18650 리튬 - 이온 셀 및 DIY 배터리 팩

필요한 부품 :

1. 18650 배터리 (기어 베스트 / 아마존 )

2. BMS (Banggood / 아마존)

3. Ni 스트립 (Banggood / 아마존 )

4. 배터리 레벨 표시기 (Banggood )

5. 로커 스위치 (Aliexpress / Banggood )

6. DC Jack (Banggood /Aliexpress )

7. 18650 배터리 홀더 (Banggood )

8. 3 m x 10mm 나사 (Banggood / Aliexpress )

사용 된 도구

1. 스팟 용접기 (Banggood /아마존)

2. 3 d 프린터 (Creality CR10 )

2. 와이어 스트리퍼/ 커터 (아마존 )

3. 열기구 송풍기 (기어 베스트 )

3. 멀티 미터 (아마존)

5. Li Ion Charger (기어 베스트 )

안전 장비 :

1. 안전 구글 (아마존 )

2. 전기 장갑 (아마존)

시장에서 가격 범위에서 $ 1 ~ $ 10의 많은 유형의 18650 셀을 찾을 수 있지만 어느 쪽이 최고입니까? 브랜드 회사에서 18650 셀을 구입하는 것이 좋습니다.파나소닉 , 삼성, Sanyo그리고LG. 성능 특성과 우수한 품질 관리가 잘 문서화 된이 셀. 평판이 좋은 브랜드 18650 셀은 일반적으로 비용이 많이 들지만, 오랜 사용을 고려하면 그것을 가질 가치가 있습니다.

Ultrafire, Surefire 및 Trustfire와 같은 이름으로 불이라는 단어가있는 셀을 사지 마십시오. 실제로,이 셀은 울트라 파이어와 같은 회사가 구매하고 자체 브랜드 커버로 재 포장 된 공장 거부 일뿐입니다. 이 저렴한 18650 세포의 또 다른 주요 문제는 충전 또는 배출 중에 과열시 폭발의 위험이 높다는 것입니다.

이 프로젝트에서 나는 용량 3400 mah의 녹색 파나소닉 18650b 셀을 사용했습니다.기어 베스트.

배터리 팩을 만들려면 18650 셀을 니켈 스트립 또는 두꺼운 와이어를 통해 함께 연결해야합니다.이를 위해 니켈 스트립이 널리 사용됩니다. 일반적으로 시장에서는 두 가지 유형의 니켈 스트립이 제공됩니다 : 니켈 - 도금 강철 스트립과 순수한 니켈 스트립. 순수한 니켈을 구입하는 것이 좋습니다. 니켈 도금 강철보다 약간 비용이 많이 들지만 저항이 훨씬 낮습니다. 저항력이 낮 으면 충전 및 배출 중에 열 발생이 줄어들어 배터리 수명이 길어집니다.

니켈 스트립에는 차원과 길이가 다릅니다. 현재 등급에 따라 스트립을 조정하십시오.

두 가지 옵션이 있습니다. 두 가지 옵션이 18650 셀을 함께 연결합니다. 1. 납땜 2. 스팟 용접

최선의 선택은 항상 스팟 용접이지만 스팟 용접기는 양질의 납땜 인 아이언보다 훨씬 비용이 많이 듭니다.

납땜 :

납땜보다 스팟 용접이 선호되는 이유를 알아야합니다. 납땜 문제는 세포에 많은 열을 적용하고 매우 빨리 사라지지 않는다는 것입니다. 이것은 세포의 성능을 손상시키는 세포의 화학 반응을 향상시킵니다. 궁극적으로 당신은 세포의 능력과 생명을 잃게됩니다.

그러나 비용이 많이 드는 스팟 용접기를 구매하는 데 관심이 없다면 약간의 예방 조치와 트릭을 따라 니켈 탭을 셀에 납땜 할 수 있습니다.

1. 세포에서 납땜 인 철의 접촉 시간을 최소화하려면 표면이 충분히 긁히고 플럭스를 충분히 사용하여 빠른 솔더 흐름을 허용하십시오.

2. 열 용량이 우수한 양질의 고용량 (최소 80W) 철을 보유하는 것이 좋습니다. 따라서 열을 조인트로 빠르게 전달할 수 있으므로 오랫동안 배터리에 다리미를 잡고 열이 스며 들지 않아 배터리에 손상을 줄 필요가 없습니다.

스팟 용접 :

우리가 용접을 발견하는 이유는, 그것이 많은 열을 추가하지 않고 세포에 합류하기 때문에, 현재 시장에서 이용할 수있는 두 등급의 스팟 용접기 (취미 등급 및 전문 성적)가 있습니다. 괜찮은 취미 등급의 스팟 용접기는 약 $ 200에서 $ 300의 비용이 들며, 좋은 전문가 등급은 약 10 배 더 많은 비용이들 수 있습니다.SUNKKO 709A 1.9KW 스팟 용접기Banggood에서.

셀을 병렬로 연결하기 전에 먼저 개별 셀 전압을 점검합니다. 셀과 평행을 달리려면 각 셀의 전압이 서로 가까워 야합니다. 그렇지 않으면 전압이 더 높은 전압으로 전압이 더 낮은 전압으로 셀로 흐르고, 이는 셀을 손상시키고 드문 경우에도 불을 피울 수 있습니다.

새로운 셀을 사용하는 경우 셀 전압은 3.5V에서 3.7 V에 가까운 경우 걱정없이 함께 합류 할 수 있습니다. 그러나 오래된 노트북 배터리를 사용하려는 경우 셀 전압이 거의 동일하고 다른 현명한 Li 이온 배터리 충전기를 사용하여 셀을 동일한 전압 레벨로 충전하십시오.Nitecore SC4 충전기함께 결합하기 전에 18650 세포를 모두 충전합니다.

배터리 팩을 만들려면 먼저 팩의 공칭 전압과 용량을 마무리해야합니다. 전압, MAH/ AH 또는 WH의 관점에 있습니다. 원하는 용량 (MAH)에 도달하려면 셀을 병렬로 연결하고 해당 병렬 그룹을 직렬로 연결하여 공칭 전압 (볼트)을 달성해야합니다.

이 프로젝트의 경우 요구 사항은 다음과 같습니다.11.1 V 및 17 AH 배터리 팩

사용 된 18650 년 세포의 사양 :3.7V 및 3400 mAh

용량 (MAH) :

배터리 팩의 원하는 용량=17 ah 또는 17000 mah.

각 셀의 용량=3400 mah

병렬 연결에 필요한 셀이 없음=17000 / 3400=5 nos

일반적으로 병렬로 셀은 'P'라는 용어로 축약 되므로이 팩은 "5p 팩"으로 알려져 있습니다. 5 개의 셀이 병렬로 연결되면 고용량을 가진 단일 셀을 만들었습니다 (예 : 4.2V, 17000 mAh).

전압 (볼트) :

배터리 팩의 원하는 공칭 전압은 11.1V입니다.

각 셀의 공칭 전압=3.7 v

일련의 연결에 필요한 셀이 없음=11.1 /3.7=3 nos

일반적으로 직렬 셀은 'S'라는 용어로 약칭 되므로이 팩은 "3S 팩"으로 알려져 있습니다.

따라서 배터리 팩을 만들기 위해 3 개의 병렬 그룹 (각 그룹의 5 셀)을 직렬로 연결해야합니다.

최종 팩 구성은 11.1V, 17AH의 최종 사양이있는 "3S5P 팩"으로 지정됩니다.

이전 단계에서 배터리 팩은 직렬로 연결된 3 개의 병렬 그룹 (3 x 3.7v=11.1 v)으로 구성되어 있고 각 병렬 그룹에는 5 개의 셀 (3400 mah x 5=17000 mah)이 있습니다.

첫 번째 병렬 셀 그룹 (5 NOS) 양의 측면을 위로 놓은 다음 두 번째 병렬 그룹 네거티브 측면을 위로 놓은 다음 마지막으로 병렬 그룹 포지티브 측면을 위로 올리십시오.

핫 접착제를 사용하거나 플라스틱 18650 배터리 홀더를 사용하여 팩을 만들기 위해 셀을 조립할 수 있습니다. 플라스틱 18650 셀 홀더/스페이서를 사용하여 15 셀을 조립했습니다.이 셀 홀더 사용의 주요 장점은 다음과 같습니다.

1. 요구 사항에 따라 모든 크기의 사용자 정의 팩을 만들 수 있습니다.

2. 셀 사이의 공간을 제공하여 신선한 공기가 통과되고 배터리가 쉽게 식 힙니다.

3. 배터리 팩을 견고하고 신뢰할 수 있습니다.

4. 배터리 팩에 안전 방지 진동을 제공합니다.

이제 스팟 용접기 사용 절차를 알아야 할 때입니다 (저는스팟 용접기스팟 용접기에는 고정 용접 헤드, 발 스위치가있는 고정 용접 헤드, 발 스위치가있는 움직일 수있는 스팟 용접 펜을 사용하는 세 가지 용접 선택이 있습니다. 두 번째 옵션을 사용하는 것이 좋습니다. 용접하기 전에 니켈 스트립과 용접기를 준비해야합니다.

니켈 스트립 절단 :

니켈 스트립을 5 개의 셀 상단 (병렬) 위에 놓고 모든 셀 터미널을 덮고 BMS에 연결하기 위해 10mm 초과 스트립을 남겨두고 자릅니다. 시리즈 연결의 경우 그림과 같이 작은 니켈 스트립을 자릅니다.

첫 번째 병렬 그룹 네거티브 터미널을 두 번째 그룹의 양의 단자에 연결 한 다음 두 번째 그룹의 음성 터미널을 제 3 그룹의 양성 터미널에 연결하십시오.

배터리 스트립을 용접하십시오 :

이 스팟 용접기는 순수한 니켈과 니켈 도금 강철 스트립을 용접하는 데 사용될 수 있습니다. 니켈 스트립의 두께에 따라 용접기 펄스 및 전류 손잡이를 조정해야합니다.

0.15 mm 니켈 스트립의 경우 펄스 노브 4p 및 전류 노브를 4-5로 누르십시오.

성공적인 용접 :

니켈 스트립을 당겨서 용접 품질을 확인할 수 있습니다. 손 압력이 나오지 않거나 많은 강도가 필요하면 좋은 용접입니다. 쉽게 벗길 수 있다면 전류를 늘려야합니다.

안전 :스팟 용접을 시작하기 전에 항상 안전 고글을 착용하십시오.

배터리 관리 시스템 (BMS)은 AA 리튬 배터리 팩을 관리하는 전자 시스템이며 주요 기능은 다음과 같습니다.

1. 배터리 팩의 모든 병렬 그룹을 모니터링하고 완전히 충전 된 경우 입력 전원에서 분리합니다 (4.2V 근처)

2. 모든 셀 전압의 균형을 동일하게 균형있게 조정하십시오

3. 팩을 -에서 배출하는 것을 허용하지 않습니다.

BMS를 구매하는 데 필요한 두 가지 중요한 매개 변수는 다음과 같습니다. i) 2S / 3S / 4S와 같은 시리즈 -의 셀 수

ii). 최대 방전 전류 - 10a /20a /25a /30a

이 프로젝트에서는 a를 사용했습니다3S 및 25A BMS 보드. 이것은 해당 BMS의 사양입니다.

오버 전압 범위 : 4.25 ~ 4.35V ± 0.05V

배출 전압 범위 : 2.3 ~ 3.0V ± 0.05V

최대 작동 전류 : 0 ~ 25a

작업 온도 : -40도 ~ +50 학위

연결하는 방법?

배선 다이어그램에 표시된대로 BMS를 연결합니다. BMS에는 4 개의 납땜 패드가 있습니다 : B -, B1, B2 및 B +. 첫 번째 병렬 그룹 네거티브 터미널 버스를 B -에 연결해야합니다. 마찬가지로 B2 로의 세 번째 병렬 그룹 네거티브 터미널 버스와 B +.까지의 양의 터미널 버스.

니켈 스트립을 BMS에 용접하거나 PCB 패드에 납땜 할 수 있습니다. 니켈 스트립을 PCB에 납땜하는 것을 선호했습니다.

신용 거래 :배선 다이어그램은 Banggood 제품 페이지에서 가져옵니다.

배터리 팩에는 노출 된 니켈 스트립 주변에 우발적 인 단락을 피하기 위해 인클로저를 설계했습니다. Autodesk Fusion 360을 사용하여 배터리 팩의 외향을 설계했습니다. 인클로저에는 본체와 상단 뚜껑이있는 두 부분이 있습니다. .Stl 파일을 다운로드 할 수 있습니다.사물.

나는 내 사용을 사용했다Creality CR-10부품을 인쇄하려면 3D 프린터 및 1.75 mm 녹색 PLA 필라멘트. 본체를 인쇄하는 데 약 6.5 시간, 상단 뚜껑을 인쇄하는 데 약 1.2 시간이 걸렸습니다.

내 설정은 다음과 같습니다.

인쇄 속도 : 70 mm/s 층

높이 : 0.3

밀도 채우기 : 100%

압출기 온도 : 205 Degc

침대 온도 : 65 Degc

일반적으로 표준 배터리에는 부하를 연결하고 배터리를 충전하기위한 두 개의 터미널이 있습니다. 이로부터 배터리 레벨 표시기를 추가하여 필요한 경우 배터리 레벨을 확인했습니다. 입력/출력에 5mm DC 잭 (12V/3A)을 사용하여 배터리 상태 및 배터리 레벨 표시기 모듈을 사용하여 배터리 레벨 표시기를 켜고 있습니다.

이제 구성 요소의 배선으로 넘어 갑시다. 모든 구성 요소에 대해이 간단한 배선도를 준비했습니다. 매우 간단합니다! 전도성 부품을 단열하면 열 수축 튜브를 사용했습니다.

메모 :인클로저에 구성 요소를 설치하기 전에 전선 (P+ 및 P -)을 BMS에 납땜하지 마십시오.

먼저 3D 인쇄 인클로저의 각 슬롯에 구성 요소를 설치하십시오. 위의 그림을 볼 수 있습니다.

DC 잭 및 로커 스위치에서 BMS의 P+로 양수 (빨간색 와이어)를 납땜, DC 잭 및 배터리 레벨 표시기에서 BMS의 P -로 전선.

그런 다음 배터리 실의 바닥에 핫 접착제를 바르고 배터리 팩을 고정시켜 단단히 앉아서 와이어 연결을 잃지 않도록합니다.

마지막으로 상단 뚜껑을 제자리에 조이십시오! 뚜껑을 고정하기 위해 3m x 10 나사를 사용했습니다. 배터리 팩을 사용할 준비가되었습니다.

배터리 팩 충전 :

배터리 팩을 12.6V DC 어댑터로 충전 할 수 있습니다.이것. 제가 제작 한 것만 큼 내 프로젝트에 대해 읽는 것을 즐겼기를 바랍니다. 직접 만들기 위해 생각하고 있다면 그렇게하도록 격려 할 것입니다. 많은 것을 배울 것입니다. 개선에 대한 제안이 있으시면 아래에 댓글을 달으십시오.