12V 18650 バッテリーパックを作る方法

ゼロから12V 18650 バッテリーパックを作る方法

独自のカスタム12Vを作る 18650リチウムイオン電池 包は威圧的に聞こえるかもしれません。しかし、私は全過程を一歩ずつ案内します。.

最新のDIYプロジェクトに電力を供給するためのコンパクトな12Vバッテリーを作りたい場合でも、旧式のSLAバッテリーを置換する必要がある場合でも、18650パックを自作するのは思いのほか簡単です。.

このガイドでは、次のようなことを学べます:

  • 必要な18650セルの本数の計算方法
  • 適切な18650セルの選択
  • バッテリーホルダーのオプション
  • 配線構成
  • BMS(バッテリーマネジメントシステム)の追加
  • 新しいバッテリーの充電と放電

そして他にもたくさん。.

それでは安全ゴーグルを着けて、作業を始めましょう!

12V 18650 バッテリーパックを作る方法

自分で12Vバッテリーパックを作る理由?

これから始める前に、なぜ自分で12Vリチウムイオンバッテリーを組み立てる手間をかけるのか気になるかもしれません —

DIYerが独自のパックを作る主な理由は次のとおりです:

コストを節約

市販の12Vリチウム電池は、$100から$300+の価格帯になることがあります。.

個別の18650セルと基本的なホルダーを調達することで、コストの一部でカスタムバッテリーを作成できます。.

カスタム仕様

市販の12V SLAバッテリーを購入すると、正確な電圧や容量のニーズに合わないことが多いです。.

しかしDIYの18650パックなら、電圧・容量・放電レートなどを自分で決定できます。.

コンパクトなサイズと重量

12V 5Ahの18650バッテリーパックは、同等の鉛電池ブロックより場所を大幅に節約します。そして、はるかに軽量です。.

サイズと重量が問題になる場合に最適です(ポータブル電源ボックス、ドローン、ロボティクスプロジェクトなどに適しています)。.

再利用性

SLAバッテリーが寿命になると、それが通常は道の終わりです。しかし、カスタム18650パックでは、摩耗したセルを後で交換して、前に進み続けることができます。.

さて、利点をカバーしたので、私たちのバッテリービルドの準備を始めましょう!

12V 18650バッテリーパックの作り方は?

ステップ1: 12Vのセル数を計算する

どのDIYリチウムイオンバッテリーも、その基盤は個々の18650セルです。.

それでは配線構成やバッテリ保護について心配する前に、私たちの12Vパックに必要なセル数をまず知る必要があります。.

以下がシンプルな公式です:

総電圧 ÷ セル電圧 = 直列に並ぶセルの数

今、数字を入力しましょう。.

18650セルの標準電圧レンジは次のとおりです:

  • 3.6V(公称)
  • 4.2V(最大充電)
  • 2.5V(放電停止)

12Vバッテリーパックの場合、計算には名目上の3.6Vを使用します:

12V ÷ 3.6V = 3.33

切り上げると私たちは 直列に4つのセル.

ただし、直列に3つのセルを使うことで(約10.8V)バッテリーの容量をもう少し引き出すことができます。これにより、バッテリーマネジメントシステムが電力を完全に停止する前にクッションが生まれます。.

結論は…直列に接続された3個のリチウムイオン電池 が私たちに必要な電圧を与えます。.

それでは18650を調達する時が来ました!

ステップ2: 高品質な18650セルを選ぶ

すべてのリチウムイオンセルが同じではありません。.

18650電池市場には超安価なセルが氾濫しており、良い取引のように見えることがあります。しかし、私を信じてください。これらの低品質セルは頭を悩ませるだけの原因になります。.

代わりに、トップブランドからの高性能セルを求めています:

サムスン

Samsungは地球上で最高クラスのリチウムイオンセルをいくつか作っています。その鮮やかな緑色の18650は私の#1のおすすめです。.

Samsung INR18650 35Eは、性能とコストのバランスが取れた非常に人気のある選択肢です。.

LG

強力なベイピング用電池で知られるLGの18650ラインナップは、期待を裏切りません。.

LG MH1は堅実な3,000mAh容量を提供します。.

ソニー

信頼できる技術といえばソニー。彼らのVTC 18650バッテリーは信頼性を発揮します。.

私はソニーVTC6セルのファンです — 30アンペアの高いリミットと3,000mAhの評価を備えています。.

これらの大手ブランドのうちの1つにとどまれば、素晴らしいスタートを切ることができます。.

次のステップに進みましょう…

ステップ3: 18650バッテリーホルダーを用意する

18650セルを手に入れたら、それらを物理的につなぐ何かが必要です。.

ここには2つのオプションがあります:

ニッケルストリップのスポット溶接

スポット溶接は、専用の溶接機を使用して薄いニッケルストリップを18650セルの正負端子に溶着する作業です。.

これにより超高セキュアな接続が作られます。しかし、溶接機の費用は$200以上です。.

プラスチック製バッテリーホルダーの使用

DIYの多くの人にとっては、プラスチック製の18650バッテリーホルダーが良い選択です。.

これらのホルダーは複数のセルを並べて配置でき、セルにテンションを保つためのスプリング状の端部を持っています。最初と最後のセルの端子にはJSTコネクター付きの2本のワイヤーを接続します。.

これらのホルダーは私にはとても使いやすいです。高度なはんだ付けスキルは不要です!

AmazonやBanggoodのようなサイトで、$10以下の品質の良い18650ホルダーを手に入れられます。必要なセル数にホルダーが合っていることを確認してください(今回の場合、3セルを直列接続)。.

ステップ4: セルを直列に配線する

12V(またはそれに近い電圧)を得るには、セルを端子同士を直列に接続する必要があります。.

これにより、電圧が合計されます。.

ここにセルを配置する方法は次のとおりです:

セル1の正極は上に向き、負極は下に向きます。.

セル2の正極は下に向き、負極は上に向きます。.

セル3の正極は上に向き、負極は下に向きます。.

プラスチックホルダーにすばやく差し込むと、セルは自動的に端子同士を接続します。.

あのスプリング端子はぴったりとフィットさせます。.

それから赤と黒のホルダー配線をプロジェクトに接続するだけで、今や約12V DC電源を手に入れられます!

しかし、充電を始める前に重要な安全ステップがあります…

ステップ5: BMSを取り付ける

リチウムイオン電池パックを素子の18650セルから組み立てるときには、電池管理システム(BMS)が不可欠です。.

BMSが果たす重要な仕事をいくつか挙げます:

  • 過放電を防ぐ
  • 過充電を止める
  • すべてのセルを同じ電圧にバランスさせる
  • セルの温度が高くなりすぎると切断する

BMSがなければ、リチウムイオン電池は非常に危険になり得ます。過熱したり、発火したり、さらには爆発することもあります。.

BMSなしでは安全性はありません。. これを強調してもしすぎることはありません。.

幸いにも、3-4セル用の小型BMS回路基板は安価で(約1 TP4T5程度)です。.

接続には、BMSの配線を最初のセルと最後のセルの正負端子に接続するだけです。.

ほとんどのBMSには小さなバランスリードを取り付ける必要があります。しかし、PCBの配線図が取り付けを簡便にします。.

さあ、新しいDIYバッテリーマスターピースの使い方とケアについて確認しましょう。.

充電と放電のヒント

正しく充電・放電することは、自作の12Vパックの寿命を最大化する鍵です。.

ここにいくつかの使用ガイドラインを示します:

  • リチウムイオン充電器を使用する – CC/CVはサイクル数を最大化するのに最適です。ソーラーチャージャーでの充電も可能です。.
  • 過放電は避けてください – セル1個あたり最低2.5Vを超えて保ってください。BMSはこの点付近でおそらく遮断します。.
  • セル電圧を監視する – バランスを正しく保つために、各セル電圧を時々チェックしてください。.
  • 涼しく保つ – 電池を熱で劣化させないでください!密閉しすぎず、高電流の使用を避けてください。.

これで完了です — あなた自身の12Vリチウムイオンパワーハウスを作るために必要なすべての情報!

専門的な部品や電子知識は必要ですが、カスタムの電池パックを組み立てるのは思ったより難しくありません。.

その労力は、超軽量で高性能かつ再利用可能な12Vバッテリーを手に入れる価値があります。.

さあ、あなたの番です。18650セルを手に取り、作り始めましょう!

自分で18650電池パックを作る

自分で18650電池パックを作る方法

自分で18650電池パックを作るのは敷居が高く感じられるかもしれませんが、適切な部品、道具、知識があれば実は分かりやすいDIYプロジェクトです。専門家として、 18650電池パックのメーカー, 自分の強力で汎用性の高いリチウムイオン電池を組み立てるために知っておくべきすべてを案内します。.

自分で18650電池パックを作る

なぜ自分でバッテリーパックを作るのですか?

dives いに行く前に、18650パックを自分で作るのではなく購入する理由を考えるかもしれません。主な利点は次のとおりです:

コスト削減 – 個別の18650セルから自分でパックを作る方が、同容量の既製パックを買うよりはるかに安価です。500TP3T以上の節約が一般的です。.

カスタマイズ – 直列と並列に組み合わせるセルの正確な数を選ぶことで、望む電圧、容量、放電レート、物理サイズを得ることができます。電池のためのレゴのようなものです!

リサイクル – 18650を入手しやすい簡単な方法は、埋め立て処分予定の古いノートパソコン用バッテリーから回収することです。これらのセルに新しい寿命を与えることは環境にとって素晴らしいです。.

教育 – 自分でパックを作ることは、リチウム電池技術についての啓発的で実践的な学習体験です。実用的なスキルが身につき、もしかしたら新しい趣味が見つかるかもしれません。.

自分で18650電池パックを作る方法

必要なもの

電池パックを作るには適切な機材といくつかのDIY能力が必要です。必要なものの概要は次のとおりです:

部品

  • 18650セル
  • バッテリーホルダー
  • ニッケルストリップ
  • ワイヤー
  • コネクター
  • BMS(バッテリー保護回路)
  • 絶縁体とラップ

工具

  • マルチメーター
  • スポットウェルダー(またははんだごて)
  • ホットグルーガン
  • ワイヤーカッター/ストリッパー
  • ヒートガン
  • 安全装備(手袋、メガネ)

この記事全体で、それぞれの部品について詳しく説明しますので、正確に何を揃えるべきかがわかります。.

18650セルを選ぶ

すべての18650パックの中心には – そう、18650電池セルです。しかし、リチウムイオン電池には市場に多くのさまざまな選択肢があります:

バッテリーセルの形式

最も一般的に出会うリチウムイオン電池サイズは次のとおりです:

  • 18xxx(18650、18700 など)
  • 26xxx
  • 21700

セルの化学組成

正極の化学組成の変化は、リチウムセルの性能に影響を与えます:

  • NMC(ニッケル-マンガン-コバルト酸化物)
  • NCA(ニッケル-コバルト-アルミ酸化物)
  • LFP(リチウム鉄リン酸塩)

仕様

検討すべき主な仕様は以下のとおりです:

  • 標準電圧(3.6-3.7Vが通常)
  • 容量(mAh定格)
  • 最大連続放電倍率(アンペア)

予算内で信頼性の高いセルの私のデフォルト推奨は、 Samsung 25R 18650。このNMCセルは、容量、電流処理能力、そして安全性の良いバランスを合理的なコストで提供します。LG、Sony、Panasonic、Sanyoも優れたセルを製造しています。.

バッテリ設定を計算

セルを選んだら、次のステップはそれらをパックとしてどのように配線するかを決めることです。これは理解することに尽きます seriesparallel 接続。.

バッテリー接続

シリーズ 接続は電圧を追加します。.

並列 接続は容量と放電電流を追加します。.

18650パックの場合、最初にセルを並列グループにまとめます。次に、それらのグループを直列に接続して所望のパック電圧を実現します。.

例えば、 “「3S2P」” パックは、直列に配線された2セルの並列グループが3つあることを意味します。.

構成計算

Samsung 25Rセル(3.6V、2500mAh)を使って12V 10Ahパックを設計してみましょう:

目標電圧 = 12V

目標容量 = 10Ah(または10,000mAh)

単一セルの仕様:

  • 電圧(公称)= 3.6V
  • 容量 = 2500mAh

構成:

直列セル数: 12V / 1セルあたり3.6V = 直列接続のセル数3

並列グループ数:
10000mAh 目標容量 / 2500mAh 1セルあたり = 4セルを並列

私たちのパックには必要 4つのセルを並列で3グループ 直列接続 = 3S4P

したがって合計で 3 x 4 = 12 個の18650セル

18650セルホルダーの組み立て

リチウムイオン電池パックを清潔かつ安全に組み立てる方法として、プラスチック製の18650セルホルダーを使用します。これらのホルダーはセルをきれいにそろえ、間隔を保つように噛み合って固定します。冷却のための十分な気流を確保し、短絡を防ぎます。.

計画した3S4Pレイアウトに合わせてホルダーを配置します。セルの向きが交互になるように、正極と負極の端子が一直線になるようにしてください。必要であればホルダーをホットグルーで固定します。.

それからセルを挿入し、…で接続します

バッテリー配線オプション

電気的な接続をセル間で作成して回路を完成させる必要があります。以下の2つのオプションがあります:

ニッケルストリップのスポット溶接

スポット溶接 セル端子にニッケルストリップを溶接する強力な電流パルスを使用します。セルに過度な熱を加えず、強く信頼性の高い結合を作ります。.

必要なもの:

  • スポットウェルダー(エントリーレベルの機械には約$250)
  • 純ニッケルストリップ
  • ベンチ電源

手順:

  1. ニッケルストリップを切る
  2. ウェルダーの熱と時間を設定
  3. まずグループ間のストリップを溶接
  4. それぞれのグループを並列に溶接します
  5. 魚紙で溶接部を絶縁します

良い安定した溶接を作るには練習が必要です。まずはスクラップセルから始めてください。.

セルのはんだ付け

セル同士をはんだ付けできますが、とても優しいタッチが必要です。熱をかけすぎるとセル内部を損傷します。.

必要なもの:

  • 高ワット数のはんだごて
  • 厚い純銅線またはブレード
  • 鉛フリー樹脂芯はんだ
  • 多量のフラックス

手順:

  1. セル端と導線/ブレード表面を清拭
  2. 十分なフラックスを塗布
  3. 接合部に溶けたはんだが流れるように加熱
  4. はんだが流れるまでだけ、ちょうどよく保持
  5. セルを直に数秒以上熱しないこと!

はんだ付け時にセルを過熱したり、気体を吸い込んだりしないよう注意してください。.

BMSを追加

18650 バッテリーパックは、 BMS, 、またはバッテリーマネジメントシステムが不可欠です。この重要な保護回路はパック内のすべてのセルを監視し、次を防ぎます:

  • 過充電
  • 過放電
  • 短絡
  • 過電流
  • セル不均衡

したがって、BMSはDIYリチウムパックの安全で信頼性の高い運用を本当に助けます。.

BMSを選ぶには、以下を一致させる必要があります:

  • セル数(12S、10S など)
  • 最大電流定格(モーター、インバータ負荷用)
  • 充電ポートの有無

バランス線をセル群間のニッケルストリップに半田付けし、固定するために結束バンドで束ねます。放電線を最初のセルと最後のセルに接続します。正しい配線については、BMSに同梱の図を参照してください。.

パックを囲い保護する

ほぼ完成!パワー満載のバッテリーを完成させるには、セルや配線を衝撃や湿気から絶縁・保護することが重要です:

絶縁 露出した金属を魚ペーパーとカプトンテープで保護

構造的な支持 セルをフォームパディングで支持

電気的に絶縁 BMSと端子

ヒューズ 放電線をショート防止のため保護

包む パック全体を絶縁プラスチックで覆う

含む 覆いまたはバッテリボックス内で

スリムな仕上がりにするには、電圧、極性、容量の警告ラベルを表示します。電源スイッチ、充電ポート、取り付け金具を追加します。.

初期テスト

作品の電源を入れる前に、最終的な安全チェックを行います:

  • 配線接続の極性が適切であることを確認
  • 絶縁がすべて確認されていることを確認
  • 各グループの電圧を測定して記録
  • 最初の充電サイクルを問題がないか見守る
  • 適切なCC/CVリチウム充電器のみを使用

順調にいけば、これで数年間プロジェクトを動かす強力な自家製18650パックができました!自分で作るのは深く満足感があり、習得したスキルはあらゆる電池式デバイスの組み立てに役立ちます。.

このDIYの18650電池ガイドが役に立つと良いですね—他のリチウムイオン電池に関する質問があれば教えてください!