18650 लिथियम - आयन सेल और DIY बैटरी पैक

भागों की आवश्यकता है:

1. 18650 बैटरी (गियरबेस्ट / वीरांगना )

2। बीएमएस (धमाकेदार / वीरांगना)

3। नी स्ट्रिप्स (धमाकेदार / वीरांगना )

4। बैटरी स्तर संकेतक (धमाकेदार )

5। रॉकर स्विच (Aliexpress / धमाकेदार )

6। डीसी जैक (धमाकेदार /Aliexpress )

7. 18650 बैटरी धारक (धमाकेदार )

8. 3 m x 10mm स्क्रू (धमाकेदार / Aliexpress )

उपकरणों का इस्तेमाल

1। स्पॉट वेल्डर (धमाकेदार /वीरांगना)

2. 3 d प्रिंटर (Creality cr10s )

2। तार स्ट्रिपर/ कटर (वीरांगना )

3। हॉट एयर ब्लोअर (गियरबेस्ट )

3। मल्टीमीटर (वीरांगना)

5। ली आयन चार्जर (गियरबेस्ट )

सुरक्षा उपकरण:

1। सुरक्षा googles (वीरांगना )

2। विद्युत दस्ताने (वीरांगना)

आप बाजार में कई प्रकार की 18650 कोशिकाओं को मूल्य सीमा में $ 1 से $ 10 पाएंगे, लेकिन कौन से सबसे अच्छे हैं? मैं अत्यधिक ब्रांडेड कंपनियों से 18650 कोशिकाओं को खरीदने की सलाह दूंगाPANASONIC , SAMSUNG, सानियोऔरएलजी। इन कोशिकाओं ने अच्छी तरह से प्रदर्शन विशेषताओं और उत्कृष्ट गुणवत्ता नियंत्रण का दस्तावेजीकरण किया है। प्रतिष्ठित ब्रांड 18650 कोशिकाएं आम तौर पर महंगी होती हैं, लेकिन यदि आप लंबे समय तक उपयोग करते हैं तो वे इसके लायक हैं।

अल्ट्राफायर, सर्सफायर और ट्रस्टफायर जैसे नाम में आग के साथ कोई भी कोशिकाएं न खरीदें। वास्तव में, ये कोशिकाएं सिर्फ कारखाने की अस्वीकार करती हैं, जो अल्ट्राफायर जैसी कंपनियों द्वारा खरीदी जाती हैं और अपने स्वयं के ब्रांडेड कवर में फिर से तैयार की जाती हैं। केवल उपयोग की जाने वाली बैटरी को फिर से नए और सफेद - के रूप में लपेटा जाता है। इन सस्ते 18650 कोशिकाओं के साथ एक और बड़ी समस्या यह है कि चार्जिंग या डिस्चार्जिंग के दौरान गर्म होने पर विस्फोट का उच्च जोखिम।

इस परियोजना में, मैंने क्षमता 3400 एमएएच से ग्रीन पैनासोनिक 18650 बी कोशिकाओं का उपयोग किया हैगियरबेस्ट.

बैटरी पैक बनाने के लिए, आपको निकेल स्ट्रिप्स या मोटी तार के माध्यम से 18650 कोशिकाओं को एक साथ कनेक्ट करना होगा। जननीय रूप से निकेल स्ट्रिप्स का उपयोग इसके लिए व्यापक रूप से किया जाता है। सामान्य तौर पर दो प्रकार के निकल स्ट्रिप्स बाजार में उपलब्ध हैं: निकेल - मढ़वाया स्टील स्ट्रिप्स और शुद्ध निकल स्ट्रिप्स। मैं शुद्ध निकल खरीदने का सुझाव दूंगा। यह निकेल प्लेटेड स्टील की तुलना में थोड़ा महंगा है, लेकिन इसका प्रतिरोध बहुत कम है। कम प्रतिरोध का अर्थ है, चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान कम गर्मी उत्पादन, जो लंबे समय तक उपयोगी बैटरी जीवन की ओर जाता है।

निकेल स्ट्रिप्स अलग -अलग आयाम और लंबाई के साथ आता है। वर्तमान रेटिंग के अनुसार स्ट्रिप्स को खरीदें।

आपके पास दो विकल्प हैं दो दो 18650 कोशिकाओं को एक साथ जोड़ें: 1। टांका लगाने वाला 2। स्पॉट वेल्डिंग

सबसे अच्छा विकल्प हमेशा स्पॉट वेल्डिंग है, लेकिन स्पॉट वेल्डर एक अच्छी गुणवत्ता वाले टांका लगाने वाले लोहे की तुलना में बहुत अधिक महंगा है।

सोल्डरिंग:

आपको पता होना चाहिए कि स्पॉट वेल्डिंग को टांका लगाने के लिए क्यों पसंद किया जाता है, टांका लगाने के साथ समस्या यह है कि आप सेल में बहुत गर्मी लागू करते हैं और यह बहुत जल्दी विघटित नहीं होता है। यह सेल में रासायनिक प्रतिक्रिया को बढ़ाता है जो सेल के प्रदर्शन को नुकसान पहुंचाता है। अंततः आप कुछ क्षमता और कोशिकाओं को जीवन ढीला कर देंगे।

लेकिन अगर आप एक महंगा स्पॉट वेल्डर खरीदने के इच्छुक नहीं हैं, तो आप कुछ एहतियात और ट्रिक्स का पालन करके निकेल टैब को सेल में मिलाप कर सकते हैं:

1। सेल पर अपने टांका लगाने वाले लोहे के संपर्क समय को कम करने के लिए, सुनिश्चित करें कि सतह को पर्याप्त रूप से ऊपर उठाया गया है और आप तेजी से मिलाप प्रवाह के लिए अनुमति देने के लिए बहुत सारे फ्लक्स का उपयोग करते हैं।

2। अच्छी गुणवत्ता वाले उच्च वाट क्षमता (न्यूनतम 80W) लोहे के साथ अच्छी गुणवत्ता वाले उच्च वाट क्षमता (न्यूनतम 80W) का होना बेहतर है ताकि यह गर्मी को संयुक्त रूप से जल्दी से वितरित कर सके, ताकि आपको उम्र के लिए बैटरी को लोहे को पकड़ने की ज़रूरत न हो और गर्मी को इसमें सीप करने दें, जिससे बैटरी को नुकसान हो।

स्पॉट वैल्डिंग :

हम वेल्ड को हाजिर करते हैं, क्योंकि यह सुरक्षित रूप से कोशिकाओं को एक साथ जोड़ने के बिना एक साथ शामिल होता है। यह बाजार में वर्तमान में उपलब्ध स्पॉट वेल्डर के दो ग्रेड हैं: हॉबी ग्रेड और पेशेवर ग्रेड। एक सभ्य हॉबी ग्रेड स्पॉट वेल्डर की लागत $ 200 से $ 300 के आसपास होती है, जहां एक अच्छे पेशेवर ग्रेड के रूप में लगभग दस गुना अधिक खर्च हो सकता है। मैं किसी भी ऑनलाइन स्टोर से एक हॉबी ग्रेड स्पॉट वेल्डर खरीदने का सुझाव दूंगा: जैसे कि Banggood, Aliexpress या eBay.i मैं उपयोग कर रहा हूंSUNKKO 709A 1.9KW स्पॉट वेल्डरबैंगड से।

समानांतर में कोशिकाओं को जोड़ने से पहले, पहले व्यक्तिगत सेल वोल्टेज की जांच करें। कोशिकाओं को समानांतर करने के लिए, प्रत्येक कोशिकाओं का वोल्टेज एक दूसरे के पास होना चाहिए, अन्यथा वर्तमान की एक उच्च मात्रा कोशिका से उच्च वोल्टेज के साथ सेल से कम वोल्टेज के साथ प्रवाहित होगी। यह कोशिकाओं को नुकसान पहुंचा सकता है और यहां तक ​​कि दुर्लभ अवसरों पर आग लग सकता है।

यदि आप ब्रांड नई कोशिकाओं का उपयोग कर रहे हैं, तो सेल वोल्टेज 3.5 V से 3.7 V के पास है, आप उन्हें बिना किसी चिंता के एक साथ शामिल कर सकते हैं। लेकिन अगर आप पुरानी लैपटॉप बैटरी का उपयोग करने जा रहे हैं, तो सुनिश्चित करें कि कोशिकाएं वोल्टेज लगभग समान हैं, अन्य वार एक अच्छे ली आयन बैटरी चार्जर का उपयोग करके कोशिकाओं को एक ही वोल्टेज स्तर पर चार्ज करते हैं। मैंने मेरा उपयोग कियानाइटकोर एससी 4 चार्जरसभी 18650 कोशिकाओं को एक साथ शामिल होने से पहले चार्ज करने के लिए।

बैटरी पैक बनाने के लिए, आपको पहले पैक की नाममात्र वोल्टेज और क्षमता को अंतिम रूप देना होगा। या तो यह वोल्ट, एमएएच/ एएच या डब्ल्यूएच की अवधि में होगा। आपको वांछित क्षमता (एमएएच) तक पहुंचने के लिए समानांतर में कोशिकाओं को जोड़ना होगा और नाममात्र वोल्टेज (वोल्ट) को प्राप्त करने के लिए इस तरह के समानांतर समूह को श्रृंखला में कनेक्ट करना होगा।

इस परियोजना के लिए आवश्यकता है:11.1 वी और 17 एएच बैटरी पैक

18650 कोशिकाओं की विशिष्टता का उपयोग:3.7V और 3400 MAHAR

क्षमता (MAH):

बैटरी पैक की वांछित क्षमता=17 AH या 17000 MAH।

प्रत्येक सेल की क्षमता=3400 माह

समानांतर कनेक्शन के लिए आवश्यक कोशिकाओं की कोई नहीं=17000 / 3400=5 नोस

समानांतर में आमतौर पर कोशिकाओं को 'पी' की अवधि में संक्षिप्त किया जाता है, इसलिए इस पैक को "5 पी पैक" के रूप में जाना जाएगा। जब 5 कोशिकाएं समानांतर में जुड़ी होती हैं, तो उच्च स्तर पर आपने उच्च क्षमता के साथ एक एकल सेल बनाया (यानी 4.2 वी, 17000 एमएएच)

वोल्टेज (वोल्ट):

बैटरी पैक का वांछित नाममात्र वोल्टेज 11.1V है।

प्रत्येक सेल का नाममात्र वोल्टेज=3.7 v

श्रृंखला कनेक्शन=11.1 /{3.7=3} nos के लिए आवश्यक कोशिकाओं की कोई नहीं

श्रृंखला में आमतौर पर कोशिकाओं को 'एस' की अवधि में संक्षिप्त किया जाता है, इसलिए इस पैक को "3 एस पैक" के रूप में जाना जाएगा।

इसलिए हमें बैटरी पैक बनाने के लिए श्रृंखला में 3 समानांतर समूहों (प्रत्येक समूह में 5 कोशिकाओं) को जोड़ना होगा।

अंतिम पैक कॉन्फ़िगरेशन को 11.1V, 17AH के अंतिम विनिर्देश के साथ "3S5P पैक" के रूप में नामित किया गया है।

पिछले चरण से, यह स्पष्ट है कि हमारा बैटरी पैक श्रृंखला में जुड़े 3 समानांतर समूहों से बना है (3 x 3.7v=11.1} v) और प्रत्येक समानांतर समूह में 5 कोशिकाएं होती हैं (3400 mah x 5=17000 mah)। अब हमें BMS बोर्ड के साथ विद्युत संबंध बनाने के लिए 15 कोशिकाओं को ठीक से व्यवस्थित करना होगा।

कोशिकाओं के पहले समानांतर समूह (5 nos) सकारात्मक पक्ष को रखें, फिर दूसरे समानांतर समूह को नकारात्मक पक्ष को ऊपर रखें और फिर अंत में अंतिम समानांतर समूह सकारात्मक पक्ष ऊपर। बेहतर के तहत आप उपरोक्त चित्र देख सकते हैं।

आप गर्म गोंद का उपयोग करके या प्लास्टिक 18650 बैटरी धारक का उपयोग करके पैक बनाने के लिए कोशिकाओं को इकट्ठा कर सकते हैं। मैंने 15 सेल को इकट्ठा करने के लिए प्लास्टिक 18650 सेल धारकों/स्पेसर्स का उपयोग किया। इस सेल धारकों का उपयोग करने के मुख्य लाभ हैं

1। आप अपनी आवश्यकता के अनुसार किसी भी आकार का कस्टम पैक बना सकते हैं। एक पहेली को हल करने की तरह।

2। यह कोशिकाओं के बीच की जगह प्रदान करता है, जो ताजी हवा को पारित करने की अनुमति देता है और बैटरी आसानी से ठंडी हो जाती है।

3। यह आपके बैटरी पैक को ठोस और विश्वसनीय बनाता है।

4। यह आपके बैटरी पैक को सुरक्षा एंटी वाइब्रेशन प्रदान करता है

अब स्पॉट वेल्डर का उपयोग करने की प्रक्रिया को जानने का समय आ गया है (मैं इसके बारे में बात कर रहा हूंस्पॉट वेल्डरमैंने इस परियोजना में उपयोग किया है)। स्पॉट वेल्डर में तीन वेल्डिंग विकल्प हैं: फिक्स्ड वेल्डिंग हेड, फिक्स्ड वेल्डिंग हेड विद फुट स्विच, मूव्ड स्पॉट वेल्डिंग पेन विद फुट स्विच। मैं दूसरे विकल्प का उपयोग करना पसंद करता हूं। वेल्डिंग वेल्डिंग आपको निकेल स्ट्रिप्स और वेल्डर तैयार करना होगा।

निकल स्ट्रिप्स को काटें:

5 कोशिकाओं (समानांतर) के शीर्ष पर अपनी निकल स्ट्रिप बिछाएं, यह सुनिश्चित करते हुए कि यह सभी कोशिकाओं के टर्मिनलों को कवर करता है, इसे बीएमएस से जोड़ने के लिए 10 मिमी अतिरिक्त स्ट्रिप्स छोड़ दें और फिर इसे काट दें। श्रृंखला कनेक्शन कनेक्शन में छोटे निकेल स्ट्रिप्स के रूप में चित्रा में दिखाया गया है। आपको समानांतर कनेक्शन के लिए चार लंबे स्ट्रिप्स और श्रृंखला कनेक्शन के लिए 10 छोटे स्ट्रिप्स की आवश्यकता होगी।

पहले समानांतर समूह नकारात्मक टर्मिनल को दूसरे समूह के सकारात्मक टर्मिनल और फिर दूसरे समूह के नकारात्मक टर्मिनल को तीसरे समूह के सकारात्मक टर्मिनल से कनेक्ट करें।

वेल्ड बैटरी स्ट्रिप्स:

इस स्पॉट वेल्डर का उपयोग शुद्ध निकल के साथ -साथ निकेल प्लेटेड स्टील स्ट्रिप्स को वेल्ड करने के लिए किया जा सकता है। आपको निकल स्ट्रिप्स की मोटाई के अनुसार वेल्डर पल्स और वर्तमान घुंडी को समायोजित करना होगा।

0.15 मिमी निकेल स्ट्रिप्स के लिए, पल्स नॉब 4 पी और करंट नॉब को 4-5 पर दबाएं।

सफल वेल्डिंग:

आप निकल स्ट्रिप पर खींचकर वेल्ड गुणवत्ता की जांच कर सकते हैं। यदि यह हाथ के दबाव के साथ नहीं आता है, या बहुत ताकत की आवश्यकता होती है, तो यह एक अच्छा वेल्ड है। यदि आप इसे आसानी से छील सकते हैं, तो आपको करंट बढ़ाना होगा।

सुरक्षा :स्पॉट वेल्डिंग शुरू करने से पहले, हमेशा सुरक्षा चश्मे पहनें।

एक बैटरी प्रबंधन प्रणाली (BMS) कोई भी इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली है जो AA लिथियम बैटरी पैक का प्रबंधन करती है और मुख्य कार्यक्षमताएं हैं

1। बैटरी पैक में सभी समानांतर समूहों की निगरानी करता है और इसे पूरी तरह से चार्ज होने पर इनपुट पावर स्रोत से डिस्कनेक्ट करता है (4.2V के पास)

2। सभी कोशिकाओं को समान रूप से संतुलित करें

3। पैक को - से अधिक से डिस्चार्ज करने की अनुमति नहीं देता है।

बीएमएस खरीदने के लिए आवश्यक दो महत्वपूर्ण पैरामीटर हैं: i) श्रृंखला में कोशिकाओं की संख्या - 2s / 3s / 4s की तरह

ii)। अधिकतम डिस्चार्ज करंट - जैसे 10a /20a /25a /30a

इस परियोजना के लिए, मैंने एक उपयोग किया है3S और 25A BMS बोर्ड.These उस BMS के विनिर्देश हैं:

ओवर वोल्टेज रेंज: 4.25 ~ 4.35V v 0.05V

ओवर डिस्चार्ज वोल्टेज रेंज: 2.3 ~ 3.0V ± 0.05V

अधिकतम परिचालन वर्तमान: 0 ~ 25 ए

कार्यशील तापमान: -40 डिग्री ~ +50 डिग्री

कनेक्ट कैसे करें ?

वायरिंग आरेख में दिखाए गए अनुसार बीएमएस को कनेक्ट करें। बीएमएस में चार सोल्डरिंग पैड हैं: बी -, बी 1, बी 2 और बी +. आपको पहले समानांतर समूह नकारात्मक टर्मिनल बस को बी {{5} और सकारात्मक टर्मिनल बस को बी 1 से कनेक्ट करना होगा। इसी तरह बी 2 के लिए तीसरा समानांतर समूह नकारात्मक टर्मिनल बस और सकारात्मक टर्मिनल बस को बी +. के लिए सकारात्मक टर्मिनल बस

आप निकेल स्ट्रिप्स को बीएमएस को वेल्ड कर सकते हैं या इसे पीसीबी पैड पर मिलाप कर सकते हैं। मैंने मजबूत कनेक्शन के लिए पीसीबी को निकल स्ट्रिप्स को मिलाप करना पसंद किया।

श्रेय :वायरिंग आरेख को बैंगगूड उत्पाद पृष्ठ से लिया गया है।

बैटरी पैक में किसी भी आकस्मिक शॉर्टिंग से बचने के लिए निकेल स्ट्रिप्स के चारों ओर है, मैंने इसके लिए एक संलग्नक डिज़ाइन किया है। मैंने अपने बैटरी पैक के लिए संलग्नक को डिजाइन करने के लिए ऑटोडेस्क फ्यूजन 360 का उपयोग किया। संलग्नक के दो भाग हैं: मुख्य शरीर और शीर्ष ढक्कन। आप से .stl फ़ाइलों को डाउनलोड कर सकते हैंthingiverse.

मैंने अपना इस्तेमाल कियासीआर -10 एसभागों को प्रिंट करने के लिए 3 डी प्रिंटर और 1.75 मिमी ग्रीन पीएलए फिलामेंट। मुख्य शरीर को प्रिंट करने में मुझे लगभग 6.5 घंटे लगे और शीर्ष ढक्कन को प्रिंट करने के लिए लगभग 1.2 घंटे।

मेरी सेटिंग्स हैं:

प्रिंट गति: 70 मिमी/एस परत

ऊंचाई: 0.3

घनत्व भरें: 100%

एक्सट्रूडर तापमान: 205 डीजीसी

बेड टेम्प: 65 डिग्री

आम तौर पर एक मानक बैटरी में लोड को कनेक्ट करने और बैटरी को चार्ज करने के लिए केवल दो टर्मिनल होते हैं। इस से, मैंने बैटरी स्तर के संकेतक को जोड़ा है, जब कभी आवश्यक हो बैटरी स्तर को देखने के लिए। मैंने इनपुट/आउटपुट के लिए 5 मिमी डीसी जैक (12V/3A) का उपयोग किया है, 3S बैटरी स्तर के संकेतक मॉड्यूल को बैटरी की स्थिति और एक रॉकर स्विच को देखने के लिए/बंद कर दिया है।

अब चलिए घटकों की वायरिंग पर चलते हैं। मैंने सभी घटकों के लिए यह सरल वायरिंग आरेख तैयार किया है। यह बहुत सरल है! प्रवाहकीय भागों को इन्सुलेट करने के लिए, मैंने हीट सिकुड़ते ट्यूबिंग का इस्तेमाल किया।

टिप्पणी :बाड़े में घटकों को स्थापित करने से पहले बीएमएस को तारों (पी+ और पी-) को मिलाप न करें।

पहले 3 डी प्रिंटेड एनक्लोजर में संबंधित स्लॉट में घटकों को स्थापित करें। आप उपरोक्त चित्र देख सकते हैं।

डीसी जैक और रॉकर स्विच से बीएमएस के पी+ पर सकारात्मक (लाल तार) को मिलाप करें, डीसी जैक से नकारात्मक तारों और बैटरी स्तर संकेतक को बीएमएस के पी - तक।

फिर बैटरी डिब्बे के आधार पर हॉट गोंद लगाएं, फिर बैटरी पैक को सुरक्षित करें। यह कि यह मजबूती से सीटेंगी और वायर कनेक्शन के किसी भी लोड को रोकने से रोक देगा।

अंत में, जगह में शीर्ष ढक्कन को पेंच! मैंने ढक्कन हासिल करने के लिए 3M x 10 शिकंजा का उपयोग किया। अब बैटरी पैक का उपयोग करने के लिए तैयार है।

बैटरी पैक चार्ज करना:

आप बैटरी पैक को 12.6V डीसी एडाप्टर की तरह चार्ज कर सकते हैंयह. आशा है कि आपको मेरी परियोजना के बारे में पढ़ने में मज़ा आया, जितना मैंने इसे बनाने में मज़ा लिया है। यदि आप अपना खुद का बनाने के बारे में सोच रहे हैं तो मैं आपको ऐसा करने के लिए प्रोत्साहित करूंगा, आप बहुत कुछ सीखेंगे। यदि आपके पास सुधार के लिए कोई सुझाव है, तो कृपया इसे नीचे टिप्पणी करें।