En este artículo, el Asistente nos guía a través de todas las etapas del ensamblaje de la batería, desde la selección del material hasta el ensamblaje final. Los juguetes controlados por radio, las baterías de las computadoras portátiles, los dispositivos médicos, las bicicletas eléctricas e incluso los autos eléctricos usan baterías basadas en una batería 18650.
La batería 18650 (18 * 65 mm) es del tamaño de una batería de iones de litio. A modo de comparación, las pilas AA normales tienen un tamaño de 14 * 50 mm. Específicamente, el autor realizó este ensamblaje para reemplazar la batería de plomo-ácido en su hecho en casa.
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Herramientas y materiales:
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-Conmutador;
-Conector;
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- Tornillos 3M x 10 mm;
-Aparato para soldadura por resistencia por puntos;
-3D impresora;
-Stripper (herramienta para eliminar el aislamiento);
-Secador de pelo;
-Multímetro;
-Cargador para baterías de iones de litio;
-Gafas;
-Guantes dieléctricos;
Algunas herramientas se pueden reemplazar por otras más económicas.
Paso uno: selección de la batería
El primer paso es elegir las baterías correctas. Existen diferentes baterías de $ 1 a $ 10 en el mercado. Según el autor, las mejores baterías son de Panasonic, Samsung, Sanyo y LG. A un precio, son más caros que otros, pero han demostrado ser de buena calidad y características.
El autor no recomienda comprar baterías con los nombres Ultrafire, Surefire y Trustfire. Estas son baterías que no pasaron el control de calidad en la fábrica y se compraron a un precio de ganga y se volvieron a empaquetar con un nuevo nombre. Como regla general, en tales baterías no hay capacidad declarada y existe el riesgo de incendio durante una descarga de carga.
Para su maestro casero usó baterías Panasonic con una capacidad de 3400 mAh.
Paso dos: selección de la tira de níquel
Para conectar la batería necesita tiras de níquel. Hay dos productos en el mercado: metal niquelado y tiras de níquel. El autor aconseja usar rayas de níquel. Son más caros, pero tienen baja resistencia y, por lo tanto, menos calor, lo que afecta la vida útil de la batería.
Paso tres: soldadura por puntos o soldadura
Hay dos formas de soldar y soldar por puntos para conectar las baterías. La mejor opción para soldadura por puntos. En la soldadura por puntos, la batería no se sobrecalienta. Pero el aparato para soldar (como el del autor) cuesta aprox. 12 tr en una tienda en línea extranjera y aprox. 20 tr en la tienda en línea rusa. El propio autor usa soldadura, pero preparó varias recomendaciones para soldar.
Al soldar, minimice el contacto entre el soldador y la batería.Es mejor usar un soldador potente (de 80 W) y soldar rápidamente que calentar el lugar de la soldadura.
Paso cuatro: prueba de batería
Antes de conectar las baterías, debe verificar cada una de ellas por separado. El voltaje de la batería debe ser aproximadamente el mismo. Las baterías nuevas de alta calidad tienen un voltaje de 3.5 V - 3.7 V. Estas baterías se pueden conectar, pero es mejor igualar el voltaje con un cargador. Para las baterías usadas, la diferencia de voltaje será aún mayor.
Paso cinco: cálculo de la batería
Para el proyecto, el maestro necesita una batería con un voltaje de 11.1 V y una capacidad de 17000 mAh.
La capacidad de la batería 18650 es de 3400 mAh. Con una conexión paralela de cinco baterías, obtenemos una capacidad de 17,000 mAh. Designe tal conexión P, en este caso 5P
Una batería tiene un voltaje de 3.7 V. Para obtener 11.1 V, necesita conectar tres baterías en serie. Designación S, en este caso 3S.
Por lo tanto, para obtener los parámetros necesarios, debe conectar tres secciones, cada una compuesta por cinco baterías conectadas en paralelo, en serie. Paquete 3S5P.
Paso seis: ensamblaje de la batería
Para ensamblar la batería, el maestro usa celdas de plástico especiales. Las celdas de plástico tienen varias ventajas sobre conectarlas, por ejemplo, usando una pistola de pegamento.
1. Fácil montaje de cualquier cantidad.
2. Hay espacio para ventilación entre las baterías.
3. Vibro y resistencia a los golpes.
Recoge dos celdas de 3 * 5. Instala, en la celda, el primer paquete de baterías 5S con un plus en la parte superior, las siguientes cinco baterías con un signo menos y las últimas cinco baterías nuevamente con un signo más (ver foto).
Arriba establece la segunda celda.
Séptimo paso: soldadura
Corta cuatro tiras de níquel, para conexión paralela, con un margen de 10 mm. Corta diez tiras para conexión en serie.
Coloca una tira larga en los contactos + de la primera celda paralela 5P (cuando se da la vuelta, seguirá siendo la primera). Suelda la tira. Tiras de soldaduras en un extremo a + tercio de la celda en el otro a - segundo. Suelda una tira larga a + tercio de la celda (sobre las placas). Voltea el bloque. Suelda las placas en la parte posterior, dado que ahora estamos conectando las secciones tercera y paralela de la primera y segunda secciones en paralelo (teniendo en cuenta que se ha volcado).
Paso ocho: BMS (sistema de gestión de la batería)
Primero, descubramos qué es BMS.
BMS (Sistema de gestión de la batería) es electronica una placa que se coloca en la batería para controlar el proceso de su carga / descarga, controlar el estado de la batería y sus elementos, controlar la temperatura, el número de ciclos de carga / descarga, proteger los componentes de la batería. El sistema de control y equilibrio proporciona un control individual del voltaje y la resistencia de cada elemento de la batería, distribuye corrientes entre los componentes de la batería durante el proceso de carga, monitorea la corriente de descarga, determina la pérdida de capacidad por desequilibrio y garantiza una conexión / desconexión segura de la carga.
Según los datos recibidos, BMS realiza el equilibrio de carga de la celda, protege la batería contra cortocircuitos, sobrecorriente, sobrecarga, sobredescarga (voltaje alto y excesivamente bajo de cada celda), sobrecalentamiento y sobreenfriamiento. La funcionalidad de BMS permite no solo mejorar el modo de funcionamiento de las baterías, sino también maximizar su vida útil.
Los parámetros importantes de la placa son el número de celdas en la fila, en este caso 3S, y la corriente de descarga máxima, en este caso 25 A. Para este proyecto, el maestro utilizó tablero con los siguientes parámetros:
Modelo: HX-3S-FL25A-A
Rango de sobretensión: 4.25 ~ 4.35 V ± 0.05 V
Rango de voltaje de descarga: 2.3 ~ 3.0 V ± 0.05 V
Corriente de trabajo máxima: 0 ~ 25 A
Temperatura de funcionamiento: -40 ℃ ~ + 50 ℃
Suelde la placa a los extremos de la batería de acuerdo con el diagrama.
Paso nueve: el caso
El cuerpo está hecho por un maestro en una impresora 3D.
Paso diez: construir
Ahora necesita instalar el indicador de batería, el interruptor indicador y el conector para cargar o cargar. Monta todo de acuerdo con el esquema (cable negro a P-, marrón a P +) y lo instala en la caja.
Tornillos en la tapa.
Se puede usar un adaptador 12.6 V 2A para cargar.
