18650 lithium - sel ion dan paket baterai DIY

Bagian Diperlukan:

1. 18650 baterai (Gearbest / Amazon )

2. BMS (BANGGOOD / Amazon)

3. Ni strip (BANGGOOD / Amazon )

4. Indikator level baterai (BANGGOOD )

5. sakelar rocker (AliExpress / BANGGOOD )

6. DC Jack (BANGGOOD /AliExpress )

7. 18650 baterai dudukan (BANGGOOD )

8. 3 m x 10mm sekrup (BANGGOOD / AliExpress )

Alat yang digunakan

1. SPOT WELDER (BANGGOOD /Amazon)

2. 3 d printer (Creality CR10S )

2. Kawat Stripper/ Pemotong (Amazon )

3. Blower udara panas (Gearbest )

3. Multimeter (Amazon)

5. Li Ion Charger (Gearbest )

Peralatan Keselamatan:

1. Googles keselamatan (Amazon )

2. Sarung Tangan Listrik (Amazon)

Anda akan menemukan banyak jenis sel 18650 di pasaran di kisaran harga $ 1 hingga $ 10, tetapi mana yang terbaik? Saya akan sangat merekomendasikan untuk membeli 18650 sel dari perusahaan bermerek sepertiPanasonic , Samsung, SanyoDanLG. Sel -sel ini yang memiliki karakteristik kinerja yang terdokumentasi dengan baik dan kontrol kualitas yang sangat baik. Sel 18650 merek terkenal umumnya mahal, tetapi jika Anda mempertimbangkan untuk penggunaan waktu yang lama maka mereka layak untuk memilikinya.

Jangan membeli sel apa pun dengan kata api dalam nama seperti Ultrafire, Surefire dan Trustfire. Pada kenyataannya, sel -sel ini hanyalah penolakan pabrik, yang dibeli oleh perusahaan seperti Ultrafire dan dikemas ulang dalam sampul bermerek mereka sendiri. Baterai yang digunakan kembali dibungkus sebagai baru dan putih - berlabel. Mereka menjual baterai dengan menandai kapasitas hingga 5000 mAh, tetapi pada aktual kapasitasnya adalah antara 1000 hingga 2000 mah. Masalah utama lainnya dengan sel -sel 18650 murah ini adalah risiko ledakan yang tinggi ketika kepanasan selama pengisian atau pemakaian.

Dalam proyek ini, saya telah menggunakan sel 18650b sel 18650b hijau dari kapasitas 3400 mAh dariGearbest.

Untuk membuat paket baterai, Anda harus menghubungkan sel 18650 bersama -sama dengan menggunakan strip nikel atau kawat tebal. General strip nikel banyak digunakan untuk ini. Secara umum dua jenis strip nikel tersedia di pasaran: Nickel - strip baja berlapis dan strip nikel murni. Saya akan menyarankan untuk membeli nikel murni. Ini sedikit lebih mahal daripada baja berlapis nikel, tetapi memiliki ketahanan yang jauh lebih rendah. Resistensi rendah berarti, lebih sedikit generasi panas selama pengisian dan pemakaian, yang mengarah pada masa pakai baterai yang lebih lama.

Strip nikel hadir dengan dimensi dan panjang yang berbeda. Pilih strip sesuai dengan peringkat saat ini.

Anda memiliki dua opsi dua menghubungkan sel 18650 bersama -sama: 1. Solder 2. Spot Welding

Pilihan terbaik adalah selalu pengelasan spot, tetapi spot welder jauh lebih mahal daripada besi penyolderan berkualitas baik.

Solder:

Anda harus tahu mengapa pengelasan spot lebih disukai daripada solder, masalah dengan solder adalah Anda menerapkan banyak panas ke sel dan tidak menghilang dengan sangat cepat. Ini meningkatkan reaksi kimia dalam sel yang merusak kinerja sel. Pada akhirnya Anda akan kehilangan beberapa kapasitas dan menjalani sel.

Tetapi jika Anda tidak tertarik untuk membeli tukang las yang mahal, Anda dapat menyolder tab nikel ke sel dengan mengikuti beberapa tindakan pencegahan dan trik:

1. Untuk meminimalkan waktu kontak besi solder Anda di sel, pastikan permukaannya lecet dengan cukup dan Anda menggunakan banyak fluks untuk memungkinkan aliran solder cepat.

2. Lebih baik memiliki zat watt watt tinggi (min 80W) yang berkualitas baik dengan kapasitas termal yang baik sehingga dapat memberikan panas ke sambungan dengan cepat sehingga Anda tidak harus menahan besi ke baterai selama berabad -abad dan membiarkan panas merembes ke dalamnya, menyebabkan kerusakan pada baterai.

SPOT WELDING:

Alasan kami melihat Weld, karena secara aman bergabung dengan sel -sel bersama tanpa menambahkan banyak panas pada mereka. Ada dua kelas tukang las spot yang saat ini tersedia di pasar: kelas hobi dan kelas profesional. Seorang tukang las bintik kelas hobi yang layak berharga sekitar $ 200 hingga $ 300, di mana sebagai nilai profesional yang baik mungkin harganya sekitar sepuluh kali lebih banyak. Jadi saya akan menyarankan untuk membeli tukang las bintik kelas hobi dari toko online seperti: Banggood, Aliexpress atau ebay. Saya menggunakanSUNKKO 709A 1.9KW Spot Welderdari BANGGOOD.

Sebelum menghubungkan sel -sel secara paralel, pertama -tama periksa tegangan sel individu. Untuk sejajar dengan sel, tegangan masing -masing sel harus dekat satu sama lain, jika tidak jumlah arus yang tinggi akan mengalir dari sel dengan tegangan yang lebih tinggi ke sel dengan tegangan yang lebih rendah. Ini dapat merusak sel dan bahkan mengakibatkan kebakaran pada kesempatan yang jarang terjadi.

Jika Anda menggunakan sel -sel baru, tegangan sel mendekati 3,5 V hingga 3,7 V, Anda dapat bergabung bersama tanpa khawatir. Tetapi jika Anda akan menggunakan baterai laptop lama, pastikan tegangan sel hampir sama, lain yang bijaksana mengisi sel ke tingkat tegangan yang sama dengan menggunakan pengisi daya baterai ion yang baik. Saya menggunakan sayaCharger NITECORE SC4untuk mengisi semua sel 18650 sebelum bergabung dengan mereka bersama.

Untuk membuat paket baterai, Anda harus terlebih dahulu menyelesaikan tegangan nominal dan kapasitas paket. Baik itu akan berada dalam hal Volt, MAH/ AH atau WH. Anda harus menghubungkan sel -sel secara paralel untuk mencapai kapasitas yang diinginkan (MAH) dan menghubungkan kelompok paralel tersebut secara seri untuk mencapai tegangan nominal (Volt).

Untuk proyek ini, biarkan persyaratannya adalah:11.1 V dan 17 AH Paket Baterai

Spesifikasi 18650 sel yang digunakan:3.7V dan 3400 mAh

Kapasitas (MAH):

Kapasitas yang diinginkan dari paket baterai=17 ah atau 17000 mAh.

Kapasitas setiap sel=3400 mah

Tidak ada sel yang diperlukan untuk koneksi paralel=17000 / 3400=5 nos

Biasanya sel secara paralel disingkat dalam hal 'P', jadi paket ini akan dikenal sebagai "paket 5p". Ketika 5 sel terhubung secara paralel, sama sekali Anda membuat satu sel dengan kapasitas yang lebih tinggi (yaitu 4.2V, 17000 mAh)

Tegangan (Volt):

Tegangan nominal yang diinginkan dari paket baterai adalah 11.1V.

Tegangan nominal setiap sel=3.7 v

Tidak ada sel yang diperlukan untuk koneksi seri=11.1 /3.7=3 nos

Biasanya sel secara seri disingkat dalam hal 'S', sehingga paket ini akan dikenal sebagai "paket 3S".

Jadi kita harus menghubungkan 3 kelompok paralel (5 sel dalam setiap kelompok) secara seri untuk membuat paket baterai.

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

Dari langkah sebelumnya, jelas bahwa paket baterai kami terdiri dari 3 kelompok paralel yang terhubung secara seri (3 x 3.7v=11.1 V) dan setiap kelompok paralel memiliki 5 sel (3400 mAh x 5=17000 mAh). Sekarang kita harus mengatur 15 sel dengan benar untuk membuat koneksi listrik di antara mereka dan dengan BMS.

Tempatkan kelompok sel paralel pertama (5 nos) sisi positif ke atas, lalu tempatkan sisi negatif kelompok paralel kedua dan akhirnya kelompok paralel paralel terakhir sisi positif ke atas. Lebih baik di bawah berdiri Anda dapat melihat gambar di atas.

Anda dapat merakit sel untuk membuat paket dengan menggunakan lem panas atau dengan menggunakan plastik 18650 baterai.

1. Anda dapat membuat paket khusus dengan ukuran apa pun sesuai dengan persyaratan Anda. Seperti memecahkan teka -teki.

2. Ini memberikan ruang di antara sel -sel, yang memungkinkan udara segar lewat dan baterai mudah didinginkan.

3. Ini membuat paket baterai Anda kokoh dan andal.

4. Ini memberikan keselamatan anti getaran untuk paket baterai Anda

Sekarang saatnya mengetahui prosedur untuk menggunakan tukang las spot (saya berbicara tentangSPOT WELDERyang telah saya gunakan dalam proyek ini). Welder spot memiliki tiga pilihan pengelasan: kepala pengelasan tetap, kepala pengelasan tetap dengan sakelar kaki, pena pengelasan spot bergerak dengan sakelar kaki. Saya lebih suka menggunakan opsi kedua. Sebelum pengelasan Anda harus menyiapkan strip dan las nikel.

Potong strip nikel:

Letakkan strip nikel Anda di atas 5 sel (paralel), memastikan bahwa itu mencakup semua terminal sel, tinggalkan 10mm kelebihan strip untuk menghubungkannya ke BMS dan kemudian memotongnya. Untuk koneksi seri memotong strip nikel kecil seperti yang ditunjukkan pada gambar. Anda akan membutuhkan empat strip panjang untuk koneksi paralel dan 10 strip kecil untuk koneksi seri.

Hubungkan terminal negatif kelompok paralel pertama ke terminal positif dari kelompok kedua dan kemudian terminal negatif dari kelompok kedua ke terminal positif dari kelompok ketiga.

Las strip baterai:

Las tempat ini dapat digunakan untuk mengelas nikel murni serta strip baja berlapis nikel. Anda harus menyesuaikan pulsa las dan kenop arus sesuai dengan ketebalan strip nikel.

Untuk strip nikel 0,15 mm, tekan kenop pulsa 4P dan kenop saat ini hingga 4-5-SIMILAR UNTUK 0,2 mm Nikel Strip, tekan Pulse Knob 4P, 6P dan Knob saat ini ke 7-8. Tentu saja pena pengelasan dikompres dengan strip nikel dan terminal baterai, lalu tekan sakelar kaki.

Pengelasan yang berhasil:

Anda dapat memeriksa kualitas las dengan menarik strip nikel. Jika tidak terlepas dengan tekanan tangan, atau membutuhkan banyak kekuatan, maka itu adalah lasan yang bagus. Jika Anda dapat dengan mudah mengupasnya, maka Anda harus meningkatkan arus.

Keamanan :Sebelum memulai pengelasan spot, selalu pakai kacamata pengaman.

Sistem manajemen baterai (BMS) adalah sistem elektronik apa pun yang mengelola paket baterai lithium AA dan fungsi utama adalah

1. Memantau semua grup paralel dalam paket baterai dan lepaskan dari sumber daya input saat terisi penuh (dekat 4.2V)

2. Seimbangkan semua tegangan sel secara setara

3. Tidak mengizinkan paket dari lebih dari - dikeluarkan.

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

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

Untuk proyek ini, saya telah menggunakan aPapan 3S dan 25A BMS. Ini adalah spesifikasi BMS itu:

Rentang tegangan berlebih: 4.25 ~ 4.35V ± 0.05V

Kisaran tegangan over debit: 2.3 ~ 3.0V ± 0.05V

Arus operasi maksimum: 0 ~ 25a

Suhu kerja: -40 derajat ~ +50 derajat

Bagaimana cara terhubung?

Hubungkan BMS seperti yang ditunjukkan dalam diagram pengkabelan. BMS memiliki empat bantalan solder: B -, B1, B2 dan B +. Anda harus menghubungkan bus terminal negatif kelompok paralel pertama ke B - dan bus terminal positif ke B1. Demikian pula bus terminal negatif kelompok paralel ketiga ke B2 dan Bus Terminal Positif ke B +.

Anda dapat melihat mengelas strip nikel ke BMS atau menyoldernya ke PCB Pad.i lebih suka menyolder strip nikel ke PCB untuk koneksi yang kokoh. Pertama -tama terapkan fluks solder ke bantalan PCB dan akhir strip nikel.

Kredit:Diagram kabel diambil dari halaman produk Banggood.

Paket baterai memiliki seluruh strip nikel yang terbuka, untuk menghindari korsleting yang tidak disengaja, saya merancang selungkup untuk itu. Saya menggunakan Autodesk Fusion 360 untuk merancang selungkup untuk paket baterai saya. Enclosure memiliki dua bagian: Tubuh utama dan tutup teratas. Anda dapat mengunduh file .stl dariThingiverse.

Saya menggunakan sayaCreality CR-10Printer 3D dan 1,75 mm filamen PLA hijau untuk mencetak bagian. Butuh waktu sekitar 6,5 jam untuk mencetak tubuh utama dan sekitar 1,2 jam untuk mencetak tutup atas.

Pengaturan saya adalah:

Kecepatan cetak: lapisan 70 mm/s

Tinggi: 0.3

Isi kepadatan: 100%

Suhu ekstruder: 205 degc

TEMP Tempat Tidur: 65 Degc

Biasanya baterai standar hanya memiliki dua terminal untuk menghubungkan beban dan untuk mengisi daya baterai. Diperlukan dari ini, saya telah menambahkan indikator level baterai, untuk melihat level baterai saat diperlukan. Saya telah menggunakan jack DC 5mm (12V/3A) untuk input/output, indikator level baterai 3S untuk melihat status baterai dan sakelar rocker ke/mematikan level baterai.

Sekarang mari kita lanjutkan ke kabel komponen. Saya telah menyiapkan diagram kabel sederhana ini untuk semua komponen. Cukup sederhana! Untuk mengisolasi bagian -bagian konduktif, saya menggunakan tubing pancaran panas.

Catatan :Jangan solder kabel (p+ dan p -) ke BMS sebelum menginstal komponen ke dalam penutup.

Pertama -tama pasang komponen ke dalam slot masing -masing di kandang cetak 3D. Anda dapat melihat gambar di atas.

Solder Positif (kawat merah) dari jack DC dan sakelar rocker ke P+ dari BMS, kabel negatif dari jack DC dan indikator level baterai ke P - dari BMS.

Kemudian oleskan lem panas di dasar kompartemen baterai, lalu kencangkan paket baterai. Jadi itu akan duduk dengan kuat dan mencegah kehilangan koneksi kawat.

Akhirnya, pasang tutup atas di tempatnya! Saya menggunakan sekrup 3m x 10 untuk mengamankan tutupnya. Sekarang paket baterai siap digunakan.

Mengisi Baterai:

Anda dapat mengisi baterai dengan adaptor DC 12.6V sepertiini. Semoga Anda menikmati membaca tentang proyek saya seperti halnya saya menikmati membangunnya. Jika Anda berpikir untuk membuat sendiri, saya akan mendorong Anda untuk melakukannya, Anda akan belajar banyak. Jika Anda memiliki saran untuk perbaikan, silakan berkomentar di bawah ini.