Добавляйте самоделоки - получайте оплату

*кликни за подробностями

» » Как собрать аккумуляторную батарею своими руками (тонкости и советы)

Как собрать аккумуляторную батарею своими руками (тонкости и советы)

Как собрать аккумуляторную батарею своими руками (тонкости и советы)


В этой статье мастер-самодельщик проведет нас по всем этапам сборки батареи, от выбора материала до окончательной сборки. Радиоуправляемые игрушки, батареи ноутбуков, медицинские приборы, электровелосипеды и даже электромобили используют аккумуляторы в основе которых элемент питания 18650.

Батарея 18650 (18*65 мм) - это размер литий-ионной батареи. Для сравнения обычные батарейки формата АА имею размер 14*50 мм. Конкретно эту сборку автор делал для замены свинцово-кислотного аккумулятора в изготовленной им ранее самоделки.

Видео:


Инструменты и материалы:
-Аккумуляторы 18650;
-BMS (Battery Management System);
-Никилиевая полоса;
-Индикатор уровня заряда батареи;
-Выключатель;
-Разъем;
-Держатель аккумуляторной батареи 18650;
-Винты 3M x 10 мм;
-Аппарат точечной контактной сварки;
-3D-принтер;
-Стриппер (инструмент для снятия изоляции);
-Фен;
-Мультиметр;
-Зарядное устройство для литий-ионных батарей;
-Защитные очки;
-Диэлектрические перчатки;

Некоторые инструменты можно заменить на более доступные.

Шаг первый: выбор аккумуляторов
Первым делом нужно выбрать правильные аккумуляторы. На рынке представлены разные батареи от $ 1 до $ 10. По утверждению автора лучшие аккумуляторы фирм Panasonic , Samsung , Sanyo и LG. По цене они дороже других, но зарекомендовали себя хорошим качеством и характеристиками.
Не советует автор покупать батареи с названиями Ultrafire, Surefire и Trustfire. Это батареи которые не прошли контроль качества на заводе и были куплены по бросовой цене и перепакованы под новым названием. Как правило в таких батареях отсутствует заявленная емкость и есть риск возгорания при заряде-разряде.
Для своей самоделки мастер использовал аккумуляторы фирмы Panasonic емкостью 3400 мАч.




Шаг второй: выбор никелевой полосы
Для соединения аккумулятор нужны никелевые полосы. На рынке представлены два продукта: никелированные металлические и никелевые полосы. Автор советует использовать никелевые полосы. Они подороже, но имеют низкое сопротивление и значит меньше греются, что влияет на срок службы батарей.

Шаг третий: точечная сварка или пайка
Для соединения батарей есть два способа пайка и точечная сварка. Лучший выбор точечная сварка. При точечной сварке батарея не перегревается. Но аппарат для сварки (такой, как у автора) стоит ок. 12 т.р. в зарубежном интернет-магазине и ок. 20 т.р. в российском интернет-магазине. Сам автор использует сварку, но подготовил несколько рекомендаций и для пайки.
При пайке к минимуму сведите контакт паяльника с батареей. Лучше использовать мощный паяльник ( от 80 Вт) и быстро припаять, чем разогревать место припоя.

Шаг четвертый: проверка батарей
Перед соединением батарей нужно проверить отдельно каждую из них. Напряжение на батареях должно быть примерно одинаково. У новых качественных батарей напряжение составляет 3,5 В - 3,7 В. Такие батареи можно соединять, но лучше выравнять напряжение с помощью зарядного устройства. У б\у батарей разница напряжений будет еще больше.


Шаг пятый: расчет батарей
Для проекта мастеру нужна батарея с напряжением 11,1 В и емкостью 17000 мАч.
Емкость батареи 18650 составляет 3400 мАч. При параллельном соединении пяти аккумуляторов получаем емкость равную 17000 мАч. Обозначают такое соединение Р, в данном случае 5Р

Одна батарея имеет напряжения 3,7 В. Что бы получить 11,1 В нужно соединить последовательно три батареи. Обозначение S, в данном случае 3S.

Итак для получения нужных параметров нужно три секции, состоящих каждая из пяти параллельно соединенных аккумуляторов, соединить последовательно. Пакет 3S5P.


Шаг шестой: сборка батареи
Для сборки батареи мастер использует специальные пластиковые ячейки. Пластиковые ячейки обладают рядом преимуществ перед соединением их например, с помощью клеевого пистолета.
1.Легкая сборка любого количества.
2. Между аккумуляторами остается пространство для вентилирования.
3.Вибро и ударо прочность.

Собирает две ячейки 3*5. Устанавливает, в ячейку, первый пакет аккумуляторов 5S плюсом в верх,следующие пять минусом вверх и последний пять аккумуляторов снова плюсом вверх (см. фото).

Сверху устанавливает вторую ячейку.

Шаг седьмой: сварка
Отрезает четыре никелевые полосы, для параллельного соединение, с запасом в 10 мм. Отрезает десять полосок для последовательного соединения.

Укладывает длинную полоску на + контакты первой (при переворачивании она так и останется первой) параллельной ячейки 5Р. Приваривает полосу. Приваривает полоски одним концом к + третей ячейки другим к - второй. Приваривает длинную полосу к + третей ячейки (поверх пластинок). Переворачивает блок. Приваривает пластинки с обратной стороны учитывая, что теперь параллельно соединяем третью, а параллельно-последовательно первую и вторую секции (учитывая что ее перевернули).




Шаг восьмой: BMS (Battery Management System)
Сначала немного разберемся что такое BMS.
BMS (Battery Management System) – это электронная плата, которая ставится на аккумуляторную батарею с целью контроля процесса её заряда/разряда, мониторинга состояния аккумулятора и его элементов, контроля температуры, количества циклов заряда/разряда, защиты составных аккумуляторной батареи. Система управления и балансировки обеспечивает индивидуальный контроль напряжения и сопротивления каждого элемента аккумулятора, распределяет токи между составными аккумуляторной батареи во время зарядного процесса, контролирует ток разряда, определяет потерю емкости от дисбаланса, гарантирует безопасное подключение/отключение нагрузки.

На основе получаемых данных BMS выполняет балансировку заряда ячеек, защищает аккумулятор от короткого замыкания, перегрузки по току, перезаряда, переразряда (высокого и чрезмерно низкого напряжения каждой ячейки), перегрева и переохлаждения. Функциональность BMS позволяет не только улучшить режим эксплуатации аккумуляторных батарей, но и максимально увеличить срок их службы.

Важными параметрами платы является количество ячеек в ряду, в данном случае 3S, и максимальный разрядный ток, в данном случае 25 А. Для данного проекта мастер использовал плату со следующими параметрами:
Модель: HX-3S-FL25A-A
Диапазон перенапряжения: 4,25 ~ 4,35 В ± 0,05 В
Диапазон разрядного напряжения: 2,3 ~ 3,0 В ± 0,05 В
Максимальный рабочий ток: 0 ~ 25 А
Рабочая температура: -40 ℃ ~ + 50 ℃
Припаивает плату к концам батареи согласно схеме.








Шаг девятый: корпус
Корпус мастер-самодельщик изготовил на 3D принтере.




Шаг десятый: сборка
Теперь нужно установить индикатор заряда батареи, выключатель индикатора и разъем для подключения зарядки или нагрузки. Монтирует все согласно схеме (черный провод к Р- ,коричневый к Р+) и устанавливает в корпус.







Прикручивает крышку.

Для зарядки можно использовать адаптер 12,6 В 2А.

Источник
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Чтобы написать комментарий необходимо войти на сайт через соц. сети (или зарегистрироваться):
Обычная регистрация
4 комментария
  1. popvovka
    2.5 ампера для заряда мало. 12 вольт адаптера тоже без запаса. Учитывая 3 элемента при максимуме заряда уже более 12 вольт. Попади туда элементы как на рисунке и заряди их до максимума разброса 4.35 +-0,05 будет не долгая жизнь у них...
    1. pogranec Автор
      Ну он адаптер как пример приводит, а заряжать собирается от солнечной панели насколько я понял. Сколько там не знаю, сей час схожу посмотрю.
      Каким напряжением и током нужно заряжать? Я думаю не только мне будет интересно и другим тоже.
      1. popvovka
        Эти элементы (самсунг)если я не ошибаюсь на 2.6 Ач, 5 штук в параллель, миннимум пусть 10 ампер. Для 2-х ампер это 0.2С. Это заряд, грубо ночь. Панасоники еще большей емкости вроде. Данная техника используется в ноутбуках. Заряд осуществляется током в пределах 1-2 ампер, все зависит от прошивки.
        Для данной BMS не понятно какой ток заряда считается номинальным. Блок питания всего 2 ампера, ой как мало для такого кол-ва элементов в плече.
        Блок питания если 12 вольт, то это меньше чем сумма полностью заряженных элементов(12.6вольт).
        Если брать для примера контроллер заряда для лития, на популярной ТР4056, то она питается от 5 вольт.
        Солнечная панель дает максимум при полном освещении. По некоторым знаю, где-то 18 вольт. Но это при хорошем освещении. При пасмурной погоде меньше соответственно.
        Диапазон перенапряжения: 4,25 ~ 4,35 В ± 0,05 В

        Пугает то, что обычные элементы, все теже Panasonic NCR18650B, имеют конечное напряжение заряда 4.2 вольта и заряд их до максимально платы 4.35 +-0,05 уменьшает их жизнь.
    2. pogranec Автор
      Там стоит контроллер на 3 А и 12В, но насколько я понял он будет что то дорабатывать
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Онлайн чат

Опрос
Сколько по времени, чаше всего, Вы делаете самоделку?

Последние комментарии

Да идея хорошая. Давно хотел нечто подобное сделать. Вместо настольных заглушек можно использовать крепления настенные для смесителя пвх. Или что-то другое. Но тут правильно заметили - это...
"Автор не прилаживал особых усилий"... вращать сверло в разные стороны - мартышкин труд... в одну сторону не пробовали ... а ну да спираль провоцировала ... Архимед придумал спиральный...
А где же "торсионные поля"? Забыли? )) Вообще, это закономерность такая - заявляют о "гениальных изобретениях" обычно люди, не усвоившие даже школьный курс физики....
Для полировальных машин и на 180 имеются. Резьба та же(М14). За абразив не скажу(в продаже такого диаметра не видел)....
Все комментарии