Dans cet article, l'Assistant nous guide à travers toutes les étapes de l'assemblage de la batterie, de la sélection des matériaux à l'assemblage final. Les jouets radiocommandés, les batteries d'ordinateurs portables, les appareils médicaux, les vélos électriques et même les voitures électriques utilisent des batteries basées sur une batterie 18650.
La batterie 18650 (18 * 65 mm) est de la taille d'une batterie lithium-ion. A titre de comparaison, les piles AA ordinaires ont une taille de 14 * 50 mm. Plus précisément, l'auteur a fait cet assemblage pour remplacer la batterie au plomb-acide dans son précédent fait maison.
Vidéo:
Outils et matériaux:
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-Switch;
-Connecteur;
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- Vis 3M x 10 mm;
-Appareil pour le soudage par résistance par points;
-Imprimante 3D;
-Stripper (outil pour enlever l'isolant);
-Sèche-cheveux;
-Multimètre;
-Chargeur pour batteries lithium-ion;
-Lunettes;
-Gants diélectriques;
Certains outils peuvent être remplacés par des outils plus abordables.
Première étape: sélection de la batterie
La première étape consiste à choisir les bonnes batteries. Différentes batteries de 1 $ à 10 $ sont sur le marché. Selon l'auteur, les meilleures batteries sont de Panasonic, Samsung, Sanyo et LG. À un prix, ils sont plus chers que les autres, mais se sont révélés de bonne qualité et de bonnes caractéristiques.
L'auteur ne recommande pas d'acheter des piles portant les noms Ultrafire, Surefire et Trustfire. Ce sont des batteries qui n'ont pas passé le contrôle de qualité en usine et ont été achetées à un prix avantageux et reconditionnées sous un nouveau nom. En règle générale, dans de telles batteries, il n'y a pas de capacité déclarée et il y a un risque d'incendie lors d'une charge-décharge.
Pour son maître fait maison, il a utilisé des batteries Panasonic d'une capacité de 3400 mAh.
Deuxième étape: sélection des bandes de nickel
Pour connecter la batterie, vous avez besoin de bandes de nickel. Deux produits sont sur le marché: le métal nickelé et les bandes de nickel. L'auteur conseille d'utiliser des bandes de nickel. Ils sont plus chers, mais ont une faible résistance et donc moins de chaleur, ce qui affecte la durée de vie de la batterie.
Troisième étape: soudage par points ou brasage
Il existe deux façons de souder et de souder par points pour connecter les batteries. Le meilleur choix pour le soudage par points. En soudage par points, la batterie ne surchauffe pas. Mais l'appareil de soudage (comme celui de l'auteur) coûte environ. 12 tr dans une boutique en ligne étrangère et env. 20 tr dans la boutique en ligne russe. L'auteur utilise lui-même le soudage, mais a préparé plusieurs recommandations pour le soudage.
Lors du soudage, minimisez le contact entre le fer à souder et la batterie.Il est préférable d'utiliser un fer à souder puissant (à partir de 80 W) et de souder rapidement que de chauffer le lieu de la soudure.
Quatrième étape: test de la batterie
Avant de connecter les batteries, vous devez vérifier chacune d'elles séparément. La tension de la batterie doit être approximativement la même. Pour les nouvelles batteries de haute qualité, la tension est de 3,5 V à 3,7 V. Ces batteries peuvent être connectées, mais il est préférable d'égaliser la tension avec un chargeur. Pour les batteries usagées, la différence de tension sera encore plus grande.
Cinquième étape: calcul de la batterie
Pour le projet, le maître a besoin d'une batterie d'une tension de 11,1 V et d'une capacité de 17000 mAh.
La capacité de la batterie 18650 est de 3400 mAh. Avec une connexion parallèle de cinq batteries, nous obtenons une capacité de 17 000 mAh. Désigner une telle connexion P, dans ce cas 5P
Une batterie a une tension de 3,7 V. Pour obtenir 11,1 V, vous devez connecter trois batteries en série. Désignation S, dans ce cas 3S.
Ainsi, pour obtenir les paramètres nécessaires, vous devez connecter trois sections, chacune composée de cinq batteries connectées en parallèle, en série. Package 3S5P.
Étape six: Assemblage de la batterie
Pour assembler la batterie, le maître utilise des cellules en plastique spéciales. Les cellules en plastique présentent plusieurs avantages par rapport à leur connexion, par exemple à l'aide d'un pistolet à colle.
1. Assemblage facile de n'importe quelle quantité.
2. Il y a de la place pour la ventilation entre les batteries.
3. Résistance aux vibrations et aux chocs.
Collecte deux cellules 3 * 5. Installe, dans la cellule, le premier pack de batteries 5S avec un plus vers le haut, les cinq batteries suivantes avec un moins et les cinq dernières batteries à nouveau un plus (voir photo).
Ci-dessus définit la deuxième cellule.
Septième étape: le soudage
Coupe quatre bandes de nickel, pour une connexion parallèle, avec une marge de 10 mm. Coupe dix bandes pour la connexion série.
Pose une longue bande sur les contacts + de la première cellule parallèle 5P (lorsqu'elle est retournée, elle reste la première). Soudure la bande. Soudures bandes à une extrémité à + tiers de la cellule à l'autre à - seconde. Soudure une longue bande au + tiers de la cellule (sur les plaques). Retourne le bloc. Il soude les plaques à l'arrière, étant donné que nous connectons maintenant les troisième et parallèle sections des première et deuxième sections en parallèle (étant donné qu'elles ont été retournées).
Étape huit: BMS (Battery Management System)
Voyons d'abord ce qu'est le BMS.
BMS (Battery Management System) est électronique une carte qui est placée sur la batterie afin de contrôler le processus de sa charge / décharge, surveiller l'état de la batterie et de ses éléments, contrôler la température, le nombre de cycles de charge / décharge, protéger les composants de la batterie. Le système de contrôle et d'équilibrage fournit un contrôle individuel de la tension et de la résistance de chaque élément de batterie, répartit les courants entre les composants de la batterie pendant le processus de charge, surveille le courant de décharge, détermine la perte de capacité due au déséquilibre et assure une connexion / déconnexion sûre de la charge.
Sur la base des données reçues, BMS effectue un équilibrage de la charge des cellules, protège la batterie contre les courts-circuits, les surintensités, les surcharges, les surcharges (tension élevée et excessivement basse de chaque cellule), la surchauffe et le refroidissement excessif. La fonctionnalité de BMS permet non seulement d'améliorer le mode de fonctionnement des batteries rechargeables, mais également de maximiser leur durée de vie.
Les paramètres importants de la carte sont le nombre de cellules dans la rangée, dans ce cas 3S, et le courant de décharge maximum, dans ce cas 25 A. Pour ce projet, le maître utilisé carte avec les paramètres suivants:
Modèle: HX-3S-FL25A-A
Plage de surtension: 4,25 ~ 4,35 V ± 0,05 V
Plage de tension de décharge: 2,3 ~ 3,0 V ± 0,05 V
Courant de travail maximum: 0 ~ 25 A
Température de fonctionnement: -40 ℃ ~ + 50 ℃
Souder la carte aux extrémités de la batterie selon le schéma.
Étape neuf: le cas
Le corps est réalisé par un maître sur une imprimante 3D.
Dixième étape: construire
Vous devez maintenant installer l'indicateur de batterie, le commutateur d'indicateur et le connecteur pour la charge ou le chargement. Monte tout selon le schéma (fil noir sur P-, marron sur P +) et s'installe dans le boîtier.
Vis sur le couvercle.
Un adaptateur 12,6 V 2A peut être utilisé pour la charge.
