Weldless Lithium Battery Pack: 8 Steps (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Эгерде сиз электроника менен алектенсеңиз, анда жеңүүчү жалпы көйгөй - ылайыктуу энергия булагын табуу. Бул, айрыкча, сиз кургусу келген бардык портативдүү түзмөктөргө/долбоорлорго тиешелүү, жана ошол жерде, батарея, кыязы, ошол энергия булагы үчүн эң жакшы коюм болот. Эгерде сиз аз кубаттуулуктагы түзмөк куруп жатсаңыз, анда сизде тандоо үчүн көптөгөн мүмкүнчүлүктөр бар, бирок эгер сиздин долбооруңуз кичине ачка болсо, анда сиз литий батареялары менен чектелишиңиз мүмкүн. Көп жагынан алганда, литий батареялары акылдуу батарея илимпоздорунун адамзатка берген эң сонун белеги жана мен бул белектерге ыраазымын.

Батарея топтомдору кубаттуулугу жогору болгон продукциянын бардык ассортименти үчүн керек. Бул көчмө динамиктер, электрондук велосипеддер, электр-скейтборддор, кубат банктары, фонарлар, RC-нерселер жана башкалар болушу мүмкүн.

Бул батарейкалардын бирден -бир көйгөйү (алардын заряддалышына/разрядына көңүл бурбоо жана туура эмес мамиле болгондо күйүп кетүү тенденциясын эске албоо), алар батарейканын башка начар технологияларына салыштырмалуу өтө кымбат. Ошентип, арзан батарейкаларды өзүңүз жасай аласыз, бул олуттуу долбоорлор үчүн эң сонун мүмкүнчүлүк.

Бактыга жараша, биз үчүн литий батареялары ушунчалык популярдуу, алар бизди курчап турат. Ошентип, бул нускамада мен сизге 18650 литий батареяларынан өз эски ноутбуктардан тазаланган, өзүңүздүн батарейка пакетиңизди түзүү процессинде жол көрсөтөм.

1 -кадам: Эмне үчүн бул көрсөтмө?

Батарея пакетин куруу боюнча башка көрсөтмөлөрдөн эмнеси менен айырмаланат? Ооба, мен байкадым, батарейканы куруунун жолун издеп жатканда, адатта, эки вариант берилет. Бул клеткаларды так ширетүүчү менен ширетүү же клеткаларды бириктирүү. Көп деталдарга кирбей туруп, албетте, бул варианттардын оң жана терс жактары бар. Споттук ширетүү менен иштөөчү, бул батареяга анча зыян келтирбеген ишенимдүү байланышты берет. Кон, бирок ага бир топ кымбатка турган спот ширетүүчү керек. Лайкоо алда канча арзаныраак жана жакшы байланышты жаратат, бирок камерага жылуулуктун өтүшүнөн улам батарейканы бузуу үчүн. Бул эки методдун дагы бир кемчилиги, алар батарейканын конфигурациясын өзгөртүүгө мүмкүндүк берүү үчүн, түбүнөн өчүрүү же өтмөктөрдү кесүүнү талап кылууда. Ошентип, мен үчүнчү вариантты тандап жатам, бул ширетилбеген жана потенциалдуу solderless батарейка.

Мен бул модулдук уюлдук кармагычтарды ойлоп таптым, алар кымбат баалуу ширетүүчүлөрдү колдонбостон, батарейкаларга эч кандай зыян келтирбестен жана батарейканы кайрадан конфигурациялоо же бир клеткаларды каалаган убакта оңой алмаштыруу эркиндиги менен, каалаган көлөмдөгү батарея топтомун курууга мүмкүндүк берди.

2 -кадам: Жоопкерчиликтен баш тартуу

Баштоодон мурун, литий батареялары, алар канчалык сонун болбосун, туура иштетилбесе, абдан коркунучтуу экенин сизге билдиришим керек. Бул батарейкалардын кар бүртүктөрү жана эгерде сиздин долбооруңузду, машинаңызды, үйүңүздү же колуңузга тийиши мүмкүн болгон нерселердин бардыгын жок кылышса, анда алар жарылып/тозок отуна айланышат. Бул батареялардын жогорку энергетикалык мазмуну, эгерде кыска болсо, олуттуу зыян келтириши мүмкүн. Бул көрсөтмөдөн кийин бир нерсе туура эмес болуп калгандыктан, мен бузулган мүлккө, тирүү жандыктарга же руханий/психикалык жактарга эч кандай жоопкерчилик тартпайм. Сиз муну литий батареялары жөнүндө тийиштүү билимге ээ болсоңуз жана керектүү чараларды көрсөңүз гана жасашыңыз керек.

Кыскача айтканда, сиз муну өз тобокелчилигиңиз менен жасайсыз жана мен мунун туура эмес кете турган эч нерсеси үчүн жоопкерчиликти албайм. Эгерде сиз эч нерсе тобокелге салгыңыз келбесе, анда мен сизге профессионалдардын даяр пакетин сатып алууну сунуштайм.

Чектөөлөр:

Бул жердеги көрсөтмөлөр негизинен корголбогон батарея топтомун түзүүгө багытталат, демек, батарейканы коопсуз түрдө колдонууга мүмкүндүк бере турган ар кандай BMS же башка коопсуздук өлчөөлөрү эске алынбайт. Бул маселени чечүү үчүн ким кургусу келсе, ошол бойдон калат.

3 -кадам: 18650 Батарея клеткаларын алуу

Эгерде сизде 18650 батарейка бар болсо жана сиз жөн гана батарейканы түзүү процессине кызыксаңыз, анда "Топтомду куруу" кадамына өтсөңүз болот.

Батареянын эң кеңири таралган түрлөрүнүн бири - ноутбуктарда эң көп колдонулган батарейканын 18650 батарейкасы (мындан ары бул клетка деп аталат) болот. (Чынында, 18650 диаметри 18 мм жана узундугу 65,0 мм болгон клетканын көлөмүн сүрөттөйт). Албетте, 21700 жана 26650 сыяктуу башка клеткалар бар, бирок алардын популярдуулугунан улам бул көрсөтмө 18650 клетканын түрүнө гана багытталат.

18650 бекер упай алуунун негизги булагы - бул эски ноутбуктар. Адатта, алар ноутбуктун түрүнө жараша 6-9 клеткадан турат. Ноутбуктун начар батареяларынан дагы, кээ бир клеткалар начар болот, ал эми калгандары колдонууга жарактуу болушу мүмкүн. Уячаларды алуу үчүн башка жерлер электрондук велосипед батареяларынан, кубат банктарынан, ошондой эле eBay жана Amazon сыяктуу онлайн дүкөндөрдөн болот, бирок бул албетте бекер болбойт.

Сизде ноутбуктун батарейкасы бар болгондон кийин аны ачууга убакыт келип жетти. ЭСКЕРТҮҮ, бирок батарейкаларды тешип же кыскарткыңыз келбейт. Менин сунушум - кызыктыруучу бөлүк үчүн пластикалык куралды колдонуу. Эгер сиз дагы эле бурагыч сыяктуу темир буюмду колдонсоңуз, анда эч кандай кырсыкка алып келбеш үчүн акырын кылыңыз.

Клеткаларыңыз болгондон кийин, алардын кубаттуулугун текшерүү убактысы келди. Бул үчүн мен OPUS BT-C3100 (өнөктөштүк шилтемеси) сыяктуу батареяны заряддагычты/сыноону колдонууну сунуштайм. Бул ыңгайлуу кичинекей аппараттар литий клеткаларын сиз үчүн кубаттайт/төгөт, сынайт жана тейлейт, эгер сиз литий клеткаларын долбоорлорго колдонууну пландасаңыз сонун болот.

4 -кадам: Батарея пакеттери

Батарея пакеттери эки негизги себеп менен курулат: чыңалууну жогорулатуу же/жана кубаттуулукту жогорулатуу. Уяча - бул пакеттеги жеке батарея жана клеткалар серияга туташканда чыңалуу кошулат. Клеткалар параллелдүү зымга туташтырылганда, клеткалардын сыйымдуулугу кошулат, анын ордуна кубаттуулугу жогору батарейканы туурашат. Батарея пакетинин конфигурациясы адатта XsYp катары сүрөттөлөт, мында X сериядагы уячалардын санын жана Y, параллель клеткалардын санын көрсөтөт. Буларды көбөйтүү менен биз пакетке керектүү клеткалардын жалпы санын алабыз.

Кадимки 18650 чыңалуу диапазону 4.2V ~ 2.5V ортосунда, андыктан 3s1p сериясындагы үч клетканы бириктирген 12В батарейканы кааласаңыз, 12.6V толук заряддалат жана 7.5V чейин толугу менен бош болот. 3Вдан төмөн клеткалар).

Клеткалардагы сыйымдуулук моделде жана өндүрүүчүнүн ортосунда абдан айырмаланат. Бирок мен сынап көргөн батарейкалардын көптүгүнөн, колдонулган ноутбуктун батарейкаларынын күтүлгөн кубаттуулугу 2000 мАчтан 3000 мАчка чейин жетет. Албетте, сиз кубаттуулугу төмөн батарейкаларды таба аласыз.

Келгиле, сиз кубаттуулугу 10000 мАч болгон кубат банкын түзүүнү каалап жатасыз дейли жана сизде 2000 мАч клеткалар бар … ошондо сиз ойлоп көрдүңүз, ошол 10000 мАчты алуу үчүн алардын бешөөнү параллель 1s5p конфигурациясына туташтыруу керек болот. DC-DC регулятору аны 5Вга жеткирет.

Эгерде сиз, мисалы, 12В жана жок дегенде 10000мАчты кааласаңыз, анда конфигурация 3s5p болмок жана бул пакетти түзүү үчүн клеткалардын керектүү саны 15 болмокчу.

Өзүңүздүн батарейка пакетиңизди түзүү чынында эле абдан пайдалуу жана интервебде көптөгөн окуу материалдары бар. Ошентип, эгер сиз пакеттерди жаңыдан түзүп жатсаңыз, мен сизге бул боюнча изилдөө жүргүзүүнү сунуштайм, анткени бул көрсөтмө батарея пакеттери жана алардын чектөөлөрү жөнүндө бардык маалыматтарды бербейт. Бир нече нерсеге көңүл буруңуз: учурдагы тартуу жана учурдагы бөлүштүрүү, BMS, баланстын заряды, чыңалуунун төмөндөшү, батарейканын ички каршылыгы, өтмөктүн өлчөмдөрү, батарея химиясы жана жылуулук качуу.

5 -кадам: Пакетти куруу

Бул батарея топтомун куруу үчүн бизден бир нече нерсе талап кылынат.

Батарея пакетин түзүүнүн биринчи кадамы, сиз каалаган/керектүү конфигурацияны чечүү. Бул чыңалуу, кубаттуулук жана учурдагы талаптар менен чечилет. Бул көрсөтмөдө биз 3s2p батарея пакетин түзөбүз, ал 12V 4-5000mAh батарейкага алып келет.

Биз уюлдук кармагычтарыбызды басып чыгара тургандыктан, 3D принтер абдан пайдалуу болот. Демек, бул сиздин чөнтөгүңүздөн 3D принтерин чабуу же досуңуздан принтери бар досуңуздан жардам сурашыңыз керек болгон бөлүк. Бул клетка кармагычтар өтө кичинекей, ошондуктан аларды бириктирүү үчүн туура сабырдуулукту алуу үчүн мен 0.4мм сап же андан кичирээк колдонууну сунуштайт элем. STL жана модель файлдарын төмөнкү шилтемеден тапса болот, анда сиз басып чыгаруу боюнча нускамаларды таба аласыз.

Тандалган монтаж ыкмасына жараша бургулоо да талап кылынышы мүмкүн (бул тууралуу кийинки слайддарда)

Жогоруда айтылгандай, ширетүүнүн кажети жок болот жана ширетүү милдеттүү эмес. Бир ширетүүчү үтүктүн негизги колдонулушу батарея топтомуна коргошун кошуу болмок. Бирок мунун ордуна зымдарга шакек терминалдарын колдонуу менен же өтмөктөрдүн алып баруучу катары иштешине жана жеке уячалардын коргоосун этибарга албоого болот (коргошун теңдештирүү).

Stl файлдарына шилтеме: STL-файлдары

6 -кадам: Тетиктер керек

Топтомуңуз үчүн канча керек болсо, ошончо кармагычты басып чыгарыңыз жана керектүү башка бөлүктөрдү сатып ала баштаңыз. Бул курулуш үчүн биз жалпысынан алты клетка кармагычты басып чыгарышыбыз керек. Ошондой эле корпусту, капкакты жана каалагандай монтажды басып чыгарыңыз, анткени корпус батарейканы кыйла бышык жана ишенимдүү кылат.

Бөлүктөрдүн тизмеси:

• Никель өтмөгү (максималдуу туурасы 7, 5мм)
• 2x M5 бурамалары (узундугу 100 мм кем эмес)
• 2x M5 канат жаңгактары
• 12x M3 бурамалар жана гайкалар*
• Терминалдар (Кызыл жана Кара)
• Мүмкүнчүлүктөрдү теңдештирүү*

*Кошумча бөлүгү

7 -кадам: Пакетти чогултуу

Бардык бөлүктөргө ээ болгондон кийин, пакетти чогултуу убактысы келди жана бул абдан жөнөкөй, анткени басып чыгарылган уячалардын кармоочуларын керектүү таңгактын өлчөмүн түзүү үчүн бири -бирине салып койсо болот.

Уюлдук кармагычтар батарея пакетин куруу үчүн аларды колдонуунун көптөгөн жолдору бардай иштелип чыккан.

1. Биринчи вариант - бир нече клеткаларды туташтыруу үчүн уяча кармагыч аркылуу өтмөктөрдү өткөрүү. Кармагычтар батарейка клеткасы менен туура байланышты камсыз кылуу керек, кээ бир жазгы менен иштелип чыккан.
2. Экинчи вариант - M3 бурамаларын терминалдык контакттар катары колдонуу жана гайкаларды колдонуу менен бурамаларга кыстаруу. Бул үчүн M3 бурамалары аркылуу өтүү үчүн өтмөктөрдө тешиктерди буруу пайдалуу болушу мүмкүн. Мен бул тешиктерди бургулоодо аралыкты сактоого жардам бере турган джигитти бердим. Аккумулятор титирөөгө чыдай турган болсо, гайкаларды бурап кетпөө үчүн нейлон жаңгактарды же локтиттерди колдонуу акылдуулукка жатат.

Өткөргүчтөрдү жана зымдарды (баланстарды теңдештирүү сыяктуу) жана туташтыргычтарды (сериялык байланыштарды түзүү үчүн) ар кандай ширетүү ушул этапта жасалып, туура өтмөктөр туташып турушу керек.

Биринчи бөлүк (аны төмөнкү бөлүгү деп коёлу) бүткөндөн кийин жана тиешелүү коргошун зымдары ширетилип/тиркелгенден кийин, аны корпустун түбүнө коюуга болот. Бул бекем тыгыз болот. Бул күчтүү пакетти түзүү жана пакеттин ичиндеги керексиз ызы -чууну азайтуу үчүн.

Батареяларды салыңыз, параллель түгөйлөрдүн бардыгы бирдей чыңалуу деңгээлинде экенине жана клеткалардын сыйымдуулугу окшош экенине ишениңиз. Сериялык байланыш түзүү үчүн клетка түгөйү кезектешип каралышы керек, башкача айтканда, орто жуп башка эки жуптун карама -каршы жагына каралышы керек.

Топтун үстүндөгү клетка кармагычтарды салыңыз. Бул кадам бардык клеткалардын үстүнкү кармагычка туура тегизделишине өбөлгө түзүүнү талап кылышы мүмкүн.

МААНИЛҮҮ!

• Клеткалардын полярдуулугун жана ориентациясын так аныктап алыңыз, антпесе клеткаларды кыскартып алуу коркунучу бар жана мунун менен алардын потенциалын коё бересиз, бул сейрек жакшы нерсе.
• Эгерде эски ноутбуктун батареяларынан же башка электрондук түзүлүштөрдөн тазаланган клеткаларды колдонсоңуз, клетканын ичиндеги бардык чаптамаларды, клей калдыктарын же башка нерселерди алып салыңыз, кичирейтүүчү ороону алып салуудан этият болуңуз. Терминалдар менен жакшы байланышуу үчүн клетканын клетка кармагычта эркин жылышын каалайсыз.

8 -кадам: Пакетти сыноо

Акырын капкакты ачыңыз жана voila! сизде иштеп жаткан батарейка бар деп үмүттөнөбүз. Албетте, азыр мультиметрди алып чыгып, күтүлгөн чыңалууну камсыздоо үчүн пакетти сыноо убактысы келди.

Сүрөттөрдөн көрүнүп тургандай, мен бул кармагычтар менен бир нече батарейка пакеттерин түздүм жана алар чынында эле сонун экенин айтышым керек. Эми жаман клеткаларды оңой алмаштырып, конфигурациясын өзгөртүп, клеткаларды жекече кубаттай турган пакеттерди курууга болот.

Бирок пакеттерди куруунун бул жолу жөнүндө айтууга арзый турган нерселер бар. Байланыш клеткаларга байланышпагандыктан, ар бир клетканын тийиштүү контакт түзүшүн камсыздоо үчүн кошумча кам көрүү керек. Эгерде клеткалар тийиштүү түрдө байланышпаса, учкундар пайда болушу мүмкүн, анткени батареялар бирдей эмес заряддалат. Дагы бир нерсени эстен чыгарбоо керек, бул чечим, мисалы, ширетүү менен салыштырмалуу азыраак компакт батарейкага алып келет. Үчүнчү кемчилик, модулдук конструкция ийкемдүү кылганы менен, сиз дагы эле тордун үлгүсүнүн конфигурациясы менен чектелесиз жана батарейканын формасын ыңгайлаштыруу кыйын болуп калат.

Бирок, эгерде жогоруда айтылган кемчиликтердин бири да сизди тынчсыздандырбаса, анда сиз аны көрсөтмөлөр аркылуу аткаргандыгыңыз үчүн куттуктайбыз жана келечектеги бийлик көйгөйлөрүңүздүн бардыгын чече аласыз.

Эсиңизде болсун, литий батарейкаларын эч кандай коргоосуз колдонуу өтө кооптуу, ошондуктан пакетти ашыкча заряддан/төгүүдөн коргоо үчүн ылайыктуу BMS (Батареяны көзөмөлдөө системасын) колдонуу сунушталат, эгерде теңдештирүүчү функция камтылган болсо, анда аны кубаттоо үчүн да колдонсо болот. таңгак Чакан пакеттер үчүн колдонуу үчүн сунушталган BMSтин төмөнкү шилтемелерин караңыз.

12V BMS (3s пакети)

16V BMS (4s пакети)