Pek Bateri Lithium Tanpa Weld: 8 Langkah (dengan Gambar)

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:00

Sekiranya anda menceburkan diri dalam bidang elektronik, maka cabaran yang sering dihadapi adalah mencari sumber kuasa yang sesuai. Ini berlaku terutamanya untuk semua peranti / projek mudah alih yang mungkin anda ingin bina, dan di sana, kemungkinan besar bateri menjadi pertaruhan terbaik anda untuk sumber kuasa tersebut. Sekiranya anda membina peranti berkuasa rendah, maka anda mempunyai banyak pilihan untuk dipilih tetapi jika projek anda adalah bugger kecil yang lemah kuasa, maka anda mungkin terhad kepada bateri litium. Dalam banyak cara, bateri litium adalah hadiah yang luar biasa bagi manusia dari para saintis bateri pintar dan anak lelaki. Saya berterima kasih atas pemberian ini.

Pek bateri diperlukan untuk pelbagai produk dengan permintaan kuasa tinggi. Ini boleh menjadi pembesar suara mudah alih, e-basikal, papan selaju elektrik, bank kuasa, lampu suluh, barang-barang RC dan banyak lagi.

Satu-satunya masalah dengan bateri ini (benar-benar mengabaikan kesediaan cas / pelepasan dan kecenderungannya untuk menyala ketika dianiaya) adalah bahawa ia cukup mahal berbanding dengan teknologi bateri rendah yang lain. Oleh itu, dapat membuat pek bateri anda sendiri dengan harga murah adalah pembantu yang baik untuk projek yang serius.

Nasib baik bagi kami bateri litium sangat popular di sekeliling kita. Oleh itu, dalam arahan ini, saya akan membimbing anda melalui proses membuat pek bateri anda sendiri dari 18650 bateri Lithium, yang dicabut dari komputer riba lama yang boleh anda gunakan untuk menggerakkan projek yang memerlukan tenaga.

Langkah 1: Mengapa Ini Boleh Diajar?

Jadi apa yang membezakan instruksinya ini daripada banyak petunjuk lain mengenai membina pek bateri? Baiklah, saya perhatikan bahawa ketika mencari cara untuk membina pek bateri, biasanya dua pilihan diberikan. Ini adalah untuk mengimpal sel bersama dengan tukang las spot atau menyatukan sel bersama. Tanpa terlalu terperinci, tentunya ada kelebihan dan kekurangan dengan pilihan ini. Pro dengan pengelasan spot adalah ia memberikan ikatan yang boleh dipercayai dengan sedikit kerosakan pada bateri. Namun, masalahnya adalah memerlukan pengimpal tempat yang agak mahal. Pematerian jauh lebih murah dan akan membuat sambungan yang lebih baik tetapi dengan kos merosakkan bateri kerana pemindahan haba ke dalam sel. Kelemahan lain yang dialami oleh kedua kaedah ini adalah kaedahnya agak kekal, memerlukan pemotongan atau pemotongan tab untuk membolehkan perubahan pada konfigurasi bateri. Oleh itu, saya memilih pilihan ketiga iaitu pek bateri yang tidak boleh dikimpal dan berpotensi tanpa solder.

Saya merancang pemegang sel modular ini yang memungkinkan untuk membina pek bateri bersaiz grid tanpa menggunakan pengimpal tempat yang mahal, tanpa kerosakan pada bateri dan dengan kebebasan untuk mengkonfigurasi semula pek bateri atau mengganti sel tunggal pada bila-bila masa dengan mudah.

Langkah 2: Penafian

Sebelum kita memulakan, saya mesti memberitahu anda bahawa bateri Lithium, seberapa hebatnya, cukup berbahaya jika tidak dikendalikan dengan betul. Ini adalah kepingan salji bateri dan akan meletup / meletup api neraka jika dianiaya, merobohkan projek, kereta, rumah atau apa sahaja yang mungkin mudah terbakar. Kandungan tenaga tinggi bateri ini juga boleh menyebabkan kerosakan serius jika dipendekkan. Saya tidak bertanggungjawab terhadap harta benda, makhluk hidup atau makhluk rohani / mental yang rosak akibat daripada sesuatu yang tidak betul berikutan arahan ini. Anda hanya boleh melakukan ini sekiranya anda mempunyai pengetahuan mengenai bateri litium yang mencukupi dan mengambil langkah berjaga-jaga yang diperlukan.

Pendek kata, anda melakukan ini dengan risiko anda sendiri dan saya tidak bertanggungjawab dalam perkara yang boleh berlaku dengan perkara ini. Sekiranya anda tidak mahu mengambil risiko, saya cadangkan anda membeli pek siap yang dibuat oleh profesional.

Batasan:

Arahan di sini terutamanya akan menumpukan pada membuat pek bateri yang tidak dilindungi, oleh itu tidak akan dipertimbangkan BMS apa pun atau ukuran keselamatan lain yang membolehkan kita menggunakan pek bateri dengan cara yang selamat. Ini diserahkan kepada sesiapa yang ingin membina ini untuk menyelesaikannya.

Langkah 3: Mendapatkan Sel Bateri 18650

Sekiranya anda sudah mempunyai 18650 bateri dan anda hanya berminat dengan proses membuat pek bateri, anda boleh melangkah ke langkah "Membangun pek".

Salah satu jenis bateri yang paling biasa anda temui ialah sel bateri 18650 (disebut sebagai sel mulai sekarang) yang merupakan jenis bateri yang paling sering digunakan di komputer riba. (Fakta, 18650 sebenarnya menggambarkan ukuran sel yang berdiameter 18mm dan panjang 65.0mm). Sudah tentu ada sel lain seperti 21700 dan 26650 tetapi kerana popularitinya, arahan ini hanya akan tertumpu pada jenis sel 18650.

Sumber utama untuk mendapatkan markah percuma 18650 adalah komputer riba lama. Selalunya mempunyai 6-9 sel bergantung pada jenis komputer riba. Walaupun dari bateri komputer riba yang buruk kemungkinan hanya sebilangan sel akan menjadi buruk sementara selebihnya mungkin masih boleh digunakan. Tempat lain untuk mendapatkan sel adalah dari pek bateri e-basikal, power bank dan juga kedai dalam talian seperti eBay dan amazon, walaupun ini tentu saja tidak percuma.

Setelah anda memegang bateri komputer riba, tiba masanya untuk membukanya. AWAS namun kerana anda tidak mahu menusuk atau mengurangkan bateri. Cadangan saya adalah menggunakan alat plastik untuk bahagian yang dicantas. Sekiranya anda masih menggunakan objek logam, seperti pemutar skru, pastikan anda melakukannya dengan lembut agar tidak menyebabkan kecelakaan.

Sebaik sahaja anda mempunyai sel anda, inilah masanya untuk menguji keupayaannya. Untuk itu saya cadangkan menggunakan pengecas bateri / penguji seperti OPUS BT-C3100 (pautan afiliasi). Peranti kecil yang berguna ini akan mengecas / melepaskan, menguji dan menyelenggara sel litium untuk anda, sangat bagus jika anda merancang untuk menggunakan sel litium untuk projek.

Langkah 4: Pek Bateri

Pek bateri dibina untuk dua sebab utama: untuk meningkatkan voltan atau / dan meningkatkan kapasiti. Sel adalah bateri individu dalam pek dan apabila sel dihubungkan secara berurutan voltan ditambahkan. Apabila sel disambungkan secara selari, kapasiti sel ditambah malah meniru bateri berkapasiti lebih tinggi. Konfigurasi pek bateri biasanya digambarkan sebagai XsYp di mana X menunjukkan bilangan sel dalam siri dan Y, bilangan sel secara selari. Dengan mengalikannya, kita mendapat jumlah sel yang diperlukan untuk pek kita.

Julat voltan khas 18650 adalah antara 4.2V dan ~ 2.5V dan jadi jika anda mahukan pek bateri 12V yang menghubungkan tiga sel dalam siri 3s1p akan memberikan 12.6V yang dicas sepenuhnya dan turun hingga 7.5V sepenuhnya kosong (Walaupun tidak digalakkan untuk melepaskan sel di bawah 3V).

Kapasiti dalam sel sangat berbeza antara model dan pengeluar. Tetapi dari sebilangan besar bateri yang saya uji, kapasiti bateri komputer riba yang digunakan berkisar antara 2000mAh hingga 3000mAh. Sudah tentu anda akan menemui bateri dengan kapasiti yang lebih rendah daripada ini dan bateri yang biasanya saya buang.

Oleh itu, katakan anda ingin membuat power bank dengan kapasiti 10000mAh dan anda mempunyai banyak sel 2000mAh … maka, anda dapat meneka, anda perlu menghubungkan lima daripadanya dalam konfigurasi 1s5p selari untuk mendapatkan 10000mAh itu dan tentu saja Pengatur DC-DC untuk mendapatkannya hingga 5V.

Sekiranya anda, misalnya, mahukan 12V dan sekurang-kurangnya 10000mAh, maka konfigurasi akan menjadi 3s5p dan itu bermaksud jumlah sel yang diperlukan adalah 15 untuk membuat pek tersebut.

Membuat pek bateri anda sendiri sememangnya sangat berguna dan terdapat banyak bahan bacaan di luar sana, di laman web. Oleh itu, jika anda baru membuat pek, saya sarankan anda membuat kajian mengenainya kerana arahan ini tidak akan memberikan semua perincian mengenai pek bateri dan batasannya. Petunjuk mengenai beberapa perkara yang perlu diperhatikan adalah undian semasa dan pembahagian semasa, BMS, caj keseimbangan, kendur voltan, rintangan dalaman bateri, ukuran tab, kimia bateri dan pelarian terma.

Langkah 5: Membangunkan Pek

Terdapat beberapa perkara yang diperlukan untuk kita membina pek bateri ini.

Langkah pertama untuk membina pek bateri adalah menentukan konfigurasi apa yang anda mahukan / perlukan. Ini diputuskan oleh voltan, kapasiti dan keperluan semasa. Dalam arahan ini, kami akan membuat pek bateri 3s2p yang seharusnya menghasilkan bateri 12V 4-5000mAh.

Oleh kerana kami akan mencetak pemegang sel kami, pencetak 3D akan sangat berguna. Jadi ini adalah bahagian di mana anda sepatutnya mengeluarkan pencetak 3D dari poket belakang anda atau meminta rakan yang ramah dengan pencetak untuk membantu anda. Pemegang sel ini agak kecil sehingga untuk mendapatkan toleransi yang tepat untuk menjepitnya, saya akan mengesyorkan menggunakan muncung 0.4mm atau lebih kecil. Fail STL dan model boleh didapati di pautan di bawah di mana anda juga akan menemui arahan pencetakan.

Latihan mungkin juga diperlukan bergantung pada kaedah pemasangan yang dipilih (lebih lanjut mengenai ini di slaid kemudian)

Seperti disebutkan sebelumnya, pengelasan tidak diperlukan dan pematerian menjadi pilihan. Kegunaan utama untuk besi pematerian adalah memasang kabel ke bateri. Walau bagaimanapun, ini dapat dielakkan dengan menggunakan terminal cincin pada wayar atau hanya menjadikan tab bertindak sebagai petunjuk dan mengabaikan petunjuk sel individu (menyeimbangkan petunjuk).

Pautan ke fail stl: fail STL

Langkah 6: Bahagian Diperlukan

Cetak sebanyak mungkin pemegang untuk pek anda dan mulailah mendapatkan bahagian lain yang diperlukan. Untuk membina ini, kita perlu mencetak enam pemegang sel. Cetak juga penutup, tutup dan pasangkan pilihan kerana penutup akan menjadikan pek bateri jauh lebih tahan lama dan boleh dipercayai.

Senarai bahagian:

• Tab nikel (lebar maksimum 7, 5mm)
• Skru 2x M5 (panjang sekurang-kurangnya 100mm)
• Kacang sayap 2x M5
• Skru dan mur 12x M3 *
• Sambungan terminal (Merah dan Hitam)
• Mengimbangkan petunjuk *

* Bahagian pilihan

Langkah 7: Pasang Pek

Sebaik sahaja anda mempunyai semua bahagian, sudah tiba masanya untuk memasang bungkusan dan ini cukup mudah kerana pemegang sel yang dicetak dapat disisipkan satu sama lain untuk membuat ukuran pek yang diperlukan.

Pemegang sel direka sedemikian rupa sehingga terdapat banyak cara menggunakannya untuk membina pek bateri.

1. Pilihan pertama adalah memasukkan tab melalui pemegang sel untuk menyambungkan beberapa sel. Pemegangnya direka dengan beberapa kenyal yang harus memastikan hubungan yang betul dengan sel bateri.
2. Pilihan kedua adalah menggunakan skru M3 sebagai kenalan terminal dan ketatkan tab pada skru menggunakan mur. Untuk ini, berguna untuk menggerudi lubang di tab untuk membolehkan skru M3 melewati. Saya telah menyediakan jig yang akan membantu jarak semasa menggerudi lubang-lubang ini. Adalah bijaksana untuk menggunakan kacang nilon atau loctite untuk mengelakkan kacang daripada melepaskan jika bateri tahan getaran.

Sebarang pematerian plumbum dan wayar (seperti timbal balancing) dan tab penyambungan (untuk membuat sambungan siri) harus dilakukan pada tahap ini, memastikan tab yang betul disambungkan.

Setelah bahagian pertama (sebut saja bahagian bawah) selesai dan wayar plumbum yang betul telah disolder / dilekatkan, ia boleh diletakkan di bahagian bawah kandang. Ia akan sesuai. Ini bertujuan untuk membuat pek yang kuat dan mengurangkan sebarang kerumitan yang tidak perlu di dalam pek tersebut.

Masukkan bateri, pastikan semua pasangan selari berada pada tahap voltan yang sama dan sel mempunyai kapasiti yang sama. Untuk membuat sambungan siri pasangan sel harus menghadap arah bergantian yang bermaksud pasangan tengah harus menghadap kebalikan dari dua pasangan yang lain.

Masukkan pemegang sel atas ke dalam pek. Langkah ini mungkin memerlukan sedikit goyah dan bermain-main agar semua sel sejajar dengan betul ke pemegang atas.

PENTING!

• Pastikan anda memastikan kekutuban dan orientasi sel betul jika tidak, anda menghadapi risiko memendekkan sel dan dengan itu, melepaskan potensi penuh mereka yang jarang menjadi perkara yang baik.
• Sekiranya menggunakan sel yang dicabut dari bateri komputer riba lama atau alat elektronik lain, pastikan untuk mengeluarkan semua pelekat, sisa gam atau apa sahaja yang mungkin terdapat di dalam sel, berhati-hatilah untuk tidak menanggalkan pembungkus yang menyusut. Anda mahu sel bergerak bebas di dalam pemegang sel untuk membolehkan hubungan terminal baik.

Langkah 8: Uji Pek

Skru penutup dengan lembut dan voila! semoga anda mempunyai bateri yang berfungsi. Sudah tentu sekarang adalah masa untuk mengeluarkan multimeter anda dan menguji pek untuk melihat bahawa ia memberikan voltan yang diharapkan.

Seperti yang dapat dilihat dalam gambar, saya telah membuat beberapa pek bateri dengan pemegang ini dan saya mesti mengatakan bahawa ia benar-benar hebat. Sekarang mungkin untuk membina pek di mana anda dapat menukar sel buruk dengan mudah, mengubah konfigurasi dan mengecas sel secara individu.

Walau bagaimanapun, terdapat beberapa perkara yang perlu disebutkan mengenai cara membina pek ini. Oleh kerana sambungan tidak terikat dengan sel, perlu dilakukan perhatian tambahan untuk memastikan setiap sel melakukan hubungan yang tepat. Sekiranya sel tidak membuat percikan api yang betul dapat dihasilkan kerana bateri habis secara tidak rata. Perkara lain yang perlu diingat adalah bahawa penyelesaian ini akan menghasilkan pek bateri yang kurang padat berbanding dengan pengelasan misalnya. Kelemahan ketiga adalah bahawa walaupun pembinaan modular menjadikannya fleksibel, anda masih terhad pada konfigurasi corak grid dan menyesuaikan bentuk pek bateri sehingga menjadi lebih sukar.

Tetapi jika tidak ada kekurangan yang disebutkan di atas yang mengganggu anda, selamatlah kerana berjaya melalui arahan dan semoga anda dapat menyelesaikan semua cabaran kekuatan anda di masa hadapan.

Ingatlah bahawa menggunakan bateri litium tanpa perlindungan cukup berisiko jadi cadangannya adalah menggunakan BMS (sistem pemantauan bateri) yang sesuai untuk melindungi pek dari cas / pelepasan yang berlebihan dan juga jika fitur pengimbangan disertakan maka ia juga dapat digunakan untuk mengecas pek itu. Lihat pautan di bawah BMS yang saya cadangkan untuk digunakan untuk pek kecil.

12V BMS (pek 3s)

16V BMS (pek 4s)