18650 lithium - tế bào ion và bộ pin DIY

Aug 18, 2020

Để lại lời nhắn

18650 lithium - ô ion

 

Pin hình trụ là hình dạng pin phổ biến nhất. Pin 18650 trở nên phổ biến vào đầu thế kỷ 21 và vẫn được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Pin hình trụ 18650 có đường kính 18 mm và chiều cao 65 mm, làm cho nó trở thành một kích thước hoàn hảo để giữ trong một tay.

 

18650 Lithium ion battery

18650 lithium - ô ion

Thuộc tính chính

Kích thước pin

18650

Cuộc sống chu kỳ

1000 chu kỳ

Số mô hình

INR 18650 33 v

Tên thương hiệu

ĐÊM

Cân nặng

46±2g

Loại pin

18650 Li - ion

Điện áp

3.6V

Cuộc sống chu kỳ

1000 lần

IR ban đầu

Nhỏ hơn hoặc bằng 30mΩ

Từ khóa

18650 có thể sạc pin

Ứng dụng

Xe đạp/xe tay ga điện, xe điện, hệ thống điện, hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời, xe nâng điện

Vật liệu catốt

NCM

Nhiệt độ hoạt động (độ)

0 độ ~ 45 độ

Loại pin

Chất lỏng

Nơi xuất xứ

Quảng Đông, Trung Quốc

Tên sản phẩm

INR 18650 33 v

Năng lực danh nghĩa

3300mah

Mật độ năng lượng

250Wh/kg

Từ khóa

18650 pin lithium ion

ke ywords

Pin Ion 18650 Li

Tính năng sản phẩm
Tính năng nổi bật: INR 18650 33 v lithium -} pin sạc ion cung cấp công suất 3300mAh, điện áp danh nghĩa là 3,6V và tuổi thọ lên tới 1000 lần, phù hợp với xe điện, hệ thống lưu trữ năng lượng điện dung, và nhiều hơn. Nó nắm giữ các chứng chỉ CB, CE và UL, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn quốc tế và cung cấp đảm bảo truy cập thị trường. 

18650 Lithium - Gói ion

Một pin 18650 có điện áp danh nghĩa là 3,7V, điện áp sạc đầy là 4.2V và điện áp cuối cùng là 2,75V.

Kết nối pin nối tiếp (ví dụ: 6S, 4S) có thể tăng điện áp (ví dụ: 22,2V, 14,8V), trong khi kết nối pin song song (ví dụ: 5p, 3p) có thể tăng công suất (ví dụ: 13Ah, 6.6Ah).

Phạm vi công suất điển hình là 2000mAh đến 3400mAh (ô đơn) và công suất bộ pin có thể được mở rộng bằng cách kết nối pin song song (ví dụ: 3S, 10p, 20Ah).

18650 Lithium ion battery 2

18650 Lithium - Gói ion

Ứng dụng của gói ion 18650 lithium -

Kịch bản ứng dụng
Công cụ điện/Xe đạp: chẳng hạn như bộ pin 4S7P 14.8V 18.2Ah, hỗ trợ công suất cao.
Thiết bị y tế: Bộ pin 7.4V 2600mAh với - được xây dựng trong mạch bảo vệ PCM.
Ánh sáng LED: 11.1V ~ 14,8V Bộ pin, dung lượng 3000mah ~ 10000mAh.
Nguồn cung cấp điện khẩn cấp: chẳng hạn như bộ pin 11V 2600mAh cho đèn khẩn cấp.

18650 Lithium ion battery 6

Ứng dụng của gói ion 18650 lithium -

Theo bước để DIY Lithium - Gói ion

Bước 1: Các bộ phận và công cụ cần thiết

Các bộ phận cần thiết:

1. 18650 pin (GEARBEST / Amazon )

2. BMS (Banggood / Amazon)

3. Dải NI (Banggood / Amazon )

4. Chỉ báo mức pin (Banggood )

5. Rocker Switch (AliExpress / Banggood )

6. DC Jack (Banggood /AliExpress )

7. 18650 giữ pin (Banggood )

8. 3 m x 10 mm vít (Banggood / AliExpress )

Công cụ được sử dụng

1. Thợ hàn tại chỗ (Banggood /Amazon)

2. 3 d Máy in (CREALITY CR10S )

2. Dây thoát y/ máy cắt (Amazon )

3. Máy thổi khí nóng (GEARBEST )

3.Amazon)

5. LI ion sạc (GEARBEST )

Thiết bị an toàn:

1. Googles an toàn (Amazon )

2. Găng tay điện (Amazon)

Bước 2: Chọn đúng 18650 ô cho bộ pin

Selecting the Right 18650 Cells for the Battery Pack
Selecting the Right 18650 Cells for the Battery Pack
Selecting the Right 18650 Cells for the Battery Pack
Selecting the Right 18650 Cells for the Battery Pack

Bạn sẽ tìm thấy nhiều loại 18650 ô trên thị trường trong phạm vi giá $ 1 đến $ 10, nhưng loại nào tốt nhất? Tôi rất khuyên bạn nên mua 18650 ô từ các công ty có thương hiệu nhưPanasonic , SAMSUNGSanyoLG. Những tế bào có đặc điểm hiệu suất được ghi nhận tốt và kiểm soát chất lượng tuyệt vời. Các tế bào thương hiệu có uy tín 18650 thường tốn kém, nhưng nếu bạn xem xét sử dụng lâu thì chúng đáng để có nó.

Đừng mua bất kỳ ô nào với từ lửa trong tên như Ultrafire, Surefire và Trustfire. Trong thực tế, các tế bào này chỉ là các nhà máy từ chối, được mua bởi các công ty như Ultrafire và được đóng gói lại trong vỏ có nhãn hiệu của riêng họ. Một loại pin đã sử dụng được bọc lại là mới và trắng - được dán nhãn. Họ bán pin bằng cách đánh dấu công suất lên tới 5000m Một vấn đề lớn khác với các tế bào 18650 giá rẻ này là nguy cơ nổ cao khi quá nóng trong quá trình sạc hoặc xả.

Trong dự án này, tôi đã sử dụng các tế bào Panasonic 18650B màu xanh lá cây có công suất 3400 mAh từGEARBEST.

Bước 3: Chọn các dải pin phù hợp

Choosing the Right Battery Strips

Để làm cho bộ pin, bạn phải kết nối các ô 18650 với nhau bằng các dải niken hoặc dây dày. Các dải niken thường được sử dụng rộng rãi cho việc này. Nói chung, hai loại dải niken có sẵn trên thị trường: niken - dải thép mạ và dải niken tinh khiết. Tôi sẽ đề nghị mua niken tinh khiết. Nó có chút đắt hơn một chút so với thép mạ niken, nhưng nó có điện trở thấp hơn nhiều. Có nghĩa là điện trở thấp, việc tạo nhiệt ít hơn trong quá trình sạc và xả, dẫn đến thời lượng pin hữu ích dài hơn.

Các dải niken đi kèm với kích thước và chiều dài khác nhau. Chọn các dải theo xếp hạng hiện tại.

Bước 4: Hàn tại chỗ vs hàn

Spot Welding Vs Soldering

Bạn có hai tùy chọn Hai kết nối các ô 18650 với nhau: 1. Hàn 2. Hàn điểm

Sự lựa chọn tốt nhất là luôn luôn là hàn, nhưng thợ hàn tại chỗ tốn kém hơn nhiều so với chất lượng hàn chất lượng tốt.

Hàn:

Bạn nên biết lý do tại sao hàn SPOT được ưa thích hơn hàn, vấn đề hàn là bạn áp dụng rất nhiều nhiệt cho tế bào và nó không tiêu tan rất nhanh. Điều này tăng cường phản ứng hóa học trong tế bào làm hỏng hiệu suất của tế bào. Cuối cùng, bạn sẽ mất một số năng lực và sự sống của các tế bào.

Nhưng nếu bạn không quan tâm đến việc mua một thợ hàn điểm tốn kém, bạn có thể hàn các tab niken vào ô bằng cách làm theo một số biện pháp phòng ngừa và thủ thuật:

1. Để giảm thiểu thời gian tiếp xúc của bàn ủi hàn của bạn trên ô, hãy đảm bảo bề mặt bị trầy xước đủ và bạn sử dụng nhiều dòng chảy để cho phép lưu lượng hàn nhanh.

2. Tốt hơn là có một công suất cao chất lượng cao (tối thiểu 80W) với công suất nhiệt tốt để nó có thể cung cấp nhiệt cho khớp một cách nhanh chóng để bạn không phải giữ bàn ủi cho pin cho nhiều năm và để nhiệt thấm vào nó, gây thiệt hại cho pin.

Hàn tại chỗ:

Lý do chúng tôi phát hiện ra mối hàn, bởi vì nó được kết hợp an toàn các tế bào với nhau mà không thêm nhiều nhiệt vào chúng. Có hai loại máy hàn tại chỗ hiện có sẵn trên thị trường: lớp sở thích và lớp chuyên nghiệp. Một thợ hàn điểm sở thích tốt có giá khoảng 200 đến 300 đô la, trong đó một lớp chuyên nghiệp tốt có thể có giá gấp khoảng gấp mười lần.Sunkko 709a 1.9kW WelderTừ Banggood.

Bước 5: Kiểm tra điện áp di động

Check the Cell Voltage
Check the Cell Voltage

Trước khi kết nối các ô song song, trước tiên hãy kiểm tra điện áp tế bào riêng lẻ. Để song song với các tế bào, điện áp của mỗi ô phải gần nhau, nếu không một lượng dòng điện cao sẽ chảy từ tế bào có điện áp cao hơn với điện áp thấp hơn. Điều này có thể làm hỏng các tế bào và thậm chí dẫn đến lửa trong các trường hợp hiếm gặp.

Nếu bạn đang sử dụng các ô hoàn toàn mới, điện áp di động gần 3,5 V đến 3,7 V, bạn có thể tham gia cùng nhau mà không phải lo lắng nhiều. Nhưng nếu bạn định sử dụng pin máy tính xách tay cũ, hãy chắc chắn rằng điện áp của các tế bào gần như giống nhau, các tế bào khôn ngoan khác sẽ sạc các ô đến cùng một mức điện áp bằng cách sử dụng bộ sạc pin Li ion tốt. Tôi đã sử dụngBộ sạc Nitecore SC4Để sạc tất cả các ô 18650 trước khi kết hợp chúng với nhau.

Bước 6: Công suất và điện áp của bộ pin

Battery Pack Capacity and Voltage
Battery Pack Capacity and Voltage

Để làm cho bộ pin, trước tiên bạn phải hoàn thiện điện áp và công suất danh nghĩa của gói. Bạn phải kết nối các ô song song để đạt được dung lượng mong muốn (MAH) và kết nối nhóm song song như vậy để đạt được điện áp danh nghĩa (Volt).

Đối với dự án này, hãy để yêu cầu là:11.1 V và 17 AH Bộ pin

Đặc điểm kỹ thuật của 18650 tế bào được sử dụng:3.7V và 3400 mAh

Năng lực (MAH):

Dung lượng mong muốn của gói pin=17 AH hoặc 17000 mAh.

Dung lượng của mỗi ô=3400 MAH

Không có ô cần thiết cho kết nối song song=17000 / 3400=5 nos

Các tế bào thông thường song song được viết tắt theo thuật ngữ 'P', do đó, gói này sẽ được gọi là "gói 5p". Khi 5 ô được kết nối song song, cuối cùng bạn đã tạo ra một ô duy nhất có dung lượng cao hơn (ví dụ 4.2V, 17000 mAh)

Điện áp (Volt):

Điện áp danh nghĩa mong muốn của bộ pin là 11.1V.

Điện áp danh nghĩa của mỗi ô=3.7 V

Không có ô cần thiết cho kết nối loạt=11.1 /3.7=3 nos

Thông thường các tế bào trong loạt được viết tắt theo thuật ngữ 'S', vì vậy gói này sẽ được gọi là "gói 3S".

Vì vậy, chúng tôi phải kết nối 3 nhóm song song (5 ô trong mỗi nhóm) theo chuỗi để tạo gói pin.

Cấu hình gói cuối cùng được chỉ định là "Gói 3S5P" với thông số kỹ thuật cuối cùng là 11.1V, 17Ah.

Bước 7: Lắp ráp các ô 18650

Assemble the 18650 Cells
Assemble the 18650 Cells

Từ bước trước, rõ ràng bộ pin của chúng tôi được tạo thành từ 3 nhóm song song được kết nối theo chuỗi (3 x 3,7V=11.1 V) và mỗi nhóm song song có 5 ô (3400 mAh x 5=17000 mAH).

Đặt nhóm các ô song song đầu tiên (5 NOS) lên phía lên, sau đó đặt phần âm tính song song thứ hai lên và cuối cùng là nhóm tích cực song song cuối cùng lên.

Bạn có thể lắp ráp các ô để tạo gói bằng cách sử dụng keo nóng hoặc bằng cách sử dụng bộ giữ pin nhựa 18650.

1. Bạn có thể làm cho gói tùy chỉnh có bất kỳ kích thước nào theo yêu cầu của bạn.its giống như một câu đố giải.

2. Nó cung cấp không gian giữa các ô, cho phép không khí trong lành vượt qua và pin được làm mát dễ dàng.

3. Nó làm cho bộ pin của bạn chắc chắn và đáng tin cậy.

4. Nó cung cấp khả năng chống rung an toàn cho bộ pin của bạn

Bước 8: Viện hàn các dải niken

Spot Weld the Nickel Strips
Spot Weld the Nickel Strips
Spot Weld the Nickel Strips
Spot Weld the Nickel Strips

Bây giờ là lúc để biết thủ tục sử dụng thợ hàn tại chỗ (tôi đang nói vềThợ hàn tại chỗmà tôi đã sử dụng trong dự án này). Thợ hàn tại chỗ có ba lựa chọn hàn: đầu hàn cố định, đầu hàn cố định với công tắc chân, bút hàn tại chỗ di chuyển với công tắc chân. Tôi thích sử dụng tùy chọn thứ hai. Trước khi hàn bạn phải chuẩn bị dải niken và hàn.

Cắt các dải niken:

Đặt dải niken của bạn lên trên 5 ô (song song), đảm bảo rằng nó bao gồm tất cả các đầu cuối của các tế bào, để lại các dải dư 10 mm để kết nối nó với BMS và sau đó cắt nó. Đối với kết nối loạt cắt các dải niken nhỏ như trong hình. Bạn sẽ cần bốn dải dài cho kết nối song song và 10 dải nhỏ cho các kết nối loạt.

Kết nối đầu cuối nhóm song song đầu tiên với thiết bị đầu cuối dương của nhóm thứ hai và sau đó là đầu cuối âm của nhóm thứ hai với đầu cuối dương của nhóm thứ ba.

Mối hàn các dải pin:

Máy hàn điểm này có thể được sử dụng để hàn niken tinh khiết cũng như các dải thép mạ niken. Bạn phải điều chỉnh xung thợ hàn và núm dòng theo độ dày của các dải niken.

Đối với các dải niken 0,15 mm, nhấn nút xung 4P và núm dòng hiện tại đến 4-5

Hàn thành công:

Bạn có thể kiểm tra chất lượng mối hàn bằng cách kéo trên dải niken. Nếu nó không bị áp lực tay, hoặc đòi hỏi nhiều sức mạnh, thì đó là một mối hàn tốt. Nếu bạn có thể dễ dàng bóc nó ra, thì bạn phải tăng dòng điện.

Sự an toàn :Trước khi bắt đầu hàn tại chỗ, luôn đeo kính an toàn.

Bước 9: Thêm BMS

Adding the BMS
Adding the BMS
Adding the BMS
5 hình ảnh nữa

Hệ thống quản lý pin (BMS) là bất kỳ hệ thống điện tử nào quản lý bộ pin Lithium AA và các chức năng chính là

1. Theo dõi tất cả các nhóm song song trong bộ pin và ngắt kết nối nó khỏi nguồn năng lượng đầu vào khi được sạc đầy (gần 4.2V)

2. Cân bằng tất cả các ô điện áp như nhau

3. Không cho phép gói từ - được xả.

Hai tham số quan trọng cần thiết để mua BMS là: i) Số lượng ô trong loạt - như 2S / 3S / 4S

ii). Dòng chảy tối đa hiện tại - như 10a /20a /25a /30a

Đối với dự án này, tôi đã sử dụng mộtBảng BMS 3S và 25A. Đây là các thông số kỹ thuật của BMS đó:

Trên phạm vi điện áp: 4.25 ~ 4,35V ± 0,05V

Phạm vi điện áp quá xả: 2,3 ~ 3,0V ± 0,05V

Dòng điện hoạt động tối đa: 0 ~ 25a

Nhiệt độ làm việc: -40 độ ~ +50 độ

Làm thế nào để kết nối?

Kết nối các BM như trong sơ đồ nối dây. BMS có bốn miếng hàn: B -, B1, B2 và B +. Bạn phải kết nối bus đầu cuối âm song song đầu tiên với B {{ Tương tự như bus đầu cuối âm song song thứ ba với B2 và bus đầu cuối dương với B +.

Bạn có thể phát hiện mối hàn các dải niken vào BMS hoặc hàn nó vào pad PCB. Tôi thích hàn các dải niken vào PCB để kết nối chắc chắn. Trước khi áp dụng thông lượng hàn vào miếng đệm PCB và kết thúc các dải niken.

Tín dụng :Sơ đồ nối dây được lấy từ trang sản phẩm Banggood.

Bước 10: Bao vây in 3D

3D Printed Enclosure
3D Printed Enclosure
3D Printed Enclosure
3D Printed Enclosure

Bộ pin có tất cả các dải niken lộ ra, để tránh bất kỳ sự thiếu hụt tình cờ nào, tôi đã thiết kế một vỏ bọc cho nó. Tôi đã sử dụng Autodesk Fusion 360 để thiết kế vỏ bọc cho bộ pin của tôi. Bao vây có hai phần: thân chính và nắp trên. Bạn có thể tải xuống các tệp .stl từVật liệu.

Tôi đã sử dụng của tôiCREALITY CR-10SMáy in 3D và dây tóc PLA màu xanh lá cây 1,75 mm để in các bộ phận. Tôi mất khoảng 6,5 giờ để in thân chính và khoảng 1,2 giờ để in nắp trên cùng.

Cài đặt của tôi là:

Tốc độ in: Lớp 70 mm/s

Chiều cao: 0,3

Mật độ lấp đầy: 100%

Nhiệt độ đùn: 205 DEGC

Bed Temp: 65 DEGC

Bước 11: Kết nối các thành phần

Wiring the Components
Wiring the Components
Wiring the Components
Wiring the Components

Thông thường, pin tiêu chuẩn chỉ có hai thiết bị đầu cuối để kết nối tải và sạc pin.

Bây giờ chúng ta hãy chuyển sang hệ thống dây của các thành phần. Tôi đã chuẩn bị sơ đồ dây đơn giản này cho tất cả các thành phần. Nó khá đơn giản! Để cách nhiệt các bộ phận dẫn điện, tôi đã sử dụng ống thu nhỏ.

Ghi chú :Đừng hàn dây (p+ và p -) vào BMS trước khi cài đặt các thành phần vào vỏ bọc.

Bước 12: Lắp ráp cuối cùng

Final Assembling
Final Assembling
Final Assembling
2 hình ảnh nữa

Đầu tiên cài đặt các thành phần vào các khe tương ứng trong bao vây in 3D. Bạn có thể thấy hình trên.

Hàn dương tính (dây màu đỏ) từ giắc dc và công tắc rocker sang p+ của BMS, dây âm từ giắc dc và chỉ báo mức pin sang p - của BMS.

Sau đó áp dụng keo nóng ở gốc ngăn pin, sau đó bảo vệ bộ pin. Vì vậy, nó sẽ ngồi chắc chắn và ngăn chặn mọi kết nối dây.

Cuối cùng, vặn các nắp đậy trên cùng tại chỗ! Tôi đã sử dụng các ốc vít 3M x 10 để bảo vệ nắp. Bây giờ gói pin đã sẵn sàng để sử dụng.

Sạc pin:

Bạn có thể sạc gói pin bằng bộ chuyển đổi 12,6V DC nhưcái nàyHy vọng bạn thích đọc về dự án của tôi nhiều như tôi rất thích xây dựng nó. Nếu bạn đang nghĩ về việc làm cho riêng mình, tôi sẽ khuyến khích bạn làm như vậy, bạn sẽ học được rất nhiều. Nếu bạn có bất kỳ đề xuất để cải thiện, xin vui lòng nhận xét nó dưới đây.

 

Gửi yêu cầu
Gửi yêu cầu