18650 Lityum - İyon Hücre ve DIY Pil Paketi

Gerekli Parçalar:

1. 18650 pil (En iyi dişli / Amazon )

2. BMS (Yakışıklı / Amazon)

3. Ni şeritler (Yakışıklı / Amazon )

4. Pil seviyesi göstergesi (Yakışıklı )

5. Rocker Switch (Aliexpress / Yakışıklı )

6. DC Jack (Yakışıklı /Aliexpress )

7. 18650 pil tutucusu (Yakışıklı )

8. 3 m x 10mm vidalar (Yakışıklı / Aliexpress )

Kullanılan Araçlar

1. Spot Kaynakçı (Yakışıklı /Amazon)

2. 3 D yazıcı (Kırmızılık CR10S )

2. tel striptizci/ kesici (Amazon )

3. Sıcak hava üfleyici (En iyi dişli )

3. Multimetre (Amazon)

5. Li iyon şarj cihazı (En iyi dişli )

Güvenlik Ekipmanları:

1. Güvenlik Googles (Amazon )

2. Elektrikli eldivenler (Amazon)

Piyasada birçok 18650 hücre türünü 1 ila 10 $ arasında fiyat aralığında bulacaksınız, ancak en iyisi hangileri? Markalı şirketlerden 18650 hücre satın almanızı şiddetle tavsiye edeceğim.Panasonic , SAMSUNG, SaniyeVeLG. İyi belgelenmiş performans özelliklerine ve mükemmel kalite kontrolüne sahip olan bu hücreler. Tanınmış marka 18650 hücreleri genellikle maliyetlidir, ancak uzun süre kullanmayı düşünürseniz, buna sahip olmaya değer.

UltraFire, Surefire ve Grupfire gibi ateş kelimesi ile herhangi bir hücre satın almayın. Gerçekte, bu hücreler sadece Fabrika Reddeleridir, Ultrafire gibi şirketler tarafından satın alınır ve kendi markalı kapaklarında yeniden paketlenir. Birçok kullanılmış piller yeni ve beyaz olarak yeniden sarılır. Bu ucuz 18650 hücreleriyle ilgili bir diğer önemli sorun, şarj veya deşarj sırasında aşırı ısındığında yüksek patlama riskidir.

Bu projede, 3400 MAH kapasiteli Yeşil Panasonic 18650B hücrelerini kullandım.En iyi dişli.

Pil paketini yapmak için, 18650 hücrelerini nikel şeritler veya kalın tel ile birbirine bağlamanız gerekir. General olarak nikel şeritler bunun için yaygın olarak kullanılır. Genel olarak piyasada iki tip nikel şerit mevcuttur: Nikel - kaplama çelik şeritler ve saf nikel şeritler. Saf nikel almayı önereceğim. Nikel kaplı çelikten biraz daha pahalı, ancak çok daha düşük dirence sahiptir. Düşük direnç, şarj ve deşarj sırasında daha az ısı üretimi anlamına gelir, bu da daha uzun yararlı pil ömrüne yol açar.

Nikel şeritler farklı boyut ve uzunluk ile gelir. Şeritleri geçerli dereceye göre öğrenin.

İki seçeneğiniz var İki 18650 hücresini birbirine bağlayın: 1. Lehimleme 2. Nokta Kaynağı

En iyi seçim her zaman spot kaynaktır, ancak spot kaynakçı kaliteli bir lehimleme demirinden çok daha pahalıdır.

Lehimleme:

Nokta kaynağının lehimlemeye göre neden tercih edildiğini bilmelisiniz, lehimleme sorunu hücreye çok fazla ısı uygulamanız ve çok hızlı dağılmamasıdır. Bu, hücredeki hücrenin performansına zarar veren kimyasal reaksiyonu arttırır. Sonuçta hücreleri bir miktar kapasite ve yaşam kaybedeceksiniz.

Ancak pahalı bir spot kaynakçı satın almak istemiyorsanız, bazı önlem ve püf noktalarını izleyerek nikel sekmelerini hücreye lehimleyebilirsiniz:

1. Hücreye lehimleme demirinizin temas süresini en aza indirmek için, yüzeyin yeterince yukarı çıktığından emin olun ve hızlı lehim akışına izin vermek için bol miktarda akı kullanırsınız.

2. İyi termal kapasiteye sahip kaliteli yüksek watt (min 80W) demire sahip olmak daha iyidir, böylece ısıyı ekleme hızlı bir şekilde iletebilir, böylece demirin yaşlar boyunca pille tutulması ve ısının içine girmesine izin vererek batarya hasarına neden olmanız gerekmez.

Spot Kaynak:

Kaynağı tespit etmemizin nedeni, çünkü onlara çok fazla ısı eklemeden hücrelere güvenli bir şekilde katılıyor. Şu anda piyasada bulunan iki dereceli spot kaynakçı var: hobi sınıfı ve profesyonel sınıf. İyi bir hobi sınıfı spot kaynakçının maliyeti 200 ila 300 $ 'dır, burada iyi bir profesyonel notun maliyeti yaklaşık on kat daha pahalıya mal olabilir.SUNKKO 709A 1.9kW Spot KaynakçıBanggood'dan.

Hücreleri paralel olarak bağlamadan önce, önce ayrı hücre voltajlarını kontrol edin. Hücrelere paralel olması için, her hücrenin voltajı birbirine yakın olmalıdır, aksi takdirde daha yüksek voltajlı hücreden hücreye daha düşük voltajlı hücreye akar.Bu hücrelere zarar verebilir ve hatta nadir durumlarda yangına neden olabilir.

Yepyeni hücreler kullanıyorsanız, hücre voltajı 3.5 V ila 3.7 V yakındır, endişelenmeden bunları birleştirebilirsiniz. Ancak eski dizüstü bilgisayar pili kullanacaksanız, hücrelerin voltajının neredeyse aynı olduğundan emin olun, diğer akıllıca, iyi bir Li iyon pil şarj cihazı kullanarak hücreleri aynı voltaj seviyesine yükleyin.Nitecore SC4 Şarj CihazıTüm 18650 hücrelerini bir araya getirmeden önce şarj etmek için.

Pil paketini yapmak için, önce paketin nominal voltajını ve kapasitesini sonuçlandırmanız gerekir. Nominal voltajı (volt) elde etmek için istenen kapasiteye (MAH) ulaşmak için hücreleri paralel olarak bağlamanız ve bu paralel grubu seri olarak bağlamanız gerekir.

Bu proje için gereksinim:11.1 V ve 17 AH Pil Paketi

Kullanılan 18650 hücrelerinin spesifikasyonu:3.7v ve 3400 mAh

Kapasite (MAH):

Pil paketinin istenen kapasitesi=17 AH veya 17000 mAh.

Her hücrenin kapasitesi=3400 MAH

Paralel bağlantı için gerekli hücre yok=17000 / 3400=5 NOS

Paralel olarak yaygın olarak hücreler 'P' açısından kısaltılır, bu nedenle bu paket "5p paketi" olarak bilinir. 5 hücre paralel bağlandığında, tamamen daha yüksek kapasiteli tek bir hücre yaptınız (yani 4.2V, 17000 mAh)

Voltaj (Volt):

Pil paketinin istenen nominal voltajı 11.1V'dir.

Her hücrenin nominal voltajı=3.7 v

= 11.1 /3.7=3 nos seri bağlantı için gerekli hücre yok

Serideki yaygın hücreler 'S' açısından kısaltılır, bu nedenle bu paket "3S Paketi" olarak bilinir.

Bu nedenle, pil paketini yapmak için seri olarak 3 paralel grubu (her gruptaki 5 hücre) bağlamalıyız.

Son paket yapılandırması, 11.1V, 17AH'lık bir son spesifikasyona sahip "3S5P Paketi" olarak adlandırılır.

Önceki adımdan itibaren, pil paketimizin seri (3 x 3.7v=11.1 v) 'de bağlı 3 paralel gruptan oluştuğu ve her paralel grubun 5 hücreye (3400 mAh x 5=17000 mah) sahip olduğu açıktır.

İlk paralel hücre grubunu (5 no) pozitif tarafı yukarı doğru yerleştirin, daha sonra ikinci paralel grup negatif tarafını yukarı ve daha sonra son paralel grup pozitif tarafını yukarı yerleştirin.

Sıcak tutkal kullanarak veya plastik 18650 pil tutucuyu kullanarak paketi yapmak için hücreleri monte edebilirsiniz. 15 hücreyi monte etmek için plastik 18650 hücre tutucuları/ara parçalarını kullandım.

1. Her boyutta özel paketi gereksiniminize göre yapabilirsiniz. Bir bulmacayı çözmek gibi.

2. Hücreler arasında temiz havanın geçmesine izin veren ve pil kolayca soğutulmasına izin verir.

3. Pil paketinizi sağlam ve güvenilir hale getirir.

4. Pil paketinize güvenlik önleyici titreşim sağlar

Şimdi spot kaynakçıyı kullanma prosedürünü bilmenin zamanı geldi (Spot kaynakçıBu projede kullandığım). Spot kaynakçının üç kaynak seçeneği var: sabit kaynak kafası, ayak anahtarı ile sabit kaynak kafası, ayak anahtarı ile hareketli nokta kaynak kalemi.

Nikel şeritlerini kesin:

Nikel şeridinizi 5 hücrenin (paralel) üstüne koyun, tüm hücre terminallerini kapsadığından emin olun, BMS'ye bağlamak için 10 mm fazla şerit bırakın ve daha sonra seri bağlantı için küçük nikel şeritleri kesip, paralel bağlantı için dört uzun şerit ve seri bağlantılar için 10 küçük şeritlere ihtiyacınız olacaktır.

İlk paralel grup negatif terminalini ikinci grubun pozitif terminaline ve daha sonra ikinci grubun negatif terminaline üçüncü grubun pozitif terminaline bağlayın.

Pil şeritlerini kaynak:

Bu nokta kaynakçı, saf nikeli ve nikel kaplı çelik şeritleri kaynaklamak için kullanılabilir.Seler darbesini ve akım düğmesini nikel şeritlerin kalınlığına göre ayarlamanız gerekir.

0.15 mm nikel şeritler için, 0.2 mm nikel şeridi için nabız düğmesi 4p ve akım düğmesini 4-5'e bastırın, nabız düğmesi 4p, 6p ve akım düğmesine 7-8'e basın. Kaynak kaleminin nikel şeridi ve pil terminaliyle sıkıştırıldığından emin olun, sonra ayak anahtarına basın.

Başarılı Kaynak:

Nikel şeridini çekerek kaynak kalitesini kontrol edebilirsiniz. El basıncıyla çıkmazsa veya çok fazla güç gerektiriyorsa, o zaman iyi bir kaynaktır. Kolayca soyabilirseniz, akımı artırmanız gerekir.

Emniyet :Spot kaynağına başlamadan önce, her zaman güvenlik gözlükleri giyin.

Bir Pil Yönetim Sistemi (BMS), AA lityum pil paketini yöneten herhangi bir elektronik sistemdir ve ana işlevler

1. Pil paketindeki tüm paralel grupları izler ve tamamen şarj edildiğinde giriş gücü kaynağından ayırır (4.2V yakınında)

2. Tüm hücre voltajını eşit olarak dengeleyin

3.

BMS satın almak için gereken iki önemli parametre şunlardır: i) 2S / 3S / 4S gibi - serideki hücre sayısı

ii). 10A /20A /25A /30A gibi maksimum deşarj akımı -

Bu proje için bir3S ve 25A BMS BoardBunlar bu BMS'nin özellikleridir:

Aşırı Gerilim Aralığı: 4.25 ~ 4.35V ± 0.05V

Aşırı deşarj voltajı aralığı: 2.3 ~ 3.0V ± 0.05V

Maksimum Çalışma Akımı: 0 ~ 25A

Çalışma sıcaklığı: -40 derece ~ +50 derecesi

Nasıl bağlanır?

BM'leri kablolama diyagramında gösterildiği gibi bağlayın. BMS'nin dört lehimleme pedi vardır: B -, b1, b2 ve b +. İlk paralel grup negatif terminal veri yolunu B - ve pozitif terminal veri yolu B1'e bağlamanız gerekir. Benzer şekilde B2'ye üçüncü paralel grup negatif terminal veriyolu ve B +.

Nikel şeritleri BMS'ye kaydırabilirsiniz veya PCB pedine lehimleyebilirsiniz. Nikel şeritleri sağlam bağlantı için PCB'ye lehimlemeyi tercih ettiniz. Daha önce PCB pedlerine lehimleme akısı ve nikel şeritlerin ucunu uygulayın.

Kredi:Bağlantı şeması Banggood Ürün sayfasından alınmıştır.

Pil paketi, herhangi bir kazara kısa sürmeyi önlemek için açık nikel şeritleri var, bunun için bir muhafaza tasarladım. Autodesk Fusion 360'ı pil paketim için muhafazayı tasarlamak için kullandım. Muhafazanın iki parçası vardır: ana gövde ve üst kapak. .Stl dosyalarını şuradan indirebilirsinizThingersse.

KullandımKırmızılık CR-10'larParçaları yazdırmak için 3D yazıcı ve 1.75 mm yeşil PLA filament. Ana gövdeyi yazdırmam yaklaşık 6,5 saat ve üst kapağı basması yaklaşık 1,2 saat sürdü.

Ayarlarım:

Yazdırma hızı: 70 mm/s katmanı

Yükseklik: 0.3

Dolgu Yoğunluğu:% 100

Ekstrüder Sıcaklığı: 205 DEGC

Yatak Sıcaklığı: 65 DEGC

Normalde standart bir pilin yükü bağlamak ve pili şarj etmek için sadece iki terminal vardır.Bu yoldan, gerektiğinde pil seviyesini görmek için bir pil seviyesi göstergesi ekledim. Giriş/çıkış için bir 5mm DC jakı (12V/3A), pil durumunu görmek için 3S pil seviyesi gösterge modülü ve bir rocker anahtarını açık/kapalı pil seviyesi göstergesine kullandım.

Şimdi bileşenlerin kablolarına geçelim. Tüm bileşenler için bu basit kablo şemasını hazırladım. Oldukça basit! İletken parçaları yalıtmak için ısı büzülme borusu kullandım.

Not :Bileşenleri muhafazaya takmadan önce kabloları (p+ ve p -) BMS'ye lehimlemeyin.

Önce bileşenleri 3D baskılı muhafazadaki ilgili yuvalara yükleyin. Yukarıdaki resmi görebilirsiniz.

Pozitif (kırmızı tel) DC kriko ve rocker'dan BMS'nin P+ 'na, DC jakından negatif kablolara ve BMS'nin P -' e geçişine geçin.

Ardından, pil bölmesinin tabanına sıcak tutkal uygulayın, ardından pil paketini sabitleyin.

Son olarak, üst kapakları yerinde vidalayın! Kapağı sabitlemek için 3m x 10 vidalar kullandım. Ağ pil paketi kullanıma hazır.

Pil paketini şarj etmek:

Pil paketini 12.6V DC adaptörü ile şarj edebilirsiniz.Bu. Umarım inşa etmekten zevk aldığım kadar projem hakkında okumaktan zevk almışsınızdır. Kendinizi yapmayı düşünüyorsanız, bunu yapmaya teşvik edeceğim, çok şey öğreneceksiniz. İyileştirmeler için herhangi bir öneriniz varsa, lütfen aşağıda yorum yapın.