วิธีทำชุดแบตเตอรี่ 12V 18650 จากศูนย์

การสร้างแบตเตอรี่ 12V แบบกำหนดเองของคุณเอง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 18650 ชุดแพ็คอาจฟังดูน่ากลัว แต่ฉันจะพาคุณเดินผ่านกระบวนการทั้งหมด ทีละขั้นตอน

ไม่ว่าคุณจะต้องการสร้างแบตเตอรี่ 12V ขนาดกะทัดรัดเพื่อจ่ายพลังงานให้กับโครงการ DIY ล่าสุดของคุณ หรือจำเป็นต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่ SLA เก่า การสร้างชุดแบตเตอรี่ 18650 ของคุณเองก็ง่ายอย่างน่าประหลาดใจ

ในคู่มือนี้ คุณจะได้เรียนรู้สิ่งต่างๆ เช่น:

• วิธีคำนวณจำนวนเซลล์ 18650 ที่จำเป็น
• การเลือกเซลล์ 18650 ที่เหมาะสม
• ตัวเลือกที่วางแบตเตอรี่
• การกำหนดค่าการเดินสายไฟ
• การเพิ่ม BMS (ระบบจัดการแบตเตอรี่)
• การชาร์จและการปล่อยประจุแบตเตอรี่ใหม่ของคุณ

และอีกมากมาย

ดังนั้น สวมแว่นตานิรภัยของคุณแล้วไปทำงานกันเถอะ!

ทำไมต้องสร้างชุดแบตเตอรี่ 12V ของตัวเอง?

ก่อนที่เราจะเริ่มต้น คุณอาจสงสัย — ทำไมต้องยุ่งยากประกอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 12V ของตัวเอง?

นี่คือเหตุผลหลักที่นัก DIY สร้างชุดแบตเตอรี่ของตัวเอง:

ประหยัดเงิน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 12V ที่สร้างไว้ล่วงหน้าสามารถมีราคาได้ตั้งแต่ $100 ถึง $300+

โดยการหาเซลล์ 18650 แต่ละเซลล์และที่จับพื้นฐาน คุณสามารถสร้างแบตเตอรี่แบบกำหนดเองในราคาที่ต่ำกว่ามาก

สเปคแบบกำหนดเอง

เมื่อคุณซื้อแบตเตอรี่ SLA 12V ที่พร้อมใช้งาน มันอาจจะไม่ตรงกับความต้องการแรงดันและความจุของคุณ

แต่ด้วยชุดแบตเตอรี่ 18650 แบบ DIY คุณสามารถกำหนดแรงดัน ความจุ อัตราการปล่อยไฟ และอื่น ๆ ได้เอง

ขนาดและน้ำหนักกะทัดรัด

ชุดแบตเตอรี่ 18650 12V 5Ah ใช้พื้นที่น้อยกว่าก้อนแบตเตอรี่ตะกั่วกรดเทียบเท่า และเบากว่าหลายเท่า

เหมาะอย่างยิ่งเมื่อขนาดและน้ำหนักเป็นสิ่งสำคัญ (เช่น กล่องแบตเตอรี่แบบพกพา โดรน โครงการหุ่นยนต์ ฯลฯ)

ความสามารถในการนำกลับมาใช้ใหม่

เมื่อแบตเตอรี่ SLA เสียชีวิต นั่นมักจะเป็นจุดจบ แต่ด้วยชุดแบตเตอรี่ 18650 แบบกำหนดเอง คุณสามารถเปลี่ยนเซลล์ที่เสื่อมสภาพได้ในอนาคตและดำเนินต่อไปได้

โอเค ครอบคลุมถึงข้อดีแล้ว มาเริ่มเตรียมตัวสำหรับการสร้างแบตเตอรี่ของเรา!

วิธีทำชุดแบตเตอรี่ 12V 18650?

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณจำนวนเซลล์สำหรับ 12V

รากฐานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบ DIY คือเซลล์ 18650 แต่ละเซลล์

ดังนั้น ก่อนที่เราจะกังวลเกี่ยวกับการเชื่อมต่อวงจรหรือการป้องกันแบตเตอรี่ เราต้องรู้ก่อนว่าต้องใช้เซลล์กี่เซลล์สำหรับชุด 12V ของเรา

นี่คือสูตรง่าย ๆ:

แรงดันไฟฟ้ารวม ÷ แรงดันไฟฟ้าของเซลล์ = จำนวนเซลล์ในซีรีส์

ตอนนี้มาลงตัวเลขกันเถอะ

ช่วงแรงดันไฟฟามาตรฐานของเซลล์ 18650 คือ:

• 3.6v (ค่าปกติ)
• 4.2v (ชาร์จเต็มสูงสุด)
• 2.5v (ตัดการปล่อยไฟฟ้า)

สำหรับชุดแบตเตอรี่ 12V เราจะใช้ค่าความเป็นนามธรรม 3.6V สำหรับการคำนวณของเรา:

12โวลต์ ÷ 3.6โวลต์ = 3.33

การปัดเศษขึ้นจะได้ เซลล์ 4 เซลล์ในซีรีส์.

อย่างไรก็ตาม เรายังสามารถบีบความจุออกจากแบตเตอรี่ของเราได้อีกโดยการเชื่อมต่อเซลล์ 3 เซลล์ในซีรีส์ (ประมาณ 10.8v) ซึ่งให้พื้นที่เผื่อไว้ก่อนที่ระบบจัดการแบตเตอรี่จะตัดไฟออกอย่างสมบูรณ์

ดังนั้น คำตัดสินคือ…เซลล์ลิเธียมไอออน 3 เซลล์เชื่อมต่อในซีรีส์ ให้แรงดันไฟฟ้าที่เราต้องการ

ตอนนี้ถึงเวลาหาแหล่งซื้อ 18650 ของเราแล้ว!

ขั้นตอนที่ 2: เลือกเซลล์ 18650 คุณภาพดี

ไม่ใช่เซลล์ลิเธียมไอออนทุกชนิดที่เท่ากัน

ตลาดแบตเตอรี่ 18650 เต็มไปด้วยเซลล์ราคาถูกสุดๆ ที่ดูเหมือนจะคุ้มค่า แต่เชื่อเถอะ เซลล์คุณภาพต่ำเหล่านี้จะทำให้คุณเจอแต่ปัญหา

แทนที่จะเป็นเช่นนั้น คุณควรเลือกเซลล์ที่มีประสิทธิภาพสูงจากแบรนด์ชั้นนำ เช่น:

ซัมซุง

ซัมซุงผลิตเซลล์ลิเธียมไอออนที่ดีที่สุดในโลก สีเขียวสดใส 18650 เป็นตัวเลือกที่ผมแนะนำ

Samsung INR18650 35E เป็นตัวเลือกยอดนิยมที่สมดุลระหว่างประสิทธิภาพและราคา

LG

ขึ้นชื่อเรื่องแบตเตอรี่สำหรับการสูบไอที่ทรงพลัง ชุด 18650 ของ LG ไม่ทำให้ผิดหวัง

LG MH1 ให้ความจุที่มั่นคงที่ 3,000 mAh

โซนี่

คุณสามารถพึ่งพาเทคโนโลยีที่เชื่อถือได้จาก Sony ได้เสมอ และแบตเตอรี่ VTC 18650 ของพวกเขาก็ให้ผลลัพธ์ที่ดี

ฉันเป็นแฟนของเซลล์ Sony VTC6 — ด้วยขีดจำกัด 30 แอมป์สูงและความจุ 3,000 mAh

เลือกแบรนด์หลักใดแบรนด์หนึ่ง แล้วคุณจะเริ่มต้นได้ดีมาก

ตอนนี้มาดำเนินการขั้นตอนต่อไปกันเถอะ…

ขั้นตอนที่ 3: ซื้อที่ใส่แบตเตอรี่ 18650

เมื่อคุณมีเซลล์ 18650 แล้ว คุณต้องมีอะไรที่เชื่อมต่อพวกมันทางกายภาพ

คุณมีตัวเลือกสองอย่างที่นี่:

เชื่อมจุดแถบเงินนิกเกิล

การเชื่อมจุดเกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องเชื่อมเฉพาะทางเพื่อเชื่อมแถบเงินนิกเกิลบางๆ เข้ากับขั้วบวกและขั้วลบของเซลล์ 18650

สิ่งนี้สร้างการเชื่อมต่อที่ปลอดภัยมาก แต่เครื่องเชื่อมมีราคามากกว่า $200+

ใช้ที่ใส่แบตเตอรี่พลาสติก

สำหรับนัก DIY ส่วนใหญ่ การใช้ที่ใส่แบตเตอรี่ 18650 แบบพลาสติกเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด

ที่ใส่เหล่านี้สามารถใส่เซลล์หลายๆ เซลล์พร้อมกันและมีปลายสปริงเพื่อรักษาแรงดันบนเซลล์ สายสองเส้นพร้อมตัวเชื่อม JST ก็สามารถเสียบเข้ากับขั้วของเซลล์ตัวแรกและตัวสุดท้ายได้

ฉันชอบตัวจับนี้เพราะมันง่ายต่อการใช้งาน ไม่ต้องมีทักษะการบัดกรีขั้นสูง!

คุณสามารถหาที่ใส่ 18650 คุณภาพดีได้ในราคาต่ำกว่า $10 บน Amazon หรือเว็บไซต์อย่าง Banggood แค่ตรวจสอบให้แน่ใจว่าที่ใส่ของคุณตรงกับจำนวนเซลล์ที่ต้องการ (ในกรณีของเรา คือ 3 เซลล์ในซีรีส์)

ขั้นตอนที่ 4: ต่อสายเซลล์ในซีรีส์

เพื่อให้ได้แรงดัน 12 โวลต์ (หรือใกล้เคียง), เซลล์ต้องเชื่อมต่อกันแบบต่อเนื่องในรูปแบบซีรีส์

วิธีนี้จะเชื่อมต่อพวกมันเข้าด้วยกันเพื่อให้แรงดันรวมกัน

นี่คือวิธีการจัดเรียงเซลล์:

ขั้วบวกของเซลล์ที่ 1 ชี้ขึ้นและขั้วลบชี้ลง

ขั้วบวกของเซลล์ 2 หันลงและขั้วลบหันขึ้น

ขั้วบวกของเซลล์ 3 หันขึ้นและขั้วลบหันลง

เมื่อใส่เข้าไปในที่จับพลาสติก เซลล์จะเชื่อมต่อโดยอัตโนมัติแบบปลายต่อปลาย

ขั้วสปริงเหล่านั้นช่วยให้พอดีแน่นหนา

จากนั้นคุณก็แค่เชื่อมสายไฟสีแดงและดำของที่จับเข้ากับโปรเจกต์ของคุณ และตอนนี้คุณก็มีพลังงานไฟฟ้า ~12V DC แล้ว!

แต่ก่อนที่คุณจะเริ่มชาร์จ มีขั้นตอนความปลอดภัยที่สำคัญ…

ขั้นตอนที่ 5: ติดตั้งระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS)

ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) เป็นสิ่งสำคัญเมื่อสร้างชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจากเซลล์ 18650 เปล่าๆ

นี่คือหน้าที่สำคัญบางประการที่ BMS ทำงาน:

• ป้องกันไม่ให้เซลล์ปล่อยไฟฟ้าเกินไป
• หยุดการชาร์จเกิน
• สมดุลเซลล์ทั้งหมดให้มีแรงดันไฟฟ้าเท่ากัน
• ตัดการทำงานหากอุณหภูมิของเซลล์สูงเกินไป

หากไม่มี BMS แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอาจเป็นอันตรายอย่างมาก พวกมันอาจร้อนเกินไป ไฟไหม้ หรือระเบิดได้

ไม่มี BMS ก็ไม่มีความปลอดภัย ฉันไม่สามารถเน้นย้ำได้เพียงพอ

โชคดีที่แผงวงจร BMS ขนาดเล็กที่ออกแบบสำหรับชุดแบต 3-4 เซลล์มีราคาถูก (ประมาณ $5)

ในการเชื่อมต่อ คุณเพียงแค่เชื่อมสายไฟจาก BMS ไปยังขั้วบวกและลบของเซลล์ตัวแรกและตัวสุดท้าย

โดยส่วนใหญ่ BMS จะต้องมีสายสมดุลเล็กๆ เชื่อมต่อด้วย แต่แผนผังวงจรบน PCB ทำให้การติดตั้งง่ายดาย

ตอนนี้มาดูกันว่าการใช้และดูแลผลงานแบตเตอรี่ DIY ใหม่ของคุณเป็นอย่างไร

เคล็ดลับการชาร์จและปล่อยประจุ

การชาร์จและปล่อยประจุอย่างถูกต้องเป็นกุญแจสำคัญในการยืดอายุการใช้งานของชุดแบตเตอรี่ 12V ที่สร้างขึ้นเองในบ้านของคุณ

นี่คือแนวทางการใช้งานอย่างรวดเร็ว:

• ใช้ที่ชาร์จ Li-ion – CC/CV เป็นวิธีที่ดีที่สุดเพื่อเพิ่มจำนวนรอบการใช้งาน การชาร์จผ่านตัวควบคุมโซลาร์เซลล์ก็ได้ผลเช่นกัน
• อย่าปล่อยให้แบตเตอรี่ปล่อยไฟต่ำเกินไป – ควรอยู่เหนือ 2.5V ต่อเซลล์อย่างน้อย ตัว BMS จะตัดไฟประมาณจุดนี้อยู่แล้ว
• ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของเซลล์เป็นครั้งคราว – ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของแต่ละเซลล์เป็นครั้งคราวเพื่อยืนยันว่าพวกมันสมดุลกันอย่างถูกต้อง
• รักษาอุณหภูมิให้เย็น – ความร้อนเป็นศัตรูของแบตเตอรี่! อย่าอุดอั้นอย่างแน่นหนาและหลีกเลี่ยงการใช้กระแสสูง

และนี่คือทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เพื่อสร้างพลังงาน 12V ลิเธียมไอออนของคุณเอง!

แม้ว่าจะต้องใช้ชิ้นส่วนเฉพาะและความรู้ด้านอิเล็กทรอนิกส์ การประกอบชุดแบตเตอรี่แบบกำหนดเองก็ไม่ได้ยากอย่างที่คิด

ความพยายามนี้คุ้มค่ามากที่จะได้แบตเตอรี่ 12V น้ำหนักเบา ประสิทธิภาพสูง และสามารถใช้งานซ้ำได้

ตอนนี้ถึงเวลาของคุณแล้ว ลองหาเซลล์ 18650 มาเริ่มสร้างกันเถอะ!