Payvandlanmagan lityum batareya to'plami: 8 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Agar siz elektronika bilan shug'ullanadigan bo'lsangiz, unda mos keladigan quvvat manbasini topish eng qiyin vazifadir. Bu, ayniqsa, siz qurmoqchi bo'lgan barcha ko'chma qurilmalar/loyihalar uchun to'g'ri keladi va u erda, ehtimol, batareya bu quvvat manbai uchun eng yaxshi variant bo'ladi. Agar siz kam quvvatli qurilma qurayotgan bo'lsangiz, sizda tanlash uchun ko'p imkoniyatlar bor, lekin agar sizning loyihangiz kuchsiz ochko'z bo'lsa, siz lityum batareyalar bilan cheklanib qolishingiz mumkin. Lityum batareyalar ko'p jihatdan aqlli akkumulyatorlardan insoniyat uchun ajoyib sovg'adir va men bu sovg'alar uchun minnatdorman.

Batareya to'plamlari yuqori quvvat talab qiladigan mahsulotlarning butun assortimenti uchun kerak. Bu portativ dinamiklar, elektron velosipedlar, elektr skeytbordlar, quvvat banklari, chiroqlar, RC-narsalar va boshqalar bo'lishi mumkin.

Bu batareyalarning yagona muammosi (ularning zaryadsizlanishi/zaryadsizlanishi va yomon muomalada yonib ketish tendentsiyasiga umuman e'tibor bermaslik), ular boshqa past batareyali texnologiyalarga nisbatan ancha qimmat. Shunday qilib, o'zingiz uchun arzon batareyalar to'plamini yaratish - bu jiddiy loyihalar uchun ajoyib imkoniyatdir.

Yaxshiyamki, biz uchun lityum batareyalar shunchalik mashhurki, ular bizning atrofimizda. Shunday qilib, men sizga ushbu qo'llanmada 18650 lityum batareyadan eski noutbuklardan olingan batareyalar to'plamini yaratish bo'yicha ko'rsatma beraman.

1 -qadam: Nima uchun bu ko'rsatma?

Xo'sh, bu ko'rsatmalarni batareya to'plamini yaratish bo'yicha boshqa ko'rsatmalardan nimasi bilan farq qiladi? Men shuni payqadimki, batareya to'plamini yaratish yo'lini izlayotganda odatda ikkita variant beriladi. Bu hujayralarni payvandchi bilan payvandlash yoki hujayralarni lehimlash uchun. Tafsilotlarni tushuntirmasdan, albatta, bu variantlarning ijobiy va salbiy tomonlari bor. Nuqtali payvandlashning afzalligi shundaki, u batareyaga ozgina zarar etkazgan holda ishonchli bog'lanishni ta'minlaydi. Biroq, buning uchun nuqta payvandchi kerak bo'ladi, bu juda qimmatga tushadi. Lehimlash ancha arzon va yaxshi ulanishni yaratadi, lekin kameraga issiqlik o'tkazilishi tufayli batareyaga zarar etkazish. Ikkala usulning yana bir kamchiliklari shundaki, ular juda doimiy bo'lib, batareyaning konfiguratsiyasini o'zgartirishga ruxsat berish uchun chig'anoqlarni olib tashlash yoki kesishni talab qiladi. Men payvandlanmaydigan va lehimsiz batareyali uchinchi variantni tanlayman.

Men ushbu modulli uyali ushlagichlarni ishlab chiqardim, ular qimmatbaho nuqta payvandlash qurilmalaridan foydalanmasdan, batareyalarga zarar etkazmasdan va batareyani qayta konfiguratsiya qilish yoki istalgan vaqtda bitta kamerani almashtirish erkinligi bilan har qanday tarmoqli akkumulyator to'plamini yasash imkonini beradi.

2 -qadam: Ogohlantirishdan voz kechish

Ishni boshlashdan oldin, shuni aytishim kerakki, lityum batareyalar, ular qanchalik ajoyib bo'lmasin, to'g'ri ishlatilmasa, juda xavflidir. Bu batareyalarning qor parchalari va agar ular sizning loyihangizni, mashinangizni, uyingizni yoki yonib ketishi mumkin bo'lgan narsalarni o'chirib qo'ysalar, portlab ketadi yoki do'zaxga aylanadi. Bu batareyalarning yuqori energiya miqdori, agar qisqa tutashuv bo'lsa, jiddiy zarar etkazishi mumkin. Men ushbu ko'rsatmaga binoan biror narsa noto'g'ri ketishi natijasida buzilgan mulk, tirik mavjudot yoki ruhiy/ruhiy shaxs uchun hech qanday javobgarlikni o'z zimmamga olmayman. Agar siz lityum batareyalar haqida etarli ma'lumotga ega bo'lsangiz va kerakli ehtiyot choralarini ko'rgan bo'lsangiz, buni qilishingiz kerak.

Muxtasar qilib aytganda, siz buni o'zingizning xavf -xataringiz bilan qilasiz va men hech qanday xato qila olmayman. Agar siz hech narsani xavf ostiga qo'yishni xohlamasangiz, men sizga professionallar tayyor paketini sotib olishni maslahat beraman.

Cheklovlar:

Bu erda ko'rsatma asosan himoyalanmagan batareya to'plamini yaratishga qaratiladi, shuning uchun batareyalar to'plamini xavfsiz ishlatishga imkon beradigan har qanday BMS yoki boshqa xavfsizlik o'lchovlari e'tiborga olinmaydi. Buni kim hal qilishni xohlasa, bu qoladi.

3 -qadam: 18650 batareyali uyalarni olish

Agar sizda allaqachon 18650 ta batareya bo'lsa va sizni faqat batareyalar to'plami yaratish jarayoni qiziqtirsa, "Paketni yaratish" bosqichiga o'tishingiz mumkin.

Siz uchraydigan batareyalarning eng keng tarqalgan turlaridan biri bu noutbuklarda eng ko'p ishlatiladigan batareya turi bo'lgan 18650 akkumulyator batareyasi (bundan buyon hujayra deb ataladi) bo'ladi. (Fakt, 18650, aslida diametri 18 mm va uzunligi 65,0 mm bo'lgan hujayraning hajmini tavsiflaydi). Albatta 21700 va 26650 kabi boshqa hujayralar ham bor, lekin ularning mashhurligi tufayli bu ko'rsatma faqat 18650 hujayra turiga qaratiladi.

18650 -ni bepul olishning asosiy manbai shubhasiz eski noutbuklardir. Odatda, noutbuk turiga qarab 6-9 hujayradan iborat. Hatto noutbuk batareyalari yomon bo'lsa ham, ba'zi hujayralar yomon bo'ladi, qolganlari esa hali ham ishlatilishi mumkin. Hujayralarni olish uchun boshqa joylar elektron velosiped batareyalari, quvvat banklari, shuningdek eBay va amazon kabi onlayn-do'konlardir, garchi ular bepul bo'lmasa ham.

Agar sizda noutbuk batareyasi bo'lsa, uni ochish vaqti keldi. E'tibor bering, chunki siz batareyalarni teshib yoki qisqartirishni xohlamaysiz. Mening tavsiyam - qiziquvchan qism uchun plastik asbobdan foydalanish. Agar siz hali ham tornavida kabi metall buyumlardan foydalansangiz, hech qanday baxtsiz hodisaga olib kelmaslik uchun uni muloyimlik bilan bajarganingizga ishonch hosil qiling.

Agar sizda hujayralar bo'lsa, ularning imkoniyatlarini sinab ko'rish vaqti keldi. Buning uchun men OPUS BT-C3100 (sheriklik havolasi) kabi zaryadlovchi/sinov qurilmasidan foydalanishni tavsiya qilaman. Bu kichik qurilmalar siz uchun lityum hujayralarni zaryad qiladi/tushiradi, sinovdan o'tkazadi va saqlaydi, agar siz loyihalar uchun lityum hujayralardan foydalanishni rejalashtirsangiz juda yaxshi.

4 -qadam: Batareya to'plamlari

Batareya to'plamlari ikkita asosiy sababga ko'ra qurilgan: kuchlanishni oshirish yoki quvvatni oshirish. Hujayra - bu paketdagi individual batareya va hujayralar ketma -ket ulanganda kuchlanish qo'shiladi. Hujayralar parallel ravishda simlar bilan ulanganida, uning o'rniga hujayralar sig'imi qo'shiladi, shuning uchun ular yuqori quvvatli batareyani taqlid qilishadi. Batareya to'plamining konfiguratsiyasi odatda XsYp deb ta'riflanadi, bu erda X ketma -ket hujayralar sonini va Y, parallel hujayralar sonini ko'rsatadi. Ularni ko'paytirish orqali biz paketimiz uchun zarur bo'lgan hujayralar sonini olamiz.

Odatda 18650 kuchlanish diapazoni 4,2 V dan 2,5 V gacha, shuning uchun agar siz 3s1p seriyali uchta kamerani birlashtiradigan 12V akkumulyator batareyasini xohlasangiz, 12,6 V to'liq zaryadlangan va 7,5 V gacha to'liq bo'sh bo'ladi (Garchi bu tavsiya qilinmasa ham) 3V dan past bo'lgan hujayralar).

Hujayralar sig'imi model va ishlab chiqaruvchi o'rtasida katta farq qiladi. Ammo men sinab ko'rgan batareyalarning ko'pligidan, ishlatilgan noutbuk batareyalari uchun kutilgan quvvat 2000mAh dan 3000mAh gacha. Albatta, siz bundan ham pastroq batareyalarga ega bo'lasiz.

Aytaylik, siz quvvati 10000 mA / soat bo'lgan quvvat bankini yaratmoqchisiz va sizda 2000 mA / soatlik hujayralar bor … keyin siz taxmin qildingizki, siz 10000 mA / soat va, albatta, DC-DC regulyatori uni 5V ga etkazadi.

Agar siz, masalan, 12V va kamida 10000 mA / soat quvvatga ega bo'lishni xohlasangiz, konfiguratsiya 3s5p bo'ladi va bu paketni yaratish uchun zarur bo'lgan hujayralar soni 15 bo'ladi.

O'zingizning batareya to'plamingizni yaratish haqiqatan ham juda foydali va Internetda juda ko'p o'qish materiallari mavjud. Agar siz paketlar yaratishda yangi bo'lsangiz, men sizga bu borada tadqiqotlar o'tkazishingizni maslahat beraman, chunki bu ko'rsatma batareya paketlari va ularning cheklovlari haqidagi barcha ma'lumotlarni bermaydi. Bir nechta narsalarga e'tibor qaratish kerak - bu oqim va oqim bo'linishi, BMS, balans zaryadlanishi, kuchlanishning pasayishi, batareyaning ichki qarshiligi, yorliq o'lchamlari, batareyaning kimyosi va termal qochish.

5 -qadam: Paket yaratish

Batareya to'plamini yaratish uchun bizdan bir nechta narsalar talab qilinadi.

Batareya to'plamini yaratishning birinchi bosqichi - siz xohlagan konfiguratsiyani tanlashdir. Bu kuchlanish, quvvat va joriy talablar bilan belgilanadi. Ushbu qo'llanmada biz 3s2p hajmli batareya to'plamini yaratamiz, natijada 12V 4-5000mAh batareyaga ega bo'lishimiz kerak.

Biz uyali ushlagichlarni bosib chiqaradigan bo'lsak, 3D printer juda foydali bo'ladi. Shunday qilib, bu erda siz cho'ntagingizdan 3D printerni chiqarishingiz yoki do'stingiz bilan printerdan yordam so'rashingiz kerak. Bu uyali ushlagichlar juda kichik, shuning uchun ularni bir -biriga yopishtirish uchun to'g'ri bardoshli bo'lish uchun men 0,4 mm yoki undan kichikroq nozulni ishlatishni tavsiya qilaman. STL va model fayllarini quyidagi havolada topish mumkin, bu erda siz chop etish bo'yicha ko'rsatmalarni ham topasiz.

Tanlangan yig'ish usuliga qarab, matkap kerak bo'lishi mumkin (bu haqda keyingi slaydlarda batafsilroq).

Yuqorida aytib o'tilganidek, payvandlash kerak bo'lmaydi va lehim ixtiyoriy bo'ladi. Lehimlash dazmolining asosiy ishlatilishi akkumulyator batareyasiga simlarni ulash bo'ladi. Biroq, buning oldini olish uchun simlarning uzukli terminallarini ishlating yoki faqat yorliqlar simlar vazifasini bajaradi va alohida uyali simlarni (muvozanat simlarini) e'tiborsiz qoldiradi.

Stl fayllariga havola: STL-fayllar

6 -qadam: kerakli qismlar

Paketingiz uchun qancha kerak bo'lsa ushlagichni chop eting va kerakli boshqa qismlarni olishni boshlang. Ushbu qurilish uchun biz oltita katak ushlagichini chop etishimiz kerak bo'ladi. Shuningdek, korpusni, qopqog'ini va ixtiyoriy ravishda tokchani chop eting, chunki korpus batareyani ancha mustahkam va ishonchli qiladi.

Qismlar ro'yxati:

• Nikel tab (maksimal kengligi 7, 5 mm)
• 2x M5 vintlari (uzunligi kamida 100 mm)
• 2 ta M5 qanotli yong'oq
• 12x M3 vintlardek va yong'oqlar*
• Terminal o'tkazgichlari (qizil va qora)
• Balandlik balanslari*

*Ixtiyoriy qism

7 -qadam: Paketni yig'ing

Barcha qismlarga ega bo'lgandan so'ng, paketni yig'ish vaqti keldi va bu juda oddiy, chunki bosilgan hujayra ushlagichlarini kerakli paket hajmini yaratish uchun bir -biriga bog'lab qo'yish mumkin.

Hujayra ushlagichlari shunday ishlab chiqilganki, ularni akkumulyator to'plamini yaratish uchun ishlatishning bir qancha usullari mavjud.

1. Birinchi variant - bir nechta hujayralarni ulash uchun yorliqlarni hujayra ushlagichidan o'tkazish. Tutqichlar bir oz bahorga mo'ljallangan bo'lib, ular akkumulyator batareyasi bilan to'g'ri aloqa qilishni ta'minlaydi.
2. Ikkinchi variant - M3 vintlarini terminal kontaktlari sifatida ishlatish va vintlardekni murvatlarga yong'oq yordamida mahkamlash. Buning uchun M3 vintlarini o'tkazib yuborish uchun yorliqlardagi teshiklarni burish foydali bo'lishi mumkin. Men bu teshiklarni burg'ilashda bo'shliqqa yordam beradigan jigni ta'minladim. Agar batareya tebranishlarga bardosh bersa, yong'oqning burilishiga yo'l qo'ymaslik uchun neylon yong'oq yoki loktitdan foydalanish oqilona bo'ladi.

Qo'rg'oshinlar va simlarni har qanday lehimlash (simlarni muvozanatlash kabi) va biriktiruvchi yorliqlar (ketma -ket ulanishlarni yaratish uchun) bu bosqichda to'g'ri chiziqlar ulanganligiga ishonch hosil qilish kerak.

Birinchi qism (uni pastki qism deb ataymiz) tugagandan so'ng va tegishli simlar lehimlangan/biriktirilgandan so'ng, uni korpusning pastki qismiga qo'yish mumkin. Bu mahkam o'rnashgan bo'ladi. Bu kuchli paket yaratish va paket ichidagi keraksiz shovqinlarni kamaytirish maqsadida qilingan.

Batareyalarni joylashtiring, barcha parallel juftliklar bir xil kuchlanish darajasida ekanligiga va hujayralar o'xshash quvvatga ega ekanligiga ishonch hosil qiling. Ketma -ket ulanishni yaratish uchun hujayra jufti o'zgaruvchan tomonga qaragan bo'lishi kerak, ya'ni o'rta juftlik boshqa ikki juftga qarama -qarshi tomonga qaragan bo'lishi kerak.

Yuqori hujayralar ushlagichlarini paketga joylashtiring. Bu qadam, barcha hujayralarni yuqori ushlagichga to'g'ri hizalanishini ta'minlash uchun biroz chayqalishni va chayqalishni talab qilishi mumkin.

MUHIM!

• Hujayralarning kutupluluğu va yo'nalishini to'g'ri aniqlaganingizga ishonch hosil qiling, aks holda siz hujayralarni qisqartirish xavfiga duch kelasiz va shu bilan ularning imkoniyatlarini ishga solasiz, bu kamdan -kam hollarda yaxshi bo'ladi.
• Agar eski noutbuk batareyalaridan yoki boshqa elektron qurilmalardan tozalangan xujayralardan foydalansangiz, yopishtiruvchi qoplamani olib tashlamaslik uchun ehtiyot bo'ling. Terminallar bilan yaxshi aloqa qilish uchun hujayra ushlagichida erkin harakatlanishini xohlaysiz.

8 -qadam: Paketni sinab ko'ring

Qopqog'ini muloyimlik bilan burang va voila! Umid qilamanki, sizda ishlaydigan batareya to'plami bor. Albatta, multimetrni chiqarib, kutilgan kuchlanishni etkazib berishini tekshirish uchun vaqt keldi.

Rasmlardan ko'rinib turibdiki, men bu ushlagichlar bilan bir nechta batareya paketlarini yaratdim va aytishim kerakki, ular juda zo'r. Endi siz yomon hujayralarni osongina almashtirishingiz, konfiguratsiyani o'zgartirishingiz va hujayralarni alohida zaryadlashingiz mumkin bo'lgan paketlar yasashingiz mumkin.

Biroq, paketlarni yig'ishning bunday usuli haqida eslatib o'tish kerak. Ulanish hujayralarga bog'lanmaganligi sababli, har bir hujayraning to'g'ri aloqa qilishini ta'minlash uchun ehtiyot bo'lish kerak. Agar hujayralar to'g'ri aloqa qilmasa, uchqun paydo bo'lishi mumkin, chunki batareyalar notekis zaryadsizlanadi. Shuni yodda tutish kerak bo'lgan yana bir narsa shundaki, bu yechim, masalan, payvandlash bilan solishtirganda, kamroq ixcham batareya to'plamiga olib keladi. Uchinchi kamchilik - modulli konstruktsiya moslashuvchan bo'lishiga qaramay, siz hali ham tarmoq konfiguratsiyasi bilan cheklanasiz va batareya to'plamining shaklini moslashtirish qiyinlashadi.

Ammo, agar yuqorida aytib o'tilgan kamchiliklardan hech biri sizni bezovta qilmasa, uni ko'rsatmalarni bajarganingiz uchun tabriklaymiz va siz kelajakdagi kuch muammolarini hal qila olasiz.

Esda tutingki, lityum batareyalarni hech qanday himoyasiz ishlatish juda xavflidir, shuning uchun paketni ortiqcha zaryaddan/tushirishdan himoya qilish uchun mos BMS (Batareya monitoringi tizimi) dan foydalanish tavsiya etiladi, shuningdek, agar muvozanatlash xususiyati bo'lsa, uni zaryadlash uchun ham ishlatish mumkin. to'plam. Kichik paketlar uchun foydalanish uchun men taklif qilgan BMS havolalariga qarang.

12V BMS (3s to'plami)

16V BMS (4s to'plami)