Как самому сделать корпус для аккумулятора 18650: Очень простой держатель для Li-ion 18650

Содержание

Очень простой Power Bank своими руками

Это очень полезное устройство, особенно если вы часто путешествуете, которое можно очень быстро и дешево сделать своими руками. Есть очень много готовых устройств и кейсов для батарей формата 18650, но все они по разным причинам нам не подошли и мы решили сделать свой.

Особенности Power Bank’а

Идея нашего зарядного устройства очень простая. Это в некотором роде кейс для LiIon-аккумуляторов типоразмера 18650 с возможностью быстрой замены этого аккумулятора. Устройство может как заряжать сам аккумулятор, так и заряжать внешние устройства. И все это, в соответствии с первоначальным планом, должно было иметь минимальный размер, низкую стоимость и предельную простоту устройства вплоть до того, чтобы каждый смог собрать его самостоятельно. И в итоге мы получили достаточно удачный дизайн:

PowerBank

Во-первых, такой подход спасает вас от принятия решения о необходимой вам емкости батареи. Наш PowerBank позволяет взять с собой столько запасных аккумуляторов, сколько может потребоваться в конкретной ситуации.


Во-вторых, аккумуляторы такого формата широко распространены и доступны. Мы не рекомендуем подобные действия, но их даже можно условно бесплатно найти в старой технике.
В-третьих, таких универсальных решений просто не существует, либо они стоят очень дорого. И основная претензия в первую очередь к размерам готовых решений.

Комплектующие для сборки

Комплектующие для сборки PowerBank’а

Полный перечень всего что потребуется:

  1. Держатель для батареи типоразмера 18650, предназначенный для установки на печатную плату
  2. Контроллер заряда аккумулятора. Имеет встроенную защиту и может заряжать аккумулятор током до 1А
  3. StepUp-преобразователь для зарядки внешних устройств током до 0,5А
  4. Клавишный переключатель (фото с размерами)
  5. Винт М3х6 с потайной головкой в потай — 2шт
  6. Гайка М3 квадратная — 2шт
  7. Монтажный провод и термоусадочная трубка
  8. Напечатанный корпус (ссылка для скачивания будет в конце статьи)

То есть стоимость (с учетом доставки!) составляет приблизительно $4.

Схема подключения

Соединяется все очень просто, пятью проводами:

Подключение элементов PowerBank’а

Сначала необходимо припаять провода и переключатель к плате заряда. Важно, что провода от контактов «B+» и «B-» должны быть длинные, а провода от контактов «OUT+» и «OUT-» нужно сделать короткими.

Плата заряда

Затем плата устанавливается в пазы внутри корпуса. Он специально сделан очень тугим, чтобы в будущем плата в нем не болталась.

Установка платы заряда

Далее припаяйте ко второму контакту выключателя короткий отрезок провода, наденьте на него термоусадочную трубку и установите выключатель на свое место.

Установка выключателя

Теперь можно установить в свои пазы плату повышающего преобразователя и затем припаять к ней короткие провода от контроллера заряда аккумулятора, которые идут через выключатель от контактов «OUT+» и «OUT-«. Важно нигде при этом не перепутать полярность, но там все достаточно удачно и интуитивно понятно расположено.

Установка повышающего преобразователя

После этого можно укоротить провода, идущие к аккумулятору, припаять их к держателю батареи и установить гайки в пазы. При этом соблюдайте полярность подключения проводов с полярностью на держателе аккумулятора и на торцах корпуса!

Установка держателя аккумулятора

На этом этапе уже можно установить аккумулятор и проверить, что устройство функционирует нормально. Если все работает нормально, то можно дополнительно закрепить платы в корпусе при помощи тремоклея, но и без этого они держатся очень плотно.

Остается только прикрутить винтами держатель к корпусу:

PowerBank в сборе

Видео

Итоги

Все устройство имеет размеры 79х26х31мм, при том, что диаметр аккумулятора 18мм и длина 65мм. Весит зарядник 25г без аккумулятора и 75г с аккумулятором.
Комплектующие которые мы использовали применяются очень широко и некоторым образом уже зарекомендовали себя. Мы только объединили все это в один законченный продукт, который может каждый сделать себе сам. И на наш взгляд, у нас вполне получилось сделать его минималистичным и вполне пригодным для повседневного использования как для заряда самих батарей, так и для использования в роли PowerBank’а.

Ссылки для скачивания

Файл для печати корпуса на 3D-принтере можно скачать здесь.

Мы будем очень рады, если вы поддержите наш ресурс и посетите магазин наших товаров shop.customelectronics.ru.

Литиевые аккумуляторы 18650 — особенности эксплуатации, напряжение и методы зарядки

Контролер заряда – это электронное техническое устройство предназначенное для управления работой гелио установки в заданном режиме.

Данный процесс выражается в контролировании режима заряд-разряд аккумуляторной батареи, а также управлении работой солнечных батарей и подключения нагрузки в соответствии с оптимальными параметрами использования накопленной энергии.


Наличие контроллера заряда в составе оборудования солнечной электрической станции позволяет ее использовать в автоматическом режиме

Устройство li-ion аккумулятора 18650

Производство литий-ионных аккумуляторов основано на площадках компаний Sanyo, Sony, Panasonic, LG Chem, Samsung SDI, Skme, Moli, BAK, Lishen, ATL, HYB. Другие фирмы покупают элементы, переупаковывают их, выдавая за собственную продукцию. Они еще и пишут на термоусадочной пленке недостоверную информацию об изделии. В настоящий момент нет литий-ионных аккумуляторов 18650 емкостью выше 3600 мА-ч.

Основное отличие аккумуляторов от батарей в возможности многократной перезарядки. Все батарейки рассчитаны на напряжение 1,5 В, у изделия li-ion на выходе 3,7 В. Форм фактор 18650 означает, литиевый аккумулятор длиной 65 мм, диаметром 18 мм.

Характеристики рабочего режима литиевого аккумулятора 18650:

  • Максимальное напряжение 4,2 В, причем даже незначительная перезарядка значительно сокращает срок службы.
  • Минимальное напряжение 2,75 В. При достижении 2,5 В требуются особые условия восстановления емкости, При напряжении на клеммах2,0 В заряд не восстанавливается.
  • Минимальная рабочая температура -20 0 С. Зарядка при минусовой температуре не возможна.
  • Максимальная температура +60 0 С. При более высокой температуре можно ожидать взрыва или загорания.
  • Емкость измеряется Ампер/часах. Полностью заряженный аккумулятор емкостью 1 А/ч может выдать 1А тока в течение часа, 2 А продолжительностью 30 минут или 15 А на протяжении 4 минут.

Солнечный контроллер

Приведена схема эффективного 12В зарядного устройства (солнечного контроллера), с защитой аккумуляторов от пониженного напряжения.

Характеристики устройства

Низкое потребление мощности в режиме простоя Схема была разработана для небольших и средних свинцово-кислотных аккумуляторных батарей и потребляет маленький ток (5 мА) в режиме простоя. Это увеличивает продолжительность жизни аккумуляторных батарей.

Легкодоступные компоненты В устройстве используются обычные компоненты (не SMD), которые легко можно найти в магазинах. Ничего не требуется прошивать, единственное нужен будет вольтметр и регулируемый источник питания для настройки схемы.

Последняя версия устройства Это уже третья версия устройства, поэтому в нем исправлены большинство ошибок и недочетов, которые присутствовали в предыдущих версиях зарядника.

Регулировка напряжения В приборе используется параллельный стабилизатор напряжения, чтобы напряжение аккумулятора не превышало норму, обычно это 13.8 Вольт.

Защита от пониженного напряжения Контроллер отсоединяет аккумуляторную батарею, если напряжение падает ниже определенной точки (настраивается), обычно это 10.5 Вольт

В большинстве солнечных зарядных устройствах для защиты от утечки тока аккумулятора на солнечную панель, используется диод Шоттки. А шунтирующий стабилизатор напряжения используется когда аккумулятор полностью заряжен. Одной из проблем такого подхода являются потери на диоде и как следствие его нагрев. К примеру, солнечная панель 100 Ватт, 12В, подает 8А на аккумуляторную батарею, на диоде Шоттки падение напряжение составит 0.4В, т.е. рассеиваемая мощность составит около 3.2 Ватта. Это во первых потери, а во вторых для диода понадобится радиатор для отвода тепла. Проблема в том, что уменьшить падение напряжения не получится, несколько диодов включенных параллельно, уменьшат ток, но падение напряжения такое и останется. В представленной ниже схеме, вместо обычных диодов используются мосфеты, следовательно мощность теряется только на активное сопротивление (резистивные потери). Для сравнения, в 100 Вт панели при использовании мосфетов IRFZ48 (КП741А) потери мощности составляют всего 0.5Ватта (на Q2). А это значит меньший нагрев и больше энергии для аккумуляторов. Еще важным моментов является то, что мосфеты имеют положительный температурный коэффициент и могут быть включены в параллель для уменьшения сопротивления в включенном состоянии.

В приведенной выше схеме используется пара нестандартных решений.

Зарядка

Между солнечной панелью и нагрузкой не используется диод, вместо него стоит мосфет Q2. Диод в мосфете обеспечивает протекание тока от панели к нагрузке. Если на Q2 появляется значительное напряжение, то транзистор Q3 открывается, заряжается конденсатор С4, что заставляет ОУ U2c и U3b открыть мосфет Q2. Теперь, падение напряжения вычисляется по закону Ома, т. е. I*R, и оно намного меньше, чем если бы там стоял диод. Конденсатор С4 периодически разряжается через резистор R7, и Q2 закрывается. Если от панели протекает ток, то ЭДС самоиндукции дросселя L1 сразу же заставляет открыться Q3. Это происходит очень часто (множество раз за секунду). В случае, когда ток идет на солнечную панель, Q2 закрывается, а Q3 не открывается, т.к. диод D2 ограничивает ЭДС самоиндукции дросселя L1. Диод D2 может быть рассчитан на ток 1А, однако в процессе тестирования выяснилось, что такой ток возникает редко.

Подстроечник VR1 устанавливает максимальное напряжение. Когда напряжение превышает 13.8В, то операционный усилитель U2d открывает мосфет Q1 и выход с панели «закорачивается» на землю. Помимо этого, операционник U3b отключает Q2 и т.о. панель отключается от нагрузки. Это необходимо, поскольку Q1 помимо солнечной панели «коротит» нагрузку и аккумулятор.

Управление N-канальными мосфетами

Для управления мосфетами Q2 и Q4 требуется большее напряжение, чем используемое в схеме. Для этого, ОУ U2 с обвязкой из диодов и конденсаторов создает повышенное напряжение VH. Это напряжение используется для питания U3, на выходе которого будет повышенное напряжение. Связка U2b и D10 обеспечивают стабильность выходного напряжения на уровне 24 Вольт. При таком напряжении, через затвор-исток транзистора будет напряжение не меньше 10В, поэтому тепловыделение будет маленькое. Обычно, N-канальные мосфеты имеют намного меньшее сопротивление, чем Р-канальные, поэтому они и были использованы в данной схеме.

Защита от пониженного напряжения

Мосфет Q4, операционник U3a с внешней обвязкой из резисторов и конденсаторов, предназначены для защиты от пониженного напряжения. Здесь Q4 используется нестандартною. Диод мосфета обеспечивает постоянное прохождение тока в аккумулятор. Когда напряжение выше установленного минимума, то мосфет открыт, допуская небольшое падение напряжения при зарядке аккумулятора, но более важным является то, что он дает возможность прохождения тока от аккумулятора на нагрузку, если солнечная батарея не может обеспечить достаточную выходную мощность. Предохранитель защищает от возникновения короткого замыкания на стороне нагрузки.

Ниже представлены рисунки расположения элементов и печатных плат.

Настройка устройства

При нормальной использовании устройства, джампер J1 не должен быть вставлен! Светодиод D11 используется для настройки. Для настройки устройства, к выводам «нагрузка» подключите регулируемый блок питания.

Установка защиты от пониженного напряжения Вставьте джампер J1. В блоке питание установите выходное напряжение на 10.5В. Вращайте подстроечный резистор VR2 против часовой стрелки до тех пор, пока не загорится светодиод D11. Немного поверните VR2 по часовой стрелке, пока светодиод не погаснет. Выньте джампер J1.

Установка максимального напряжения В блоке питание установите выходное напряжение на 13.8В. Вращайте подстроечный резистор VR1 по часовой стрелке до тех пор, пока не погаснет светодиод D9. Медленно поверните VR1 против часовой стрелки, пока светодиод D9 не загорится.

Контроллер настроен. Не забудьте вынуть джампер J1!

Если мощность всей системы будет небольшая, то мосфеты могут быть заменены на более дешевые IRFZ34. А если система будет мощнее, то мосфеты можно заменить на более мощные IRFZ48.

Обсуждение схемы на форуме

Список радиоэлементов
ОбозначениеТипНоминалКоличествоПримечаниеМагазинМой блокнот
U1ИС источника опорного напряженияLM336-2.51Поиск в UtsourceВ блокнот
U2Операционный усилитель LM3241Поиск в UtsourceВ блокнот
U3Операционный усилитель LM3581Поиск в UtsourceВ блокнот
Q1, Q2, Q4MOSFET-транзистор IRFZ443КП723АПоиск в UtsourceВ блокнот
Q3Биполярный транзистор BC3271КТ685АПоиск в UtsourceВ блокнот
D1Диод Шоттки1. 5КЕ161Поиск в UtsourceВ блокнот
D2, D4Диод Шоттки 1N58192КДШ2105ВПоиск в UtsourceВ блокнот
D3, D5-D8, D10Выпрямительный диод 1N41486КД522АПоиск в UtsourceВ блокнот
D9, D11Светодиод2Поиск в UtsourceВ блокнот
C1, C3Электролитический конденсатор1000 мкФ 25 В2Поиск в UtsourceВ блокнот
C2, C4-C7Конденсатор100 нФ5Поиск в UtsourceВ блокнот
C9Электролитический конденсатор100 мкФ 35 В1Поиск в UtsourceВ блокнот
C8, C10, C12Электролитический конденсатор10 мкФ 25 В3Поиск в UtsourceВ блокнот
C11Конденсатор1 нФ1Поиск в UtsourceВ блокнот
R1, R9, R11, R16, R19Резистор 10 кОм5Поиск в UtsourceВ блокнот
R2, R10Резистор 56 кОм2Поиск в UtsourceВ блокнот
R3Резистор 1 кОм1Поиск в UtsourceВ блокнот
R4, R12Резистор 2. 2 МОм2Поиск в UtsourceВ блокнот
R5, R8, R13-R15, R18Резистор 100 кОм6Поиск в UtsourceВ блокнот
R6Резистор 4.7 кОм1Поиск в UtsourceВ блокнот
R7Резистор 1 МОм1Поиск в UtsourceВ блокнот
R17, R20Резистор 2.2 кОм2Поиск в UtsourceВ блокнот
VR1, VR2Подстроечный резистор10 к2Поиск в UtsourceВ блокнот
L1Дроссель25 витков провода 1 мм на сердечнике T68-52A1Поиск в UtsourceВ блокнот
F1Плавкий предохранитель25 А1Поиск в UtsourceВ блокнот
ST1-ST3Клеммы2 контакта3Поиск в UtsourceВ блокнот
J1РазъёмPLS-21Поиск в UtsourceВ блокнот
Автомобильный аккумулятор1Поиск в UtsourceВ блокнот
Солнечная панель1Поиск в UtsourceВ блокнот
Добавить все

Оригинал статьи

Прикрепленные файлы:
  • solar_controller. rar (75 Кб)
Теги:
  • Зарядное устройство
  • Перевод

Контроллер заряда li-ion аккумулятора 18650

Основные производители выпускают стандартные литиевые аккумуляторы 18650 без защитной платы. Этот контроллер, выполненный в виде электронной схемы, устанавливают сверху на корпус, несколько удлиняя его. Плата располагается перед отрицательной клеммой, защищает АКБ от КЗ, перезаряда, переразряда. Собирается защита в Китае. Есть приборы хорошего качества, встречается откровенное надувательство – недостоверная информация, емкость 9 000А/ч. После установки защиты корпус помещается в термоусадочную пленку с надписями. За счет дополнительной конструкции корпус становится длиннее и толще, может не поместиться в предназначенное гнездо. Типоразмер его может быть 18700, увеличиться за счет дополнительных действий. Если аккумулятор 18650 используется для создания батареи в 12 В, в которой предусмотрен общий контроллер заряда, прерыватели на отдельных Li -ion элементах не нужны.

Целью защиты является обеспечение работы источника энергии в заданных параметрах. При зарядке простым ЗУ защита не допустит перезаряда и вовремя отключит питание, если литиевый аккумулятор 18650 сел до напряжения 2,7 В.

Как найти батарею с защитой?

Литиевые аккумуляторы выпускаются в бытовом и технологическом исполнении. Батарейки для бытового использования имеют прочный пластмассовый корпус и встроенную электронную защиту. Технологические элементы, предназначенные для промышленного использования, чаще всего выпускаются в бескорпусном виде и не имеют встроенной защиты.

  1. Защищенные аккумуляторы имеют слово «protected» в названии, незащищенные — «unprotected».
  2. Батарейки с защитой длиннее обычных на 2–3 мм из-за платы, которая устанавливается на торце возле минусового полюса.
  3. Цена на батарейки с защитой при одинаковой ёмкости всегда выше, ведь плата с электронными компонентами тоже стоит денег.

Плюсовой полюс батарейки обязательно соединяется с защитной платой тонкой пластинкой, иначе защита работать не будет.

Маркировка литиевых аккумуляторов18650

На поверхности корпуса аккумулятора нанесена маркировка. Здесь можно найти полную информацию о технических свойствах. Кроме даты изготовления, срока годности и бренда производителя, зашифровано устройство литиевых аккумуляторов 18650, и связанные с этим аспектом потребительские качества.

  1. ICR катод литий-кобальтовый. Аккумулятор обладает высокой емкостью, но рассчитан на небольшие токи потребления. Используют в ноутбуках, видеокамерах и подобной длительно работающей технике с небольшим потреблением энергии.
  2. IMR – катод литий-марганцевый. Обладает способностью выдавать большие токи, выдерживает разрядку до 2,5 а/ч.
  3. INR катод из никелатов. Обеспечивает высокие токи, выдерживают разряд до 2,5 В.
  4. NCR специфическая маркировка компании Panasonic. По свойствам аккумулятор идентичен IMR. Используются никелаты, соли кобальта, окись алюминия.

Позиции 2,3,4 называют «высокотоковыми», их используют для фонарей, биноклей, фотоаппаратов.

Литий-феррофосфатные аккумуляторы обладают способностью работать при глубоком минусе, восстанавливаются при глубоком разряде. Недооценены на рынке.

По маркировке можно определить, это литиевый заряжаемый аккумулятор буквы — I R. Если есть буквы C/M/F – известен материал катода. Будет указана емкость, обозначенная mA/h. Дата выпуска и срок годности расположены в разных местах.

Следует знать, нет у производителей литиевых многозарядных батарей изделий емкостью больше 3 600 мА/ч. Для того чтобы отремонтировать батарею ноутбука или собрать новую нужно приобретать аккумуляторы без защиты. Для использования в единичном экземпляре нужно покупать элементы с защитой.

↑ Где я применяю литиевые батареи

Давно переделал шуруповерт и электроотвертку на литий. Пользуюсь этими инструментами нерегулярно. Теперь даже через год неиспользования они работают без подзарядки!
Маленькие батареи ставлю в детские игрушки, часы и т. д., где с элемента. Там где нужно ровно 3V добавляю один диод последовательно и получается как раз.

Ставлю в светодиодные фонарики.

В тестер вместо дорогой и малоёмкой «Кроны 9V» установил 2 банки и забыл все проблемы и лишние затраты.

Вообще ставлю везде, где получается, вместо батареек.

Как проверить литиевый аккумулятор 18650

Если покупая дорогой прибор, вы сомневаетесь в правдивости информации на корпусе, есть способы проверки. Кроме специальных измерителей можно использовать подручные средства.

  • У вас есть зарядное устройство, можно засечь время полной зарядки определенной силой тока. Произведение времени на силу тока выявит приблизительную емкость li-ion аккумулятора.
  • Вам поможет интеллектуальное зарядное устройство. Оно покажет и напряжение, и емкость, но стоит прибор дорого.
  • Подключите фонарик, замерьте силу тока, и ждите, когда светоч потухнет. Произведение времени на силу тока дает емкость тока в А/ч.

Определить мощность аккумулятора можно по весу: литиевый аккумулятор 18650 емкостью 2000мА/ч должен весить 40 г. Чем выше емкость, тем больше вес. Но бракоделы научились подсыпать песок в корпус, для тяжести.

↑ Где я покупаю литий и полезности по теме

Продаются батареи всех видов, ёмкостей и форм-факторов в Китае. По этой же ссылке найдёте модули зарядок и пр. полезности для самодельщиков.
На счёт ёмкости китайцы обычно врут и она меньше написанной.


Честные Sanyo 18650
А вот аккумуляторы Sanyo 18650 подороже, зато и ёмкость честная и качество на высоте — менял в ноутбуке.


Контроллеры заряда на TP4056 с USB-разъёмом настолько малы, что можно встраивать их непосредственно в устройство и заряжать от USB ПК или от USB-зарядки для телефона.


А есть отдельно чипы-контроллеры TP4056 SO-8 для встраивания на свою плату.


Малогабаритные литий-полимерные аккумуляторы , разной ёмкости и размеров. Выводы сделаны проводами, что для нас очень удобно. Обычно есть защита.

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов 18650

Литиевые аккумуляторы требовательны к параметрам напряжения на клеммах. Предельное напряжение 4,2 В, минимальное – 2,7 В. поэтому зарядное устройство работает как стабилизатор напряжения, создавая на выходе 5 В.

Определяющими показателями является ток зарядки и количество элементов в батарее, выставляемые своими руками. Каждый элемент (банка) должен получить полный заряд. Распределяется энергия с использованием схемы балансира для литиевых аккумуляторов 18650. Балансир может быть встроенным или контроль ведется вручную. Хорошее ЗУ стоит дорого. Сделать зарядку своими руками для li-ion может каждый, кто разбирается в электрических схемах и умеет паять.

Предлагаемая схема зарядного устройства, выполненного своими руками для литиевых аккумуляторов 18650, проста, будет отключать потребителя после зарядки самостоятельно. Стоимость комплектующих около 4 долларов, не дефицит. Приспособление надежное, не перегреется и не загорится.

Схема зарядного устройства для литиевых аккумуляторов 18650

В зарядном, сделанном своими руками, ток в цепи регулируется резистором R4. Сопротивление подбирают таким, чтобы первоначальный ток зависит от емкости литиевого аккумулятора 18650.Каким током заряжать li-ion аккумулятор, если его емкость 2 000 мА/ч? 0,5 – 1,0 С составит 1-2 ампера. Это и есть ток зарядки.

↑ «С» значит Capacity

Часто встречается обозначение вида «xC». Это просто удобное обозначения тока заряда или разряда аккумулятора с долях его ёмкости. Образовано от английского слова «Capacity» (вместимость, ёмкость). Когда говорят о зарядке током 2С, или 0.1С, обычно имеют в виду, что ток должен составлять (2 × емкость аккумулятора)/h или (0.1 × емкость аккумулятора)/h соответственно. Например, аккумулятор емкостью 720 mAh, для которого ток заряда составляет 0.5С, надо заряжать током 0.5 × 720mAh/h = 360 мА, это относится и к разряду.

Каким током заряжать li-ion аккумулятор 18650

Есть порядок восстановления работоспособности литиевого аккумулятора 18650 после падения напряжения до рабочего. Мы восстанавливаем емкость, измеряемую в ампер-часах. Поэтому вначале подключаем Li-ion аккумулятор форм-фактор 18650 к ЗУ, потом своими руками устанавливаем ток зарядки. Напряжение изменяется по времени, начальное 0,5 В. Как стабилизатор, ЗУ рассчитан на 5 В. Для сохранения работоспособности, благоприятными считают параметры 40-80 % от емкости.

Схема зарядки li-ion аккумулятора 18650 предполагает 2 этапа. Вначале нужно поднять напряжение на полюсах до 4,2 В, далее постепенным снижением силы тока стабилизировать емкость. Заряд считается полным, если сила тока снизилась до значения 5-7 мА, когда питание отключится. Весь цикл зарядки не должен превышать 3 часа.

Самая простая одногнездная китайская зарядка для li-ion аккумуляторов 18650 рассчитана на зарядный ток в 1 А. Но следить за процессом придется самостоятельно, переключать своими руками. Универсальные зарядные устройства дороги, но имеют дисплей и самостоятельно ведут процесс.

Как правильно зарядить Li-ion аккумулятор 18650 в ноутбуке? Подключение комплекта источников энергии в гаджете через Pover Bank. Батарея может заряжаться от сети, но важно отключать питание, как только блок набрал емкость.

↑ Эксплуатация и меры предосторожности

Можно с уверенностью сказать, что литий-полимерные аккумуляторы самые «нежные» аккумуляторы из существующих, то есть требуют обязательного соблюдения нескольких несложных, но обязательных правил, из-за несоблюдения которых случаются неприятности. 1. Не доспускается заряд до напряжения, превышающего 4.20 Вольт на банку. 2. Не доспускается короткое замыкание аккумулятора. 3. Не доспускается разряд токами, превышающими нагрузочную способность или нагревающими аккумулятор выше 60°С. 4. Вреден разряд ниже напряжения 3.00 Вольта на банку. 5. Вреден нагрев аккумулятора выше 60°С. 6. Вредна разгерметизация аккумулятора. 7. Вредно хранение в разряженном состоянии.
Невыполнение первых трех пунктов приводит к пожару, остальных — к полной или частичной потере ёмкости.

Из практики многолетнего использования могу сказать, что ёмкость аккумуляторов изменяется мало, но увеличивается внутреннее сопротивление и аккумулятор начинает работать меньше по времени при больших токах потребления — создаётся впечатление, что ёмкость упала. По этому я обычно ставлю ёмкость побольше, какую позволяют габариты устройства, и даже старые банки, которым лет по десять, работают вполне прилично.

Для не очень больших токов подходят старые аккумуляторы от сотовых.


Из старой ноутбучной батареи можно вытащить много вполне рабочих аккумуляторов формата 18650.

Восстановление li-ion аккумулятора 18650

Если АКБ отказывается работать, это может проявиться так:

  • Источник энергии быстро разряжается.
  • Аккумулятор сел и не заряжается вообще.

Быстро разрядиться может любой источник, если емкость пропала. Именно этим страшен перезаряд и глубокий разряд, от которых ставится защита. Но нет спасения от естественного старения, когда хранение на складе ежегодно снижает емкость банок. Способов регенерации нет, только замена.

Что делать, если аккумулятор не заряжается после глубокого разряда? Как восстановить li-ion 18650? После отключения аккумулятора контроллером, в нем еще есть запас энергии, способный выдать 2. 8-2.4 В напряжения на полюсах. Но зарядное устройство не распознает заряд до 3,0В, ему все, что ниже, то и ноль. Можно ли разбудить аккумулятор, запустить химическую реакцию вновь? Что нужно сделать, чтобы поднять заряд li-ion 18650 до 3,1 -3,3В? Нужно использовать способ «толкнуть» аккумулятор, дать ему необходимый заряд.

Не вдаваясь в расчеты, используйте предложенную схему, смонтировав ее с резистором 62 Ом (0,5Вт). Здесь использован блок питания на 5 В.

Если резистор греется, на литиевом аккумуляторе ноль, значит, есть КЗ или неисправен модуль защиты.

Как восстановить литиевый аккумулятор 18650, используя универсальное ЗУ? Выставить ток заряда 10 мА, и выполнить предзарядку, как написано в инструкции к прибору. После поднятия напряжения до 3,1 В зарядить в 2 этапа по схеме SONY.

↑ Схема защиты аккумулятора от сверхразряда

Бывает, попадаются аккумуляторы без защиты, тогда приходится собирать самому. Сложности это не представляет. Во-первых есть ассортимент специализированных микросхем. Во-вторых, кажется есть собранные модули у китайцев.
А в-третьих, мы рассмотрим, что можно собрать по теме из подножных материалов. Ведь не у всех есть в наличии современные чипы или привычка отовариваться на АлиЭкспресс . Я пользуюсь вот такой суперпростой схемой многие годы и ни разу аккумулятор не вышел из строя!


Рис. 3.

Конденсатор можно не ставить, если нагрузка не импульсная и стабильно потребляющая. Диоды любые маломощные, их количество надо подобрать по напряжению отключения транзистора. Транзисторы я применяю разные, в зависимости от наличия и тока потребления устройства, главное чтоб напряжение отсечки было ниже 2,5 V, т.е. чтоб он открылся от напряжения аккумулятора.

Настраивать схему лучше на монтажке. Берём транзистор и подавая на затвор напряжение через резистор сопротивлением 100 Ом … 10 К, проверяем напряжение отсечки. Если оно не более 2,5 V, то экземпляр годен, далее подбираем диоды (количество и иногда тип), чтобы транзистор начинал закрываться при напряжении примерно 3 V. Теперь подаем напряжение от БП и проверяем чтобы схема срабатывала при напряжении примерно 2,8 — 3 V. Иными словами, если напряжение на аккумуляторе опустится ниже порогового, которые мы установили, то транзистор закроется и отключит нагрузку от питания, предотвратив тем самым вредный глубокий разряд.

Простейшие контроллеры типа Откл/Вкл (или On/Off)

Аппараты данного вида относятся к самым простым и, как следствие, они считаются самыми дешевыми. При получении аккумулятором предельного заряда, специальное реле осуществляет разрыв цепи и ток от солнечной панели прекращает свое поступление. Фактически, во многих случаях батарея оказывается заряженной не до конца, что отрицательно сказывается на ее последующей работоспособности. В связи с этим, такие регуляторы нежелательно применять в качественных системах.

Контроллеры для солнечных батарей типа включения-отключения обладает крайне ограниченной функциональностью. Хотя он и предотвращает перегрев и перезарядку батареи, тем не менее, полного заряда не обеспечивает. Ток может достичь максимального значения и это вызовет отключение, однако сам заряд АКБ в этот момент составляет всего лишь 70-90%, то есть является неполным.

Подобное состояние также отрицательно сказывается на общей функциональности батареи и постепенно приводит к снижению эксплуатационного ресурса. В таких ситуациях для полноценной зарядки дополнительно требуется не менее 3-4 часов.

Алгоритм функционирования

На большинстве микросхем, имеющих 6 или 8 выводов (источников поступления и передачи сигналов о состоянии батареи) устанавливается два полевых транзистора. Один из них отвечает за подключение или отключение нагрузки (различных элементов мобильного устройства, потребляющих энергию). Второй – производит аналогичные действия, но с источником тока.

Сердце умного дома – контроллер

Результат работы такой схемы следующий:

  • При достижении величины тока максимального уровня транзистор, отвечающий за пополнение емкости, отключает соответствующее устройство и накапливает энергию внутри себя, одновременно выделяя ее в виде тепла (поэтому при длительной зарядке телефона можно обнаружить, что он становится горячим), защищая таким способом АКБ от перезаряда.
  • Если достигнуто минимальное напряжение, то транзистор, отвечающий за подключение нагрузки, отключает все элементы, и мобильное оборудование принудительно переводится в режим сна. Затем, когда оно подключается к источнику тока, его работа возобновляется.

Обратите внимание! Функционирование возобновляется только при достижении определенного уровня тока, поэтому часто, подключая, например, разряженный телефон к электрической сети, необходимо подождать некоторое время прежде, чем он включится.


Работа устройства

Итак, описываемые элементы схем (как заводские, так и сделанные самостоятельно) требуются для управления пополнением емкости и разрядки батарей. Это позволяет обеспечить безопасность работы мобильного оборудования и увеличить его срок службы. Кроме того, такие элементы необходимы и в возобновляемых источниках энергии, где также требуются управление накоплением энергии и ее последующая передача потребителям.

Виды индикаторов заряда аккумуляторной батареи

В автомагазинах продаётся множество таких устройств, различающихся дизайном и функционалом. Фабричные приборы условно делятся на нескольких типов.

По способу подключения:

  • к разъёму прикуривателя;
  • к бортовой сети.

По способу отображения сигнала:

  • аналоговые;
  • цифровые.

Принцип работы у них одинаков, определение уровня заряда АКБ и отображение информации в наглядном виде.


Принципиальная схема индикатора

Типы

On/Off

Данный тип устройств считается наиболее простым и дешевым. Его единственная и главная задача – это отключение подачи заряда на аккумулятор при достижении максимального напряжения для предотвращения перегрева.

Однако данный тип имеет определенный недостаток, который заключается в слишком раннем отключении. После достижения максимального тока необходимо еще пару часов поддерживать процесс заряда, а этот контроллер сразу его отключит.

В результате зарядка аккумулятора будет в районе 70% от максимальной. Это негативно отражается на аккумуляторе.

PWM

Данный тип является усовершенствованным On/Off. Модернизация заключается в том, что в него встроена система широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Эта функция позволила контроллеру при достижении максимального напряжения не отключать подачу тока, а уменьшать его силу.

Из-за этого появилась возможность практически стопроцентной зарядки устройства.

МРРТ

Данный типаж считается наиболее продвинутым в настоящее время. Суть его работы строится на том, что он способен определить точное значение максимального напряжения для данного аккумулятора. Он непрерывно следит за током и напряжением в системе. Из-за постоянного получения этих параметров процессор способен поддерживать наиболее оптимальные значения тока и напряжения, что позволяет создать максимальную мощность.

Если сравнивать контроллер МРРТ и PWN, то эффективность первого выше примерно на 20-35%.

Параметры выбора

Критериев выбора всего два:

  1. Первый и очень важный момент – это входящее напряжение. Максимум данного показателя должен быть выше примерно на 20% от напряжения холостого хода солнечной батареи.
  2. Вторым критерием является номинальный ток. Если выбирается типаж PWN, то его номинальный ток должен быть выше, чем ток короткого замыкания у батареи примерно на 10%. Если выбирается МРРТ, то его основная характеристика – это мощность. Этот параметр должен быть больше, чем напряжение всей системы, умноженной на номинальный ток системы. Для расчетов берется напряжение при разряженных аккумуляторах.

Микросхемы заряда аккумулятора STBC21 и STw4102

Это — дальнейшее усовершенствование микросхемы L6924. С одной стороны, реализован приблизительно тот же функциональный пакет:

  • Линейный и квазиимпульсный режим.
  • Термистор, связанный с батареей, как ключевой элемент температурной защиты.
  • Возможность задания количественных параметров для всех трех фаз процесса зарядки.

Некоторые дополнительные возможности, отсутствовавшие в L6924:

  • Защита от неправильной полярности.
  • Защита от короткого замыкания.
  • Существенным отличием от L6924 является наличие цифрового интерфейса I2C для задания значений параметров и других настроек. Как следствие, становятся возможными более точные настройки процесса заряда. Рекомендуемая схема включения STBC21 приведена на рисунке 5. Очевидно, что в данном случае вопрос об экономии площади платы и о жестких массогабаритных характеристиках не стоит. Но также очевидно, что применение данной микросхемы в малогабаритных диктофонах, плейерах и мобильных телефонах простых моделей не предполагается. Скорее, это аккумуляторы для ноутбуков и подобных устройств, где замена батареи- процедура нечастая, но и недешевая.

Рис. 5. Рекомендуемая схема включения STBC21

Микросхемы STBC21 и STw4102 не принадлежат к одному семейству. Несмотря на то, что их основные функциональные возможности схожи, в мелких деталях существует значительное количество различий. Микросхема STw4102, например, предоставляет более широкие возможности в «тонких» настройках практически всех возможных параметров, кроме того, реализованы дополнительные функции мониторинга батареи, имеется возможность использования внешнего MOSFET-транзистора. Однако целевая область применения обеих микросхем примерно одна и та же.

Что лучше выбрать?

Выбор типа контроллера производится исходя из мощности и производительности системы. Если они невелики, можно ограничиться установкой контроллера PWM. Это дешевле и проще.

Однако, если комплект выдает значительную мощность и обеспечивает питание чувствительных приборов потребления, лучшим решением станет использование контроллера MPPT. Он гораздо дороже, но способен настроить максимально эффективную работу комплекса оборудования. В любом случае, окончательный выбор обусловлен возможностями владельца и особенностями имеющегося солнечного комплекса.

Применяемые на практике виды

Существует две разновидности контроллеров, применяемых в солнечных системах:

  • PWM (в русскоязычных источниках их иногда именуют ШИМ — широтно-импульсная модуляция)
  • MPPT (аббревиатура с английского Maximum Power Point Tracking — отслеживание максимальной границы мощности)

Контроллеры, созданные на базе ШИМ, считаются устаревшими. Некоторые модели уже сняли с производства, но в продаже еще много образцов таких приборов. Они вполне эффективны и работоспособны, но по функциональным возможностям уступают новым и более совершенным контроллерам MPPT.

Специалисты отмечают, что старые виды контроллеров больше подходят для частных солнечных батарей, рассчитанных на питание сравнительно небольшого количества потребителей. Новые образцы ориентированы на работу с большими количествами панелей, дающих значительное количество энергии.

Их недостатком считают:

  • высокая цена, ограничивающая возможности массового покупателя
  • сложность настройки, требующей участия опытного специалиста

Контроллеры типа MPPT широко рекламируют, но получить заметный выигрыш в производительности и эффективности можно только на больших и мощных солнечных комплексах.

Необходимость

При максимальном заряде аккумулятора, контроллер будет регулировать подачу тока на него, уменьшая ее до необходимой величины компенсации саморазряда устройства. Если же аккумулятор полностью разряжается, то контроллер будет отключать любую входящую нагрузку на устройство.

Необходимость этого устройства можно свести к следующим пунктам:

  1. Зарядка аккумулятора многостадийная;
  2. Регулировка включения/отключения аккумулятора при заряде/разряде устройства;
  3. Подключение аккумулятора при максимальном заряде;
  4. Подключение зарядки от фотоэлементов в автоматическом режиме.

Контроллер заряда аккумулятора для солнечных устройств важен тем, что выполнение всех его функций в исправном режиме сильно увеличивает срок службы встроенного аккумулятора.

Какие существуют индикаторы

Многие АКБ, особенно необслуживаемые, имеют встроенный датчик (гигрометр), принцип работы которого основан на измерении плотности электролита.

Этот датчик контролирует состояние электролит и ценность его показателей относительна. Не очень удобно по несколько раз залазить под капот автомобиля, что бы проконтролировать состояние электролита в разных режимах работы.

Для контроля состояния АКБ значительно удобнее электронные приборы.

Микросхемы контроля/индикации

Основу линейки «батарейных микросхем» любого производителя составляют именно микросхемы заряда аккумуляторных батарей (Battery Chargers IC), которые и были рассмотрены выше. Но многие производители дополняют номенклатуру «сопутствующими» микросхемами, к которым можно отнести микросхемы контроля состояния батареи (Battery Status Monitor) и микросхемы индикации уровня заряда батареи (Battery Gas Gauge). В номенклатуре STMicroelectronics обе эти роли выполняют STC3100 и STC3105. Схема включения STC3105 представлена на рисунке 6.

Рис. 6. Схема включения STC3105

С функциональной точки зрения микросхема осуществляет периодические измерения значений напряжения на выходе микросхемы и тока, протекающего через нее. Полученные и обработанные данные передаются на микроконтроллер по каналу I2C. Данные микросхемы, с одной стороны, могут оказаться эффективным дополнением для простых микросхем заряда в приложениях, где не имеет смысла усложнять саму процедуру заряда, но может оказаться полезным расширить функции контроля над процессом. С другой стороны, интерфейс I2C предполагает наличие микроконтроллера, который должен получить данные и, в результате, принять какое-то решение на их основе. Но в этом случае напрашивается решение о применение интеллектуальных микросхем STBC21 и STw4102, в которых уже реализованы некоторые функции мониторинга.

ВНЕШНИЙ АККУМУЛЯТОР POWER BANK СВОИМИ РУКАМИ

Все знают, что внешние аккумуляторы (Power bank) используются для зарядки, или подзарядки портативных устройств, в походах или где не представляется возможности зарядить устройство от сети. Предлагаемое для самостоятельной сборки устройство может работать в двух режимах: Основное и Резерв. Детали для изготовления Пауэр Банк не дорогие, и их можно найди даже дома. Итак, что-бы сделать Power bank нам понадобятся:

1. Литий-ионные аккумуляторы 8 штук 18650 2200 мАч 3,6 В.

2. Автомобильная зарядка для телефона.

3. Корпус от блока реле авто.

4. USB вход от компьютера.

Процесс сборки и схема

В корпусе вырезаем отверстия под включатель, и USB вход.

Спаиваем аккумуляторы по схеме, в две батареи по 4 штуки, и устанавливаем в корпус.

Дальше припаиваем батареи к включателю, а от включателя, припаиваем к плате, как на схеме, а от платы припаиваем к USB входу. Фото готового устройства смотрите далее.

Видео работы

Полного заряда устройства хватает для заряда двух телефонов в одном режиме. В общем несмотря на простоту — для зарядки телефонов в походе или на отдыхе подобного автономного БП будет как раз. Более усовершенствованная схема с применением специальных контроллеров находится здесь.  Автор статьи 4ei3 e-mail [email protected]

   Форум

   Форум по обсуждению материала ВНЕШНИЙ АККУМУЛЯТОР POWER BANK СВОИМИ РУКАМИ





МИКРОФОНЫ MEMS

Микрофоны MEMS — новое качество в записи звука. Подробное описание технологии.


MINILED И MICROLED ДИСПЛЕИ

Что такое OLED, MiniLED и MicroLED телевизоры — краткий обзор и сравнение технологий.


Переделка шуруповерта на литиевый аккумулятор самостоятельно

Бывает так, что шуруповерт начинает слабо работать или вообще отказывается это делать. Причиной может быть аккумулятор. Производители оснащают эти электрические инструменты 12, 14, 14,4 и 18 вольтовыми аккумуляторами из никель-кадмиевых батарей. Необходимое напряжение создается благодаря схеме последовательной сборки нескольких элементов. Если их заменить на литиевые, эксплуатировать инструмент можно будет дольше, при этом конструкция станет легче. Единственное надо знать, как переделать шуруповерт на литий правильно.

Переделка шуруповерта на литиевый аккумулятор

Многие модели, в том числе Макита, Хитачи, Интерскол, оснащены универсальными механизмами, а значит зарядка предназначена для питания батарей разного типа: Li-Ion и Ni-Mh.

По характеристикам заменяемые элементы и новые должны соответствовать друг другу. Если этого не придерживаться, в цепи возникнет сбой или разрыв.

О том, что это случилось подаст сигнал индикатор. В случае разрыва или перегрузок сразу начнут мигать зеленая и красная лампочки.

Неуниверсальное зарядное устройство, как и блок питания, необходимо переделывать. Процесс зависит от производителя и типа ЗУ, придется:

  • полностью выпаивать элементы платы;
  • установить конденсатор, резисторы;
  • настроить установленные детали.

Есть универсальный способ переделки зарядного устройства, когда применяют плату BMS (DC-DC StepDown). Она стабилизирует входное напряжение и ток. На плате имеются подстроечные резисторы. В схему зарядного устройства впаивают модуль, используя старые клеммы зарядки, а на плате соединения P+ и P-.


Если переделать шуруповерт на литий, можно продлить срок его эксплуатации

Как переделать

Непосредственная замена аккумуляторов в шуруповерте не зависит от емкости питающих элементов. Процесс производится в несколько этапов, начинаясь с корпусной разборки аккумулятора.

Разборка блока питания для новой зарядки

Лучше, если он имеет шурупную или заклепочную сборку. Хуже если имеет место клеевое соединение, в этом случае все делается с предельной аккуратностью.

Затем изнутри удаляются все элементы, кроме контактных пластин или клемм. Новые батареи последовательно соединяются между собой выбранным способом (пайка, точечная сварка). Последовательность является ключевым фактором успеха, обеспечивая неизменность емкости и напряжения. Для соединения подходят провода сечением 2,5 мм², способные выдержать высокое напряжение при работе.

Пайка проводов к модулю стабилизации

Аккумуляторный блок и защитная плата BMS соединяются между собой при помощи проводов. Желательно использовать сечение 1,5 и даже 2,5 мм². Непосредственная схема подключения состоит в:

  1. Соединении провода идущего на плюс к соответствующему контакту платы, обозначенному B+;
  2. Соединении провода идущего на минус к соответствующему контакту платы, обозначенному B-;
  3. Провода с остальных контактов блока подключаются к клеммам, обозначенным на плате как B1, B2, B3. Количество соединений зависит от числа аккумуляторов.

Во избежание короткого замыкания защитный модуль изолируется от аккумуляторов термоусадкой, это убережет его от контактов пайки или сварки.

Пайка проводов блока питания с модулем

На самой плате BMS есть еще 2 контакта, обозначенные P+ и P-. От них провода идут к соответствующим клеммам старой микросхемы.

Установка напряжения

На резисторах устанавливается выходное напряжение. Этот показатель на каждый элемент не должен превышать 4,2 вольт.

Что необходимо знать перед переделкой

Перед тем, как шуруповерт переделать на литий ионные, необходимо точно знать напряжение, выдаваемое старым блоком. Эти показатели указаны на наклейке, налепленной на батарею. При отсутствии сведений акб разбирают, величину напряжения определяют по числу установленных элементов.

Li-ion батареи обладают следующими положительными свойствами:

  • низким саморазрядом;
  • высокой удельной емкостью;
  • отсутствием эффекта памяти.

Есть у них и свои особенности. Их нельзя нагревать выше 45 градусов, боятся температурных перепадов, глубокой разрядки, перезарядки. Емкость приборов на холоде снижается. После того как будет выполнена замена никель-кадмиевых на литий-ионные можно не ждать, когда аккумулятор разрядится, а заряжать в любое время.

Нельзя применять разные виды батареек, а также старые с ноутбука. В сборке у всех аккумуляторов должен быть наименьший разбег емкости и характеристик. Последние необходимо сравнить со значениями обозначенного напряжения и тока разряда. Например, для сборки аккумуляторного блока питания в 14 вольт нужно поставить контроллер с аналогичным уровнем напряжения, обязательно установить защитную плату. В противном случае во время работы литий-ионный элемент перегреется, произойдет возгорание.

1 батарейка Li-ion полностью заменяет 3 никель-кадмиевых.

Типы аккумуляторных батарей

По конструктивным особенностям различают батареи в виде слайдеров и обоймы.

Аккумулятор шуруповёрта в виде слайдера

Но это несущественные отличия по сравнению с типами батарей. И слайдер, и обойма используется в разных типах батарей.

Аккумулятор шуруповёрта в виде обоймы

Существуют три типа аккумуляторов для шуруповёрта:

  1. Никель — кадмиевые (Ni-Cd).
  2. Никель — металлогидридные (Ni-Mh).
  3. Литий — ионные (Li-Ion).

Литий — полимерные батареи (Li-Pol) не производятся для шуруповёртов. Основные области их применения: смартфоны, сотовые телефоны, планшеты, ноутбуки, радиоуправляемые приборы, электромобили.

Никель — кадмиевые батареи самые дешёвые, быстро заряжаются, имеют более тысячи зарядных циклов. Аккумуляторы устойчивы к эксплуатации при низких температурах. Но они обладают эффектом памяти. То есть заряжать их можно только после полной разрядки, иначе ёмкость будет падать. У них высокий ток саморазряда. Они изготовлены из токсичных материалов и их сложно утилизировать. Эти батареи пользуются самым большим спросом.

Никель — металлогидридные батареи дороже, не токсичны, имеют низкий эффект памяти. Ток саморазряда больше никель — кадмиевых. Ёмкость выше, цикл заряда более пятисот. Эти аккумуляторы хуже переносят высокую скорость разряда. Они меньше подходят для максимального использования мощности инструмента. Их нужно постоянно подзаряжать.

Литий — ионные батареи дороже, мощнее, быстро заряжаются. У них отсутствует эффект памяти. Низкий ток саморазряда. Напряжение элементов аккумулятора больше, поэтому их число меньше. Следовательно габариты и вес таких батарей меньше, чему у никелевых. Но их нельзя разряжать полностью, иначе через несколько таких циклов придётся покупать новый. Чтобы повысить качество литий — ионных батарей, производители устанавливают в корпус батареи или шуруповёрта микросхему, контролирующую работу аккумулятора. Образуется многоуровневая многоступенчатая защита:

  1. От высокой температуры.
  2. От полного разряда. Эти аккумуляторы боятся полного разряда и не могут восстановиться, если разряд будет ниже допустимой нормы.
  3. От короткого замыкания.
  4. От перезаряда, так как может произойти взрыв.
  5. От токов перегрузки.

Контролирующая плата, установленная в корпус батареи, более эффективна. Когда аккумулятор лежит отдельно от шуруповёрта и не используется, микросхема контролирует его состояние и в случае каких-то проблем размыкает цепь. Аккумулятор полностью защищён.

Читать также: Спирально навивной станок spiro tubeformer 1602

Обзор литиево-ионного аккумулятора с микросхемой

Процесс демонтажа корпуса аккумулятора

Перед тем, как шуруповерт перевести на литиевые батареи, его разбирают. Корпус инструмента может быть соединен c помощью:

  • клея;
  • замковых заклепочных приспособлений;
  • шурупов.

Наиболее сложно переделать модель с клееным корпусом. Его осторожно разбирают по стыковочным швам, постукивая молоточком с мягкой пластиковой головкой. Если случайно повредить половинки короба, собрать будет сложно, а в дальнейшем и проблематично работать. Легко разбирается корпус, соединенный защелками и саморезами-перемычками.

способа восстановить Ni-Cd, Ni-MH, Li-ion аккумуляторы шуруповерта

Пропуская разговоры о пользе шуруповертов можно перейти прямо к теме. Батарея или аккумулятор у владельцев шуруповертов — самый большой предмет для беспокойства. Лучше обращаться с ними строго по инструкции. В случае поломки решение одно – покупать новую батарею. Но временно можно попытаться использовать проблемную батарею, для чего здесь предлагается ряд советов. Подчеркнем – ремонт аккумулятора это временное решение, но сначала нужно точно расследовать причины неисправности.

Сборка готового аккумулятора

Вначале очищают все части корпуса, обдумывают, где разместить новый зарядный блок. По размерам переделанный аккумулятор будут намного меньше родного, потому его внутри корпуса необходимо хорошо закрепить. Если этого не сделать, то из-за вибрации при работе инструмента блок через небольшой промежуток времени выйдет из строя. Для крепления можно воспользоваться клеем Момент или герметиком. К собранному блоку припаивают провода. При работе придерживаются схемы подключения. К батареям припаивают провода сечением 4 мм2. Чтобы детали не соприкасались друг с другом, используют термоусадочную трубку. На прежнее место устанавливают клеммник с припаянными проводами. Если в корпусе для него нет пазов, его требуется закрепить. Сборку соединяют с «плюсом» и «минусом».

Сборка защитной платы предусматривает соединение всех деталей блока аккумулятора. Обязательно проверяют надежность размещения.


Соединять элементы батареи можно разными способами

Зарядное устройство

Осталось разобраться с тем, как выполнять зарядку инструмента. Его нельзя подключать к стандартному блоку питания. Необходимо зарядное устройство.

В большинстве случаев родные аксессуары без проблем подзаряжают литиевые батарейки.

Заряд поступает через контроллер. Если заводское устройство не подходит, его переделывают при помощи доустановки недостающих элементов схемы. В их числе узлы прекращения зарядки, защитные компоненты и пр. Схема дорабатывается под основной определяющий параметр — ток зарядки.

При основательной доработке схемы зарядного устройства проводить модернизацию нерентабельно. Его легко заменить на универсальное оборудование или приобрести новое. Даже с покупкой зарядного устройства владелец шуруповерта приобретает по минимальной цене мощный инструмент с увеличенным сроком автономной работы.

Методы соединения элементов батареи

Блок, который аккумулирует энергию, можно собрать разным способом. Существует три вида сборки:

  • пайка;
  • точечная сварка;
  • кассеты.

Паять необходимо как можно быстрее, поэтому нужен мощный паяльник примерно на 100 Вт. Литиевые батареи боятся перегрева, поэтому их нельзя долго нагревать, высокая температура приводит к повреждению. При отсутствии опыта стоит прибегнуть к услугам профессионала.

Техника соединения элементов в блок с помощью точечной сварки считается наилучшей. С работой лучше справится мастер, у которого имеется специальный сварочный аппарат.

Не очень надежным способом считаются специальные кассеты. Полученные контакты имеют значительное переходное сопротивление, которое при высоком токе начнет быстро разрушаться.

Элементы соединяют последовательно, тогда напряжение суммируется, а величина емкости не изменяется. Последовательно соединенные аккумуляторы не все одновременно выходят из строя, потому в некоторых случаях из двух аккумуляторных батарей шуруповерта можно восстановить одну рабочую банку, выбрав исправные. Но надо иметь в виду, что прослужит она недолго. Поэтому специалисты советуют к такому ремонту прибегать в редких случаях.

Восстановление АКБ путем замены нескольких элементов

Восстановление аккумулятора шуруповерта путем замены нескольких элементов может оказаться удачным для всех типов аккумуляторных батарей. Он также не представляет для них никакого риска, как и манипуляции с дистиллированной водой, при условии соблюдения аккуратности во время пайки.

Читать также: Самодельные циклоны для пылесосов из металлического ведра

Вначале с помощью мультиметра измеряется выходное напряжение каждой «банки», которое в общей совокупности должно составлять 12-14 В. Соответственно, напряжение одной «банки» должно быть 1,2-1,4 В. Показатели U сравниваются между собой, фломастером отмечаются наиболее слабые элементы. Подробнее о том, как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром →

После этого аккумулятор вставляется в шуруповерт и работает до того момента, когда мощность начнет заметно уменьшаться. Показатели напряжения снимаются заново, и те «банки», разница напряжения которых составляет 0,5-0,7 В по сравнению с более «сильными», следует выпаять, утилизировать и заменить новыми, аналогичными старым, предварительно заказав их в интернет-магазине.

Паять аккумуляторную цепочку рекомендуется точечной сваркой, но, если таковой не имеется, ничего не остается делать, как воспользоваться обычным паяльником и делать все максимально быстро и четко, чтобы, по мере возможности, не допустить перегревания батареи.

«Родные» соединительные пластины аккумулятора не следует терять, их нужно припаять обратно, не перепутав при этом полярность. Кроме этого, все элементы цепочки должны иметь одинаковые показатели емкости.

После окончания пайки вставить аккумулятор обратно в шуруповерт и провести 2-3 цикла полного «заряда-разряда» для уравнивания энергетического потенциала всех батареек. Для того чтобы обновленный аккумулятор прослужил дольше, такую тренировку ему следует проводить 2-3 раза в месяц. О том, как быстро и полностью разрядить аккумулятор шуруповерта →

Но так ли хороша эта замена?

Имея шуруповерт с литий-ионным аккумулятором, у пользователя появляется возможность после недолгой работы ставить батареи на дозарядку при этом их емкость не уменьшится. Такой тип элементов обладает большим количеством циклов заряда и разряда. Как только они исчерпают свой ресурс, их можно легко поменять. Если сравнивать с никель-кадмиевыми, Li-ion заряжаются намного быстрее. Первые приблизительно 13-15 часов, вторые – 1-3 часа. При одинаковой емкости и выходном напряжении аккумуляторы на литиевых банках весят меньше.

Отмечаются и недостатки. Стоимость литий-ионных намного выше. На их работоспособности отрицательно сказывается как перезаряжение, так и переразрядка. Заряжать желательно устройством, которое, как только будет достигнут определенный вольтаж, снизит ток, подаваемый на батареи. На улице при прохладной погоде такой шуруповерт использовать невозможно, потому как при минусовой температуре заряд и элементы теряют работоспособность.

Литиевые банки длиннее кадмиевых, хотя их и необходимо в 2 раза меньше. Помимо банок в конструкцию аккумуляторного блока надо поместить небольшую электронную плату (контроллер заряда-разряда).

Нужно переделать аккумулятор и зарядное устройство, потому что после переделки потребуется увеличить выходное напряжение. Чтобы не делать эту работу, можно приобрести универсальное зарядное устройство.

Виды АКБ, используемых в шуруповертах, и их отличия

Как известно, аккумулятор любого шуруповерта включает в себя несколько батареек, которые соединены в одну цепочку в определенной последовательности. Различают никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлгидридные (Ni-MH) и литиевые элементы.

Никель-кадмиевые батареи, в данном случае, являются самыми ходовыми и часто используемыми. Напряжение каждого отдельного элемента составляет 1,2 Вольт, а емкость — 12000 мАч, если мы имеем 12-вольтовый инструмент. Сразу стоит отметить, что, в отличие от литиевых, они подлежат восстановлению, потому что обладают так называемым «эффектом памяти» в виде обратимой потери емкости.

Что касается батареек, в состав которых входит литий, восстановить их емкость с помощью популярного зарядного устройства Imax B6 вряд ли удастся — по причине того, что литий имеет свойство разлагаться с течением времени.

Восстановление аккумулятора шуруповерта аналогичным образом также может не увенчаться успехом и для кадмиевых аккумуляторов. Такая батарея отличается тем, что электролит в них иногда полностью выкипает. Однако в случае с кадмиевыми АКБ шансов «реанимировать» их значительно больше. Но при этом важно не торопиться и не использовать сгоряча распространенные методы «быстрого восстановления» Ni Cd аккумуляторов. Подробнее о том, какой аккумулятор лучше для шуруповерта →

Особенности выбора литиевых аккумуляторов

При выборе Li-ion элементов надо обратить внимание на количество доступных циклов разрядки и зарядки. Последние модели наделены способностью разряжаться до 600 раз. Выбирая, нужно учитывать, что чем выше емкость, тем дольше инструмент сможет работать. Если на слабую модель установить аккумулятор большей мощности, то шуруповерт быстрее выйдет из строя. Батарея 12 В на инструменте, который рассчитан на 18 В, будет ограничивать его силу, потому показатель напряжения накопителя должен точно соответствовать значению на шуруповерте.


Схема переделки шуруповерт на литий

Инструкция по настройке ЗУ

  1. Подключаем к БП, у которого напряжение минимум на 1 В выше чем может дать сборка из аккумуляторов. Например, для сборки из 6хLi-Ion надо БП с выходом 26,2В. Выходной ток БП зависит от тока зарядки АКБ.
  2. На ХХ настраиваем нужное выходное напряжение, соответствующее максимальному напряжению АКБ в заряженном состоянии. В моем случае – 25,2 В.
  3. Подключаем АКБ к ЗУ, в разрыв между ними измеритель тока – устанавливаем нужный ток заряда. Я установил 1 А для АКБ с емкостью 2800 мА/ч.
  4. При снижении зарядного тока до 0,1 х Ток заряда крутим средний многооборотник до зажигания синего светодиода – “зарядка окончена”.

Все соответствует корявому описанию)). Работает отлично. Буду использовать для зарядки переделанного шуруповерта. До Самары дошло за 25 дней. Для тех кто не может разобраться в работе светодиодов нашел отличное описание:

Верхний горит пока преобразователь способен отдавать в нагрузку установленный ток (в случае использования как зарядного получается это индикатор фазы СС, как только он погаснет – пошла фаза CV) средний светодиод горит пока ток в нагрузке не опустится до 0. 1 установленного, погас – заряд окончен.

Значение 0.1 установлено по умолчанию, при желании корректируется как большую (заряд быстрее, емкость меньше) так и в меньшую сторону (время заряда увеличивается, аккумулятор заряжается полнее) средним потенциометром. Но заряд продолжается и после его выключения, это лишь индикатор, что аккумулятор в принципе заряжен и готов к использованию. Нижний светодиод – просто индикатор работы преобразователя.

charge – этот индикатор горит, пока ток в выходной цепи выше заданного значения. Это значение устанавливается относительно максимального тока. При установке большого максимального тока (единицы ампер) может не получиться установить индикацию на маленький ток (единицы и десятки миллиампер).

Несколько полезных советов

Эти современные аккумуляторы за счет большой емкости медленно расходуют заряд. При грамотном использовании прослужат не меньше 10 лет.

Преимуществом в пользу комплектации шуруповерта литиевой батареей может стать возможность относительно быстрого наполнения их энергией. Этот тип элементов хорошо переносит хранение и эксплуатацию в не полностью заряженном состоянии.

Они весьма чувствительны к процессу зарядки. Напряжение должно быть всегда наименьшим, а то литий-ионный аккумулятор быстро выйдет из строя.

Нужно знать, как хранить литиевые аккумуляторы для шуруповерта, это поможет:

  • продлить срок службы батареи;
  • минимизировать потери емкости;
  • эффективно применять их возможности.

Для хранения их вынимают, кладут в сухое, прохладное место, где поддерживается температура от +1 до +25 градусов. Нельзя допускать замораживания батареек. Можно положить в пакет и в холодильник, но не в морозильную камеру. Литиевую батарею хранят в заряженном состоянии со степенью заряда 40 %. В таком случае при саморазрядке напряжение не упадет меньше 2.5 В/элемент. При хранении с напряжением ниже порогового значения 2.5 В. 3 месяца и более, емкость упадет и восстановить будет невозможно, элементы заржавеют.

Меры безопасности при работе с АКБ

При сборке батареи следует помнить, что токи при работе шуруповерта могут достигать 11-12 ампер, поэтому площадь пятна контакта соединительных шинок между элементами должна быть максимальной. Поэтому вариант соединения точечной сваркой, часто предлагаемый в интернете, не самый лучший. Лучше припаять шинки по всей площади контакта аккумулятора. При этом надо понимать, что элементы очень чувствительны к перегреву, поэтому паять надо быстро и уверенно, применяя кислотные флюсы – корпуса аккумуляторов делают не из меди или латуни. Желательно применять теплоотводы, в роли которых могут выступать пассатижи и т.п.

Надо следить, чтобы брызги кислоты во время пайки не попадали на другие поверхности, потому что это впоследствии приведет к коррозии в этих местах. Места паек надо тщательно промыть.

Самодельный ПОВЕРБАНК ? Это просто !

Самодельный повербанк — это очень просто!
Предлагаю ознакомиться с описанием моей самоделки, возможно она даст вам толчок к изготовлению чего подобного своими руками.

На данный момент доступно для покупки огромное количество повербанков разной конфигурации, размеров и с разными дополнительными опциями.
Но я решил собрать себе сам. Причины побудившие меня были достаточно веские: нежелание тратиться на покупку (с возможной лотереей), наличие плат как заряда так и повышающих преобразователей до 5 Вольт. А так же наличие огромного количества аккумуляторов лежащих без дела. Ситуацию обострил друг привезший десяток 18650 от ноутбука.
На фото лишь малая часть аккумуляторов.

Я покупал в интернет магазинах дешевые повербанки на 1 элемент 18650

и покупал сами элементы 18650, но видимо опыт оказался неудачным, либо напряженка с деньгами дали повод для творчества.
Повербанки на 1 элемент с емкостью до 2600мАч (классический случай) не давали полностью зарядить смартфон, не говоря уж о планшете. К тому же аккумуляторы купленные в интернете оказались подделкой с реальной емкостью 1000мАч.

Было куплено 4 штуки, но я решил произвести вскрытие одного, дабы убедиться о подделке, но замкнул случайно полюса и аккумулятор у меня вспыхнул.
Благо я ковырялся на балконе и не долго думая швырнул с 5 этажа на улицу. Была зима, аккумулятор от температуры растопил снег и лед и сколько я не пытался его искать позже — так и не нашел. За то нашел его весной. Фоток нет, но зрелище было жалким. Это я к тому, что литиевые аккумуляторы требуют более аккуратного обращения.

Задумался о комплектации повербанка:
Корпус
Изначально планировал собрать аккумуляторы в «трубе», видел как то в очереди на почте у девушки, но на 2-3 элемента получалась какая то трубка с большими габаритами, в карман не положить. Решено было расположить элементы рядом (классический вариант). Встал другой вопрос- из чего делать корпус? Была мысль сделать из стеклоткани с эпоксидной смолой и уже начал проработки, пока на работе у электриков не увидел трубу пластиковую для прокладки электропроводки.



Процесс изготовления следующий: берем 2 аккумулятора (3-5 кому сколько надо), трубу пластиковую и фен(строительный), можно попробовать размягчить трубу в кипятке, этот вариант я не пробовал.
Аккумуляторы обматываем несколькими слоями изоленты или скотча. Греем феном равномерно пластиковую трубу и вставляем аккумуляторы. Далее труба остывает сохраняя форму. Остается вытолкнуть аккумуляторы и часть корпуса готова. далее снимаем изоленту (скотч) с элементов что бы они свободно (но без болтанки) вставлялись в новоявленный корпус. Кстати с первого раза у меня не получилось, на второй попытке я остановился, но корпус получился чуть чуть пропеллером (перекос я устранил шлифованием обоих сторон).
Обрезаем по длине и шлифуем торец наждачной бумагой или напильником.
Далее берем кусочек оргстекла, смачиваем его дихлоэтаном (осторожно ЯД) и склеиваем с трубой.

Через часов 10 (сушить на улице или под вентиляцией) обтачиваем на наждаке или любым доступным способом. У нас получается стакан с донышком.

Схема

Ее можно сказать что практически и нет — 2 провода от платы зарядки на аккумулятор, 2 провода от платы повышающего преобразователя на плату зарядки, которая при разряде батареи до нижнего уровня отключит питание повышающего преобразователя. Если вы купили плату повышающего преобразователя с распаянным USB разъемом, то это упрощает конструкцию. На USB разъеме можно соединить два средних вывода между собой. Некоторые телефоны с помощью перемычки распознают что подключены не к порту компьютера а к зарядному устройству и начинают заряжаться повышенным током (1000 мА вместо 500). Мне же пришлось разъем паять на обратную сторону платы зарядки. Основной нюанс — соблюдать полярность и постараться использовать для + провода красного цвета (любой светлый), для минуса синий(любой темный). В последующем выработанная привычка использовать разные цвета упрощает жизнь. Почитать о маркировке можно тут
Плата заряда аккумуляторов

Вариантов много, но все сводятся к применению одних и тех же микросхем а так же полевых транзисторов в качестве элемента отсечки аккумуляторов при разряде. Ах да, аккумуляторы я использовал без защиты.
Тут нужен будет паяльник для соединения плат между собой и аккумуляторов, а так же кусочки проводов небольшого сечения (длина небольшая, не критично).

Повышающий преобразователь

На ваш кус и цвет, любой повышающий до 5 Вольт и выдающий ток не менее 1 Ампер.
В плате используемой мной нет защиты от короткого замыкания на выходе, но я и использую устройство по прямому назначению, поэтому шанс спалить преобразователь практически отсутствует.
Небольшой недостаток — преобразователь потребляет без нагрузки 500мкА (0.5мА), Но что бы разрядить аккумуляторы потребуется 8000 часов. Можно пренебречь.
Так же не обошлось без паяльника. Припаянную плату я упаковал в кусочек термоусадочной трубки и сделал отверстие для светодиода — индикатора работы преобразователя. Нужно это было по той причине, что платы в корпусе ничем не фиксировались и необходимо было избежать замыкания.

Аккумуляторы



Рекомендую использовать из б/ушных батарей от ноутбуков, дешево и сердито.
Мой следующий повербанк будет на батареях от мертвого планшета.
Элементы фиксируем вместе и мажем автомобильным герметиком, далее соединяем контакты + к + и — к — , т е параллельно.
Тут есть СЕРЬЕЗНЫЙ МОМЕНТ! перед соединением необходимо ЭДС элементов привести к одному значению. Пусть оппоненты пишут, что все это ерунда и происки врагов, но на своем опыте убедился в необходимости балансировки. Для балансировки приготовил лампочку от фонарика 3.5 Вольта, но по работе меня отвлекли и про балансировку я успешно забыл. Спаял оба конца у элементов (пайка выполняется при наличии активного флюса или паяльной кислоты, просто залудить с канифолью будет проблематично). Долго прогревать место пайки нельзя — может выйти из строя аккумулятор. Дело сделано, жду когда сборка из акб остынет, но не тут то было, конструкция от нагрева начала обжигать руку, сначала я подумал, что паяльником так сильно прогрел или повредил, но до меня доперло — не сделал балансировку. быстро отпаял и соединил + с + через лампочку. По истечении примерно 3-4 часов проверил ток между элементами, он составил не более 5 мА, а это значит что аккумуляторы имеют одинаковую ЭДС и готовы для спаривания спайки.

дополнительные мелочи (USB)
Для завершения конструкции мне не хватало USB порта — взял его от какой то дохлой материнской платы. Выпаял вандальным способом — с помощью фена строительного.
Была мысль использовать сразу 2 USB порта и 2 платы преобразователей (раздельные каналы как и положено), но тупо не хватило места внутри корпуса. да и впоследствии наличие 2 го порта USB не было сильно востребовано.
Зафиксировано внутри все герметиком (кто любит клеевой пистолет — можно и им) Крышка приклеена и изготовлена так же как донышко.



Красить повербанк не стал, родной серый цвет корпуса вроде приемлемый, ничего не мешает отшлифовать и покрасить с баллончика.
После изготовления повербанка я задумался о том, что зря я поторопился. Можно было использовать комплект с дешевого повербанка и не изобретать велосипед, но тогда бы потребовались аккумуляторы с защитой.
варианты потрошить дешевую, использовать разные акб

Некоторые нюансы в процессе изготовления повербанка:
конструкция корпуса — применение дихлорэтана — ЯД

От оргстекла стружки тяжело убрать- прилипают (статика), аккумуляторы крайне желательно произвести селекцию из существующих элементов. Я использовал зарядное устройство Imax B6

2 цикла заряда-разряда током 1 Ампер показали ху из ху! Было приличное количество элементов с емкостью меньше 800 мАч, они пошли на утилизацию (на работе собирают и сдают). Пайку выполнять при наличии вентиляции. Аккумуляторы паять мощным паяльником, платы можно маломощным.

Испытания
Выдалась недавно мне поездка в город Волгоград на чемпионат России по радиоуправляемым планерам F3K. Вот тут то повербанк и пригодился. 32 часа в поезде это вроде и не много, но от нечего делать были просмотрены фильмы и сыграны игрушки на смартфоне и планшете. И если в первый день розетки в вагоне не были актуальны, то на второй день любого желающего подзарядиться ждала очередь в несколько часов =)

Повербанк я ставил на зарядку ночью когда все спали, поэтому никому не помешал и был доволен. Емкости повербанка хватало на просмотр фильма и последующей зарядки планшета как минимум на три четверти.

В гостинице ставил заряжаться на ночь, днем пользовался сам и давал другим. Полностью разряженный повербанк заряжается примерно за 5 часов. Емкость получилась около 4100 мАч. Ток разряда в зависимости от кабеля доходит до 1 Ампера. При зарядке индикатор горит красным, по окончанию заряда голубым. Как и у большинства плат контроллеров заряда 18650.
При разряде светится красный индикатор, но его практически не видно, не продумал конструкцию до конца.





Котэ куда же без нее



Заключение: есть с приемлемой ценой повербанки и с лучшими характеристиками, но наличие горы 18650 и желания приложить руки сделали свое дело. на свет появилась самоделка. Версия бета со своими недостатками. Мои запросы перекрывает полностью, дочь иногда в школу носит.
зы обзор дался тяжело, но интересно. Недочеты прошу указывать. Виноватых накажем. остальных поощрим. Пропущенные моменты будут разъяснены и сомнения рассеяны =)

Как собрать собственную литиевую батарею (часть 1 из 2)

Не забудьте также ознакомиться со второй частью этого руководства, ссылка здесь

В этом руководстве я шаг за шагом расскажу, как Я собираю 48-элементный литиевый аккумулятор из 18650 элементов. Я расскажу о механической конструкции, о том, как я сварил элементы, о настройке системы управления батареями и о кнопочном выключателе. Оставайтесь с нами, чтобы увидеть следующее видео, в котором я подробно расскажу об инженерной конструкции этой батареи.

1. Вот батарейки! Я выбрал Samsung 30Q 18650 Cells

2. Разложите батареи в лотке и измерьте напряжение каждой из них, чтобы убедиться, что ни одна из них не разряжена. Напряжение должно быть в пределах от 3 до 4 В.

3. Отметьте маркером положительный и отрицательный полюсы батарей для облегчения идентификации в дальнейшем.

4. Используйте удобные держатели для кювет 18650, чтобы скрепить все кюветы. Просто вдавите каждую ячейку в правильное положение.

5. Вставьте пластиковые держатели ячеек на противоположную сторону, чтобы полностью скрепить ячейки.

6. Используя держатель ячейки в качестве направляющей, отрежьте полоски никелевых шин по длине. Отрежьте полоски чуть короче ширины пластикового держателя. Никель режется обычными ножницами

7. Ячейки соединяются вместе с помощью точечной сварки. Сделайте несколько пробных сварных швов, чтобы убедиться, что никелевые полоски надежно закреплены на верхней части ячейки. Хороший сварной шов должен выдерживать рывок средней силы

8. Вот готовая часть аккумуляторной батареи. Ячейки сначала соединяются параллельно.Каждая ячейка должна иметь 2 точечных шва (каждый точечный шов делает 2 отметки). Сделайте 1 сварку на каждой ячейке и подождите около минуты, прежде чем приваривать вторую точку на ячейках, чтобы свести к минимуму тепловыделение.

9. Затем добавьте полоски никелевых шин, которые последовательно соединяют ячейки. Используйте тот же подход с одним сварным швом на ячейку, подождите минуту и ​​вернитесь, чтобы сделать второй сварной шов. При необходимости добавьте вторичную никелевую полосу к последовательному соединению, чтобы повысить токопроводящую способность.

10.Если аппарат для точечной сварки начинает делать плохие сварные швы или начинает выглядеть очень черным (окисленным), быстро дайте ему напильник. Наконечники для сварки сделаны из меди, так что они быстро очищаются.

11. Завершите сварку остальных ячеек аналогичным образом. Легче собрать пакет из более мелких секций и соединить их только в самом конце.

12. Положите никелевые полоски на последнюю группу параллельных элементов батареи (это необходимо сделать как для положительного, так и для отрицательного выходных концов). Используя малярный скотч, снимите шину.

13. Припаяйте выходные провода к этим шинам. Мы использовали ленточный метод, так как при пайке выделяется много тепла, а тепло вредно для элементов. Выполняя этот шаг в автономном режиме, мы не рискуем повредить клетки.

14. Точечная сварка на этом конце соединения батареи.

15. Проверьте напряжение батареи от начала до конца, чтобы убедиться, что оно соответствует ожидаемому. Если это не правильное напряжение, пройдитесь по всем соединениям и убедитесь, что ничего не пропущено.

16.Припаяйте выходное соединение батареи к системе управления батареями (BMS). BMS следит за тем, чтобы элементы заряжались и разряжались, не повреждая аккумулятор.

17. Подсоедините все балансировочные линии BMS к последовательным соединениям батареи

18. Их необходимо будет припаять, поэтому убедитесь, что провод подсоединен далеко от концов элемента, чтобы свести к минимуму поглощение тепла аккумулятором. 18650 ячеек.

19. Начинает походить на батарейный блок! В этот момент электронный переключатель был подключен последовательно с выходными линиями, чтобы можно было включать и выключать весь блок.Вы заметите, что я заклеил концы батареи малярной лентой, это сделано для уменьшения короткого замыкания элементов, если я случайно уроню инструмент или что-нибудь проводящее на концы элементов.

20. Чтобы вещи лучше скреплялись, завяжите рюкзак в нескольких местах молниями. Это удерживает все провода в натянутом состоянии и обеспечивает дополнительную механическую поддержку.

21. На последних выходных линиях припаяйте разъем, который будет использоваться. Убедитесь, что достаточное количество припоя поступает в соединение. Паяльнику потребуется некоторое время, чтобы нагреть разъем и кабель, так как они оба довольно большие.

22. Наденьте термоусадку на концы, чтобы снизить риск короткого замыкания, а также обеспечить некоторую разгрузку при пайке. Цветная термоусадка также поможет определить положительный и отрицательный выходы.

23. Используйте большой кусок термоусадки по всей упаковке в качестве последнего слоя защиты. Это гарантирует, что концы ячейки не замкнут на посторонние предметы, и обеспечивает дополнительную механическую поддержку.

24. Установите новую батарею!

Часть 2:

Хотите узнать подробности и инженерные решения, лежащие в основе сборки? Прочтите часть 2 этой статьи, где я подробно расскажу о дизайне.

Ссылки

(Amazon являются партнерскими ссылками и не будут стоить вам ничего, но помогут мне создавать новый контент):

Spot Welder (использовал именно этот для сборки!): https:// amzn.to/2QvoyAL

Малая упаковка никелевых полосок (этот размер идеально подходит для держателей ячеек): https://amzn.to/2Qpcl0o

Большая упаковка никелевых полосок (этот размер идеально подходит для ячеек): https://amzn.to/2EBN1zz

Держатели ячеек: https://amzn.to/2EBNG3Y

Разъем XT90 (используется в этой сборке): https://amzn.to/2KiQneq

Индикатор заряда батареи: https://amzn.to/2VWeEJM

Порт зарядки: https: //amzn.to/2YX6EKl

Провод 16AWG: https://amzn.to/2W2tsGw

Провод 14AWG: https://amzn.to/2MgYhIc

Провод 90AWG3 https://amzn.to/2MgYhIc

Провод3 https://amzn.to/2MgYhIc

Провод3 amzn.to/2YUFC6b

Провод 10AWG: https://amzn.to/30RJgzF

Провод 8AWG: https://amzn.to/ 2MiThCH

22AWG для сигнальных линий: https://amzn.to/2W2tsGw

Электронный переключатель: https://amzn.to/2VWAufS

2 Батарея: https://amzn.to/2VWAufS

2 0s /www.imrbatteries.com/samsung-30q-18650-3000mah-15a-flat-top-battery/

Удивительная книга аккумуляторов DIY: https://amzn.to/2MoFEC1

Не забудьте проверить часть 2 этого руководства, ссылка здесь

18650%20battery%20case%20diy Цена [Апрель 2022] Найдено 564 Продается

$ 19.97 Новый

Бесплатная доставка.

Пробиотики 60 миллиардов КОЕ — пробиотики для женщин, пробиотики для мужчин и взрослых, натуральные, срок годности…

$ 10,44 Новый

Бесплатная доставка.

OXO Good Grips 3-в-1 слайсер для авокадо, зеленый

$ 27,97 Новый

Бесплатная доставка.

Масло для ухода за кожей Bio-Oil, масло для тела от шрамов и растяжек, рекомендовано дерматологами, не вызывает угревой сыпи…

$ 34,99 Новый

Бесплатная доставка.

Беспроводная перезаряжаемая машинка для стрижки волос и триммер Wahl Color Pro — простые расчески с цветовой кодировкой — для мужчин…

$ 32,91 Новый

Бесплатная доставка.

Цифровой аппарат TENS 7000 TENS с принадлежностями — мышечный стимулятор TENS Unit при болях в спине, общая боль…

$ 19.96 Новый

Бесплатная доставка.

Philips Norelco Multigroomer All-in-One Trimmer Series 3000, мужской набор для ухода за бородой, 13 предметов,…

$ 16,29 Новый

Бесплатная доставка.

Duracell — Щелочные батареи CopperTop AA — долговечные, универсальные батарейки Double A для бытовых…

$ 7,98 Новый

Бесплатная доставка.

Welch’s Fruit Snacks, фруктовая смесь, без глютена, оптовая упаковка, 0 шт.Индивидуальные одноразовые пакеты по 9 унций, 40 шт.

$ 867,84 Новый

Бесплатная доставка.

Коптильня Oklahoma Joe’s Longhorn с обратным потоком

$ 14,84 Новый

Бесплатная доставка.

Ассорти конфет из молочного шоколада HERSHEY’S, KIT KAT и REESE’S, пасхальный подарок, разнообразная коробка на 27,3 унции (18…

Узнайте, как собрать самодельный литий-ионный аккумулятор 18650

Одно неверное движение, одна смещенная батарея, один неверный точечный сварной шов, и вы окажетесь перед настоящей бомбой.Поэтому, пожалуйста, не пытайтесь повторить это дома. Практикуйтесь годами с двумя 18650. Только потом можно переходить на три 18650. Без шуток.

Вот забавное замедленное видео взрыва 18650. (Опять же, есть много способов, которыми они могут взорваться, это только один.)

В любом случае…

Инженер-механик Адам Бендер составил подробное руководство о том, как создать литий-ионный аккумулятор, используя ряд элементов 18650 и какая-то хитрая инженерия.

«Я шаг за шагом расскажу, как я собираю 48-элементный литиевый аккумулятор из 18650 элементов.Я расскажу о механической конструкции, о том, как я сварил элементы, о настройке системы управления батареями и о кнопочном выключателе».

Конструкция литиевого аккумуляторного блока Адама Бендера состоит из ряда элементов 18650, соединенных вместе последовательно и параллельно с помощью точечных сварных шин, с дополнительной системой управления батареями для защиты (BMS). (📷: Адам Бендер)

Его сборка довольно проста и начинается с размещения элементов Samsung 30Q 18650 в ряд пластиковых держателей и соединения их вместе, образуя как параллельные, так и последовательные группы.Верхняя и нижняя части держателей ячеек также служат удобными направляющими для резки никелевых шин для электрических соединений. Их, в свою очередь, затем обрезают по размеру и приваривают точечной сваркой (поверх пайки), чтобы свести к минимуму распределение тепла, которое может сократить срок службы литий-ионных элементов.

Точечная сварка шин вместе локализует тепло, а не распределяет его по большой площади во время пайки. (📷: Адам Бендер)

Когда сварка завершена (как на верхней, так и на нижней шинах), медные выходные провода припаиваются к шинам на каждом конце сборки батареи, что делается до точечной сварки с батареей.Чтобы защитить аккумуляторную батарею, Бендер внедрил BMS (систему управления батареями) для защиты батареи при зарядке/разрядке, поскольку литий-ионные батареи имеют тенденцию выходить из строя при разрядке ниже 3 В или при зарядке выше 4,2 В.

На этом этапе аккумуляторный блок скрепляется молниями в определенных точках, чтобы сохранить аккуратность проводки и обеспечить некоторую механическую поддержку. Аккумулятор затем помещается в термоусадочную пленку для последнего слоя защиты, а также для защиты от посторонних предметов, которые могут вызвать короткое замыкание.Тем, кто заинтересован в воспроизведении литий-ионной батареи, Бендер предоставляет подробное описание своего проекта в серии из двух частей, которую можно найти по ссылке вверху.

18650 Корпус батареи Введение_Аккумулятор Greenway

Во время морских операций аккумуляторы играют неоценимую роль: либо в качестве резервного источника питания для обеспечения непрерывности работы, либо в качестве основного источника питания ваших ключевых систем в случае сбоя питания. Это явно требует, чтобы ваши батареи были постоянно важны.Это означает, что аккумуляторные шкафы 18650 должны всегда храниться и надежно закрепляться. Если батареи являются единственным источником питания, приятно знать, что непрерывность ваших ключевых систем, например, ваши батареи закрыты коробкой или корпусом. В случае сбоя питания не предвидится.

Есть несколько веских причин для выбора аккумуляторного корпуса 18650. Во-первых, они взрывобезопасны и подходят для использования в зонах с опасностью взрыва газа в зонах 1 или 2 максимальной защиты в самых суровых условиях эксплуатации.Они также лицензированы для использования с литиевыми батареями 18650 и полимерно-литиевыми батареями. Внешняя коробка или корпус аккумуляторов доступны либо из стали с горячим цинкованием, либо из нержавеющей стали, чтобы обеспечить уровень защиты аккумуляторов, соответствующий вашим конкретным потребностям. Внутри при необходимости также предоставляется нестатическая облицовка из ПВХ. Наконец, что не менее важно, некоторые взрывозащищенные крышки аккумуляторных батарей или корпусы являются почти всеми возможными условиями окружающей среды, которые можно использовать для защиты аккумуляторов 18650.

Ниже приведены некоторые аккумуляторные корпуса для аккумуляторов 18650;

Ящики серии M представляют собой ящики для установки на столб с новым местом для хранения и полированной порошковой отделкой.

Коробки серии F представляют собой экономичные решения для размещения от одной до четырех аккумуляторов поддерживаемого оборудования.

Блоки серии ИБП предназначены для приложений с системами резервного питания с двумя отдельными блоками, один с системной батареей, а другой для электроники.

В корпусах серии WF предусмотрены более широкие задние панели для дополнительных устройств поддержки аккумуляторов.

Большая силовая электроника и аккумуляторные ящики достаточно велики для открывания спереди и размещения.

Специально для наших клиентов коробки изготавливаются по специальному заказу, и мы можем спроектировать и создать коробку различных размеров и стилей.

Лучший способ установки аккумуляторов 18650

Я сконструировал коробку для аккумулятора 18650, чтобы предотвратить непреднамеренное укорачивание, и использую Autodesk 360 Fusion для разработки упаковки для моего аккумуляторного блока.Батарейный блок имеет открытые никелевые полоски вокруг батареи. Коробка или корпус состоит из двух частей: основной и верхней крышки соответственно.

Для печати компонентов я использовал свой 3D-принтер CrealityCR-10S и зеленый филамент PLA 1,75 мм. На печать основного корпуса у меня ушло примерно 6,5 часов, а на покраску верхней крышки — примерно 1,2 часа.

Предназначен для печати корпуса аккумулятора;

Скорость: 70 мм/с

Высота слоя: 0.3

Плотность заполнения: 100%

EXT: 205°C

Температура кровати: 65 °C

Взрывозащищенные аккумуляторные контейнеры 18650 предназначены для безопасного и эффективного размещения и защиты литиевых аккумуляторов от оперения и никеля. Снаружи мы даем вам возможность жить в суровых условиях окружающей среды, с которыми вы сталкиваетесь на своих морских платформах, в то время как внутри предпочтительно размещаются батареи, поддерживающие важные резервные или основные системы.

Стандартные корпуса батареи 18650

В большинстве автономных промышленных систем солнечной энергии, таких как те, которые используются в топливно-газовых установках и системах управления дорожным движением, используются батареи или батареи, которые требуют жилого пространства, защищают от непогоды и сохраняют его сухим и безопасным. Это место называется «аккумуляторным отсеком» или чем-то вроде вентиляционной коробки из алюминия, стекловолокна или нержавеющей стали.Этот продукт может быть более известен как «коробка для солнечной батареи», но также известен как «коробка для полярной батареи». Многие аккумуляторные панели достаточно велики, как аккумуляторные панели, и обычно изготавливаются из мощеного металла, особенно в батареях 18650.

Корпуса аккумуляторов защищают от непогоды и кражи аккумуляторов. Аккумуляторные ящики также имеют функцию запирающих механизмов, которые защищают неуполномоченных лиц от потенциальной опасности поражения электрическим током, если они управляют вашим оборудованием.

Батарейные шкафы/коробки или корпуса также могут быть установлены на полу, и их можно использовать внутри и снаружи помещений. Однако очень важно точно и грамотно подобрать корпус для своего аккумулятора.

Заключение

Таким образом, делается вывод о том, что очень важно иметь корпус или коробку лучшего и хорошего качества, которые могут защитить вашу батарею и сделать ее пригодной для длительного использования, то есть, таким образом, срок службы батареи увеличивается.Так как аккумуляторы 18650 дороговаты, то и батарею необходимо защищать, чтобы не потерять свои деньги. Если он выйдет из строя, то его ремонт и обслуживание или замена на другой аккумулятор будет стоить очень дорого. Вот почему лучше принять корректирующие меры, а не превентивные меры, и купить батарейный отсек во время покупки батареи.

Держатель литий-ионной батареи 18650 (1S2P) с 2,6″ длиной 20AWG и печатной платой

 Особенность
  • 18650 держатель батареи с модулем печатной платы, предназначенный для изготовления 3.Аккумулятор Li-Ion 18650 7 В в 1 серии 2 Параллельная конфигурация с током 5,0 А, ограниченным установленной печатной платой
    • Ватт-час аккумуляторной батареи = 3,7 В x емкость элемента
  • Каждый держатель рассчитан на 2 стандартные (плоские) ячейки 18650 (НЕ используйте ячейки с кнопками)!
 Защита
  • Печатная плата (ограниченный ток 5,0 А, № по каталогу производителя PCM-L01S03-375), установленная на передней поверхности для защиты аккумулятора от
    • Перезаряд (>4.2В)
    • Переразряд (<2,5 В)
    • Перегрузка (>5,0 А)
    • Короткие замыкания
Терминал
  • 2,6 дюйма длиной 20AWG для клеммы зарядки/разрядки
 Сопутствующие товары
  • Необходимо использовать интеллектуальное зарядное устройство на 3,7 В, указанное ниже, для подзарядки аккумуляторной батареи
  • Нужен разъем для самостоятельной сборки? Пожалуйста, закажите здесь
 Материал
Цвет
 Размеры (ДхШхВ)
  • 80мм(3.14 дюймов x 42 мм (1,7 дюйма) x 18,6 мм (0,7 дюйма)
Вес
 Температура
  • Температура хранения: 25°C (77°F, комнатная температура)
  • Макс. рабочая температура: 80°C (176F)
Чертеж
 Предупреждение
  • Этот держатель батареи предназначен только для стандартной батареи 18650 (плоская верхняя часть)!
  • Пожалуйста, не удаляйте плату, установленную на держателе батареи.
  • Этот держатель батареи предназначен только для аккумуляторной батареи 1S2P. Пожалуйста, не комбинируйте держатель батареи для последовательного/параллельного соединения.
  • После вставки батарей необходимо подключить зарядное устройство, чтобы включить плату. В противном случае вы получите «нет» выходных данных с печатной платы!
  • Литий-ионный аккумулятор
  • может взорваться при неправильном использовании. Мы не несем ответственности за любой ущерб или убытки, вызванные неправильным использованием
  • .
  • Всегда внимательно заряжайте аккумулятор. Аккумуляторный блок должен быть размещен в пожаробезопасном месте во избежание несчастных случаев
  • Перед подключением батареи к устройству проверьте полярность батареи.Никогда не выполняйте подключение с неправильной полярностью.
  • Предупреждение о безопасности см. по ссылке здесь

Как сделать держатель для батареи 18650: изготовление, подключение и работа?-battery-knowledge

Технологии развиваются с течением времени, то же самое касается и электрических устройств. Развитие не проходит без последствий. Инструменты могут быть более совершенными, но за счет огромной мощности. Более значительная мощность означает большую мощность, но что, если у нас их нет? Здесь в игру вступает держатель батареи.Если вы создадите свой держатель батареи, вы сможете генерировать более значительную мощность и емкость, не прибегая к помощи профессионалов. В этой статье мы расскажем все о держателе батареи 18650, от его изготовления до проверки, работает он или нет.

Как сделать самодельный держатель батареи?

Прежде чем мы начнем с самодельного держателя батареи 18650, давайте обсудим основные сведения о держателе батареи. Что такое держатель батареи?

Как было сказано в начале, аккумуляторный держатель – это решение для тех, кому нужна более значительная мощность и большая емкость.Это инструмент, который может соединить батареи в одну и объединить все возможности ячейки.

Самый близкий пример, который мы можем сделать, это пульт дистанционного управления. Пульты дистанционного управления всегда имеют секцию для батареек сзади. Деталь объединяет две ячейки, чтобы пульт дистанционного управления работал. Держатель батареи точно такой же, за исключением того, что у вас может быть более двух батарей. Вы можете использовать любое количество батарей, но люди обычно используют батареи в четном количестве, например, две или четыре.

Низкотемпературный большой ток Блок питания аварийного пуска 24 В Спецификация батареи: 25.2V28Ah (литиевая батарея), 27V300F (блок суперконденсаторов) Температура зарядки: -40℃~+50℃ Температура разрядки: -40℃~+50℃ Пусковой ток: 3000A

Держатели аккумуляторов можно приобрести в магазинах электротоваров. Перед покупкой необходимо убедиться, что держатель батареи подходит для ваших нужд. Убедитесь, что вы спросили продавца, предназначен ли держатель батареи для параллельных или последовательных соединений. После того, как вы узнаете функцию держателя, вы можете его приобрести.

Если вам лень ходить по магазинам в вашем районе, вы всегда можете сделать держатель для батареек самостоятельно.Во-первых, вам нужно получить инструменты, если вы хотите знать, как сделать держатель батареи 18650. Инструменты:

● Батарейки 18650 по вашему желанию

● Универсальная медная печатная плата

● Скрепки (те, что для офиса)

● Универсальные булавки

● Плоскогубцы

● Микрокнопка переключатель

●Паяльник

Инструменты не обязательно должны быть дорогими. Вы должны убедиться, что качество достойное, чтобы предотвратить ненужные проблемы.

Когда у вас есть инструменты, пора приступить к работе с держателем батареи 18650. Вот как это сделать:

1. Сделайте букву «S» из скрепок.

2. Разрежьте скрепки с помощью плоскогубцев, чтобы сделать две буквы «U» из скрепок. Один набор U-образных зажимов используется для одной батареи.

3. Сделайте второй набор «U» из другого зажима. Убедитесь, что размер соответствует количеству батарей, которые вы планируете использовать.

4. Обрежьте доску по своему желанию.Убедитесь, что все ваши батареи подходят к доске.

5. Вставьте U-образные зажимы на концах медных плат.

6. Убедитесь, что зажимы закрывают батареи, поэтому измерьте длину батарей.

7. Как только вы узнаете размер ячейки, поместите другие U-образные зажимы на другую сторону платы.

8. Припаяйте зажимы так, чтобы они были хорошо прикреплены к плате. Убедитесь, что зажимы никак не повлияют на медную плату.

9.Соберите прямую линию из оставшихся зажимов (не используемых для U-образных зажимов).

10.Присоедините прямые зажимы к концам припаянных зажимов. Если вы все сделаете правильно, то получится прямоугольная форма.

11. Возьмите переключатель и подключите его к одному из зажимов.

12.Добавьте штифты. Они будут мостом между устройствами к аккумулятору.

13. Подсоедините один контактный разъем к переключателю. Что касается другого контакта, подключите его к клемме держателя. Для этого можно использовать изолированный провод

. Низкая температура Высокая плотность энергии Прочный полимерный аккумулятор для ноутбука Спецификация батареи: 11.1В 7800мАч -40℃ 0.2C пропускная способность ≥80% Пыленепроницаемость, устойчивость к падению, защита от коррозии, защита от электромагнитных помех

И это все! Вы только что сделали свой собственный держатель батареи!

Как подключить аккумуляторы 18650?

Аккумуляторы 18650 легко подключить к держателю. Если вы выполнили шаги, описанные выше, ваша батарея подойдет к держателю батареи. Если он подходит к держателю, он плавно войдет в держатель батареи. Включите выключатель, и все сделано правильно, свет будет гореть.Поздравляем!

Что делать, если не работает? Не волнуйтесь; проблемы не являются проблемами, которые нельзя решить. Это могут быть не проводящие электричество провода из дешевого материала. Итак, убедитесь, что у вас есть материалы с отличными стандартами для держателя батареи. Они не должны быть дорогими, если они могут выполнять свою работу должным образом.

Как работает держатель батареи 18650?

Вам должно быть интересно, как можно легко использовать простые бытовые инструменты в качестве силы.Все благодаря системе держателя батареи. Если вы подключите батареи параллельно, вы получите только то, что это дает. Например, аккумулятор имеет 3,7А и 10А. Если подключить их параллельно, то получится тот же вольт и 30А.

Однако, если поставить батареи последовательно, то получится более высокое напряжение. Так что, если вы поставите батареи из примера последовательно, вы получите как минимум 11,1 В и 10 А. Это идеально подходит для тех, кто хочет получить больше напряжения, несмотря на ограничения своих ячеек.

Закрытие

Сделать собственный держатель батареи 18650 не так уж сложно, не так ли? Это может быть сложно в первый раз, но как только вы сделаете это успешно, вы будете увлечены этим. Ведь нет ничего лучше, чем создать что-то из обрезков и сырья.

Как только вы закончите, вы можете пойти дальше и сделать больше. Тем не менее, вы должны принять меры предосторожности. Убедитесь, что вы находитесь на открытом пространстве или в поле, и используйте рубашку с длинными рукавами. Шаги могут быть хлопотными, но они необходимы для вашей собственной безопасности.Как только вы экипируете себя надлежащими мерами безопасности, не стесняйтесь делать столько держателей батарей 18650, сколько хотите!

DIY 18650 Литий-ионный аккумулятор — Знания

Источник: instructables.com самая многообещающая химия из всех батарей. Большинство аккумуляторов, используемых в ноутбуках, радиоуправляемых игрушках, дронах, медицинских устройствах, электроинструментах, электронных велосипедах и электромобилях (EV), основаны на 18650.Это один из наиболее зрелых доступных литий-ионных форматов, он производится в больших объемах и имеет низкую стоимость за ватт-час.

Аккумулятор 18650 (диаметр 18 мм и длина 65 мм) относится к классу литий-ионных аккумуляторов по размеру. Он такой же формы, но немного больше, чем аккумулятор AA. Батареи типа АА для сравнения иногда называют батареями 14500, потому что они имеют диаметр 14 мм и высоту 50 мм.

Ранее я сделал генератор солнечной энергии, который до сих пор отлично работает.Но главная проблема — это его вес, он действительно тяжелый. Основной вес солнечного генератора связан с тяжелой свинцово-кислотной батареей внутри него. Поэтому я решил сделать легкий и компактный литий-ионный аккумулятор 18650.

В этом руководстве я покажу вам, как сделать аккумуляторную батарею 18650 для таких приложений, как: Power Bank, солнечный генератор, электровелосипед, электрическая стена и т. Д. Принцип очень прост: просто объединить количество ячеек 18650. последовательно и параллельно, чтобы сделать большую упаковку и, наконец, обеспечить безопасность, добавив к ней BMS.

В конце этого проекта я напечатал на 3D-принтере специальный корпус для аккумуляторной батареи.

Отказ от ответственности: Я не могу нести ответственность за любую потерю имущества, ущерб или гибель людей, если это произойдет. Это руководство было написано для тех, кто знаком с технологией перезаряжаемых литий-ионных аккумуляторов. Пожалуйста, не пытайтесь делать это, если вы новичок. Оставайтесь в безопасности.


Шаг 1: Необходимые детали и инструменты

Требуемые детали:

1.18650 Батарея (GearBest/Amazon)

2. BMS (Banggood/Amazon)

3. Ni Strips (Banggood/Amazon)

4. Индикатор уровня заряда батареи (Banggood)

6. Гнездо постоянного тока (Banggood/Aliexpress)

7. Держатель батареи 18650 (Banggood)

8. Винты 3M x 10 мм (Banggood/Aliexpress)

Используемые инструменты

5) 2 1. Точечная сварка (Maz000902) 2. 3D-принтер (Creality CR10S)

2.Инструмент для зачистки проводов/резак ( Amazon )

3. Вентилятор горячего воздуха ( GearBest )

3. Мультиметр ( Amazon )

5. Зарядное устройство для ионно-литиевых аккумуляторов ( GearBest )

Оборудование для обеспечения безопасности:

(

Google Safety0s)

2. Электрические перчатки ( Amazon)

Шаг 2. Выбор подходящих элементов 18650 для аккумуляторной батареи

На рынке можно найти множество типов элементов 18650 по цене от 1 до 10 долларов, но какие из них являются лучшими ? Я настоятельно рекомендую покупать ячейки 18650 таких брендовых компаний, как Panasonic, Samsung, Sanyo и LG.Эти ячейки имеют хорошо задокументированные рабочие характеристики и отличный контроль качества. Аккумуляторы известного бренда 18650, как правило, дороги, но если вы планируете использовать их в течение длительного времени, они того стоят.

Не покупайте ячейки со словом FIRE в названии, такие как Ultrafire, Surefire и Trustfire. На самом деле эти элементы являются просто заводским браком, приобретенным такими компаниями, как Ultrafire, и переупакованы в их собственную фирменную упаковку. Многие использованные батареи повторно упаковываются как новые и имеют белую маркировку.Они продают батарею с маркировкой емкостью до 5000 мАч, но на самом деле их емкость находится в диапазоне от 1000 до 2000 мАч. Еще одна серьезная проблема с этими дешевыми элементами 18650 заключается в высоком риске взрыва при перегреве во время зарядки или разрядки.

В этом проекте я использовал зеленые аккумуляторы Panasonic 18650B емкостью 3400 мАч от GearBest.

Шаг 3: Выбор подходящих батарейных лент

Чтобы сделать батарейный блок, вы должны соединить элементы 18650 вместе с помощью никелевых полосок или толстой проволоки.Обычно для этого широко используются никелевые полоски. Как правило, на рынке доступны два типа никелевых полос: стальные никелированные полосы и полосы из чистого никеля. Я предложу купить чистый никель. Это немного дороже, чем никелированная сталь, но имеет гораздо более низкое сопротивление. Низкое сопротивление означает меньшее выделение тепла во время зарядки и разрядки, что приводит к увеличению срока службы батареи.

Никелевые полоски бывают разных размеров и длины. Выбирайте полоски в соответствии с текущим рейтингом.

Шаг 4: Точечная сварка или пайка

У вас есть два варианта соединения элементов 18650: 1. Пайка 2. Точечная сварка

Лучший выбор всегда точечная сварка, но точечная сварка намного дороже Паяльник хорошего качества.

Пайка :

Вы должны знать, почему точечная сварка предпочтительнее пайки. Проблема пайки в том, что к ячейке прикладывается много тепла, которое не рассеивается очень быстро. Это усиливает химическую реакцию в клетке, которая повреждает работу клетки.В конечном итоге вы потеряете некоторую емкость и жизнь клеток.

Но если вы не заинтересованы в покупке дорогостоящего аппарата для точечной сварки, вы можете припаять никелевые контакты к ячейке, соблюдая некоторые меры предосторожности и хитрости:

1. Чтобы минимизировать время контакта вашего паяльника с ячейкой, убедитесь, что поверхность достаточно затерта, и вы используете большое количество флюса, чтобы обеспечить быстрое течение припоя.

2. Лучше иметь качественный утюг высокой мощности (минимум 80 Вт) с хорошей теплоемкостью, чтобы он мог быстро доставлять тепло к суставу, чтобы вам не приходилось держать утюг на батарее целую вечность тепло просачивается в него, вызывая повреждение аккумулятора.

Точечная сварка :

Причина, по которой мы используем точечную сварку, заключается в том, что она надежно соединяет ячейки вместе, не нагревая их. В настоящее время на рынке доступны два класса аппаратов для точечной сварки: любительский и профессиональный. Приличный аппарат для точечной сварки для хобби стоит от 200 до 300 долларов, тогда как хороший профессиональный класс может стоить примерно в десять раз больше. Поэтому я предлагаю купить аппарат для точечной сварки для хобби в любом интернет-магазине, например: Banggood, Aliexpress или eBay. с помощью SUNKKO 709A 1.Аппарат для точечной сварки мощностью 9 кВт от Banggood.

Шаг 5: Проверьте напряжение элемента

Перед параллельным подключением элементов сначала проверьте напряжение отдельных элементов. будет течь от ячейки с более высоким напряжением к ячейке с более низким напряжением. Это может повредить ячейки и даже привести к возгоранию в редких случаях.

Если вы используете совершенно новые элементы питания, напряжение элемента составляет около 3.5 В до 3,7 В, вы можете соединить их вместе, не беспокоясь о многом. Но если вы собираетесь использовать старую батарею для ноутбука, убедитесь, что напряжение элементов почти одинаковое, в противном случае зарядите элементы до того же уровня напряжения, используя хорошее зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов. Я использовал свое зарядное устройство Nitecore SC4 для зарядки всех 18650. клетки перед их объединением.

Шаг 6: Емкость и напряжение аккумуляторной батареи

Чтобы изготовить аккумуляторную батарею, необходимо сначала определить номинальное напряжение и емкость аккумуляторной батареи.Либо это будет в вольтах, мАч/Ач или Втч. Вы должны соединить элементы параллельно, чтобы достичь желаемой емкости (мАч), и соединить такую ​​параллельную группу последовательно, чтобы получить номинальное напряжение (Вольт).

Для этого проекта требования: 11,1 В и 17 Ач Аккумуляторный блок

Спецификация используемых элементов 18650: 3,7 В и 3400 мАч

Емкость (мАч):

Желаемая емкость аккумуляторного блока = 17 Ач или 17000 мАч.

Емкость каждой ячейки = 3400 мАч

Количество ячеек, необходимых для параллельного соединения = 17000 / 3400 = 5 шт. пакет».Когда 5 ячеек соединены параллельно, в конечном итоге вы получите одну ячейку с более высокой емкостью (например, 4,2 В, 17000 мАч)

Напряжение (В):

Желаемое номинальное напряжение аккумуляторной батареи составляет 11,1 В.

Номинальное напряжение каждой ячейки = 3,7 В

Количество ячеек, необходимых для последовательного соединения = 11,1 / 3,7 = 3 шт. Пакет 3S».

Итак, мы должны соединить 3 параллельные группы (по 5 ячеек в каждой группе) последовательно, чтобы получился аккумулятор.

Окончательная конфигурация блока обозначена как «блок 3S5P» с окончательной спецификацией 11,1 В, 17 Ач.

Шаг 7: Сборка элементов 18650

Из предыдущего шага становится ясно, что наша аккумуляторная батарея состоит из 3 параллельных групп, соединенных последовательно (3 x 3,7 В = 11,1 В), и каждая параллельная группа имеет 5 ячейки ( 3400 мАч x 5 = 17000 мАч). Теперь нам нужно правильно расположить 15 ячеек для электрического соединения между ними и с платой BMS.

Поместите первую параллельную группу ячеек (5 шт.) положительной стороной вверх, затем положите вторую параллельную группу отрицательной стороной вверх и, наконец, последнюю параллельную группу положительной стороной вверх.Для лучшего понимания вы можете увидеть картинку выше.

Вы можете собрать элементы, чтобы сделать пакет, используя горячий клей или используя пластиковый держатель батареи 18650. Я использовал пластиковые держатели/прокладки 18650 для сборки 15 ячеек. Основные преимущества использования этих держателей ячеек:

1. Вы можете сделать индивидуальную упаковку любого размера в соответствии с вашими требованиями. Это похоже на решение головоломки.

2. Обеспечивает пространство между ячейками, что позволяет проходить свежему воздуху и легко охлаждать батарею.

3. Это делает ваш аккумулятор прочным и надежным.

4. Он обеспечивает защиту от вибрации для вашего аккумуляторного блока.

Шаг 8: Точечная сварка никелевых полос

Теперь пришло время узнать процедуру использования аппарата для точечной сварки (я говорю о аппарате для точечной сварки, который я использовал в этом проекте). У аппарата для точечной сварки есть три варианта сварки: фиксированная сварочная головка, фиксированная сварочная головка с ножным переключателем, подвижная ручка для точечной сварки с ножным переключателем. Я предпочитаю использовать второй вариант.Перед сваркой необходимо подготовить никелевые полосы и сварщика.

Отрежьте никелевые полоски:

Положите никелевую полоску поверх 5 ячеек (параллельно), убедившись, что она покрывает все клеммы ячеек, оставьте 10-миллиметровые лишние полоски для соединения ее с BMS, а затем отрежьте ее. Для последовательного соединения отрежьте маленькие никелевые полоски, как показано на рисунке. Вам понадобится четыре длинных полоски для параллельного соединения и 10 маленьких полосок для последовательного соединения.

Подключите отрицательную клемму первой параллельной группы к положительной клемме второй группы, а затем отрицательную клемму второй группы к положительной клемме третьей группы.

Сварка аккумуляторных полос :

Этот аппарат для точечной сварки можно использовать для сварки полос из чистого никеля, а также полос из никелированной стали. Вы должны отрегулировать импульс сварщика и ручку тока в соответствии с толщиной никелевых полос.

Для никелевых полос толщиной 0,15 мм нажмите ручку импульса 4P и ручку тока в положение 4–5. Аналогично для никелевой ленты толщиной 0,2 мм нажмите ручки импульса 4P, 6P и ручку тока в положение 7–8. Убедитесь, что сварочная ручка сжата. никелевой полоской и клеммой аккумулятора, затем нажмите педаль.Вы заметите небольшую искру и две точки на полоске.

Успешная сварка :

Качество сварки можно проверить, потянув за никелевую полоску. Если он не отрывается от нажатия рукой или требует большой силы, то это хороший сварной шов. Если вы можете легко отклеить его, то вам придется увеличить ток.

Безопасность :  Перед началом точечной сварки всегда надевайте защитные очки.

Шаг 9: Добавление BMS

Система управления батареями (BMS) — это любая электронная система, которая управляет блоком литиевых батарей, основные функции которой

1.Контролирует все параллельные группы аккумуляторной батареи и отключает ее от источника питания при полной зарядке (около 4,2 В)

2. Равномерно балансирует напряжение всех элементов

3. Не допускает перегрузки аккумуляторной батареи. выписан.

Два важных параметра, необходимых для покупки BMS: i) Количество последовательно соединенных ячеек — например, 2S / 3S / 4S

ii). Максимальный ток разряда — около 10 А/20 А/25 А/30 А

Для этого проекта я использовал плату BMS 3S и 25A.Ниже приведены характеристики этой BMS:

Диапазон перенапряжения: 4,25–4,35 В ± 0,05 В

Диапазон перенапряжения при разрядке: 2,3–3,0 В ± 0,05 В

Максимальный рабочий ток: 0–25 А

Рабочая температура: — 40℃ ~ +50℃

Как подключить?

Подключите BMS, как показано на схеме подключения. BMS имеет четыре площадки для пайки: B-, B1, B2 и B+. Вы должны подключить первую параллельную шину отрицательных клемм группы к B-, а шину положительных клемм к B1. .Точно так же третья параллельная групповая шина отрицательных клемм к B2 и шина положительных клемм к B+.

Вы можете приварить никелевые полоски к BMS или припаять к печатной плате. Я предпочел припаять никелевые полоски к печатной плате для прочного соединения. оловяньте все контактные площадки, нанеся небольшое количество припоя, а затем припаяйте их вместе.

Кредит: схема подключения взята со страницы продукта Banggood.

Шаг 10. Корпус, напечатанный на 3D-принтере

Аккумуляторный блок окружен никелевыми полосками, чтобы избежать случайного короткого замыкания. Я разработал для него корпус. Я использовал Autodesk Fusion 360 для проектирования корпуса для своего аккумуляторного блока. Корпус состоит из двух частей: основного корпуса и верхней крышки. Файлы .STL можно загрузить с Thingiverse.

Я использовал свой 3D-принтер Creality CR-10S и зеленую нить PLA 1,75 мм для печати деталей. На печать основной части у меня ушло около 6,5 часов и около 1.2 часа на печать верхней крышки.

Мои настройки:

Скорость печати: 70 мм / с Уровень

Высота: 0.3

Плотность наполнения: 100%

Температура экструдера: 205 DEGC

Кровать Temp: 65 Degc

Шаг 11: проводка Компоненты

Обычно стандартная батарея имеет только две клеммы для подключения нагрузки и для зарядки батареи. Кроме того, я добавил индикатор уровня заряда батареи, чтобы видеть уровень заряда батареи, когда это необходимо.Я использовал 5-мм разъем постоянного тока (12 В / 3 А) для ввода / вывода, модуль индикатора уровня заряда батареи 3S, чтобы увидеть состояние батареи, и тумблер для включения / выключения индикатора уровня заряда батареи.

Теперь перейдем к разводке компонентов. Я подготовил эту простую схему подключения для всех компонентов. Это довольно просто! Для изоляции токопроводящих частей я использовал термоусадочную трубку.

Примечание. Не припаивайте провода (P+ и P-) к BMS до установки компонентов в корпус.

Шаг 12: Окончательная сборка

Сначала установите компоненты в соответствующие слоты в 3D-печатном корпусе. Вы можете видеть изображение выше.

Припаяйте положительный (красный провод) от разъема постоянного тока и кулисного переключателя к P+ BMS, отрицательные провода от разъема постоянного тока и индикатора уровня заряда батареи к P- BMS.

Затем нанесите горячий клей на основание батарейного отсека, затем закрепите батарейный блок. Так, чтобы он надежно сидел и не допускал ослабления проводных соединений.

Наконец, завинтите верхние крышки! Я использовал винты 3M x 10 для крепления крышки. Теперь аккумулятор готов к использованию.

Зарядка аккумуляторной батареи :

Аккумуляторную батарею можно заряжать с помощью адаптера постоянного тока 12,6 В, как показано ниже. Надеюсь, вам понравилось читать о моем проекте так же, как мне понравилось его создавать. Если вы думаете о создании собственного, я бы посоветовал вам сделать это, вы многому научитесь. Если у вас есть какие-либо предложения по улучшению, пожалуйста, прокомментируйте их ниже.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.