18650 lithium - ionencel en diy batterijpakket

Vereist onderdelen:

1. 18650 batterij (Versnellingsbak / Amazone )

2. BMS (Banggood / Amazone)

3. Ni strips (Banggood / Amazone )

4. Batterij -indicator (Banggood )

5. Rocker -schakelaar (AliExpress / Banggood )

6. DC Jack (Banggood /AliExpress )

7. 18650 batterijhouder (Banggood )

8. 3 m x 10 mm schroeven (Banggood / AliExpress )

Gebruikte hulpmiddelen

1. Spotlasser (Banggood /Amazone)

2. 3 d printer (CREALITEIT CR10S )

2. Draadstripper/ snijder (Amazone )

3. Hete luchtblazer (Versnellingsbak )

3. Multimeter (Amazone)

5. Li ionlader (Versnellingsbak )

Veiligheidsapparatuur:

1. Veiligheid Googles (Amazone )

2. Elektrische handschoenen (Amazone)

U vindt veel soorten 18650 -cellen op de markt in de prijsklasse $ 1 tot $ 10, maar welke zijn de beste? Ik zal het ten zeerste aanbevelen om 18650 cellen te kopen van merkbedrijven zoalsPanasonic , Samsung, SanyoEnLG. Deze cellen met goed gedocumenteerde prestatiekenmerken en uitstekende kwaliteitscontrole. Geputeerde merk 18650 cellen zijn over het algemeen duur, maar als u overweegt voor lang gebruik, zijn ze het waard om het te hebben.

Koop geen cellen met het woord vuur in de naam zoals Ultrafire, trefire en trustfire. In werkelijkheid zijn deze cellen slechts fabrieksafwijzingen, gekocht door bedrijven zoals Ultrafire en opnieuw verpakt in hun eigen merkbedekking. Veel gebruikte batterijen worden opnieuw gewikkeld als nieuw en wit - gelabeld. Een ander groot probleem met deze goedkope 18650 -cellen is dat hoge risico op explosie bij oververhit tijdens het opladen of ontladen.

In dit project heb ik Green Panasonic 18650B -cellen van capaciteit 3400 mAh van gebruiktVersnellingsbak.

Om het batterijpakket te maken, moet u de 18650 -cellen op elkaar verbinden door middel van nikkelstrips of dikke draad. Algemeen nikkelstrips worden hiervoor veel gebruikt. Over het algemeen zijn er twee soorten nikkelstrips beschikbaar in de markt: nikkel - Plaatste staalstrips en pure nikkelstrips. Ik zal voorstellen om het pure nikkel te kopen. Het is een beetje duurder dan het nikkelvermeld staal, maar het heeft veel lagere weerstand. Lage weerstand betekent, minder warmte -generatie tijdens het opladen en ontladen, wat leidt tot een langere batterijduur.

Nikkelstrips komen met verschillende dimensie en lengte. Kies de strips volgens de huidige beoordeling.

Je hebt twee opties twee verbinden de 18650 cellen met elkaar: 1. Soldering 2. Spotlassen

De beste keuze is altijd spotlassen, maar spotlasser is veel duurder dan een solide ijzer van goede kwaliteit.

Solderen:

Je moet weten waarom spotlassen de voorkeur hebben boven het solderen, het probleem met solderen is dat je veel warmte op de cel aanbrengt en het niet snel verdwijnt. Dit verbetert de chemische reactie in de cel die de prestaties van de cel beschadigt. Uiteindelijk zul je wat capaciteit en leven de cellen verliezen.

Maar als u niet geïnteresseerd bent om een ​​dure pleklasser te kopen, kunt u de nikkellipjes op de cel solderen door enkele voorzorgsmaatregelen en trucs te volgen:

1. Om de contacttijd van uw soldeerbout op de cel te minimaliseren, moet u ervoor zorgen dat het oppervlak voldoende wordt opgeslacht en u veel flux gebruikt om een ​​snelle soldeerstroom mogelijk te maken.

2. Het is beter om een ​​hoog wattage van goede kwaliteit (min 80w) ijzer met een goede thermische capaciteit te hebben, zodat het de warmte snel aan de gewricht kan leveren, zodat u het ijzer niet lang op de batterij hoeft te houden en de hitte erin sijpelt, waardoor schade aan de batterij wordt veroorzaakt.

Spotlassen:

De reden dat we Weld spotten, omdat het veilig samenvoegt met de cellen samen zonder veel hitte toe te voegen. Er zijn twee graden van spotlassers die momenteel beschikbaar zijn in de markt: hobbykwaliteit en professionele kwaliteit. Een fatsoenlijke hobbyklasse -lasser kost ongeveer $ 200 tot $ 300, waar als een goede professionele cijfer ongeveer tien keer meer kost. Dus ik zal voorstellen om een ​​hobby -spotlasser te kopen van elke online winkel zoals: Banggood, AliExpress of eBay. Ik gebruik deSunkko 709a 1,9 kW Spot LasserVan Banggood.

Voordat u de cellen parallel verbindt, controleert u eerst de afzonderlijke celspanningen. Voor de parallel met de cellen moet de spanning van elke cellen zich dichtbij elkaar dichtbij bevinden, anders zal een hoge hoeveelheid stroom uit de cel stromen met hogere spanning naar de cel met een lagere spanning. Dit kan de cellen beschadigen en zelfs resulteren in brand in zeldzame gevallen.

Als u gloednieuwe cellen gebruikt, is de celspanning bijna 3,5 V tot 3,7 V, u kunt ze bij elkaar voegen zonder zich veel zorgen te maken. Maar als u de oude laptopbatterij gaat gebruiken, zorg er dan voor dat de spanning van de cellen bijna hetzelfde is, de andere wijze laadt de cellen naar hetzelfde spanningsniveau door een goede liker op de li ionen te gebruiken. Ik gebruikte mijnNitecore SC4 -opladerom alle 18650 -cellen op te laden voordat ze samenvoegen.

Om het batterijpakket te maken, moet u eerst de nominale spanning en capaciteit van de pakket afsluiten. Het is in termen van Volt, Mah/ AH of WH. U moet de cellen parallel verbinden om de gewenste capaciteit (MAH) te bereiken en een dergelijke parallelle groep in serie te verbinden om de nominale spanning (Volt) te bereiken.

Laat voor dit project de vereiste zijn:11.1 V en 17 AH -batterijpakket

Specificatie van 18650 gebruikte cellen:3.7V en 3400 MAH

Capaciteit (MAH):

Gewenste capaciteit van de batterij=17 ah of 17000 mAh.

Capaciteit van elke cel=3400 mah

Nee van cellen vereist voor parallelle verbinding=17000 / 3400=5 nos

Gewoonlijk worden cellen parallel afgekort in term van 'P', dus dit pakket zal bekend staan ​​als een "5p pack". Wanneer 5 cellen parallel zijn verbonden, heb je volkomen een enkele cel gemaakt met een hogere capaciteit (dwz 4,2V, 17000 mAh)

Spanning (volt):

De gewenste nominale spanning van het batterij is 11,1V.

Nominale spanning van elke cel=3.7 v

Nee van cellen vereist voor serie verbinding=11.1 /3.7=3 nos

Gewoonlijk worden cellen in serie afgekort in termen van 's', dus dit pakket zal bekend staan ​​als een "3S -pakket".

We moeten dus de 3 parallelle groepen (5 cellen in elke groep) in serie verbinden om het batterij te maken.

De laatste pack -configuratie wordt aangeduid als "3S5P Pack" met een laatste specificatie van 11.1V, 17AH.

Uit de vorige stap is het duidelijk dat ons batterijpakket bestaat uit 3 parallelle groepen die zijn aangesloten in serie (3 x 3.7V=11.1 V) en elke parallelle groep heeft 5 cellen (3400 mAh x 5=17000 mah). Nu moeten we de 15 cellen correct regelen voor het maken van de elektrische verbinding tussen hen en met het BMS -bestuur.

Plaats de eerste parallelle groep cellen (5 nrs) positieve kant omhoog en plaats vervolgens de tweede parallelle groep negatieve kant naar boven en uiteindelijk de laatste parallelle groep positieve kant omhoog. Voor beter staan ​​kunt u het bovenstaande beeld zien.

U kunt de cellen samenstellen om het pakket te maken door hete lijm te gebruiken of door plastic 18650 batterijhouder te gebruiken. Ik gebruikte plastic 18650 celhouders/spacers om de 15 cellen te monteren. De belangrijkste voordelen van het gebruik van deze celhouders zijn

1. U kunt het aangepaste pakket van elke grootte maken volgens uw vereiste. Het is als een puzzel op te lossen.

2. Het biedt ruimte tussen de cellen, waardoor frisse lucht kan passeren en de batterij gemakkelijk wordt gekoeld.

3. Het maakt uw batterij stevig en betrouwbaar.

4. Het biedt veiligheids tegen uw batterij -pakket

Nu is het tijd om de procedure te kennen voor het gebruik van de pleklasser (ik heb het over deSpot lasserdie ik in dit project heb gebruikt). De pleklasser heeft drie laskeuzes: vaste laskop, vaste laskop met voetschakelaar, beweegbare spot laspen met voetschakelaar. Ik geef er de voorkeur aan de tweede optie te gebruiken. Voordat je moet lassen, moet je de nikkelstrips en lasser voorbereiden.

Snijd de nikkelstrips:

Leg uw nikkelstrook bovenop de 5 cellen (parallel) en zorg ervoor dat deze alle cellenterminals bedekt, laat 10 mm overtollige strips over om deze op het BMS te verbinden en snijd het vervolgens. Voor serie Connection Cut kleine nikkelstrips zoals weergegeven in de figuur. Je hebt vier lange strips nodig voor parallelle verbinding en 10 kleine strips voor reeksverbindingen.

Verbind de eerste parallelle groep negatieve terminal met de positieve terminal van de tweede groep en vervolgens negatieve terminal van de tweede groep met de positieve terminal van de derde groep.

Las de batterijstrips:

Deze vleklasser kan worden gebruikt om het pure nikkel en nikkelvermalde stalen strips te lassen. U moet de lasserpuls en stroomknop aanpassen volgens de dikte van de nikkelstrips.

Voor 0,15 mm nikkelstrips drukt u op de pulsknop 4p en stroomknop op 4-5. Druk op 0,2 mm nikkelstrip, druk op de pulsknop 4p, 6p en huidige knop tot 7-8. Zorg ervoor

Succesvol lassen:

U kunt de laskwaliteit controleren door aan de nikkelstrip te trekken. Als het niet met handdruk komt, of veel kracht vereist, dan is het een goede las. Als u het gemakkelijk kunt afpellen, moet u de stroom vergroten.

Veiligheid:Draag voordat u begint met het lassen van de spot altijd een veiligheidsbril.

Een batterijbeheersysteem (BMS) is elk elektronisch systeem dat AA Lithium -batterij beheert en de belangrijkste functionaliteiten zijn

1. Moniteert alle parallelle groepen in het batterij en verbreekt deze van de invoerstroombron wanneer volledig opgeladen (nabij 4.2V)

2. Breng alle spanning van de cellen gelijk in evenwicht

3. Staat het pakket niet toe van meer - ontladen.

De twee belangrijke parameter die nodig is om een ​​BMS te kopen zijn: i) Aantal cellen in serie - zoals 2S / 3S / 4S

ii). Maximale ontladingsstroom - zoals 10a /20a /25a /30a

Voor dit project heb ik een3S en 25A BMS -bord. Dit zijn de specificaties van die BMS:

Over spanningsbereik: 4,25 ~ 4,35V ± 0,05V

Over ontladingsspanningsbereik: 2,3 ~ 3,0V ± 0,05V

Maximale bedrijfsstroom: 0 ~ 25a

Werktemperatuur: -40 graden ~ +50 graad

Hoe verbinding te maken?

Sluit de BMS aan zoals weergegeven in het bedradingsdiagram. De BM's hebben vier soldeerkussentjes: B -, B1, B2 en B +. U moet de eerste parallelle groep Negatieve terminal Bus aansluiten op de B - en positieve terminale bus naar de B1. Evenzo de derde parallelle groep negatieve terminalbus naar de B2 en positieve terminalbus naar de b +.

Je kunt de nikkelstrips aan het BMS lassen of soldeer aan het PCB -pad. Ik heb er de voorkeur aan om de nikkelstrips naar de PCB te solderen voor stevige verbinding. Eerst soldeerflux aanbrengen op de PCB -kussens en het einde van de nikkelstrips. Na dat alle kussens door te brengen door weinig soldeer te solderen en vervolgens samen te voegen.

Krediet:Het bedradingsdiagram is afkomstig van Banggood -productpagina.

De batterij heeft rondom blootgestelde nikkelstrips, om per ongeluk tekort te voorkomen, ik heb er een behuizing voor ontworpen. Ik gebruikte Autodesk Fusion 360 om de behuizing voor mijn batterij te ontwerpen. De behuizing bestaat uit twee delen: hoofdlichaam en bovenste deksel. Je kunt de .stl -bestanden downloaden vanDing.

Ik gebruikte mijnCREALITEIT CR-10S3D -printer en 1,75 mm groene PLA -gloeidraad om de onderdelen af ​​te drukken. Het kostte me ongeveer 6,5 uur om de hoofdlichaam af te drukken en ongeveer 1,2 uur om het bovenste deksel af te drukken.

Mijn instellingen zijn:

Printsnelheid: laag van 70 mm/s

Hoogte: 0,3

Vuldichtheid: 100%

Extrudertemperatuur: 205 DEGC

Bed temp: 65 degc

Normaal gesproken heeft een standaardbatterij slechts twee terminal voor het aansluiten van de lading en om de batterij op te laden. Hieruit heb ik een batterij -niveau -indicator toegevoegd om het batterijniveau te zien wanneer dat nodig is. Ik heb een 5 mm DC -aansluiting (12V/3A) gebruikt voor ingang/uitvoer, 3S batterij -indicatorindicator -indicatormodule om de batterijstatus te zien en een rotsschakelaar naar ON/UIT de batterij -indicator.

Laten we nu doorgaan met de bedrading van de componenten. Ik heb dit eenvoudige bedradingsschema voor alle componenten opgesteld. Het is vrij eenvoudig! Om de geleidende onderdelen te isoleren, gebruikte ik warmte krimpende slang.

Opmerking :Soldeer de draden (P+ en P -) niet naar de BMS voordat u de componenten in de behuizing installeert.

Installeer eerst de componenten in de respectieve slots in de 3D -afgedrukte behuizing. U kunt de bovenstaande afbeelding zien.

Soldeer de positieve (rode draad) van de DC -aansluiting en rocker schakelaar naar de P+ van de BMS, negatieve draden van de DC -aansluiting en batterijniveau -indicator naar de P - van BMS.

Breng vervolgens hete lijm aan aan de basis van het batterijcompartiment en zet vervolgens de batterij vast, zodat het stevig zit en voorkomt dat het verliezen van draadverbindingen.

Schroef ten slotte de bovenste deksels op zijn plaats! Ik heb 3m x 10 schroeven gebruikt voor het beveiligen van het deksel. Nu is het batterij klaar voor gebruik.

De batterij opladen:

U kunt de batterij opladen door een 12.6V DC -adapter zoalsdit. Ik hoop dat je net zo graag over mijn project hebt gelezen als ik het leuk vond om het te bouwen. Als je erover denkt er zelf een te maken, zou ik je aanmoedigen om dit te doen, je zult veel leren. Als u suggesties hebt voor verbeteringen, becommentarieer het hieronder.