Как сделать самому аккумулятор: Аккумуляторная батарея своими руками: все о самодельном аккумуляторе

Posted on by alexxlab
Posted in Аккумулятор

Содержание

САМОДЕЛЬНЫЙ АККУМУЛЯТОР ДЛЯ RC МОДЕЛИ

Наконец-то после долгих месяцев ожиданий, возвратов средств и повторных заказов была куплена радиоуправляемая машина с малоизвестным названием Feyon 05. Первый раз за неё заплатили 120 долларов, во второй раз нашли дешевле — всего за 70 (почувствуйте разницу) и через неделю огромная 4,5 килограммовая коробка была на столе.

Всё заработало прекрасно, тачка выше всяких похвал, но речь не о ней, а о дополнительном 2S LiPo аккумуляторе, который собрали сами в дополнение к основному, заряжаемому адаптером 7,4 В на 800 мА.

Мощный мотор + серво тянут ток в несколько ампер, и АКБ на 1500 мА из комплекта садится уже через 15 минут — этого мало. Дольше тащить машину до гоночного полигона.

Пришлось заняться поиском дополнительного блока литиевых аккумуляторов типа 2S, то есть докупать ещё один мощный комплект.

Тут обозначение «2S» — это количество ячеек в батарее. В данном случае их две с общим вольтажом 7,4В (для 3S соответственно 3Х3,7=11.1 вольт).

После недолгих поисков нарисовалась такая картина, что выгоднее взять пару обычных 18650 с хорошим током и самому из них спаять батарею, используя стандартные разъёмы. Как раз в хозяйстве завалялось несколько таких банок на 3500 мА, правда со встроенными платами защиты (от переразряда и перегруза).

Спаян АКБ был по обычной схеме, используя штекера типа «Т» для силовой линии и второй поменьше — зарядной.

Заказывать в интеренете их или искать на радиобазаре не дело — долго ждать, поэтому силовой был взят от комплекта кабелей с зарядки Imax B6 (их там 3 штуки), а второй нашёлся от платы какой-то стиралки.

После сборки и обмотки изолентой пришлось снова всё разбирать, без этого никак)) Оказалось плата защиты постоянно срабатывает и отключает батарею, ведь стартовый ток машины превышает 5-6 ампер.

Придётся расковыривать батарею и отрывать платку. Она крепилась на 2-х металлических лентах.

Снова собираем, уже без лишней электроники. Паять без химии не получится, сколько не зачищай металл надфилем — придётся использовать паяльную кислоту. С ней лудится «на ура».

Вот теперь другое дело — прекрасно работает и заряжается, правда по сравнению со штатным аккумулятором 1500 мА, новый 3500 миллиамперный особого прироста времени не дал. Очевидно там не совсем 3,5 А (точнее — совсем не).

Таким макаром можете изготавливать любые блоки LiPo (или LI-Ion) АКБ — на любое количество ячеек (2S, 3S, 4S, 5S, 6S…) и любой ток. Во всех радиоуправляемых моделях данного класса распайка их стандартная.

И ещё пару слов про сам джип: ездит просто прекрасно за счёт широких мягких колёс, мощного мотора модели 380, плавного рулевого управления и регулятора скорости. Можно медленно ползти на горки словно рок краулер, можно гнать под 50 км по трассе. Она не позиционируется как влагозащищённая, но 3 бешеных заезда по мокрому снегу, в результате которых авто было облеплено снегом от и до, а внутри всё было мокро (в том числе мотор, регулятор и серво) — никак не отразились на работе электроники. В общем тачила просто супер!

   Форум по АКБ

   Форум по обсуждению материала САМОДЕЛЬНЫЙ АККУМУЛЯТОР ДЛЯ RC МОДЕЛИ

Выбираем аккумулятор для ИБП (источника бесперебойного питания)

Источники бесперебойного питания (они же UPS) пользуются большим спросом на российском рынке, т.к. очень часто происходит долговременное отключение электроэнергии в частных домах. Данные устройства позволяют поддержать работу электроприборов вплоть до 24 часов после отключения света. Однако, как и у любых других аккумуляторных устройств, в ИБП нужно со временем менять батарею, которая имеет определенный срок службы. В этой статье мы как раз и поговорим о том, как выбрать аккумуляторы для ИБП, чтобы не переплатить и остаться довольным покупкой.

Определяем параметры старой АКБ

Первое, что следует сделать – выяснить ее технические характеристики, на которые вы будете ориентироваться при выборе нового АКБ для источника бесперебойного питания. Основные параметры, которые нужно знать это напряжение (В) и емкость (Ah, А/ч).

Напряжение должно в точности соответствовать значению, указанному на старом АКБ. Как правило, аккумуляторные батареи могут быть напряжением 6 и 12 вольт. Что касается емкости, ее можно выбрать немного больше, чем была.

Также не помешает определить габариты АКБ, что может помочь выбрать подходящую модель, если какие-то характеристики вы не смогли прочитать.

Кстати, все важные параметры батареи находятся в паспорте источника бесперебойного питания. Если документация у вас сохранилась, выбор будет облегчен.

AGM или GEL?

Второй, не менее важный критерий выбора аккумулятора для ИБП – тип исполнения. На сегодняшний день наиболее популярными являются АКБ, изготовленные по технологии AbsorbedinGlassMat (AGM) и GEL (гелевые). Давайте разберемся, какой вариант лучше выбрать для собственных условий.

AGM

AGM аккумуляторы состоят из положительных и отрицательных свинцовых пластин, разделенных сепаратором (изготовлен из стекловолокна). Стекловолокно в свою очередь пропитано электролитом. Цена на них не высока, срок службы достигает 10 лет. В среднем количество циклов жизни при 100% разряде составляет порядка 260, при 50% разряде – 500. AGM аккумуляторы чаще всего используют в системах резервного питания, где глубокие разряды будут редки. Если не оставлять батареи в разряженном состоянии и соблюдать оптимальный температурного режим 15-25 C, аккумуляторы должны проработать заявленный срок службы.

GEL

Отличие гелевых аккумуляторов от AGM технологии заключается в том, что в качестве сепаратора используют силикагель, который заливают между пластинами во время производства. Силикагель при застывании представляет собой твердое вещество с большим количеством пор и удерживает электролит. Благодаря этой технологии, силикагель полностью заполняет пространство между пластинами и разрушение свинцовых пластин практически невозможно. Технология GEL улучшает характеристики аккумуляторов, таких как, число циклов разряда и устойчивость к глубоким (100%) разрядам. Гелевые аккумуляторы в основном задействованы в солнечной и ветряной энергетике. Единственным недостаток — высокая стоимость.

Выбирая между двумя типами изготовления, оптимальным выбором будет остановиться на технологии AGM.

Если у вас остались вопросы, вы можете обратиться в компанию MNB Battery — Оптовая розничная поставка свинцово-кислотных аккумуляторов по всей России http://mnb-battery.ru/

Нагрузочная вилка для проверки аккумуляторов своими руками

Всем привет, на днях я приобрел автомобильный аккумулятор и чтобы проверять его на работоспособность, решил собрать нагрузочную вилку, такая штука здорово выручит и при выборе АКБ в следующий раз.

Пассивная токовая нагрузка при подключении к аккумулятору позволит, во-первых измерить напряжение на аккумуляторе, а  во вторых нагрузить аккумулятор током около 100 ампер, если аккумулятор отдаст такие токи на протяжении 4-5 секунд без значительных просадок напряжения, значит в нём ещё остался порох. Эти штуки часто применяются для теста аккумуляторов в сервисах по продаже и обслуживанию автомобильных аккумуляторных батарей.

Наша нагрузочная вилка ничем не уступает промышленным образцам, принцип работы нагрузочной вилки тот же, метод реализации также не отличается.

Конструкция вилки проста до безобразия в её состав входит мощная пассивная нагрузка в виде толстой проволоки,  рассчитанной таким образом, чтобы нагрузить аккумулятор током около 100 ампер и цифровой вольтметр, который позволит проверить уровень заряда батареи до и во
время теста.

Найти нужную нагрузку, которая потерпит токи в 100 ампер очень трудно, поэтому пришлось немножко подумать чтобы найти самое оптимальное решение с использованием доступных материалов, чтобы проект мог повторить любой желающий.

И тут под руки попался нагревательный элемент от мощной плиты на два с лишним киловатта, провод скорее всего нихром. Очень желательно, чтоб нагревательный элемент был новым, так как нам придётся его выпрямить, а старая отработавшая проволока будет периодически ломаться при деформациях.

Для начала экспериментальным образом выяснил, что этот провод спокойно терпит токи в 7 — 10 ампер, нагревается естественно и даже слегка краснеет, что полностью нормально, следовательно мы можем сказать, что 10 таких проводов параллельно, могут спокойно пропускать токи в 100 ампер.

Основа положена, теперь перейдём к теории, нам всего лишь нужны две формулы закон дедушки Ома, чтобы выявить нужное сопротивление нагрузки для наших целей и формула расчета параллельного соединения резисторов.Но с учётом того, что все 10 резисторов у нас имеют одинаковое сопротивление, полученное исходя из закона ома значение, просто нужно умножить на 10.

Сначала нам нужно понять, какое сопротивление должна иметь нагрузка, чтобы при питающем напряжении 12 вольт ток в цепи был бы в районе 100 ампер.

Вот формула которая нам нужна.

Исходя из формулы становится ясно, что сопротивление нагрузки должно быть в районе 0,12 Ом, естественно по мере
разогрева сопротивление будет расти, а ток падать, но в нашем случае это не столь важно.

Итак, мы планировали использовать 10 параллельных проводов для нагрузки и знаем сопротивление, которое нам нужно для того, чтобы получить таки в 100 ампер.

Умножив полученное значение на 10 становится ясно, что сопротивление каждой из проволок должно быть около 1,2 Ом.

С теорией покончено, теперь перейдём к практической части.

Берём мультиметр, который способен корректно измерять низкоомные резисторы и экспериментально подбираем длину проводника, так чтобы сопротивление в этом участке было около 1,2 Ома, отмеряем длину полученного участка + запас два сантиметра.

Далее отрезаем проволоку и так 10 раз.

Когда отмеряем 10 проводков, затем их нужно будет скрутить вместе, для этой цели я воспользовался шуруповёртом, зажал их и прокрутил.

Далее на провод надеваем керамические изоляторы для предотвращения замыканий между определенными участками этого же провода.

Корпусом послужил отрезок профиля, не забываем о вентиляционных отверстиях.

Ну а теперь сам процесс сборки и монтажа…

Надеюсь всё будет понятно из фоток…

корпус делаем из алюминиевого строительного профиля

припаиваем колодку для соединения медного наконечника и проводов — ниже будет понятней…

небольшой кусок текстолита для соединения провода и нагревательной скрутки.

тоже припаиваем колодку к текстолиту, который сперва весь пропаяли оловом

затем обернули это всё в тепло или термо скотч ( не помню точно как называется) и приклеили к профилю на клей.

затем взял три мощных провода, так как одного толстого кабеля не нашёл у себя, спаял их вместе.

припаял один конец к щупу

затем взял от паяльника небольшого наконечник.

с одного края вставил наконечник с другого закрутил нагревательную скрутку или наше собранное сопротивление-нагрузку.

Далее собираем ручку для прибора, тоже из профиля только немного меньшего сечения.

кнопка для включения вольтметра

скручиваем ручку и вставляем кнопку.

прикручиваем ручку к прибору саморезами и практически всё готово… а да забыл про вольтметр.

вырезаем под него окошечко и ставим на герметик.

После полной сборки на прибор приклеиваем табличку напряжений.

Порядок проведения тестов следующий.

В самом начале замеряем напряжение на аккумуляторе, далее один из токо-съёмных контактов, по схеме это контакт-1 подключается к плюсу аккумулятора, к массе аккумулятора подключается контакт-3 и вольтметр на данный момент отобразит действующее напряжение на аккумуляторе без нагрузки.

Далее убираем контакт-3. замыкаем тумблер «sa1» и подключаем контакт-2 к массе аккумулятора и наблюдаем за показаниями вольтметра.Сейчас наша самодельная нагрузка пожирает 100 ампер тока от аккумулятора, тест длится 5 секунд. За это время внимательно следим за показаниями вольтметра, после отключения нагрузки исходя из таблицы можно сделать вывод. Одним словом сперва мы проверили напряжение на батарее без нагрузки, а затем с нагрузкой, если аккумулятор разряжается слишком быстро, при том изначально он был полностью заряжен, то скорее всего пластины покрыты сульфатной плёнкой из-за чего аккумулятор потерял ёмкость.Либо имеется проблема с одной или несколькими банками, например обрыв или осыпание пластин.
И ещё раз повторюсь этот тест нужно делать кратковременно не более 5 секунд, сама нагрузка будет при этом нагреваться это нужно учитывать.

Друзья надеюсь эта самоделка позволит вам избежать от покупки плохих аккумуляторов, ну и проверить старый при
необходимости.

Автор; АКА Касьян

Сборка LiFePO4 аккумулятора своими руками

Аккумуляторную батарею вполне можно собрать собственными руками. Для этих целей понадобятся следующие составные элементы:

  • аккумуляторные ячейки;
  • плата BMS для контроля уровня заряда/разряда и балансировки батареи;
  • пассивные балансиры для выравнивания заряда установленных элементов, балансиры необходимы, если емкость собираемого аккумулятора превышает 30Ah, при емкости ниже 30Ah, с балансировкой ячеек справится BMS плата;
  • перемычки, клеммы, провода и разъемы;
  • очень важно при сборки аккумулятора, использовать прокладки-изоляторы, их необходимо установить межку ячейками;
  • стоит обратить внимание, если вам необходима индикация аккумулятора, то необходимо использовать ваттметр, так как стандартные индикаторы, отображают остаточную емкость некорректно, поскольку литий-железо-фосфатный аккумулятор выдает стабильное напряжение и проседает только тогда, когда емкость практически исчерпана.

Последовательность сборки LiFePO4 аккумулятора
Перед тем, как приступить к сборке, необходимо убедиться в наличии и исправности всех составных элементов. Если есть возможность, измерьте уровень внутреннего сопротивления или напряжения ячеек с помощью специального прибора. При наличии расхождения в показателях требуется дозарядить ячейку до единого уровня. В случае если у вас нет возможности зарядить ячейки до сборки батареи, тогда после сборки, при первой зарядке, оставьте аккумулятор заряжаться до тех пор пока BMS плата не отбалансирует все ячейки аккумулятора.
Ячейки аккумулятора коммутируются путем параллельного или последовательного соединения. При параллельной комутации ячеей, увеличивается емкость, например: возьмем четыре ячейки 3,2V 25Ah и соединим параллельно, получится 3,2V 100Ah. При последовательной коммутации ячеек, увеличивается напряжение, например: возьмем четыре ячейки 3,2V 25Ah и соединим последовательно, получится 12V 25Ah. Если при сборке необходимо коммутировать и параллельно и последовательно, то первым этапом заготавливаются параллельные сборки, а затем параллельные сборки соединяются последовательно.
Очень важным моментом при сборке аккумулятора, является установка прокладок-изоляторов между ячейками, лучшим и удобным материалом для изоляции является стеклотекстолит, также возможно применение других изоляционных материалов.
Для того, чтобы защитить ячейки аккумулятора от переразряда-перезаряда и обеспечить балансировку ячеек между собой, на аккумуляторную сборку устанавливается BMS плата. В настоящее время, существует много разновидностей BMS плат, поэтому подключать плату надо согласно своей схемы.
Если вы собираете аккумулятор большой емкости (от 30Ah и более), то помимо BMS  платы на каждую ячейку или параллельную сборку аккумулятора необходимо установить пассивный балансир. Устанавливаются данные балансиры между плюсом (+) и минусом (-) ячейки.
После того, как вы завершили сборку аккумуляторной батареи, до упаковки его в корпус, протестируйте корректность его работы, прежде всего работу BMS платы. Для этого, первый заряд и разряд необходимо произвести под тщательным контролем, постоянно измеряя напряжение на отдельных ячейках в аккумуляторе. По завершении заряда BMS плата должна отключить весь аккумулятор, как только напряжение на одной из ячеек достигнет напряжения отсечки BMS платы, как правило это от 3,65V до 3,75V в зависимости от модели платы, после выравнивания напряжения BMS плата включит зарядное устройство и продолжит дозаряд аккумулятора, внешне процесс балансировки выглядит как частое включение-выключение зарядного устройства. По такомуже принципу необходимо проверить аккумулятор на разряде, как только напряжение на одной из ячеек сборки достигнет нижнего порога напряжения, примерно от 2,5V 2,2V в зависимости от модели платы, BMS плата должна отключить аккумулятор от потребителя.
На этом этап сборки LiFePO4 аккумулятора завершен и вам остается только аккуратно упаковать сборку в корпус.

Меры безопасности
  • в процессе сборки требуется соблюдать аккуратность и осторожность;

  • не допускать воздействий механического характера на аккумуляторную батареи и используемые элементы питания;

  • соблюдать полярность;

  • не допускать возникновения коротких замыканий и перезарядки элементов;

  • при высоком нагреве нужно отключить батарею от источника тока;

  • не использовать поврежденные ячейки. 

Преимущества LiFePO4 аккумуляторов

  • полная безопасность для здоровья человека и окружающей среды – в процессе утилизации не происходит выброс токсичных элементов. Это вызвано тем, что кобальт заменен на более безопасные фосфаты;

  • уровень напряжения остается стабильным во все время эксплуатации батареи;
  • продолжительный эксплуатационный срок – не менее 2000 циклов;
  • возможность применения в условиях низких (до -20) и высоких (до +60) температур;
  • компактные размеры;
  • небольшой вес;
  • возможность использования при пиковом напряжении и высоком токе.