In dit artikel begeleidt de Wizard ons door alle stadia van batterijassemblage, van materiaalkeuze tot eindmontage. Radiogestuurd speelgoed, laptopbatterijen, medische apparatuur, elektrische fietsen en zelfs elektrische auto's gebruiken batterijen op basis van een 18650-batterij.
De 18650-batterij (18 * 65 mm) heeft het formaat van een lithium-ionbatterij. Ter vergelijking: gewone AA-batterijen hebben een afmeting van 14 * 50 mm. In het bijzonder heeft de auteur deze assemblage gemaakt om de loodzuurbatterij te vervangen in zijn eerder gemaakte zelfgemaakt.
Video:
Gereedschap en materialen:
-;
-;
-;
-;
-Schakelen;
-Connector;
-;
- Schroeven 3M x 10 mm;
-Apparatus voor puntlassen;
-3D-printer;
-Stripper (hulpmiddel voor het verwijderen van isolatie);
-Haardroger;
-Multimeter;
-Lader voor lithium-ionbatterijen;
-Bril;
-Diëlektrische handschoenen;
Sommige tools kunnen worden vervangen door meer betaalbare.
Stap één: Batterijselectie
De eerste stap is het kiezen van de juiste batterijen. Er zijn verschillende batterijen van $ 1 tot $ 10 op de markt, volgens de auteur zijn de beste batterijen van Panasonic, Samsung, Sanyo en LG. Voor een prijs zijn ze duurder dan andere, maar hebben bewezen dat ze van goede kwaliteit en kenmerken zijn.
De auteur raadt af om batterijen te kopen met de namen Ultrafire, Surefire en Trustfire. Dit zijn batterijen die de kwaliteitscontrole niet hebben doorstaan in de fabriek en die voor een zacht prijsje zijn gekocht en opnieuw zijn verpakt onder een nieuwe naam. In de regel is er bij dergelijke batterijen geen aangegeven capaciteit en bestaat er brandgevaar tijdens het ontladen van lading.
Voor zijn zelfgemaakte meester gebruikte Panasonic batterijen met een capaciteit van 3400 mAh.
Stap twee: selectie van nikkelstroken
Om de accu aan te sluiten heb je nikkelstrips nodig. Er zijn twee producten op de markt: vernikkeld metaal en nikkelstrips. De auteur adviseert het gebruik van nikkelstrepen. Ze zijn duurder, maar hebben een lage weerstand en daardoor minder warmte, wat de levensduur van de batterij beïnvloedt.
Stap drie: puntlassen of solderen
Er zijn twee manieren om accu's te solderen en puntlassen. De beste keuze voor puntlassen. Bij puntlassen raakt de accu niet oververhit. Maar het lasapparaat (zoals dat van de auteur) kost ongeveer. 12 st in een buitenlandse online winkel en ca. 20 st in de Russische online winkel. De auteur gebruikt zelf lassen, maar heeft verschillende aanbevelingen voor solderen opgesteld.
Minimaliseer bij het solderen het contact tussen de soldeerbout en de batterij.Het is beter om een krachtige soldeerbout (vanaf 80 W) te gebruiken en snel te solderen dan om de soldeerplek te verwarmen.
Stap vier: batterijtest
Voordat u de batterijen aansluit, moet u ze afzonderlijk controleren. De accuspanning moet ongeveer hetzelfde zijn. Voor nieuwe hoogwaardige batterijen is de spanning 3,5 V - 3,7 V. Deze batterijen kunnen worden aangesloten, maar het is beter om de spanning gelijk te maken met een oplader. Bij gebruikte batterijen is het spanningsverschil nog groter.
Stap vijf: Batterijberekening
Voor het project heeft de master een batterij nodig met een spanning van 11,1 V en een capaciteit van 17000 mAh.
De capaciteit van de 18650-batterij is 3400 mAh. Met een parallelle aansluiting van vijf accu's krijgen we een capaciteit van 17.000 mAh. Wijs een dergelijke verbinding P aan, in dit geval 5P
Eén batterij heeft een spanning van 3,7 V. Om 11,1 V te krijgen, moet je drie batterijen in serie aansluiten. Benaming S, in dit geval 3S.
Om de benodigde parameters te verkrijgen, moet u dus drie secties, elk bestaande uit vijf parallel aangesloten batterijen, in serie aansluiten. Pakket 3S5P.
Stap zes: Batterijmontage
Om de batterij te monteren, gebruikt de meester speciale plastic cellen. Plastic cellen hebben verschillende voordelen ten opzichte van bijvoorbeeld het aansluiten van een lijmpistool.
1. Gemakkelijke montage van elke hoeveelheid.
2. Er is ruimte voor ventilatie tussen de accu's.
3. Vibro- en schoksterkte.
Verzamelt twee 3 * 5-cellen. Installeert, in de cel, de eerste 5S accu met een plus naar boven, de volgende vijf accu's met een min omhoog en de laatste vijf accu's weer een plus omhoog (zie foto).
Hierboven wordt de tweede cel ingesteld.
Zevende stap: lassen
Snijdt vier nikkelstrips, voor parallelle verbinding, met een marge van 10 mm. Snijdt tien strips voor seriële verbinding.
Legt een lange strook op de + contacten van de eerste (wanneer hij wordt omgedraaid, hij blijft de eerste) parallelle cel 5P. Last de strip. Lassen strips aan het ene uiteinde aan + derde van de cel aan het andere tot - tweede. Las een lange strook aan + derde van de cel (over de platen). Keert het blok om. Het las de platen aan de achterkant, aangezien we nu de derde en parallelle secties van de eerste en tweede secties parallel verbinden (aangezien het is omgedraaid).
Stap acht: BMS (Battery Management System)
Laten we eerst eens kijken wat BMS is.
BMS (Battery Management System) is elektronisch een bord dat op de batterij wordt geplaatst om het proces van het laden / ontladen ervan te regelen, de toestand van de batterij en zijn elementen te bewaken, de temperatuur te regelen, het aantal laad- / ontlaadcycli, de componenten van de batterij te beschermen. Het controle- en balanceringssysteem biedt individuele controle van de spanning en weerstand van elk batterij-element, verdeelt stromen tussen de componenten van de batterij tijdens het laadproces, bewaakt de ontlaadstroom, bepaalt het capaciteitsverlies door onbalans en zorgt voor een veilige verbinding / ontkoppeling van de belasting.
Op basis van de ontvangen gegevens voert BMS een celbalancering uit, beschermt de batterij tegen kortsluiting, overstroom, overbelasting, overmatige ontlading (hoge en te lage spanning van elke cel), oververhitting en overkoeling. De functionaliteit van BMS maakt het niet alleen mogelijk om de werkingsmodus van oplaadbare batterijen te verbeteren, maar ook om hun levensduur te maximaliseren.
Belangrijke parameters van het bord zijn het aantal cellen in de rij, in dit geval 3S, en de maximale ontlaadstroom, in dit geval 25 A. Voor dit project gebruikte de master bord met de volgende parameters:
Model: HX-3S-FL25A-A
Overspanningsbereik: 4,25 ~ 4,35 V ± 0,05 V.
Ontladingsspanningsbereik: 2,3 ~ 3,0 V ± 0,05 V.
Maximale werkstroom: 0 ~ 25 A
Bedrijfstemperatuur: -40 ℃ ~ + 50 ℃
Soldeer het bord aan de uiteinden van de batterij volgens het diagram.
Stap negen: de zaak
Het lichaam is gemaakt door een meester op een 3D-printer.
Stap tien: bouwen
Nu moet u de batterij-indicator, indicatorschakelaar en connector installeren om op te laden of te laden. Monteert alles volgens het schema (zwarte draad op P-, bruin op P +) en installeert in de koffer.
Schroeven op het deksel.
Voor het opladen kan een 12,6 V 2A-adapter worden gebruikt.
