Wollten Sie schon immer Ihren eigenen 12-V-Lithium-Ionen-Akku herstellen? Die Herstellung eines solchen Akkus aus 18650-Zellen ist einfacher als Sie denken.
In dieser Schritt-für-Schritt-Anleitung werden Sie als Profi Hersteller von 18650-AkkupacksIn diesem Artikel zeige ich Ihnen, wie Sie einen langlebigen 12-V-Akku 18650 mit hoher Kapazität für alle Arten von Elektronikprojekten herstellen können.
Warum sollten Sie Ihr eigenes 12-V-Batteriepaket herstellen?
Bevor wir einsteigen, fragen Sie sich vielleicht, warum Sie Ihre eigene Batterie herstellen und nicht einfach eine kaufen sollten. Hier sind einige der Vorteile:
Kosteneinsparungen: Vorgefertigte 12-V-Lithium-Batteriepacks können sehr teuer werden. Wenn Sie einzelne 18650-Zellen und Komponenten selbst beschaffen, können Sie eine Menge Geld sparen.
Anpassungen: Wenn Sie es selbst bauen, können Sie die Kapazität, die Form, die Anschlüsse und vieles mehr wählen. Das ist die ultimative Anpassung an Ihr spezifisches Projekt.
Hohe Qualität: Sie können erstklassige 18650-Zellen und -Komponenten von Hand auswählen, um eine Leistung zu erzielen, die mit kommerziellen Akkus konkurriert oder diese sogar übertrifft.
Lustiges Projekt: Für Heimwerker, Macher und Bastler ist es ein unterhaltsames Wochenendprojekt, bei dem nützliche Fähigkeiten vermittelt werden. Und du bekommst eine tolle, individuelle Batterie für deine Mühe!
Umwelt: Durch die Rückgewinnung von 18650er-Zellen aus alten Laptop-Akkus, die sonst in den Müll wandern würden, ist dies Recycling vom Feinsten!
Schauen wir uns nun genau an, wie Sie Ihr eigenes 12v 18650 Power Pack herstellen können.
Wie baut man einen 12v 18650 Akku?
Schritt 1: Ausgangsmaterialien
Der erste Schritt besteht darin, alle benötigten Komponenten zu besorgen. Hier ist, was Sie brauchen, um dieses Projekt abzuschließen:
18650-Zellen
18650 bezieht sich auf die Größe der Lithium-Ionen-Zellen - sie sind 18 mm x 65 mm groß. Sie brauchen genug, um die gewünschte Kapazität zu erreichen. Für einen 12-Volt-Akku verwenden Sie 12 Zellen für einen 3s-Akku (3 Serien). Für eine höhere Kapazität können Sie auch mehr Zellen parallel schalten.
Die beste Möglichkeit, Zellen zu bekommen, sind alte Laptop-Akkus, die leicht zu finden und oft noch in gutem Zustand sind. Fragen Sie Freunde nach ihren leeren Laptop-Akkus!
Batterie-Management-System
Ein BMS ist für 18650-Akkus unerlässlich:
- Verhindern von Überladung/Entladung
- Gleichgewichtsspannungen der Zellen
- Schützt vor Kurzschluss
Für einen einfachen 12-V-Pack ist ein einfaches 3s-BMS perfekt. Für höhere Kapazität mit mehr Zellen, erhalten Sie eine höhere Ampere BMS.
Nickel-Streifen
Um die 18650-Zellen miteinander zu verbinden, eignen sich Streifen aus reinem Nickel perfekt. Besorgen Sie sich 0,15 mm dicke Bänder, um die Handhabung zu erleichtern.
Kabel & Verbinder
Außerdem benötigen Sie Anschlussdrähte, die für hohe Ströme ausgelegt sind, wie 14 AWG-Silikondraht. Und wählen Sie einen für Ihre Anwendung geeigneten Stecker wie XT60 oder Anderson Powerpole.
Isolierband und Schrumpffolie
Um alles zu schützen, eignet sich Polyimid-Band und mit Klebstoff beschichteter Schrumpfschlauch perfekt für die Herstellung eines robusten Gehäuses um Ihre fertige Verpackung.
Punktschweißgerät (optional)
Nickelstreifen lassen sich am einfachsten mit einem Punktschweißgerät an 18650er anschließen, können aber auch von Hand gelötet werden.
Damit haben Sie alles, was Sie brauchen. Jetzt können wir anfangen zu bauen!
Schritt 2: Testen und Anpassen der Zellen für beste Leistung
Nachdem die Zellen beschafft wurden, ist es nun an der Zeit, die Kapazität zu testen und Zellen mit ähnlicher Leistung zu finden. Dieser Schritt ist entscheidend für Sicherheit, Kapazität und Langlebigkeit!
Entladen Sie mit einem speziellen 18650-Tester jede Zelle einzeln, um die tatsächliche Kapazität zu ermitteln. Verwenden Sie Zellen im Bereich von 3,0Ah bis 3,2Ah, um die beste Konsistenz zu erreichen.
Testen Sie anschließend den Innenwiderstand und zeichnen Sie ihn auf. Stellen Sie Zellen mit ähnlichen Widerstandswerten um 20-50 Milliohm zusammen, um einen optimalen Stromausgleich zu erreichen.
Sobald die Tests abgeschlossen sind, legen Sie die am besten passenden Zellen für Ihr Paket in getrennten Chargen beiseite. Halten Sie die Kapazitäten innerhalb von 0,1Ah und den Widerstand innerhalb von 10mohm zwischen den Zellen für jede Charge.
Schritt 3: Physikalische Zellvorbereitung
Vor dem Verbinden der Zellen ist die Vorbereitung der Schlüssel zum Bau einer sicheren, langlebigen Batterie.
Wenn Sie gebrauchte Zellen wiederverwenden, prüfen Sie die Verpackung sorgfältig auf Risse oder Löcher, die die Zelle gefährden könnten. Falls erforderlich, neu verpacken.
Reinigen Sie alle Kontaktflächen der Zelle gründlich mit Isopropylalkohol und einem fusselfreien Tuch, um Verschmutzungen und Rückstände zu entfernen und eine optimale Leitfähigkeit zu gewährleisten.
Kleben Sie dann einen kleinen Streifen Isolierband oder Kaptonband um den Pluspol jeder Zelle, um Kurzschlüsse zu vermeiden.
Zum Schluss ordnen Sie die aufeinander abgestimmten Zellen an und stellen sicher, dass die positiven und negativen Pole zwischen den Zellen ausgerichtet sind.
Schritt 4: Zellen in Reihe schalten
Nachdem die Zellen vorbereitet sind, ist es Zeit für den spaßigen Teil - die Verdrahtung aller Komponenten!
Da 18650-Zellen eine Nennspannung von etwa 3,6-3,7 V haben, benötigen Sie 4 Zellen in Reihe (4s), um 12-14 V zu erreichen.
Aber für einfache Projekte reichen 3 Zellen in Reihe (3s) aus, um eine Spannung von 12 V zu erreichen, wenn sie voll geladen sind. Ordnen Sie Ihre Zellen in der gewünschten Reihenkonfiguration an.
Schneiden Sie dann präzise Streifen aus reinem Nickel zu und schweißen Sie sie zwischen dem Minuspol einer Zelle und dem Pluspol der nächsten Zelle an, um alles in Reihe zu schalten.
Achten Sie auf solide Schweißpunktverbindungen. Verbinden Sie die Streifen zwischen den Zellen weiter, bis alle in Reihe geschaltet sind.
Schritt 5: Batteriemanagementsystem installieren
Sobald die Zellenverbindungen hergestellt sind, ist es an der Zeit, das Batteriemanagementsystem zu verdrahten, um sicheres Laden, Entladen und Ausgleichen zu ermöglichen.
Schließen Sie zunächst die Hauptleitungen B+ und B- an die positiven und negativen Ausgangsklemmen an. Achten Sie auf die Polarität, um die richtige Stromflussrichtung zu gewährleisten!
Löten Sie dann zusätzliche angezapfte Ausgleichsdrähte an die einzelnen Zellenanschlüsse mit der Bezeichnung B1, B2, B3 auf der Platine. Verbinden Sie B1 mit dem Minuspol von Zelle 1, B2 mit dem Minuspol von Zelle 2 und so weiter.
Verwenden Sie den Ihrem BMS beiliegenden Schaltplan für die korrekte Positionierung der Spannungsabgriffe je nach Zellenzahl und Konfiguration. Prüfen Sie die Kabelverlegung doppelt!
Schritt 6: Anbringen einer schützenden Außenhülle
Jetzt ist Ihr individueller 18650-Akku vollständig montiert! Der letzte Schritt ist der Schutz des Akkus durch die Verpackung.
Beginnen Sie damit, die Batterie mehrfach mit starkem Polyimidband zu umwickeln und sicherzustellen, dass die Zellpole darunter vollständig isoliert sind, um Kurzschlüsse zu vermeiden.
Schieben Sie dann über das Klebeband einen mit Klebstoff ausgekleideten Schrumpfschlauch in geeigneter Größe über das gesamte Paket. Verwenden Sie eine Heißluftpistole, um die äußere Hülle vorsichtig um die Batterie herum zu schrumpfen.
Zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen
Um Schäden zu vermeiden und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten, finden Sie hier einige zusätzliche Best Practices für den Umgang mit und die Verwendung von 18650-Akkus:
- Vermeiden Sie das Kurzschließen von Klemmen
- Zellen nicht unter 2,5 V entladen
- Laden Sie nicht über 4,2 V pro Zelle
- Verhindert, dass die Zellen während des Ladens über 140°F ansteigen
- Raum für die Ausdehnung der Zellen im Gehäuse gewährleisten
Die enthaltenen BMS hilft, die meisten Probleme zu entschärfen, aber für Anwendungen mit hoher Leistung werden zusätzliche Überwachungs- und Schutzmaßnahmen empfohlen.
Ein spezielles intelligentes Ladegerät mit individueller Zellenüberwachung erhöht die Sicherheit und die Langlebigkeit des Akkus zusätzlich.
Schlussfolgerung
Der Bau von kundenspezifischen 12v 18650 Akkupacks erfordert Planung, Sorgfalt und Liebe zum Detail - aber das Endergebnis ist es wert!
Sie erhalten erschwingliche Lithiumbatterien mit hoher Kapazität, die genau auf Ihre Projekte zugeschnitten sind. Und nützliche Fähigkeiten für künftige Batteriebauten oder andere DIY-Solar- und Elektronikabenteuer!
Mit den entsprechenden Schutzmaßnahmen können diese Akkus viele Jahre lang tolle Projekte zu Lande, zu Wasser oder in der Luft antreiben!
Jetzt sind Sie dran - besorgen Sie sich ein paar Zellen und machen Sie sich an die Arbeit!
Häufig gestellte Fragen
Wie lange halten 18650er-Akkus?
Mit einem hochwertigen BMS und einer maximalen Lade-/Entladeleistung von 4,2 V und 2,5 V pro Zelle können 18650-Akkus 300 bis über 500 Ladezyklen überstehen. Temperaturextreme verschlechtern die Lebensdauer des Akkus.
Können 18650-Akkus explodieren?
Wie alle Lithiumbatterien können auch 18650er-Zellen und -Packs bei unsachgemäßer Verwendung und versagenden Schutzvorrichtungen katastrophal ausfallen. Eingebaute Schutzvorrichtungen wie das BMS machen ein thermisches Durchgehen jedoch extrem unwahrscheinlich.
Was ist der Unterschied zwischen 18650 und LiPo-Akkus?
Lithium-Polymer-Akkus sind im Vergleich zu zylindrischen 18650er-Zellen flexibler in der Formgebung. Da LiPo-Akkus jedoch kein schützendes Metallgehäuse haben, müssen sie sorgfältiger behandelt und geschützt werden, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.
Ich hoffe, Sie fanden diese DIY-Anleitung hilfreich für die Herstellung Ihrer eigenen benutzerdefinierten 12v 18650 Akku-Pack. Bitte lassen Sie mich in den Kommentaren wissen, wenn Sie weitere Fragen haben!
