Come Realizzare un Pacco Batteria da 12v 18650 da Zero

Realizzare il proprio pacco batteria personalizzato da 12v batteria al litio 18650 Il pacco può sembrare intimidatorio. Ma ti guiderò attraverso l'intero processo, passo dopo passo.

Che tu voglia creare una batteria compatta da 12v per alimentare il tuo ultimo progetto fai-da-te o abbia bisogno di sostituire una vecchia batteria SLA, costruire il tuo pacco 18650 è sorprendentemente semplice.

In questa guida, imparerai cose come:

• Come calcolare il numero di celle 18650 necessarie
• Scelta delle celle 18650 giuste
• Opzioni per il supporto della batteria
• Configurazioni di cablaggio
• Aggiunta di un BMS (sistema di gestione della batteria)
• Ricarica e scarica della tua nuova batteria

E molto altro ancora.

Quindi indossa i tuoi occhiali di sicurezza e iniziamo!

Perché Realizzare il Proprio Pacco Batteria da 12v?

Prima di immergerci, ti starai chiedendo — perché complicarsi a mettere insieme una batteria al litio da 12v?

Ecco le principali ragioni per cui i fai-da-te costruiscono i propri pacchi:

Risparmiare denaro

Le batterie al litio preassemblate da 12V possono costare da $100 a $300+.

Acquistando singoli elementi 18650 e un supporto di base, puoi creare una batteria personalizzata a una frazione del costo.

Specifiche personalizzate

Quando acquisti una batteria SLA da 12V già pronta, probabilmente non soddisferà esattamente le tue esigenze di tensione e capacità.

Ma con un pacco DIY 18650, puoi decidere tensione, capacità, corrente di scarica e altro ancora.

Dimensioni e peso compatti

Un pacco batteria da 12V 5Ah 18650 occupa molto meno spazio rispetto a un blocco al piombo-acido equivalente. E è molto più leggero.

Perfetto quando dimensioni e peso sono un problema (come per scatole di batterie portatili, droni, progetti di robotica, ecc.).

Riutilizzabilità

Una volta che una batteria SLA si esaurisce, di solito è la fine della strada. Ma con un pacco personalizzato 18650, puoi sostituire le celle usurate nel tempo e continuare a funzionare.

Ok, con i vantaggi coperti, iniziamo a prepararci per la costruzione della nostra batteria!

Come creare un pacco batteria da 12V 18650?

Fase 1: Calcolare il numero di celle per 12V

La base di qualsiasi batteria al litio fai-da-te sono le singole celle 18650.

Quindi, prima di preoccuparci dei collegamenti o della protezione della batteria, dobbiamo sapere quante celle sono necessarie per il nostro pacco da 12V.

Ecco la formula semplice:

Tensione totale ÷ Tensione di una cella = Numero di celle in serie

Ora inseriamo i numeri.

L'intervallo di tensione standard di una cella 18650 è:

• 3,6V (Nominale)
• 4,2V (Massima carica)
• 2,5V (Soglia di scarica)

Per un pacco batteria da 12V, useremo il valore nominale di 3,6V per il nostro calcolo:

12V ÷ 3,6V = 3,33

Arrotondando per eccesso otteniamo 4 celle in serie.

Tuttavia, possiamo ottenere un po' più di capacità dalla nostra batteria facendo funzionare 3 celle in serie (per circa 10,8V). Questo ci dà un po' di margine prima che il sistema di gestione della batteria interrompa completamente l'alimentazione.

Quindi il verdetto è…3 celle agli ioni di litio collegate in serie ci danno la tensione di cui abbiamo bisogno.

Ora è il momento di procurarsi le nostre 18650!

Fase 2: Scegliere celle 18650 di qualità

Non tutte le celle agli ioni di litio sono uguali.

Il mercato delle batterie 18650 è invaso da celle ultra-economiche che sembrano un buon affare. Ma credimi, queste celle di bassa qualità ti causeranno solo mal di testa.

Invece, vuoi celle ad alte prestazioni di marchi di prima qualità come:

Samsung

Samsung produce alcune delle migliori celle agli ioni di litio al mondo. Le loro 18650 verde brillante sono la mia scelta preferita.

La Samsung INR18650 35E è una scelta molto popolare che bilancia prestazioni e costo.

LG

Famosa per batterie potenti per svapo, la linea 18650 di LG non delude.

L'LG MH1 offre una capacità solida di 3.000 mAh.

Sony

Puoi sempre contare su Sony per tecnologia affidabile. E le loro batterie VTC 18650 lo dimostrano.

Sono un fan della cella Sony VTC6 — con il suo limite di 30 ampere e la capacità di 3.000 mAh.

Rimani fedele a uno di questi grandi marchi e partirai con il piede giusto.

Ora passiamo al passo successivo…

Fase 3: Procurati un supporto per batterie 18650

Una volta che hai le tue celle 18650, hai bisogno di qualcosa per collegarle fisicamente.

Hai due opzioni qui:

Saldatura a punti con strisce di nichel

La saldatura a punti prevede l'uso di una macchina da saldatura specializzata per fondere sottili strisce di nichel sui terminali positivo e negativo di una cella 18650.

Questo crea una connessione ultra sicura. Ma l'attrezzatura per la saldatura costa più di $200.

Utilizzo di un supporto in plastica per batterie

Per la maggior parte dei fai-da-te, un supporto in plastica per batterie 18650 è la scelta migliore.

Questi supporti inseriscono più celle insieme e hanno estremità a molla per mantenere la tensione sulla cella. Due fili con connettore JST si collegano ai terminali della prima e dell'ultima cella.

Mi piacciono questi supporti perché sono a prova di idiota. Non sono necessarie competenze avanzate di saldatura!

Puoi trovare supporti di qualità per celle 18650 a meno di $10 su Amazon o siti come Banggood. Assicurati solo che il supporto corrisponda al numero di celle necessarie (nel nostro caso, 3 celle in serie).

Fase 4: Collegare le celle in serie

Per ottenere 12V (o vicino a esso), le celle devono essere collegate end-to-end in configurazione in serie.

Questo le collega tra loro in modo che la tensione si sommi.

Ecco come disporre le celle:

Il terminale positivo della cella 1 è rivolto verso l'alto e il terminale negativo verso il basso.

Il terminale positivo della cella 2 è rivolto verso il basso e il terminale negativo verso l'alto.

Il terminale positivo della cella 3 è rivolto verso l'alto e il terminale negativo verso il basso.

Una volta inserite nel supporto di plastica, le celle si collegano automaticamente in serie.

Quei terminali a molla garantiscono una vestibilità salda.

Poi basta collegare i fili del supporto rosso e nero al tuo progetto e ora hai circa 12V di alimentazione CC!

Ma prima di iniziare a caricare, c'è un passaggio di sicurezza importante…

Passo 5: Installare un BMS

Un sistema di gestione della batteria (BMS) è fondamentale quando si costruiscono pacchi di batterie al litio-ion da celle 18650 grezze.

Ecco alcuni compiti critici che svolge un BMS:

• Prevenire il sovrascaricamento delle celle
• Interrompere la carica eccessiva
• Bilanciare tutte le celle allo stesso voltaggio
• Interrompere se la temperatura della cella diventa troppo alta

Senza un BMS in funzione, le batterie al litio-ion possono essere estremamente pericolose. Possono surriscaldarsi, prendere fuoco o addirittura esplodere.

Nessun BMS significa nessuna sicurezza. Non posso sottolinearlo abbastanza.

Fortunatamente, i piccoli circuiti BMS progettati per pacchi da 3-4 celle sono economici (circa $5).

Per collegarlo, basta collegare i fili dal BMS ai terminali positivo e negativo della prima e dell'ultima cella.

La maggior parte dei BMS avrà anche bisogno di un piccolo filo di bilanciamento collegato. Ma il diagramma dei cablaggi sulla scheda PCB rende l'installazione semplice.

Ora vediamo come usare e prendersi cura del tuo nuovo capolavoro di batteria fai-da-te.

Consigli per la ricarica e lo scaricamento

Ricaricare e scaricare correttamente è fondamentale per ottenere la massima durata dal tuo pacco da 12V fatto in casa.

Ecco alcune linee guida rapide per l'uso:

• Usa un caricabatterie Li-ion – CC/CV è ideale per massimizzare il numero di cicli. La carica tramite controller solare funziona anche.
• Non scaricare troppo in basso – Resta sopra i 2,5V per cella minimo. Probabilmente il BMS interromperà intorno a questo punto comunque.
• Controlla le tensioni delle celle – Controlla occasionalmente la tensione di ogni cella per confermare che siano in equilibrio correttamente.
• Mantieni il fresco – Il calore uccide le batterie! Non sigillare strettamente e evita richieste di corrente elevate.

Ecco fatto — tutto ciò che devi sapere per creare la tua centrale di energia al litio da 12V!

Anche se richiede alcune parti specializzate e conoscenze elettroniche, assemblare un pacco batteria personalizzato non è così difficile come sembra.

Lo sforzo ne vale la pena per ottenere una batteria da 12V ultra-leggera, ad alte prestazioni e riutilizzabile.

Ora tocca a te. Prendi alcune celle 18650 e inizia a costruire!