Вы когда-нибудь хотели создать свой собственный 12-вольтовый литий-ионный аккумуляторный блок? Сделать его с нуля, используя элементы 18650, проще, чем вы думаете.
В этом пошаговом руководстве вы, как профессионал 18650 аккумуляторные блоки производительЯ покажу вам, как сделать долговечный и емкий аккумулятор 12v 18650 для всех видов электронных проектов.
Зачем делать собственный аккумулятор на 12 В?
Прежде чем мы начнем, вы, возможно, зададитесь вопросом, почему вы хотите сделать свой собственный аккумулятор, а не просто купить его. Вот некоторые из преимуществ:
Экономия средств: Готовые блоки 12-вольтовых литиевых аккумуляторов могут стоить очень дорого. Приобретая отдельные элементы 18650 и компоненты самостоятельно, вы можете сэкономить кучу денег.
Персонализация: При самостоятельной сборке вы можете выбрать емкость, форму, разъемы и многое другое. Это максимальная адаптация под конкретный проект.
Высокое качество: Вы можете вручную подобрать первоклассные элементы 18650 и компоненты, которые по производительности будут превосходить коммерческие комплекты.
Веселый проект: Для DIYers, создателей и хоббистов это приятный проект выходного дня, который обучает полезным навыкам. А за свои хлопоты вы получите потрясающий аккумулятор!
Окружающая среда: Извлечение элементов 18650 из старых батарей для ноутбуков, которые в противном случае были бы выброшены на свалку, - это самая лучшая переработка!
Теперь давайте рассмотрим, как сделать свой собственный классный блок питания 12v 18650.
Как сделать аккумуляторную батарею 12v 18650?
Шаг 1: Исходные материалы
Первый шаг - собрать все необходимые компоненты. Вот что вам понадобится для реализации этого проекта:
Элементы 18650
18650 обозначает размер литий-ионных элементов - они имеют размер 18 мм x 65 мм. Вам понадобится достаточное количество для создания желаемой емкости. Для блока 12v используйте 12 ячеек для базового блока 3s (3 серии). Или больше ячеек в параллель для большей емкости.
Лучший способ получить элементы - это старые батареи для ноутбуков, которые легко найти, и зачастую они еще в отличной форме. Попросите у друзей их разряженные батареи для ноутбуков!
Система управления аккумулятором
BMS крайне важен для блоков 18650:
- Предотвращение перезарядки/разрядки
- Напряжения балансировочных элементов
- Защита от короткого замыкания
Для базового 12-вольтового блока идеально подойдет простая BMS на 3 с. Для более высокой емкости с большим количеством ячеек приобретите BMS с более высоким амперным сопротивлением.
Никелевые полоски
Для соединения ячеек 18650 между собой отлично подходят полоски из чистого никеля. Для удобства работы возьмите полоски толщиной 0,15 мм.
Провода и соединители
Вам также понадобятся соединительные провода, рассчитанные на большой ток, например силиконовый провод 14 AWG. И выберите разъем, например XT60 или Anderson Powerpole, подходящий для вашего применения.
Изоляционная лента и термоусадочная пленка
Чтобы защитить все, используйте полиимидную ленту и термоусадку с клеевым слоем - они идеально подходят для создания прочного корпуса вокруг готового пакета.
Точечная сварка (опция)
Соединять никелевые полоски с 18650 проще всего с помощью аппарата точечной сварки, но можно припаять и вручную.
Это все, что вам понадобится. Теперь давайте начнем строить!
Шаг 2: тестирование и подбор ячеек для наилучшей производительности
Когда ячейки подобраны, настало время проверить их емкость и подобрать ячейки с аналогичными характеристиками. Этот шаг имеет решающее значение для безопасности, емкости и долговечности!
Используя специализированный тестер 18650, разрядите каждый элемент по очереди, чтобы определить реальную емкость. Для наилучшего соответствия подбирайте элементы в диапазоне 3,0 - 3,2 Ач.
Затем проверьте и запишите внутреннее сопротивление. Для оптимальной балансировки по току подберите ячейки с одинаковыми показателями сопротивления около 20-50 миллиом.
По окончании тестирования отложите наиболее подходящие элементы для вашего комплекта в отдельные партии. Поддерживайте емкость в пределах 0,1 Ач и сопротивление в пределах 10 мОм между ячейками для каждой партии.
Шаг 3: Физическая подготовка клеток
Прежде чем соединять элементы, необходимо подготовиться к созданию надежной и долговечной батареи.
При спасении использованных клеток тщательно проверьте обертку на наличие разрывов или отверстий, которые могут повредить клетку. При необходимости оберните заново.
Тщательно очистите все контактные поверхности элементов изопропиловым спиртом и безворсовой тканью, чтобы удалить грязь и остатки для обеспечения наилучшей проводимости.
Затем наклейте небольшую полоску электрической или каптоновой ленты вокруг положительного полюса каждого элемента, чтобы предотвратить замыкание.
Наконец, расположите партию подобранных ячеек вместе, следя за тем, чтобы положительные и отрицательные выводы совпадали между ячейками.
Шаг 4: Последовательное соединение ячеек
Когда все элементы подготовлены, настало время для самого интересного - соединения всех элементов воедино!
Поскольку номинальное напряжение ячеек 18650 составляет около 3,6-3,7 В, для достижения 12-14 В вам потребуется 4 последовательно соединенных ячейки (4s).
Но для базовых проектов 3 последовательно соединенных элемента (3s) достаточно близко к 12v при полном заряде. Расположите ячейки в нужной последовательной конфигурации.
Затем аккуратно вырежьте и приварите точечной сваркой полоски чистого никеля между отрицательной клеммой одного элемента и положительной клеммой следующего элемента, чтобы соединить все последовательно.
Позаботьтесь о том, чтобы сделать прочные точечные сварные соединения. Продолжайте соединять полоски между ячейками, пока все они не будут соединены последовательно.
Шаг 5: Установите систему управления аккумулятором
После завершения подключения элементов необходимо подключить систему управления аккумулятором для обеспечения безопасной зарядки, разрядки и балансировки.
Сначала подключите основные провода B+ и B- к положительным и отрицательным выходным клеммам. Убедитесь, что соблюдена полярность для правильного направления тока!
Затем припаяйте дополнительные балансировочные провода с наконечниками к отдельным клеммам ячеек, обозначенным на печатной плате как B1, B2, B3. Подключите B1 к минусу ячейки 1, B2 - к минусу ячейки 2 и так далее.
Используйте прилагаемую схему подключения к BMS для определения правильного расположения ответвителей напряжения в зависимости от количества и конфигурации элементов. Дважды проверьте прокладку проводов!
Шаг 6: Нанесите защитное покрытие
Теперь ваш пользовательский аккумулятор 18650 полностью собран! Последний шаг - защитите батарею, обернув ее.
Начните с многократного обматывания батареи прочной полиимидной лентой, обеспечивая полную изоляцию выводов элементов, чтобы предотвратить короткое замыкание.
Затем наклейте на ленту термоусадочную трубку соответствующего размера с клеевой прокладкой по всему блоку. С помощью термопистолета аккуратно сожмите внешнюю оболочку вокруг батареи.
Дополнительные меры безопасности
Чтобы предотвратить повреждения и обеспечить безопасную работу, вот некоторые дополнительные рекомендации по обращению и использованию аккумуляторов 18650:
- Избегайте замыкания клемм
- Не разряжайте элементы ниже 2,5 В
- Не заряжайте более 4,2 В на ячейку
- Предотвращение повышения температуры элементов свыше 140°F во время зарядки
- Обеспечьте пространство для расширения клеток внутри корпуса
В комплект входит BMS помогает смягчить большинство проблем, но для приложений высокой мощности рекомендуется дополнительный контроль и защита.
Специальное интеллектуальное зарядное устройство с контролем отдельных элементов еще больше повышает безопасность и долговечность блока.
Заключение
Создание собственных 12-вольтовых аккумуляторов 18650 требует планирования, тщательности и внимания к деталям - но конечный результат того стоит!
Вы получаете доступную литиевую батарею высокой емкости, предназначенную именно для ваших проектов. Кроме того, вы получите полезные навыки для будущих построек батарей или других DIY-приключений с солнечными батареями и электроникой!
При соблюдении мер защиты эти комплекты могут прослужить долгие годы, обеспечивая энергией потрясающие проекты на суше, на море или в воздухе!
Теперь ваша очередь - возьмите несколько клеток и приступайте к творчеству!
Часто задаваемые вопросы
Как долго служат аккумуляторы 18650?
При активной балансировке качественной BMS и максимальном заряде/разряде 4,2 и 2,5 В на ячейку аккумуляторы 18650 могут прослужить от 300 до более 500 циклов заряда. Перепады температуры снижают срок службы аккумуляторов.
Могут ли аккумуляторы 18650 взорваться?
Как и любой другой литиевый аккумулятор, элементы и блоки 18650 могут катастрофически выйти из строя при неправильном использовании и отказе системы защиты. Однако встроенные средства защиты, такие как BMS, делают тепловой разряд крайне маловероятным.
В чем разница между аккумуляторами 18650 и LiPo?
Литий-полимерные аккумуляторы обладают более гибкой формой по сравнению с цилиндрическими элементами 18650. Однако LiPo не имеют защитного металлического корпуса, поэтому требуют более бережного обращения и защиты для обеспечения безопасной работы.
Надеюсь, вы нашли это руководство DIY полезным для создания собственного 12v 18650 батарейного блока. Пожалуйста, дайте мне знать в комментариях, если у вас есть какие-либо другие вопросы!
