Аккумулятор 12 вольт из банок 18650
Нужен был литиевый аккумулятор на 12 вольт, вот по быстрому сделал сборку 3S6P для тестов из старых банок 18650 от акб ноутбуков. Получается диапазон напряжений от 9,6 до 12,6 вольт, аккумуляторы уже подуставшие емкость около 6А/ч получилась.
+
Схема батареи 3S6P означает соединение 3 банок последовательно, чтоб получить напряжение 12В и 6 параллельно для получения нужной емкости в моем случае примерно 6 а/ч.
+
Такую схему соединения я уже использовал раньше, когда делал аккумулятор для подводной камеры в схеме ничего уникального, соединение стандартное, просто в параллель больше банок стоит.
+
Почему банки разного цвета соединены параллельно? Все банально, их емкость разная и для выравнивания взял по 2 банки из разных комплектов, идея не самая лучшая, но для теста сгодится. Ленты соединения специально не отрывал и дальше спаивал их а не паялся к банкам, они этого не любят.
+
Чтоб банки не разбегались пока паял параллельно, смотал их бумажным скотчем, потом эти ряды склеил между собой на двухсторонний скотч и опять обмотал уже всю сборку скотчем.
+
Важный элемент таких сборок это BMS плата, я делал подборку таких плат для разных сборок на этой странице. Если не будет мощных потребителей то сгодится такая маленькая, а вот для шуруповерта уже нужна будет такая и мощнее, кстати аккумуляторы тоже можно прикупить выбрав на этой странице для шурика нужны высокотоковые, а для слабых потребителей сгодятся обычные.
+
Самодельная батарея 12в на 18650
https://aliexpress.com/item/item/32796016887.html
Покупка: 
Покупка: 
Сборка:
На + банок приклеиваю прокладки
Собираю банки на держателях. Привариваю никелевую ленту. Со стороны платы приклеиваю термоскотч. 
Банок 18650 Eaiep 26f для данной задачи за глаза. Среди китайских одни из лучших банок.
Настраиваю bms под данную задачу. Выпаиваю три шунта, ставлю перемычки под 3s 
P- минус потребителя
С- минус зарядки
B- минус батареи
Данные bms сделаны качественно и показали себя надежными. Работают в куче проектов проблем с ними нет. BMS имеет балансировку. BMS универсальная можно настроить на 3s, 4s или 5s
Настраиваю dc-dc понижайку на 12.6в (после диода) и 1.3А (стандартный ток заряда для данных банок)
Идёт заряд: 
Заряд завершен: 
При желании можно выпаять smd светодиоды и припаять на проводах любые корпусные диоды. Я обычно так делаю при переделке зарядок шуруповертов. Но в данном случае такого пожелания клиента не было, его вполне устраивает индикация на плате.
Собираю и проверяю на нагрузку: 
Готовая батарея: 
Как собрать аккумулятор из 18650
в т.ч. гостей: 63
пользователей: 0
Почитать для разнообразия.
Как вариант «для подумать».
Заголовок не совсем точен — эта статья, скорее, введение в понимание работы ветряка и на что следует обратить внимание в первую очередь при желании самостоятельно его изготовить.
Описана распространенная плата БМС для литиевых аккумуляторов. Дана схема и некоторые ее доработки для более стабильной работы.
Относительно простая доработка солнечной батареи с USB выходами для увеличения снимаемой с нее мощности и получения возможности заряжать внешние LiIon аккумуляторы.
Рассмотрена простая схема «идеального» диода. Работа схемы разобрана до мелочей, поэтому собрать ее сможет даже полный «чайник» в электронике.
Используя физический принцип радиационного охлаждения неба, команда смогла собрать небольшое, но полезное количество энергии из холодного ночного неба, используя простое, недорогое и некритичное устройство.
Как влияет на характеристики Li-Ion аккумулятора его глубоких разряд (вплоть до нуля)? Насколько он вреден, или, наоборот, относительно безопасен? В статье попытка разобраться с этим. Не на профессиональном, конечно, уровне, но как информация к размышлению.
Как сделать литиевый аккумулятор из ячеек 18650 и 21700?
Аккумуляторную батарею Li-ion типа можно собрать из элементов любых размеров и формы: цилиндров, призматиков, пакетов. Но в каждой сборке важно использовать одинаковые «банки» – с идентичными рабочими параметрами, одного размера и химического состава. Перед соединением аккумуляторы обязательно сортируются по внутреннему сопротивлению и емкости. Это позволяет избежать разброса по характеристикам и проблем при использовании АКБ.
Размеры аккумуляторов
При всем разнообразии Li-ion аккумуляторов наиболее распространенными остаются цилиндрические модели форм-фактора 18650. Но в последнее время с ними активно конкурируют цилиндры формата 21700. Сегодня эти типоразмеры считаются мировыми стандартами и используются повсеместно – от фонариков до электромобилей.
В 5-значном обозначении форм-фактора зашифрованы геометрические параметры «банки»:
- 2 начальные цифры – диаметр в мм;
- 2 последующие цифры – длина в мм;
- последний 0 – цилиндрическая форма.
Конечно, для сборки аккумуляторной батареи можно взять незащищенные элементы любых других размеров. Но из-за массового распространения именно форм-факторы 18650 и 21700 радуют огромным ассортиментом. Это позволяет выбрать элементы Samsung, Tesla, LG, Panasonic и других брендов под любые задачи – хоть высокотоковые, хоть с максимальным запасом емкости.
Выбираем типоразмер: 18650 или 21700
Чтобы решить, из каких «банок» лучше собирать литиевую АКБ в конкретном случае, нужно оценить их общие черты и различия.
Параметр
18650
21700
Геометрические характеристики
Цилиндр Ø18 мм, длиной 65 мм.
Цилиндр Ø21 мм, длиной 70 мм.
Напряжение
Номинал – 3,6–3,7 В, максимум – 4,2 В.
Уровень токоотдачи
Запасаемая емкость
Вывод: Аккумуляторы 21700 немного крупнее и примерно на 20 г тяжелее моделей 18650, поэтому и запас емкости у них больше (если сравнивать «банки» с одинаковым типом химии). В остальном модели обоих типоразмеров идентичны и одинаково хорошо подходят для сборки АКБ.
Выбираем между большой емкостью и токоотдачей
В зависимости от того, где и для чего будет использоваться аккумуляторная батарея, на первый план выходит или увеличенный запас емкости, или высокие нагрузки по току. От этого выбора зависит, какой тип химии вам нужен:
- IMR – литий-ионные аккумуляторы с марганцем. При скромной емкости и ресурсе около 700 циклов они впечатляют допустимыми токовыми нагрузками – до 10С и даже до 40С в импульсном режиме. Это те самые высокотоковые модели, рассчитанные на стабильную токоотдачу в устройствах с активным энергопотреблением. Они отлично подходят для оснащения персонального электротранспорта, портативного электроинструмента, медицинской техники.
- ICR – «банки» с кобальтом, рекордсмены по удельной емкости. Токоотдача у них скромная – 1С. Ресурс хороший – 500–1000 циклов. Такие элементы питания применяются в устройствах с незначительным потреблением тока, например, в ноутбуках и фотоаппаратах.
- INR или NMC– универсальные модели с никелем, марганцем и кобальтом. Характеристики у них сбалансированы: хороший запас емкости, высокая токоотдача, ресурс свыше 1000 циклов и широкий температурный диапазон.
- NCR или NCA – емкие модели с никелем, кобальтом и оксидом алюминия. Рассчитаны на небольшие токовые нагрузки – около 1С. Сохраняют исходные характеристики в течение 500 циклов и более. Востребованы в медицине и промышленности.
Схема соединения
Чтобы собрать аккумуляторную батарею своими руками, нужно определить оптимальную схему соединения ячеек. Она зависит от того, какими должны быть емкость и вольтаж готовой АКБ, и какие характеристики у используемых вами элементов питания. Напряжение у Li-ion «банок» всех размеров одинаково и составляет 3,6 или 3,7 В. Оно ниже только у моделей подвида LiFePO4 (3,2 В) и LTO (2,3–2,4 В). Емкость аккумов бывает разной – в зависимости от их размеров и химического состава. Допустимые разрядные токи также зависят от типа химии.
Для увеличения емкости элементы соединяются параллельно, а для получения нужного вольтажа выполняется последовательное соединение этих серий. Количество последовательных соединений указывается цифрой возле буквы S, а число параллельных соединений в отдельно взятой серии – цифрой возле буквы Р. Например, схема 3S10P означает, что в батарее последовательно соединено 3 серии, в каждой из которой параллельно собрано по 10 аккумов.
Пример расчета Li-ion батареи
Предположим, что вы хотите сделать своими руками из аккумуляторов Tesla 21700 напряжением 3,7 В и емкостью 4800 мА·ч батарею с характеристиками 48 В и 24000 мА·ч. Получаем:
- 24000/4800=5;
- 48/3,7≈13.
Значит, нам подходит схема сборки 13S5P. Для получения заданных характеристик нужно последовательно соединить 13 серий, в каждой из которых будет параллельно соединено по 5 «банок». Всего для сборки понадобится 13х5=65 элементов. Мощность такой АКБ составит 24 А·ч х 48 В = 1152 Вт·ч.
Алгоритм сборки АКБ
Опишем пошагово, как сделать из аккумуляторов 18650, 21700 или другого типоразмера Li-ion батарею:
- Решаем, какие «банки» будем использовать: какого размера и бренда, с каким запасом емкости и допустимыми нагрузками по току.
- Рассчитываем схему сборки.
- Отбираем необходимое количество элементов с одинаковыми значениями внутреннего сопротивления и емкости. Выравниваем их вольтаж, используя зарядку.
- Подготавливаем никелевую ленту, аппарат для точечной сварки, BMS плату, паяльные принадлежности, силиконовые AWG провода с разъемами ХТ60-мама, выключатель и индикатор заряда. Для упаковки будущей батарейки подготавливаем стеклотекстолит толщиной около 2 мм, термоусадочную трубку подходящих размеров и промышленный фен.
- В соответствии с выбранной схемой сборки компонуем батарею.
- Нарезаем никелевую ленту на полосы нужной длины, с запасом около 1 см.
- Накладываем их на контакты элементов. Проверяем, правильно ли расположены полосы, и аккуратно привариваем их.
- К выходам АКБ припаиваем BMS плату. Она будет отслеживать рабочие параметры, не допуская перегрузок по току, глубокого разряда, перезаряда, КЗ и других опасных состояний.
- Припаиваем AWG провода с разъемами ХТ60-мама – для подключения батареи к зарядному устройству и потребителям тока.
- Устанавливаем индикатор заряда и выключатель.
- Проверяем, как работает готовая батарея – заряжаем ее и выполняем несколько циклов разряд-заряд, контролируя температуру элементов и соединений. В идеале – используем нагрузочный стенд и строим график разряда по результатам испытаний под заданной нагрузкой.
- Исправно работающую АКБ упаковываем в стеклотекстолит и термоусадочную трубку. Помещаем в нее батарею и нагреваем материал феном, чтобы он дал усадку и обеспечил надежную герметизацию. Затем помещаем АКБ в нейлоновую сумку или ударопрочный корпус.