Всегда можно получить постоянное напряжение для питания небольших электронных устройств, если знать, как сделать аккумулятор своими руками. Аккумуляторы отличаются от батареек обратимостью своих химических реакций. Это значит, что они не только вырабатывают электрический ток и со временем разряжаются, а также обладают способностью восстанавливаться. Для этого нужно выполнить заряд, пропуская через аккумулятор ток от внешнего источника.
Аккумулятор – химический источник постоянного тока
Как сделать аккумулятор своими руками
Химический источник тока (двухполюсник), способный после разряда восстанавливаться, можно выполнить своими руками. Любой химический источник тока, имеющий периодический режим работы (разряд – заряд), состоит из следующих основных элементов:
- электроды: анод и катод;
- электролит;
- разделительные пластины (сепараторы);
- корпус;
- контактные клеммы (выводы).
В качестве анода и катода используются различные пары химических элементов. Анод имеет отрицательный заряд – восстановитель, катод положительный заряд – окислитель.
АККУМУЛЯТОР вместо розетки. ТЕЛЕВИЗОР лучше купить, чем АРЕНДОВАТЬ. Подготовка MosBuild #02
Оба электрода погружены в электролит. Это водные растворы солей и кислот, проводящие электричество. Когда происходит разряд аккумулятора (двухполюсника) на нагрузку, анод окисляется и вырабатывает электроны, которые через электролит движутся к катоду. На катоде происходит процесс восстановления окислителя.
Важно! При работе на нагрузку ток через двухполюсник течёт от минуса к плюсу, при зарядке от постороннего источника тока (ИТ) – от плюса к минусу.
Для создания одной банки простейшего аккумулятора из меди и цинка понадобятся следующие детали:
- медная проволока длиной 100 мм;
- оцинкованная пластина размерами 25 * 50 мм;
- прокладка – вырезанная из москитной полиэтиленовой сетки полоска;
- электролит – соляной раствор;
- корпус из непрозрачного материала – герметичный стаканчик из-под кофе с крышкой.
Необходимо, чтобы ёмкость для аккумулятора была непрозрачной.
Сборка элемента производится в следующей последовательности:
- медная проволока скручивается спиралью, для увеличения площади рабочей поверхности к верхнему концу припаивается отвод;
- оцинкованная пластина также скручивается по окружности, к верхней части пластины припаивается отвод;
- в крышке баночки делается два отверстия для выводов: в центре – для медной проволоки и ближе к краю – для вывода цинкового электрода;
- медную спираль располагают по центру, вокруг неё размещают цинковую трубку, между ними вставляют изолирующую прокладку;
- заливают электролит: солёную воду (1л воды на 5 ст. л. соли) или уксус 15%;
- неплотно прикрывают крышку, предварительно продев в неё выводы.
К полученной банке подключают источник тока для зарядки самодельного аккумулятора. При этом нельзя плотно закрывать крышку. Или для выхода газов при заряде в ней проделывается множество мелких отверстий (кроме отверстий для выводов). У самодельного элемента плюс – на медном электроде, минус – на цинковом.
Как сделать аккумулятор на 220 В 50 Гц
На пикнике часто не хватает бытовой техники, работающей от сети 220 В. Сделав такой аккумулятор, вы сможете питать ее от него. Подобная батарея, сделанная своими руками, также выручает, если случаются перебои в электроснабжения, позволяя не испытывать дискомфорт от этого.
Материалы:
- Компактные аккумуляторы 3,7 В 20 Ач – 3 шт. — http://alii.pub/601y36
- контроллер 3s 40A с балансировкой — http://alii.pub/601y11
- изолента;
- инвертор (преобразователь напряжения) 12В DC-220В AC, 220 Вт — http://alii.pub/601xza
- вольтметр амперметр — http://alii.pub/601y3y
- монтажная коробка;
- кнопка включение — http://alii.pub/5mk6b7
- разъем зарядки — http://alii.pub/5mk6b7
- вентилятор 12В — http://alii.pub/601y5p
Процесс сборки аккумулятора
Чтобы сделать мощную, но компактную легкую батарею на 12 В 20 Ач, нужно соединить вместе 3 аккумулятора по 3,7 В 20 Ач. В идеале если средства позволяют, использовать литий-железо-фосфатные батареи.
Аккумуляторы сматываются термостойкой изолентой.
Сбоку на блок батарей приклеивается контроллер.
Аккумуляторы соединяются последовательно, чтобы повысить общее напряжение до 12 В, и подключаются к контроллеру.
Далее берем инвертор и разбираем.
От него нужно отсоединить розетку и подводку. Далее просверлить отверстия в корпусе-радиаторе.
Затем требуется подобрать монтажную пластиковую коробку, в которую поместятся аккумуляторы и инвертор. В коробке прорезаются окна для монтажа вольтметра с амперметром, кнопки и штатной розетки с инвертора.
Далее в ней просверливаются вентиляционные отверстия.
Напротив них устанавливается вентилятор. На противоположной стенке нужны отверстия, чтобы нагнетаемый воздух мог проходить.
В вырезанные окна монтируется все оборудование.
На дно прикручивается инвертор, и сбоку устанавливаются батареи.
Далее выполняется спайка компонентов.
В крышке коробки просверливаете отверстие под разъем зарядного устройства.
Он подключается к контроллеру.
Для удобства провода лучше соединять с помощью клеммных колодок, если позволяет место. Таким образом, получаем внешний источник питания на 220 В, с вольтметром и амперметром для контроля заряда и разряда.
Он заряжается обычным блоком питания на 15-19 В, к примеру, от ноутбука. Включается устройство кнопкой.
Его можно использовать для питания чего угодно в пределах номинальной мощности встроенного инвертора.
Мощности вполне хватает даже на электроинструмент.
Смотрите видео
Источник: sdelaysam-svoimirukami.ru
Как сделать аккумулятор на 12В из аккумуляторов 18650?
Аккумуляторные батареи номинальным напряжением 12 вольт используют в подводных камерах, шуруповертах, радиоуправляемых моделях, медицинских приборах и других устройствах. Как и другие АКБ, такие источники питания можно купить в готовом виде или собрать своими руками из отдельных элементов.
Принцип сборки Li-ion батареи на 12 В
Единичный аккумулятор Li-ion типа имеет номинальное напряжение 3,6 или 3,7 В, а модели с типом химии LiFePO4 – 3,2 В. Для получения большего вольтажа ячейки соединяются последовательно. Например, для сборки аккумуляторной батареи на 12 В нужно соединить последовательно 3–4 литиевых элемента. Чтобы получить увеличенный запас емкости, нужно вначале соединить «банки» параллельно. Аккумуляторы используются незащищенные, а для защиты от перенапряжения, глубокого разряда и других вредных факторов батарея оснащается БМС платой.
Схемы сборки
Для сборки литиевых батарей номинальным напряжением 12 В из аккумуляторов 18650 и других типоразмеров используют схемы:
- 3S1P, 3S2P, 3S3P, 3S4P, …, 3S15P, 3S16P;
- 4S1P, 4S2P, 4S3P, 4S4P, …, 4S15P, 4S16P и т.д.
Количество последовательных соединений указывается коэффициентов при букве S, а параллельных – коэффициентом при букве P. Схема сборки выбирается в зависимости от параметров соединяемых элементов питания и характеристик, которые нужно получить в итоге.
Характеристики аккумуляторов 18650
В таблице приведены технические параметры популярных аккумуляторов форм-фактора 18650:
Аккумулятор
Емкость, мАч
Максимальная токоотдача, А
Номинальное напряжение, В
Диапазон рабочих напряжений, В
Samsung 33G
LG HE4
Panasonic 18650PF
Samsung 30Q
Samsung 25R
Macroson
BAK N18650CNP
Panasonic 18650BD
LG MH1
SONY VTC6
Zhihang
EVE INR18650 25P
LiFePO4 Exell Battery
Чтобы собрать батарею напряжением ≈12 вольт, нужно последовательно соединить 3 или 4 литий-ионных аккумулятора. Количество параллелей выбирается в зависимости от необходимой емкости и допустимых размеров АКБ. Например, по схеме 3S3P из Li-ion ячеек типоразмера 18650 получим батарею с размерами 70х75х75 мм. Ее номинальное напряжение составит 11,1 В, а емкость – от 7500 до 9900 мАч, в зависимости от параметров выбранных ячеек.
Из таблицы видно, что у одних элементов питания выше емкость, а у других – допустимые токовые нагрузки. Это связано с различиями в химическом составе. Для питания устройств с интенсивным потреблением энергии (например, для шуруповертов и других видов портативного электроинструмента) нужны высокотоковые элементы. Хоть запас емкости у них и ниже, такие ячейки обеспечат стабильно высокую токоотдачу и не будут ощутимо нагреваться при работе.
Как сделать АКБ?
Аккумуляторные батареи собираем по заранее выбранной схеме из идентичных ячеек 18650 – одного бренда и серии. В таком случае легче отобрать элементы с полностью совпадающими значениями емкости и внутреннего сопротивления. Перед сборкой напряжение на «банках» выравниваем зарядкой. Ячейки соединяем параллельно, а затем последовательно.
Для этого применяем аппарат контактной сварки и никелевую ленту. Ее нарезаем на отрезки с запасом длины 1 см, накладываем на контакты и привариваем с соблюдением используемой схемы. К полученной батарее припаиваем BMS плату и силиконовые AWG провода с разъемами ХТ60. Они будут использоваться для зарядки батареи и подключения к ней нагрузки. Дополнительно можно установить на АКБ индикатор заряда и его выключатель.
Готовую батарею проверяем в цикличном режиме – поочередно разряжаем под нагрузкой и заряжаем током 0,5С. Например, для батареи емкостью 7800 мАч и используем зарядный ток 3,9 А. Если АКБ работает хорошо (нормально питает нагрузку и принимает заряд, не греется), ее можно упаковывать в стеклотекстолит и термоусадочную трубку подходящих размеров. После нагрева феном она плотно покроет поверхность АКБ и обеспечит ей необходимую изоляцию.
Источник: virtustec.ru