 nos

Yleisesti rinnakkain solut lyhennetään 'p' -aikana, joten tämä pakkaus tunnetaan nimellä "5p -pakkaus". Kun 5 solua on kytketty rinnakkain, olet valmistettu yhden solun, jolla on korkeampi kapasiteetti (ts. 4,2 V, 17000 mAh)

Jännite (voltti):

Akun haluttu nimellisjännite on 11,1 V.

Kunkin solun nimellisjännite=3.7 V

Sarjayhteyteen tarvittavien solujen ei ole=11.1 /3.7=3 nos

Yleisesti sarjan solut lyhennetään 's' -aikana, joten tämä pakkaus tunnetaan nimellä "3S -pakkaus".

Joten meidän on kytkettävä 3 rinnakkaisryhmää (5 solua kussakin ryhmässä) sarjaan akun valmistamiseksi.

Lopullinen pakkauskokoonpano on nimetty "3S5P -pakkaukseksi" lopullisella eritelmällä 11,1 V, 17AH.

Edellisestä vaiheesta on selvää, että akkomme koostuu kolmesta sarjassa (3 x 3,7 V=11.1 v) kytkettyjä rinnakkaisryhmiä ja jokaisessa rinnakkaisryhmässä on 5 solua (3400 mAh x 5=17000 mAH) .Now meidän on järjestettävä 15 solua kunnolla, jotta saadaan sähköyhteys heidän keskenään ja BMS -lautakunnalle.

Aseta ensimmäinen rinnakkainen soluryhmä (5 nos) positiivinen puoli ylöspäin, aseta sitten toinen yhdensuuntainen ryhmä negatiivinen puoli ylöspäin ja lopuksi viimeinen rinnakkainen ryhmä positiivinen puoli ylöspäin. Parempien seisomiseksi voit nähdä yllä olevan kuvan.

Voit koota solut tehdäksesi pakkauksen kuumalla liimalla tai käyttämällä muovia 18650 akkupidikettä. Käytin muovisia 18650 solujen pidikkeitä/välikappaleita 15 solun koottamiseen. Tämän solun pidikkeiden käytön tärkeimmät edut ovat

1. Voit tehdä minkä tahansa kokoisen mukautetun pakkauksen vaatimuksesi mukaan. Se on kuin palapelin ratkaiseminen.

2. Se tarjoaa solujen välistä tilaa, jotka sallivat raikkaan ilman kulkemisen ja akun jäähdytetään helposti.

3.

4

Nyt on aika tietää menettely spot -hitsaajan käytöstä (puhunPistehitsaajaettä olen käyttänyt tässä projektissa). Spot -hitsaajalla on kolme hitsausvaihtoehtoa: kiinteä hitsauspää, kiinteä hitsauspää jalkakytkimellä, siirrettävä spot -hitsauskynä jalkakytkimellä. Käytän mieluummin toista vaihtoehtoa. Ennen hitsausta on valmistettava nikkeliliuskot ja hitsaaja.

Leikkaa nikkelinauhat:

Aseta nikkeliliuska viiden solun päälle (rinnakkain) varmistaen, että se kattaa kaikki solutterminaalit, jätä 10 mm ylimääräiset nauhat sen kytkemiseksi BMS: ään ja leikkaa sen sitten. Sarjayhteysleikkaus pienet nikkeliliuskat kuvassa. Tarvitset neljä pitkää nauhaa rinnakkaisliitäntää varten ja 10 pientä nauhaa sarjan liitännäisille.

Yhdistä ensimmäisen rinnakkaisryhmän negatiivinen pääte toisen ryhmän toisen ryhmän positiiviseen päätteeseen ja sitten kolmannen ryhmän positiiviseen päätelaitteeseen.

Hitsa akkuliuskat:

Tätä spot -hitsaajaa voidaan käyttää puhdasta nikkeliä sekä nikkelipinnoitettuja teräsnauhoja. Sinun on säädettävä hitsaajan pulssi ja nykyinen nuppi nikkelinauhojen paksuuden mukaan.

Paina 0,15 mm: n nikkeliliuskoja, paina pulssi-nuppi 4p ja nykyinen nuppi 4-5. Samanaikaisesti 0,2 mm: n nikkeliä, paina pulssinuppia 4p, 6p ja nykyinen nuppi 7-8: een. Varmista varmista

Menestyvä hitsaus:

Voit tarkistaa hitsin laadun vetämällä nikkeliä. Jos se ei johdu käsinpaineesta tai vaatii paljon voimaa, se on hyvä hitsaus. Jos pystyt helposti kuorimaan sen, sinun on lisättävä virtaa.

Turvallisuus:Ennen kuin aloitat spot -hitsauksen, käytä aina turvasalaa.

Akunhallintajärjestelmä (BMS) on mikä tahansa elektroninen järjestelmä, joka hallinnoi AA -litium -akkua ja päätoiminnot ovat

1. Tarkkailee kaikkia akun rinnakkaisryhmiä ja irrota se syöttövirtalähteestä, kun se on täysin ladattu (lähellä 4,2 V)

2. tasapainota kaikki solujännite tasaisesti

3.

Kaksi tärkeätä parametria, jota tarvitaan BMS: n ostamiseen, ovat: i) sarjan - solujen lukumäärä, kuten 2S / 3S / 4S

ii). Suurin purkausvirta - kuten 10a /20a /25a /30a

Tätä projektia varten olen käyttänyt a3S ja 25A BMS -lauta. Nämä ovat kyseisen BMS: n tekniset tiedot:

Jännitealue: 4,25 ~ 4,35 V ± 0,05 V

Yli purkausjännitealue: 2,3 ~ 3,0 V ± 0,05 V

Suurin käyttövirta: 0 ~ 25a

Työlämpötila: -40 astetta ~ +50 aste

Kuinka muodostaa yhteyden?

Kytke BMS: n kytkentäkaavion mukaisesti. BMS: llä on neljä juotostyynyä: b -, b1, b2 ja b +. Sinun on kytkettävä ensimmäinen rinnakkainen ryhmä negatiivinen pääteväylä B - ja positiivinen pääteväylä B1: een. Samoin kolmas rinnakkainen ryhmän negatiivinen pääteväylä B2: een ja positiivinen pääteväylä b +.

Voit havaita hitsaamaan nikkelinauhat BMS: ään tai juottaa sen piirilevyyn. Mieluummin juoksin nikkelinauhat piirilevylle tukevan yhteyden suhteen. Ensinnäkin levitä juotosvirta piirilevyn tyynyihin ja nikkelinauhojen loppuun. Kun kaikki tyynyt tinaavat pieniä määriä juotetta ja sitten juotavat ne toisiinsa.

Luotto:Kytkentäkaavio on otettu Banggood -tuotesivulta.

Akun ympärillä on paljaiden nikkeliliuskojen ympärillä, jotta vältetään vahingossa tapahtuva oikosulku, suunnittelin sille kotelon. Käytin Autodesk Fusion 360: ta suunnittelemaan kotelon akkuani. Kotelossa on kaksi osaa: päärunko ja ylin kansi. Voit ladata .stl -tiedostotAsia.

Käytin minunCreality CR-103D -tulostin ja 1,75 mm vihreä PLA -filamentti osien tulostamiseksi. Pääkappaleen tulostaminen kesti noin 6,5 tuntia ja ylimmän kannen tulostaminen noin 1,2 tuntia.

Asetukset ovat:

Tulostusnopeus: 70 mm/s kerros

Korkeus: 0,3

Täytä tiheys: 100%

Suulakepuristimen lämpötila: 205 astetta

Sängyn lämpötila: 65 astetta

Tavallisesti vakioakkulla on vain kaksi liittoa kuorman kytkemistä varten ja akun lataamiseksi. Tästä olen lisännyt akun tason ilmaisimen nähdäksesi akun tason tarvittaessa. Olen käyttänyt 5 mm: n DC -liitäntää (12 V/3A) syöttö/ulostulosta, 3S: n akun tason ilmaisimoduulin nähdäksesi akun tilan ja huvi kytkimen akun tason indikaattorille.

Siirrytään nyt komponenttien johdotukseen. Olen valmistellut tämän yksinkertaisen kytkentäkaavion kaikille komponenteille. Se on melko yksinkertaista! Eristämään johtavia osia, käytin lämmön kutistumista.

Huomaa:Älä juokse johtoja (p+ ja p -) BMS: ään ennen komponenttien asentamista koteloon.

Asenna komponentit ensin 3D -tulostetun kotelon vastaaviin rakoihin. Näet yllä olevan kuvan.

Juota Positiivinen (punainen johdin) tasavirtaliittimestä ja keuhkojen kytkimestä BMS: n P+: een, negatiiviset johdot tasavirta -liitäntä ja akun tason ilmaisin BMS: n p -.

Levitä sitten kuumaa liimaa paristolokeron pohjaan ja kiinnitä sitten akku. Joten se istuu tiukasti ja estää lankayhteyksien menettämisen.

Ruuvaa lopuksi yläreunat paikoilleen! Käytin 3M x 10 -ruuvia kannen kiinnittämiseen. NYT Akku on käyttövalmis.

Akun lataaminen:

Voit ladata akun 12,6 V: n tasavirtasovittimellatämä. Toivottavasti nautit lukemisesta projektistani niin paljon kuin olen nauttinut sen rakentamisesta. Jos ajattelet oman tekemistä, rohkaisin sinua tekemään niin, opit paljon. Jos sinulla on ehdotuksia parannuksiksi, kommentoi sitä alla.