In questo articolo, la procedura guidata ci guida attraverso tutte le fasi dell'assemblaggio della batteria, dalla selezione del materiale all'assemblaggio finale. Giocattoli radiocomandati, batterie per laptop, dispositivi medici, biciclette elettriche e persino auto elettriche utilizzano batterie basate su una batteria 18650.
La batteria 18650 (18 * 65 mm) ha le dimensioni di una batteria agli ioni di litio. Per fare un confronto, le normali batterie AA hanno una dimensione di 14 * 50 mm. In particolare, l'autore ha realizzato questo assemblaggio per sostituire la batteria al piombo-acido nella sua precedentemente fabbricata fatto in casa.
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Strumenti e materiali:
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-Vyklyuchatel;
-Razem;
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- Viti 3M x 10 mm;
-Apparato per saldatura a resistenza a punti;
-3D stampante;
-Spogliatore (attrezzo per rimuovere l'isolamento);
-Asciugacapelli;
-Multimetr;
-Caricatore per batterie agli ioni di litio;
occhiali -Indoor;
-Guanti elettrici;
Alcuni strumenti possono essere sostituiti con altri più convenienti.
Fase 1: selezione della batteria
Il primo passo è scegliere le batterie giuste. Sul mercato sono disponibili diverse batterie da $ 1 a $ 10. Secondo l'autore, le migliori batterie sono di Panasonic, Samsung, Sanyo e LG. Ad un prezzo sono più costosi di altri, ma si sono dimostrati di buona qualità e caratteristiche.
L'autore non consiglia di acquistare batterie con i nomi Ultrafire, Surefire e Trustfire. Si tratta di batterie che non hanno superato il controllo di qualità in fabbrica e sono state acquistate a un prezzo speciale e riconfezionate con un nuovo nome. Di norma, in tali batterie non esiste una capacità dichiarata e sussiste il rischio di incendio durante una scarica di carica.
Per il suo padrone di casa ha usato batterie Panasonic con una capacità di 3400 mAh.
Fase due: selezione della striscia di nichel
Per collegare la batteria sono necessarie strisce di nichel. Sono in commercio due prodotti: metallo nichelato e strisce di nichel. L'autore consiglia l'uso di strisce di nichel. Sono più costosi, ma hanno una bassa resistenza e quindi meno calore, il che influisce sulla durata della batteria.
Fase tre: saldatura a punti o saldatura
Esistono due modi per saldare e saldare a punti per collegare le batterie. La scelta migliore per la saldatura a punti. Nella saldatura a punti, la batteria non si surriscalda. Ma l'apparato per la saldatura (come quello dell'autore) costa ca. 12 tr in un negozio online straniero e ca. 20 tr nel negozio online russo. L'autore stesso usa la saldatura, ma ha preparato diverse raccomandazioni per la saldatura.
Durante la saldatura, ridurre al minimo il contatto tra il saldatore e la batteria.È meglio usare un potente saldatore (da 80 W) e saldare rapidamente piuttosto che riscaldare il luogo di saldatura.
Fase quattro: test della batteria
Prima di collegare le batterie, è necessario controllarle separatamente. La tensione della batteria dovrebbe essere approssimativamente la stessa. Per le nuove batterie di alta qualità, la tensione è di 3,5 V - 3,7 V. Queste batterie possono essere collegate, ma è meglio equalizzare la tensione con un caricabatterie. Per le batterie usate, la differenza di tensione sarà ancora maggiore.
Fase cinque: calcolo della batteria
Per il progetto, il master ha bisogno di una batteria con una tensione di 11,1 V e una capacità di 17000 mAh.
La capacità della batteria 18650 è di 3400 mAh. Con una connessione parallela di cinque batterie, otteniamo una capacità di 17.000 mAh. Designare tale connessione P, in questo caso 5P
Una batteria ha una tensione di 3,7 V. Per ottenere 11,1 V, è necessario collegare tre batterie in serie. Designazione S, in questo caso 3S.
Pertanto, per ottenere i parametri necessari, è necessario collegare tre sezioni, ciascuna composta da cinque batterie collegate in parallelo, in serie. Pacchetto 3S5P.
Passaggio 6: assemblaggio della batteria
Per assemblare la batteria, il master utilizza speciali celle di plastica. Le celle di plastica presentano numerosi vantaggi rispetto al loro collegamento, ad esempio utilizzando una pistola per colla.
1. Facilità di montaggio di qualsiasi quantità.
2. C'è spazio per la ventilazione tra le batterie.
3. Vibrazioni e resistenza agli urti.
Raccoglie due celle 3 * 5. Installa, nella cella, il primo pacco batteria 5S con un plus in alto, le successive cinque batterie con un meno in su e le ultime cinque batterie di nuovo un plus in su (vedi foto).
Sopra imposta la seconda cella.
Settimo passo: saldatura
Taglia quattro strisce di nichel, per collegamento in parallelo, con un margine di 10 mm. Taglia dieci strisce per la connessione seriale.
Pone una lunga striscia sui contatti + della prima (quando viene capovolta, rimarrà la prima) cella parallela 5P. Salda la striscia. Salda le strisce su un'estremità a + terzo della cella sull'altra a - secondo. Salda una lunga striscia a + terzo della cella (sopra le piastre). Capovolge il blocco. Salda le piastre sul lato posteriore, dato che ora stiamo collegando la terza e la parallela alla prima e alla seconda sezione in parallelo (considerando che è stata capovolta).
Fase otto: BMS (sistema di gestione della batteria)
Innanzitutto, scopriamo cos'è il BMS.
BMS (sistema di gestione della batteria) è elettronico una scheda posizionata sulla batteria per controllare il processo di carica / scarica, monitorare le condizioni della batteria e dei suoi elementi, controllare la temperatura, il numero di cicli di carica / scarica, proteggere i componenti della batteria. Il sistema di controllo e bilanciamento fornisce il controllo individuale della tensione e della resistenza di ciascun elemento della batteria, distribuisce le correnti tra i componenti della batteria durante il processo di carica, monitora la corrente di scarica, determina la perdita di capacità dallo squilibrio e garantisce una connessione / disconnessione sicura del carico.
Sulla base dei dati ricevuti, BMS esegue il bilanciamento della carica delle celle, protegge la batteria da cortocircuito, sovracorrente, sovraccarico, sovraccarico (alta e eccessivamente bassa tensione di ogni cella), surriscaldamento e surriscaldamento. La funzionalità di BMS consente non solo di migliorare la modalità operativa delle batterie ricaricabili, ma anche di massimizzarne la durata.
I parametri importanti della scheda sono il numero di celle nella riga, in questo caso 3S e la massima corrente di scarica, in questo caso 25 A. Per questo progetto, il master ha utilizzato scheda con i seguenti parametri:
modello: HX-3S-FL25A-A
Intervallo di sovratensione: 4,25 ~ 4,35 V ± 0,05 V
Intervallo di tensione di scarica: 2,3 ~ 3,0 V ± 0,05 V
Massima corrente di funzionamento: 0 ~ 25 A
Temperatura di funzionamento: -40 ℃ ~ + 50 ℃
Saldare la scheda alle estremità della batteria secondo lo schema.
Step Nine: il caso
Il corpo è realizzato da un maestro su una stampante 3D.
Passo dieci: costruire
Ora è necessario installare l'indicatore della batteria, l'interruttore dell'indicatore e il connettore per caricare o caricare. Monta tutto secondo lo schema (filo nero a P-, marrone a P +) e installa nella custodia.
Viti sul coperchio.
Un adattatore 12,6 V 2A può essere utilizzato per la ricarica.
