Аккумулятор своими руками

Аккумуляторную батарею вполне можно собрать собственными руками. Для этих целей понадобятся следующие составные элементы:

аккумуляторные ячейки;
плата BMS для контроля уровня заряда/разряда и балансировки батареи;
пассивные балансиры для выравнивания заряда установленных элементов, балансиры необходимы, если емкость собираемого аккумулятора превышает 30Ah, при емкости ниже 30Ah, с балансировкой ячеек справится BMS плата;
перемычки, клеммы, провода и разъемы;
очень важно при сборки аккумулятора, использовать прокладки-изоляторы, их необходимо установить межку ячейками;
стоит обратить внимание, если вам необходима индикация аккумулятора, то необходимо использовать ваттметр, так как стандартные индикаторы, отображают остаточную емкость некорректно, поскольку литий-железо-фосфатный аккумулятор выдает стабильное напряжение и проседает только тогда, когда емкость практически исчерпана.

Последовательность сборки LiFePO4 аккумулятора
Перед тем, как приступить к сборке, необходимо убедиться в наличии и исправности всех составных элементов. Если есть возможность, измерьте уровень внутреннего сопротивления или напряжения ячеек с помощью специального прибора. При наличии расхождения в показателях требуется дозарядить ячейку до единого уровня. В случае если у вас нет возможности зарядить ячейки до сборки батареи, тогда после сборки, при первой зарядке, оставьте аккумулятор заряжаться до тех пор пока BMS плата не отбалансирует все ячейки аккумулятора.
Ячейки аккумулятора коммутируются путем параллельного или последовательного соединения. При параллельной комутации ячеей, увеличивается емкость, например: возьмем четыре ячейки 3,2V 25Ah и соединим параллельно, получится 3,2V 100Ah. При последовательной коммутации ячеек, увеличивается напряжение, например: возьмем четыре ячейки 3,2V 25Ah и соединим последовательно, получится 12V 25Ah. Если при сборке необходимо коммутировать и параллельно и последовательно, то первым этапом заготавливаются параллельные сборки, а затем параллельные сборки соединяются последовательно.
Очень важным моментом при сборке аккумулятора, является установка прокладок-изоляторов между ячейками, лучшим и удобным материалом для изоляции является стеклотекстолит, также возможно применение других изоляционных материалов.
Для того, чтобы защитить ячейки аккумулятора от переразряда-перезаряда и обеспечить балансировку ячеек между собой, на аккумуляторную сборку устанавливается BMS плата. В настоящее время, существует много разновидностей BMS плат, поэтому подключать плату надо согласно своей схемы.
Если вы собираете аккумулятор большой емкости (от 30Ah и более), то помимо BMS платы на каждую ячейку или параллельную сборку аккумулятора необходимо установить пассивный балансир. Устанавливаются данные балансиры между плюсом (+) и минусом (-) ячейки.
После того, как вы завершили сборку аккумуляторной батареи, до упаковки его в корпус, протестируйте корректность его работы, прежде всего работу BMS платы. Для этого, первый заряд и разряд необходимо произвести под тщательным контролем, постоянно измеряя напряжение на отдельных ячейках в аккумуляторе. По завершении заряда BMS плата должна отключить весь аккумулятор, как только напряжение на одной из ячеек достигнет напряжения отсечки BMS платы, как правило это от 3,65V до 3,75V в зависимости от модели платы, после выравнивания напряжения BMS плата включит зарядное устройство и продолжит дозаряд аккумулятора, внешне процесс балансировки выглядит как частое включение-выключение зарядного устройства. По такомуже принципу необходимо проверить аккумулятор на разряде, как только напряжение на одной из ячеек сборки достигнет нижнего порога напряжения, примерно от 2,5V 2,2V в зависимости от модели платы, BMS плата должна отключить аккумулятор от потребителя.
На этом этап сборки LiFePO4 аккумулятора завершен и вам остается только аккуратно упаковать сборку в корпус.

Меры безопасности

в процессе сборки требуется соблюдать аккуратность и осторожность;
не допускать воздействий механического характера на аккумуляторную батареи и используемые элементы питания;
соблюдать полярность;
не допускать возникновения коротких замыканий и перезарядки элементов;
при высоком нагреве нужно отключить батарею от источника тока;
не использовать поврежденные ячейки.

Преимущества LiFePO4 аккумуляторов

полная безопасность для здоровья человека и окружающей среды – в процессе утилизации не происходит выброс токсичных элементов. Это вызвано тем, что кобальт заменен на более безопасные фосфаты;
уровень напряжения остается стабильным во все время эксплуатации батареи;
продолжительный эксплуатационный срок – не менее 2000 циклов;
возможность применения в условиях низких (до -20) и высоких (до +60) температур;
компактные размеры;
небольшой вес;
возможность использования при пиковом напряжении и высоком токе.