18650 배터리 팩을 직접 만들면 위협적으로 보일 수 있지만, 적절한 부품, 도구 및 지식이 있으면 실제로는 간단한 DIY 프로젝트입니다. 이 포괄적인 가이드에서 전문적으로 18650 배터리 팩 제조업체, 저는 강력하고 다재다능한 리튬 이온 배터리를 직접 조립하는 데 알아야 할 모든 것을 안내하겠습니다.
왜 자체 배터리 팩을 만들까요?
본격적으로 시작하기 전에 왜 18650 팩을 직접 만들고 구매하는 대신 직접 조립을 선택하는지 궁금할 수 있습니다. 주요 이점은 다음과 같습니다:
비용 절감 – 개별 18650 셀로 팩을 만들면 동일 용량의 미리 구성된 팩을 구매하는 것보다 훨씬 저렴합니다. 50% 이상 절감이 흔한 편입니다.
맞춤화 – 직렬 및 병렬로 연결할 셀의 정확한 수를 선택하여 원하는 전압, 용량, 방전 속도 및 물리적 크기를 달성할 수 있습니다. 배터리용 LEGO처럼 재미있습니다!
재활용 – 18650을 구하는 쉬운 방법은 오래된 노트북 배터리에서 회수하는 것입니다. 이 셀들에 두 번째 삶을 부여하는 것은 환경에 좋습니다.
교육 – 직접 팩을 만드는 것은 리튬 배터리 기술에 대한 실습형 학습 경험으로, 실제 기술을 익히고 새로운 취미를 찾을 수도 있습니다.
자체 18650 배터리 팩 만드는 방법
필요한 것들
배터리 팩을 만들려면 적절한 도구와 약간의 DIY 기술이 필요합니다. 필요한 것의 개요는 다음과 같습니다:
부품
- 18650 셀
- 배터리 홀더
- 니켈 스트립
- 선
- 커넥터
- BMS(배터리 보호 회로)
- 절연체 및 랩
도구
- 멀티미터
- 스폿 용접기(또는 인두)
- 에폭시 핫 글루 건
- 와이어 커터/스트리퍼
- 열풍 건
- 안전 장비(장갑, 안경)
본문에서 각 부품을 더 자세히 다루며 정확히 무엇을 얻어야 하는지 알 수 있도록 설명하겠습니다.
18650 셀 선택
모든 18650 팩의 핵심은 – 추측했겠지만 – 18650 배터리 셀입니다. 그러나 시장에는 리튬 이온 셀에 대해 다양한 옵션이 많습니다:
배터리 셀 형식
가장 일반적으로 만나는 Li-ion 셀 사이즈는 다음과 같습니다:
- 18xxx (18650, 18700 등)
- 26xxx
- 21700
셀 화학
양극 화학의 변화는 리튬 셀의 성능에 영향을 미칩니다:
- NMC (니켈 망간 코발트 산화물)
- NCA (니켈 코발트 알루미늄 산화물)
- LFP (리튬 인 산화철)
사양
고려해야 할 주요 사양은 다음과 같습니다:
- 공칭 전압(3.6-3.7V가 일반적)
- 용량(mAh 등급)
- 최대 연속 방전 속도(암페어)
예산이지만 믿을 수 있는 셀에 대한 기본 권장 사항은 삼성 25R 18650. 이 NMC 셀은 합리적인 비용으로 용량, 전류 처리 및 안전성의 훌륭한 균형을 제공합니다. LG, 소니, 파나소닉, 산요도 훌륭한 셀을 만듭니다.
배터리 구성 계산
셀을 선택한 뒤에는 팩으로 함께 연결하는 방법을 figuring out해야 합니다. 이는 이해에 달려 있습니다 시리즈 및 평행 연결.
배터리 연결
직렬 연결 전압을 증가시키는 연결입니다.
병렬 연결 용량과 방전 전류를 증가시키는 연결입니다.
18650 팩의 경우 먼저 셀을 병렬 그룹으로 배열합니다. 그런 다음 이 그룹들을 직렬로 연결하여 목표 팩 전압을 달성합니다.
예를 들어 “3S2P” 팩은 직렬로 연결된 2개의 셀로 구성된 3개의 병렬 그룹을 의미합니다.
구성 계산
삼성 25R 셀(3.6V, 2500mAh)로 12V 10Ah 팩을 설계해 보겠습니다:
목표 전압 = 12V
목표 용량 = 10Ah(또는 10,000mAh)
단일 셀 사양:
- 전압(정격) = 3.6V
- 용량 = 2500mAh
구성:
연Series의 셀 수: 12V / 셀당 3.6V = 연결된 3개의 셀
병렬 그룹 수:
10000mAh 목표 용량 / 셀당 2500mAh = 병렬로 4개 셀
우리의 팩 필요 4개 셀의 3병렬 그룹 직렬로 연결 = 3S4P
따라서 총 3 x 4 = 12개의 18650 셀
18650 셀 홀더 조립
Li-ion 팩을 깔끔하고 안전하게 조립하는 방법은 플라스틱 18650 셀 홀더를 사용하는 것입니다. 이 홀더들은 셀을 깔끔하게 정렬하고 간격을 유지하도록 함께 끼우며, 냉각을 위한 좋은 공기 흐름을 제공하고 단락을 방지합니다.
계획한 3S4P 레이아웃에 맞게 홀더를 배치하십시오. 양극과 음극 단자가 일직선이 되도록 셀의 방향이 번갈아 나오도록 하십시오. 필요하면 핫글루로 홀더를 서로 붙이세요.
그런 다음 셀을 넣고 다음과 연결합니다…
배터리 배선 옵션
회로를 완성하기 위해 셀 간에 전기 연결을 만들어야 합니다. 두 가지 옵션은 다음과 같습니다:
니켈 스트립 스폿 용접
스폿 용접 니켈 스트립을 용접 부근의 셀 단자에 녹이기 위해 강력한 전류 펄스를 사용합니다. 셀에 많은 열을 가하지 않고도 강하고 신뢰할 수 있는 접합을 만듭니다.
필요한 것들:
- 점 용접기 (~$250 엔트리 레벨 기계)
- 순수 니켈 스트립
- 벤치 전원 공급장치
절차:
- 니켈 스트립 자르기
- 용접기의 열과 시간을 설정
- 먼저 그룹 간의 스트립을 용접
- 그다음 각 그룹을 평행으로 용접
- 용접부를 피시 페이퍼로 절연
좋고 일관된 용접을 만들려면 연습이 필요합니다. 먼저 버려지는 셀로 시작하세요.
셀 납땜
셀을 함께 납땜할 수 있지만 아주 부드러운 손길이 필요합니다. 너무 많은 열은 셀 내부를 손상시킬 수 있습니다.
필요한 재료:
- 고전력 납 soldering iron
- 두꺼운 순동 와이어 또는 브레이드
- 무납 로진심 납 solder
- 다량의 플럭스
절차:
- 셀 끝단과 와이어/브레이드 표면 정리
- 여유 있게 플럭스를 바릅니다
- 납땜을 가열하고 녹여 접합부에 흐르도록 합니다
- 납이 흐를 때까지 충분히만 기다립니다
- 셀을 직접 가열하는 시간을 몇 초 이상으로 두지 마세요!
납땜 시 과열되거나 연기를 흡입하지 않도록 주의하십시오.
BMS를 추가
18650 배터리 팩은 BMS, 또는 배터리 관리 시스템 없이는 완성되지 않습니다. 이 중요한 보호 회로는 팩의 모든 셀을 모니터링하고 다음을 방지합니다:
- 과충전
- 과방전
- 단락
- 과전류
- 셀 불균형
따라서 BMS는 DIY 리튬 팩의 안전하고 신뢰할 수 있는 작동을 보장하는 데 크게 도움이 됩니다.
BMS를 선택하려면 매칭이 필요합니다:
- 셀 수(12S, 10S 등)
- 최대 전류 등급(모터, 인버터 부하용)
- 충전 포트 여부
밸런스 와이어를 그룹 간의 니켈 스트립에 납땜하고 고정합니다. 방전 와이어를 처음 셀과 마지막 셀에 연결합니다. 올바른 배선은 BMS에 포함된 도면을 참조하십시오.
팩을 둘러싸고 보호
거의 다 끝났습니다! 전력을 다루는 배터리를 완성하려면 충격이나 습기에서 셀과 배선을 절연하고 보호하는 것이 중요합니다:
단열 노출된 금속에 생선지와 카프톤 테이프를 사용한 절연
구조적으로 지지 폼 패딩이 있는 셀
전기적으로 격리 BMS 및 단자
퓨즈 단락으로부터 보호하기 위한 방전 와이어
래핑 전체 팩을 절연 플라스틱으로 포장
포함시키다 캐비닛이나 배터리 상자에 수용
간결한 마감을 원한다면 전압, 극性 및 용량에 대한 경고 라벨을 부착하십시오. 전원 스위치, 충전 포트 및 장착 하드웨어를 추가하십시오.
초기 테스트
구현물을 작동시키기 전에 최종 안전 점검을 수행하십시오:
- 배선 연결의 모든 극성이 적절한지 확인
- 모든 곳의 절연 상태를 확인
- 개별 그룹 전압을 측정하고 기록
- 초기 충전 사이클에서 문제를 주의 깊게 관찰
- 적합한 CC/CV 리튬 충전기를 사용하십시오
모든 것이 순조롭게 진행된다면 이제 가정에서 수년간 프로젝트를 powered할 수 있는 견고한 홈브루 18650 팩이 완성됩니다! 직접 만드는 것은 매우 만족스럽고, 배운 기술은 모든 종류의 배터리로 구동되는 기기를 조립하는 데 유용합니다.
이 DIY 18650 배터리 가이드를 유용하게 보셨기를 바라며, 다른 리튬 이온 배터리 관련 질문이 있으면 알려 주세요!
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