Qaynaqsız Lityum Batareya Paketi: 8 addım (şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Elektronika ilə məşğul olsanız, ortaq bir çətinlik, uyğun bir enerji mənbəyi tapmaq olacaq. Bu, xüsusilə qurmaq istəyə biləcəyiniz bütün portativ qurğular/layihələr üçün doğrudur və orada bir batareya çox güman ki, bu enerji mənbəyi üçün ən yaxşı seçiminiz olacaq. Az gücə malik bir cihaz qurursanız, seçim etmək üçün bir çox variantınız var, ancaq layihəniz gücə ehtiyacı olan kiçik bir səhvdirsə, lityum batareyalarla məhdudlaşa bilərsiniz. Lityum batareyalar bir çox cəhətdən ağıllı batareya alimlərindən insanlığa gözəl bir hədiyyədir və oğlan bu hədiyyələrə görə minnətdaram.

Batareya paketləri yüksək enerji tələbatına malik bir çox məhsul üçün lazımdır. Bunlar portativ dinamiklər, e-velosipedlər, elektrikli skeytbordlar, güc bankları, fənərlər, RC materialları və daha çox ola bilər.

Bu batareyaların yeganə problemi (doldurulma/boşalma xüsusiyyətlərinə və pis rəftar edildikdə alovlanmağa meyl etmələrinə tamamilə məhəl qoymur) digər aşağı batareya texnologiyaları ilə müqayisədə olduqca baha olmasıdır. Öz batareyalarınızı ucuz qiymətə yarada bilmək ciddi layihələr üçün əla bir vasitədir.

Xoşbəxtlikdən bizim üçün lityum batareyalar o qədər populyardır ki, ətrafımızdadır. Beləliklə, bu təlimatda, gücünüzü ac olan layihələrinizi gücləndirmək üçün istifadə edə biləcəyiniz köhnə noutbuklardan təmizlənmiş 18650 Lityum batareyalardan öz batareya paketinizi yaratmaq prosesində sizə yol göstərəcəyəm.

Addım 1: Niyə Bu Təlimatlandırılır?

Bəs bu təlimatı bir batareya paketi qurmaqla bağlı bir çox digər təlimatlardan fərqləndirən nədir? Bəli, bir batareya paketi qurmaq üçün bir yol axtararkən ümumiyyətlə iki seçim verildiyini gördüm. Bu, hüceyrələri bir qaynaq qaynağı ilə birlikdə qaynaqlamaq və ya hüceyrələri birlikdə lehimləmək üçündür. Çox detallara girmədən, əlbəttə ki, bu seçimlərin bəzi müsbət və mənfi cəhətləri var. Ləkə qaynağının üstünlüyü, batareyaya az ziyan vuraraq etibarlı bir əlaqə təmin etməsidir. Bununla birlikdə, olduqca bahalı ola biləcək bir qaynaq qaynağı tələb olunur. Lehimləmə daha ucuzdur və daha yaxşı bir əlaqə yaradacaq, ancaq hüceyrəyə istilik ötürülməsi səbəbindən batareyanın zədələnməsinə səbəb olacaq. Bu metodların hər ikisinin əziyyət çəkdiyi digər bir çatışmazlıq, batareyanın konfiqurasiyasında dəyişikliklərə icazə vermək üçün lövhələrin sökülməsini və ya kəsilməsini tələb edən olduqca qalıcı olmasıdır. Mən qaynaqsız və lehimsiz bir batareya paketi olan üçüncü variantı seçirəm.

Mən bahalı ləkə qaynaqçılarından istifadə etmədən, batareyalara heç bir ziyan vurmadan və istənilən vaxt asanlıqla batareya paketini yenidən konfiqurasiya etmək və ya tək hüceyrələri dəyişdirmək azadlığı ilə hər hansı bir şəbəkə ölçülü batareya dəsti qurmağa imkan verən bu modul hüceyrə tutacaqlarını hazırladım.

Addım 2: İmtina

Başlamazdan əvvəl sizə bildirməliyəm ki, Lityum batareyalar nə qədər gözəl olsa da, düzgün istifadə edilmədikdə olduqca təhlükəlidir. Bunlar batareyaların qar dənəcikləridir və pis rəftar edildikdə, layihənizi, avtomobilinizi, evinizi və ya əlçatmaz olan hər hansı bir şeyi yıxaraq cəhənnəm alovlarına düşəcək/partlayacaq. Bu batareyaların yüksək enerji tərkibi də qısalsa ciddi ziyan vura bilər. Bu təlimatı izləyən bir şeyin səhv getməsi nəticəsində zədələnmiş əmlak, canlı məxluq və ya mənəvi/əqli varlıq üçün heç bir məsuliyyət daşımıram. Yalnız lityum batareyalar haqqında kifayət qədər məlumatınız varsa və lazımi tədbirləri görsəniz bunu etməlisiniz.

Bir sözlə, bunu öz riski ilə edirsən və bununla yanlış gedə biləcək heç bir şeyə görə məsuliyyət daşımıram. Heç bir şey risk etmək istəmirsinizsə, peşəkar mütəxəssislər tərəfindən hazır bir paket satın almağı məsləhət görürəm.

Məhdudiyyətlər:

Buradakı təlimatlar əsasən qorunmayan bir batareya paketi yaratmağa yönələcək, buna görə də batareyadan təhlükəsiz istifadə etməyimizə imkan verən hər hansı bir BMS və ya digər təhlükəsizlik ölçüləri nəzərə alınmayacaq. Bunu həll etmək üçün bunu qurmaq istəyən hər kəsə verilir.

Addım 3: 18650 Batareya Hüceyrələrini Əldə etmək

Əgər artıq 18650 batareyanız varsa və yalnız bir batareya paketi yaratmaq prosesi ilə maraqlanırsınızsa, "Paketi qurmaq" addımına keçə bilərsiniz.

Ən çox rast gəlinən batareya növlərindən biri, noutbuklarda ən çox istifadə edilən batareya növü olan 18650 batareya hüceyrəsi (bundan sonra hüceyrə olaraq adlandırılacaq) olacaq. (Fakt, 18650, əslində 18mm diametri və 65.0mm uzunluğunda olan hüceyrənin ölçüsünü təsvir edir). Əlbəttə ki, 21700 və 26650 kimi digər hüceyrələr var, lakin populyarlıqları səbəbindən bu təlimat yalnız 18650 hüceyrə tipinə yönələcək.

Pulsuz 18650 qol vurmağın əsas mənbəyi, şübhəsiz ki, köhnə noutbuklardır. Laptopun növündən asılı olaraq ümumiyyətlə 6-9 hüceyrə tutur. Laptopun pis batareyalarından belə, bəzi hüceyrələr pis olar, qalanları isə hələ də istifadə oluna bilər. Hüceyrələr almaq üçün digər yerlər e-velosiped batareyaları, güc bankları və eBay və amazon kimi onlayn mağazalardır, baxmayaraq ki, bunlar pulsuz olmayacaq.

Bir dizüstü kompüter batareyası tutduqdan sonra onu açmaq vaxtıdır. DİQQƏT, lakin heç bir batareyanı deşmək və ya qısaltmaq istəmədiyiniz üçün. Tövsiyəm, maraqlanan hissə üçün plastik bir alət istifadə etməkdir. Hələ də bir tornavida kimi metal bir əşyadan istifadə edirsinizsə, heç bir qəza törətməmək üçün yumşaq bir şəkildə etdiyinizə əmin olun.

Hüceyrələrinizə sahib olduqdan sonra onların tutumunu sınamağın vaxtı gəldi. Bunun üçün OPUS BT-C3100 (ortaq linki) kimi bir batareya şarj cihazı/test cihazından istifadə etməyi məsləhət görürəm. Bu lazımlı kiçik qurğular, lityum hüceyrələrinizi sizin üçün dolduracaq/boşaldır, sınayacaq və saxlayacaq, bu da layihələr üçün lityum hüceyrələrdən istifadə etməyi planlaşdırırsınızsa çox yaxşıdır.

Addım 4: Batareya Paketləri

Batareya paketləri iki əsas səbəbdən hazırlanır: gərginliyi artırmaq və/və ya tutumu artırmaq. Bir hüceyrə bir paketdəki fərdi bir batareyadır və hüceyrələr seriyaya qoşulduqda gərginlik əlavə olunur. Hüceyrələr paralel olaraq bağlandıqda, hüceyrələrin tutumu əlavə olunur, beləliklə daha yüksək tutumlu bir batareyanı təqlid edir. Bir batareya paketinin konfiqurasiyası ümumiyyətlə XsYp olaraq təsvir edilir, burada X seriyalı hüceyrələrin sayını və Y -yə paralel olaraq hüceyrələrin sayını göstərir. Bunları vuraraq paketimiz üçün lazım olan hüceyrələrin ümumi sayını əldə edirik.

Tipik bir 18650 -nin gərginlik diapazonu 4.2V ~ 2.5V arasındadır və buna görə də 3s1p seriyasında üç hüceyrəni birləşdirən 12V batareya dəsti istəsəniz, 12.6V tam doldurulmuş və 7.5V -ə qədər tamamilə boş olardı. boşalma hüceyrələri 3V -dən aşağı).

Hüceyrələrdəki tutum model və istehsalçı arasında çox dəyişir. Ancaq sınadığım çoxlu sayda batareyadan, istifadə olunan noutbuk batareyaları üçün gözlənilən tutum 2000mAh ilə 3000mAh arasında dəyişir. Əlbəttə ki, bundan aşağı tutduğum və ümumiyyətlə atdığım batareyaları tapa bilərsiniz.

Tutaq ki, 10000mAh tutumlu bir güc bankı yaratmaq istəyirsiniz və bir dəstə 2000mAh hüceyrəniz var … sonra təxmin etdiniz ki, bu 10000mAh və əlbəttə bir 5V-ə çatdırmaq üçün DC-DC tənzimləyicisi.

Məsələn, 12V və ən az 10000mAh istəsəniz, konfiqurasiya 3s5p olardı və bu paketi yaratmaq üçün lazım olan hüceyrə miqdarı 15 olardı.

Öz batareya paketinizi yaratmaq həqiqətən çox faydalıdır və İnternetdə çox sayda oxu materialı var. Beləliklə, paket yaratmaqda yenisinizsə, bu araşdırma aparmağı təklif edirəm, çünki bu təlimat batareya paketləri və məhdudiyyətləri ilə bağlı bütün detalları verməyəcəkdir. Baxmaq lazım olan bir neçə şeyə dair göstərişlər cari çəkiliş və cari bölmə, BMS, balans yükü, gərginlik sarkması, batareyanın daxili müqaviməti, nişan ölçüləri, batareya kimyası və termal qaçışdır.

Addım 5: Paketi qurun

Bu batareya paketini qurmağımız üçün bir neçə şey lazımdır.

Batareya paketini qurmağın ilk addımı, hansı konfiqurasiyaya ehtiyacınız olduğuna qərar verməkdir. Bu, gərginlik, tutum və cari tələblər ilə müəyyən edilir. Bu təlimatda 12V 4-5000mAh batareya ilə nəticələnəcək 3s2p batareya paketi yaradacağıq.

Hüceyrə tutacaqlarımızı çap edəcəyimiz üçün 3D printer inanılmaz dərəcədə faydalı olacaq. Beləliklə, 3D cibinizi arxa cibinizdən çırpmaq və ya dostu olan bir dostu olan bir printerdən kömək istəməyiniz lazım olan hissədir. Bu hüceyrə tutacaqları olduqca kiçikdir, buna görə də onları bağlamaq üçün uyğun bir tolerantlıq əldə etmək üçün 0,4 mm və ya daha kiçik bir nozzle istifadə etməyi məsləhət görürəm. STL və model sənədlərini çap üçün təlimatları da tapa biləcəyiniz aşağıdakı linkdə tapa bilərsiniz.

Seçilmiş montaj metodundan asılı olaraq bir qazma da lazım ola bilər (bu barədə daha sonra slaydlarda)

Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, qaynaq tələb olunmayacaq və lehimləmə isteğe bağlı olacaq. Bir lehimləmə dəmiri üçün əsas istifadə, batareya paketinə ucları bağlamaq olardı. Ancaq bunun əvəzinə tellərdəki üzük terminallarından istifadə etməklə və ya sadəcə nişanların aparıcı rolunu oynamasına və fərdi hüceyrə aparatlarına (balanslaşdırıcı qurğular) məhəl qoymamaqla qarşısını almaq olar.

Stl fayllarına keçid: STL faylları

Addım 6: Lazım olan hissələr

Paketiniz üçün lazım olduğu qədər çox tutucu çap edin və lazım olan digər hissələri əldə etməyə başlayın. Bu quruluş üçün cəmi altı hüceyrə sahibini çap etməliyik. Qutusu, qapağı və isteğe bağlı olaraq montajı da yazdırın, çünki qutu batareya paketini daha davamlı və etibarlı edəcək.

Parça siyahısı:

• Nikel nişanı (maksimum eni 7, 5 mm)
• 2x M5 vida (ən azı 100 mm uzunluğunda)
• 2x M5 qanadlı
• 12x M3 vintlər və qoz -fındıq*
• Terminallar (Qırmızı və Qara)
• Balanslaşdırıcılar*

*İsteğe bağlı hissə

Addım 7: Paketi yığın

Bütün hissələri əldə etdikdən sonra paketi yığmağın vaxtı gəldi və bu, kifayət qədər sadədir, çünki çap olunmuş hüceyrə tutucuları lazım olan paket ölçüsünü yaratmaq üçün bir -birinə yapışdırıla bilər.

Hüceyrə tutacaqları, bir batareya paketi qurmaq üçün onlardan istifadə etməyin bir çox yolu ola biləcək şəkildə dizayn edilmişdir.

1. İlk seçim, birdən çox hüceyrəni birləşdirmək üçün nişanların hüceyrə tutucusundan keçirilməsidir. Tutucular, batareya hüceyrəsi ilə düzgün təmasda olmağı təmin edəcək bir az yaylılıq ilə dizayn edilmişdir.
2. İkinci seçim, M3 vintlərini terminal kontaktları olaraq istifadə etmək və qoz -fındıqdan istifadə edərək vintlərə bərkidin. Bunun üçün M3 vintlərinin keçməsinə icazə vermək üçün tırnaqlarda deliklər qazmaq faydalı ola bilər. Bu delikləri qazarkən aralığa kömək edəcək bir jig təmin etdim. Batareyanın titrəmələrə dözəcəyi təqdirdə, qoz -fındıqların açılmaması üçün neylon qoz -fındıq və ya loktitdən istifadə etmək ağıllı ola bilər.

Hər hansı bir tel və telin lehimlənməsi (balans aparatlarının balanslaşdırılması kimi) və birləşdirən nişanlar (seriyalı bağlantılar yaratmaq üçün) bu mərhələdə, düzgün nişanların bağlandığından əmin olunmalıdır.

Birinci hissə (buna alt hissə deyək) bitdikdən və müvafiq qurğuşun telləri lehimləndikdən/bağlandıqdan sonra, korpusun altına yerləşdirilə bilər. Sıx bir uyğunluq olacaq. Bu, sağlam bir paket yaratmaq və paketin içərisində lazımsız gurultuları azaltmaq üçündür.

Batareyaları daxil edin, bütün paralel cütlərin eyni gərginlik səviyyəsində olduğundan və hüceyrələrin oxşar qabiliyyətə malik olduğundan əmin olun. Seriya bağlantısı yaratmaq üçün hüceyrə cütü alternativ istiqamətə baxmalı, yəni orta cütlük digər iki cütün əksinə baxmalıdır.

Üst hüceyrə tutucularını pakete daxil edin. Bu addım, bütün hüceyrələrin üst tutucuya düzgün bir şəkildə hizalanmasını təmin etmək üçün bir az tərpənmək və əyilmək tələb edə bilər.

Vacib!

• Hüceyrələrin polaritesini və oriyentasiyasını düzgün əldə etdiyinizə əmin olun, əks halda hüceyrələri qısaltmaq riski ilə üzləşirsiniz və bununla da nadir hallarda yaxşı bir şey olan potensialını ortaya çıxarırsınız.
• Köhnə noutbuk batareyalarından və ya digər elektron cihazlardan təmizlənmiş hüceyrələr istifadə edirsinizsə, büzüşmə bantını çıxarmamağa diqqət edərək hüceyrədə ola biləcək bütün yapışqanları, yapışqan qalıqlarını və ya başqa bir şeyi çıxardığınızdan əmin olun. Terminalların yaxşı təmas etməsi üçün hüceyrənin hüceyrə tutucusunda sərbəst hərəkət etməsini istəyirsiniz.

Addım 8: Paketi sınayın

Qapağı yumşaq bir şəkildə vidalayın! inşallah özünüzdə işləyən bir batareya dəsti var. Əlbəttə ki, multimetrenizi çıxarmağın və gözlənilən gərginliyi verdiyini görmək üçün paketi sınamağın vaxtıdır.

Şəkillərdə göründüyü kimi bu tutacaqlarla bir neçə batareya paketi yaratmışam və deməliyəm ki, həqiqətən də əladır. Pis hüceyrələri asanlıqla dəyişdirə biləcəyiniz, konfiqurasiyanı dəyişdirə və hüceyrələri ayrı -ayrılıqda yükləyə biləcəyiniz paketlər qurmaq artıq mümkündür.

Paket qurma üsulu ilə əlaqədar olaraq qeyd edilməli olan bəzi şeylər var. Bağlantı hüceyrələrə bağlanmadığından, hər bir hüceyrənin düzgün təmasda olmasını təmin etmək üçün əlavə qayğı göstərilməlidir. Hüceyrələr düzgün təmas etməsə, batareyalar qeyri -bərabər boşaldıqca qığılcımlar əmələ gələ bilər. Yadda saxlamaq lazım olan başqa bir şey, bu həll, məsələn qaynaqla müqayisədə daha az kompakt bir batareya paketi ilə nəticələnəcəkdir. Üçüncü çatışmazlıq, modul quruluşu çevik hala gətirməsinə baxmayaraq, hələ də grid model konfiqurasiyaları ilə məhdudlaşırsınız və batareya paketinin şəklini düzəltmək daha da çətinləşir.

Ancaq yuxarıda göstərilən çatışmazlıqlardan heç biri sizi narahat etməzsə, təlimatlar vasitəsilə bunu etdiyiniz üçün təbrik edirik və gələcəkdəki bütün güc problemlərini həll edə bilərsiniz.

Unutmayın ki, lityum batareyaları heç bir qoruma olmadan istifadə etmək olduqca risklidir, buna görə də paketi həddindən artıq yüklənmədən/boşalmaqdan qorumaq üçün uyğun BMS (Batareya monitorinq sistemi) istifadə etmək və bir balanslaşdırma xüsusiyyəti varsa onu doldurmaq üçün də istifadə etmək olar. paketi. Kiçik paketlərdə istifadə etmək üçün təklif etdiyim BMS -in aşağıdakı bağlantılarına baxın.

12V BMS (3s paketi)

16V BMS (4s paketi)