18650 Lithium - Ionzelle und DIY -Akku

Teile erforderlich:

1. 18650 Batterie (Batterie (Gearbest / Amazonas )

2. BMS (Banggood / Amazonas)

3. Ni Strips (Banggood / Amazonas )

4. Batteriepegelanzeige (Banggood )

5. Rocker Switch (Aliexpress / Banggood )

6. DC Jack (Banggood /Aliexpress )

7. 18650 Batteriehalter (Banggood )

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

Tools verwendet

1. Spot Schweißer (Banggood /Amazonas)

2. 3 D Drucker (CREALITY CR10S )

2. Drahtstripper/ Cutter (Amazonas )

3. Heißluftgebläse (Gearbest )

3. Multimeter (Amazonas)

5. Li -Ion -Ladegerät (Gearbest )

Sicherheitsausrüstung:

1. Sicherheitsgoogel (Amazonas )

2. Elektrische Handschuhe (Amazonas)

Sie finden viele Arten von 18650 Zellen auf dem Markt im Preisbereich 1 bis 10 US -Dollar, aber welche sind die besten? Ich werde wärmstens empfehlen, 18650 Zellen von Markenunternehmen wie zu kaufenPanasonic , Samsung, SanyoUndLg. Diese Zellen, die gut dokumentierte Leistungsmerkmale und hervorragende Qualitätskontrolle haben. Die renommierte Marke 18650 -Zellen sind im Allgemeinen kostspielig, aber wenn Sie lange Zeit in Betracht ziehen, sind sie es wert, sie zu haben.

Kaufen Sie keine Zellen mit dem Wort Feuer im Namen wie Ultrafire, Todesfire und Trustfire. In Wirklichkeit sind diese Zellen nur Fabrikverletzungen, die von Unternehmen wie Ultrafire und in ihrer eigenen Markenabdeckung umgepackt wurden. Die verwendeten Batterien werden als neu und weiße - gekennzeichnet. Sie verkauft die Batterie durch die Markierung von Kapazität von bis zu 5000 Mah. Ein weiteres Hauptproblem bei diesen billigen 18650 -Zellen besteht darin, dass ein hohes Explosionsrisiko bei überhitzter überhitzter Aufladung oder Entladung ist.

In diesem Projekt habe ich grüne Panasonic 18650b -Zellen mit Kapazität 3400 mAh von verwendetGearbest.

Um den Akku herzustellen, müssen Sie die 18650 -Zellen mittels Nickelstreifen oder dickem Draht miteinander verbinden. Allgemeine Nickelstreifen werden weit verbreitet. Im Allgemeinen sind zwei Arten von Nickelstreifen auf dem Markt erhältlich: Nickel - plattierte Stahlstreifen und reine Nickelstreifen. Ich werde empfehlen, den reinen Nickel zu kaufen. Es ist ein wenig kostspieliger als der nickel -plattierte Stahl, hat aber einen viel geringeren Widerstand. Niedriger Widerstand bedeutet, weniger Wärmeerzeugung während des Lade- und Entladens, was zu einer längeren nützlichen Akkulaufzeit führt.

Nickelstreifen sind mit unterschiedlicher Dimension und Länge ausgestattet. Schauen Sie die Streifen gemäß der aktuellen Bewertung aus.

Sie haben zwei Optionen zwei verbinden die 18650 Zellen miteinander: 1. Löten 2. Spotschweißen

Die beste Wahl ist immer Spot -Schweißen, aber Spot Welder ist viel teurer als ein hochwertiges Lötkolben.

Löten:

Sie sollten wissen, warum das Schweißen des Spotschweißens beim Löten bevorzugt wird. Das Problem beim Löten ist, dass Sie viel Wärme in die Zelle auftragen und es nicht sehr schnell auflöst. Dies erhöht die chemische Reaktion in der Zelle, die die Leistung der Zelle schädigt. Letztendlich verlieren Sie etwas Kapazität und Leben in den Zellen.

Wenn Sie jedoch nicht daran interessiert sind, einen teuren Schweißer zu kaufen, können Sie die Nickel -Registerkarten in die Zelle löten, indem Sie einige Vorsichtsmaßnahmen und Tricks folgen:

1. Um die Kontaktzeit Ihres Lötkolbens in der Zelle zu minimieren, stellen Sie sicher, dass die Oberfläche ausreichend aufgeregt ist und Sie viel Fluss verwenden, um einen schnellen Lötstrom zu ermöglichen.

2. Es ist besser, eine hochwertige hohe Leistung (min 80W) mit einer guten thermischen Kapazität zu haben, damit die Wärme schnell an das Gelenk liefert, sodass Sie das Eisen nicht für die Batterie an die Batterie halten und die Wärme in sie eindringen lassen müssen, wodurch die Batterie beschädigt wird.

Spotschweißen:

Der Grund, warum wir Schweißnaht haben, da es sich sicher zusammen mit den Zellen verbindet, ohne ihnen viel Wärme hinzuzufügen. Es gibt zwei Klassen von Spotschweißern, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind: Hobby -Klasse und professionelle Klasse. Ein anständiger Hobby -Spot -Schweißer kostet etwa 200 bis 300 US -Dollar, wobei eine gute professionelle Note etwa zehnmal mehr kostet.Sunkko 709a 1,9 kW Spot Schweißervon Banggood.

Überprüfen Sie zuerst die einzelnen Zellspannungen, bevor Sie die Zellen parallel verbinden. Für die Parallelung der Zellen sollte die Spannung jeder Zellen in der Nähe voneinander liegen, sonst fließt eine hohe Strommenge aus der Zelle mit höherer Spannung zur Zelle mit niedrigerer Spannung. Dies kann die Zellen schädigen und sogar in seltenen Fällen zu Feuer führen.

Wenn Sie brandneue Zellen verwenden, liegt die Zellspannung nahe 3,5 V bis 3,7 V. Sie können sich ihnen zusammenschließen, ohne sich viel Sorgen zu machen. Wenn Sie jedoch einen alten Laptop -Akku verwenden, stellen Sie sicher, dass die Zellspannung nahezu gleich ist, andere weise die Zellen auf demselben Spannungsniveau, indem Sie ein gutes Ladegerät verwenden. Ich habe meine verwendetNitecore SC4 -Ladegerätalle 18650 Zellen aufzuladen, bevor sie sich ihnen zusammenschließen.

Um den Akku herzustellen, müssen Sie zunächst die Nennspannung und Kapazität des Packs abschließen. Sie müssen die Zellen parallel anschließen, um die gewünschte Kapazität (MAH) zu erreichen und eine solche parallele Gruppe in Reihe zu verbinden, um die Nominalspannung (Volt) zu erreichen.

Für dieses Projekt ist die Anforderung:11.1 V und 17 Ah Akku

Spezifikation von 18650 verwendeten Zellen:3,7 V und 3400 mah

Kapazität (MAH):

Wünschte Kapazität des Akkus=17 ah oder 17000 mah.

Kapazität jeder Zelle=3400 MAH

Nein von Zellen, die für die parallele Verbindung erforderlich sind=17000 / 3400=5 nos

Parallele Zellen werden häufig in "P" abgekürzt, sodass dieses Paket als "5p -Pack" bezeichnet wird. Wenn 5 Zellen parallel angeschlossen sind, haben Sie hinsichtlich eine einzelne Zelle mit höherer Kapazität hergestellt (dh 4,2 V, 17000 mAH).

Spannung (Volt):

Die gewünschte Nennspannung des Akkus ist 11,1 V.

Nennspannung jeder Zelle=3.7 v

NEIN von Zellen, die für die Serienverbindung erforderlich sind=11.1 /3.7=3 nos

In der Serie wird häufig Zellen in der Reihe von 's' abgekürzt, sodass dieses Paket als "3S -Pack" bezeichnet wird.

Daher müssen wir die 3 parallelen Gruppen (5 Zellen in jeder Gruppe) in Reihe anschließen, um den Akku herzustellen.

Die endgültige Packkonfiguration wird als "3S5P -Pack" mit einer endgültigen Spezifikation von 11,1 V, 17AH bezeichnet.

Aus dem vorherigen Schritt ist klar, dass unser Akku aus 3 parallelen Gruppen besteht, die in Reihe (3 x 3,7 V=11.1 v) verbunden sind, und jede parallele Gruppe hat 5 Zellen (3400 mah x 5=17000 MAH). Now müssen wir die 15 Zellen ordnungsgemäß anordnen, um die elektrische Verbindung zwischen ihnen und mit dem BMMs -Brett zu machen.

Platzieren Sie die erste parallele Gruppe von Zellen (5 NOS) positive Seite nach oben und platzieren Sie dann die zweite parallele Gruppe negativer Seite nach oben und schließlich die letzte parallele Gruppe positive Seite nach oben. Für besseres Stehen können Sie das obige Bild sehen.

Sie können die Zellen zusammenstellen, um das Rudel mit heißem Kleber oder durch Verwendung von Plastic 18650 -Batteriehalter herzustellen.

1. Sie können die benutzerdefinierte Packung jeder Größe entsprechend Ihren Anforderungen erstellen.

2. Es liefert Platz zwischen den Zellen, wodurch die Frischluft passieren kann und die Batterie leicht abkühlt wird.

3. Es macht Ihren Akku fest und zuverlässig.

4.. Es bietet Sicherheit Anti -Vibration für Ihren Akku

Jetzt ist es Zeit, das Verfahren für die Verwendung des Spot -Schweißers zu kennen (ich spreche über dieSchweißer angebendass ich in diesem Projekt verwendet habe). Der Schweißer hat drei Schweißauswahl: Festes Schweißkopf, festes Schweißkopf mit Fußschalter, beweglicher Spot -Schweißstift mit Fußschalter.

Schneiden Sie die Nickelstreifen:

Legen Sie Ihren Nickelstreifen auf die 5 Zellen (parallel) und stellen Sie sicher, dass alle Zellen -Anschlüsse abdeckt, 10 mm überschüssige Streifen für das Verbinden mit dem BMS lassen und dann die Verbindung zwischen kleinen Nickelstreifen geschnitten, wie in der Abbildung gezeigt.

Verbinden Sie die erste parallele Gruppe negativer Anschluss mit dem positiven Terminal der zweiten Gruppe und dann dem negativen Terminal der zweiten Gruppe mit dem positiven Terminal der dritten Gruppe.

Schweißen Sie die Batteriestreifen:

Mit diesem Spot -Schweißer können sowohl der reine Nickel als auch den nickel -plattierten Stahlstreifen geschweißt werden. Sie müssen den Schweißpuls und den Stromknopf entsprechend der Dicke der Nickelstreifen einstellen.

Drücken Sie für 0,15 mm Nickelstreifen den Pulsknopf 4p und den Stromknopf auf 4-5.Similer für 0,2 mm Nickelstreifen, den Pulsknopf 4p, 6p und den Stromknopf auf 7-8.

Erfolgreiches Schweißen:

Sie können die Schweißqualität überprüfen, indem Sie den Nickelstreifen ziehen. Wenn es nicht mit Handdruck ausgeht oder viel Kraft erfordert, ist es eine gute Schweißnaht. Wenn Sie es leicht abziehen können, müssen Sie den Strom erhöhen.

Sicherheit:Tragen Sie vor dem Start des Spot -Schweißens immer eine Sicherheitsbrille.

Ein Battery Management System (BMS) ist jedes elektronische System, das einen AA -Lithium -Akku verwaltet und die Hauptfunktionalitäten sind

1. überwacht alle parallelen Gruppen im Akku und trennen Sie sie von der Eingangsstromquelle, wenn sie vollständig aufgeladen sind (nahe 4,2 V)

2. Balken Sie alle Zellenspannungen gleichmäßig aus

3. erlaubt das Pack nicht von über - entladen.

Die beiden wichtigen Parameter, die zum Kauf eines BMS erforderlich sind

ii). Maximaler Entladungsstrom - wie 10a /20a /25a /30a

Für dieses Projekt habe ich a verwendet3S- und 25A BMS -BoardDiese sind die Spezifikationen dieses BMS:

Überspannungsbereich: 4,25 ~ 4,35 V ± 0,05 V

Überflussspannungsbereich: 2,3 ~ 3,0 V ± 0,05 V

Maximaler Betriebsstrom: 0 ~ 25a

Arbeitstemperatur: -40 Grad ~ +50 Grad

Wie verbinde ich mich?

Verbinden Sie das BMS, wie im Schaltplan gezeigt. Die BMs haben vier Lötpads: B -, B1, B2 und B +. Sie müssen den ersten parallelen Gruppenbus mit dem B1 B1 an die B1 anschließen. In ähnlicher Weise die dritte parallele Gruppe negativer Terminalbus zum B2 und dem positiven Terminalbus zum B +.

Sie können die Nickelstreifen am BMS anschweißen oder auf das Leiterplattenpad löten.

Kredit :Das Schaltplan stammt von der Banggood -Produktseite.

Der Akku verfügt über rund um exponierte Nickelstreifen. Um versehentliche Verknüpfungen zu vermeiden, habe ich ein Gehäuse dafür entworfen. Ich habe Autodesk Fusion 360 verwendet, um das Gehäuse für meinen Akku zu entwerfen. Das Gehäuse verfügt über zwei Teile: Hauptkörper und Top Deckel. Sie können die .stl -Dateien von herunterladenThingiverse.

Ich habe meine benutztCREALITY CR-10S3D -Drucker und 1,75 mm grünes PLA -Filament zum Drucken der Teile. Ich brauchte ungefähr 6,5 Stunden, um den Hauptkörper und ungefähr 1,2 Stunden zu drucken, um den oberen Deckel zu drucken.

Meine Einstellungen sind:

Druckgeschwindigkeit: 70 mm/s Schicht

Höhe: 0,3

Fülldichte: 100%

Extrudertemperatur: 205 Grad

Betttemperatur: 65 Degc

Normalerweise verfügt ein Standard -Akku nur zwei Anschlüsse zum Anschließen der Last und zum Aufladen der Batterie. APART DASS Ich habe einen Batteriepegelanzeige hinzugefügt, um den Batteriepegel bei Bedarf zu sehen.

Lassen Sie uns nun zur Verkabelung der Komponenten übergehen. Ich habe dieses einfache Schaltplan für alle Komponenten vorbereitet. Es ist ziemlich einfach! Um die leitenden Teile zu isolieren, habe ich Wärmeschrumpfschläuche verwendet.

Notiz :Löten Sie die Drähte (P+ und P -) nicht auf das BMS, bevor Sie die Komponenten in das Gehäuse installieren.

Installieren Sie zuerst die Komponenten in den jeweiligen Slots im 3D -gedruckten Gehäuse. Sie können das obige Bild sehen.

Löten Sie den positiven (roten Draht) aus dem DC -Buchse- und Rocker -Schalter zum P+ des BMS, negative Drähte von der DC -Buchse und der Batteriepegelanzeige zum P - von BMS.

Tragen Sie dann den Heißkleber auf der Basis des Batteriefachs auf und sichern Sie dann den Akku. Damit wird es fest sitzt und verhindern, dass Drahtanschlüsse eine Verringerung der Drahtverbindungen verhindern.

Schließlich schrauben Sie die oberen Deckel an Ort und Stelle! Ich habe 3 m x 10 Schrauben verwendet, um den Deckel zu sichern. Jetzt ist der Akku verwendet.

Laden des Akkus:

Sie können den Akku mit einem 12,6 -V -Gleichstromadapter wie möglich aufladenDas. Ich hoffe, Sie haben es genauso genossen, über mein Projekt zu lesen, wie ich es genossen habe. Wenn Sie darüber nachdenken, Ihre eigenen zu machen, würde ich Sie dazu ermutigen, dies zu tun, Sie werden viel lernen. Wenn Sie Vorschläge für Verbesserungen haben, kommentieren Sie diese bitte unten.