Digitrode
цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы
Как сделать батарейку 9 В своими руками
Вольтов столб представлял собой первую в мире гальваническую батарею, которая была немного больше, чем серебряные и цинковые диски, разделенные бумагой, пропитанной соленой водой. Зачастую в учебных классах проводится эксперимент по сборке такого столба из кучи медных монет, оловянной фольги и уксуса или лимонного сока.
Энтузиаст Omars2 имеет другой подход к этому старому эксперименту. Он разработал методику создания батарейки на напряжение 9 В с использованием некоторого количества винтов из цинка, медной проволоки и соленой воды.
Поршень шприца в данном случае служит в качестве подложки для гальванических ячеек, и каждая ячейка представляет собой только винт с обернутой вокруг него бумагой. При этом после его обворачивания бумагой на него наматывают медную проволоку, всего получается 35 витков. Батарея пропитана соленой водой, впрочем, скорее всего, уксус или лимонный сок будут работать еще лучше. Нагревание электролита также является хорошей идеей.
Принцип действия такой самодельной батареи довольно прост. Соль растворяется в положительно заряженных ионах натрия и отрицательно заряженных атомах хлора с образованием электролита. Катод отдает электроны в раствор, оставляя его положительным. Другой электрод, носящий название анод, собирает электроны, поэтому он имеет только отрицательный заряд. Разница между величинами зарядов на двух электродах создает разность потенциалов, то есть напряжение. Когда вы замыкаете контур, электроны перетекают из анода обратно в катод, вызывая протекание электрического тока.
Собрав такую батарею и подключив к ней мультиеметр, можно ожидать, что показание напряжения будет в районе от 7 В до 9 В постоянного тока, если все, конечно, было сделано правильно. После этого к такой батареи можно подключить некоторую нагрузку, например, лампочку,, и она должна работать нормально. Чтобы зарядить эту батарею, вам понадобится мультиметр, чтобы определить полярность этой батареи, а затем вам потребуется использовать 9-вольтовый адаптер постоянного тока для зарядки. Выход должен быть где-то около 0.30 — 0.40 A.
Процесс создания батареи 9V показан на видео ниже.
Если вы предпочтете сделать эту версию с монетами, то следите за тем, чтобы они все содержали большое количество меди. В противном случае такая батарея либо будет работать слабо, либо не будет работать совсем. При отсутствии медных монет вам понадобится другой металлический материал, например, оловянная фольга.
Источник
Как из литиевого аккумулятора сделать батарейку на 9 вольт, своими руками, для замены обычной Кроны.
Вашему вниманию предлагаю достаточно полезную штуку, а именно схему, которая позволяет получать из литиевого аккумулятора более высокие постоянное напряжение. Конкретно в этой статье я рассматриваю увеличитель напряжения до 9 вольт, который можно использовать для замены обычных 9-ти вольтовых батареек типа Крона. Ведь допустим такие батарейки при токе потребления более 10 мА могут работать всего около 30-100 часов, что в принципе достаточно мало. А стоимость их не так уж и мала. Но поскольку в наше время очень популярными и распространенными являются литиевые аккумуляторы, то почему бы самому не сделать такую вот аккумуляторную батарейку, которой будет хватать на гораздо больше времени, после чего аккумулятор нужно будет просто заново зарядить.
Предлагаемый вариант собран на основе дешевых, Китайских модулей, но работающих вполне хорошо. Ну, и одной простой самодельной схемы светодиодного индикатора разряда литиевого аккумулятора. Итак, для нашей аккумуляторной батареи на 9 вольт понадобится следующие компоненты:
1 » литиевый аккумулятор с подходящей емкостью;
2 » модуль контроля заряда аккумулятора Li-ion;
3 » модуль DC-DC преобразователя, повышающего напряжение;
4 » несколько электронных компонентов для схемы индикатора разряда.
Итак, допустим мы делаем аккумуляторную батарею для установки ее в обычный электронный мультиметр. Токи потребления у мультиметра относительно небольшие. Значит можно взять литиевый аккумулятор емкостью около 300-800 мА. Как известно, приемлемый диапазон заряда литиевых аккумуляторов колеблется в районе 3,5 вольт, что соответствует остаточному заряду около 10%, и 4,2 вольта, что соответствует 100% заряду батарей. Учтите, что литиевые аккумуляторы очень сильно не любят перезаряд и чрезмерный разряд. Они при этом очень быстро портятся и выходят из строя. Именно для защиты аккумуляторной батареи и нужны контроллеры и индикаторы заряда и разряда.
Чтобы безопасно заряжать свой литиевый аккумулятор нужно приобрести специальный модуль контроля заряда именно для аккумуляторов литиевого типа. Эти модули сейчас приобрести можно где угодно, и стоят они практически копейки. Их работа заключается в следующем. На них имеются гнезда для подключения обычного зарядного устройства от любого мобильного телефона. Также имеются и контакты, к которым припаиваются сами выводы аккумуляторов. Несмотря на то, что модули подключены параллельно батареям, они в ждущем режиме совсем не потребляют тока. Когда аккумулятор разряжен, мы просто к модуля контроля заряда подсоединить зарядное устройство, после чего на нем загорается красный светодиод. Это свидетельствует о процессе заряда литиевого аккумулятора. Когда заряд достигнет своего 100% уровня, то контроллер сам отключит подачу питания на батарею и при этом на модуле зажжётся синий светодиод.
Далее нам нужно приобрести для нашего устройства еще одни недорогой модуль, который будет увеличивать напряжение до нужных 9 вольт. Такой модуль называется MT3608. Приобрести его также не составит особого труда, он популярен и распространен. Стоит практически копейки. Этот модуль DC-DC преобразователя постоянного напряжения имеет следующие рабочие характеристики: на вход можно подавать постоянное напряжение величиной от 2 до 24 вольта, а на выходе можно получать любое постоянное напряжение в районе от 5 до 28 вольт. Максимальная сила тока на выходе до 2 ампер. То есть, этот модуль на будет увеличивать напряжение аккумулятора 3,5-4,2 вольта до нужных 9 вольт (хотя можно на нем накрутить и любое другое нужное напряжение, которое он может обеспечить).
В принципе для работы схемы аккумуляторной батарейки хватит и этих модулей. Но ведь нужно обезопасить свой литиевый аккумулятор и от чрезмерного разряда. И для этого мы должны спаять очень простую схему светодиодного индикатора разряда литиевого аккумулятора. Компоненты этой схемы подобраны таким образом, что когда напряжение на аккумуляторе снизится до 3,5 вольт (остаточный заряд в 10%), то зажжется сигнальный светодиод. Он и будет говорить о том, что уже пора начать зарядку литиевого аккумулятора нашей аккумуляторной батарейки. Схема индикатора разряда по цене обойдется также в копейки. Хотя большинство деталей у вас уже может иметься дома.
Поскольку повышающий модуль даже без нагрузки потреблять небольшой ток, да и светодиодный индикатор это делает, то аккумулятор будет постепенно разряжаться даже в нерабочее время. И чтобы этого не допустить, то желательно поставить обычный выключатель между аккумулятором и электронными модулями. Когда нужно, мы этим выключателем запускаем нашу аккумуляторную батарею, ну а в выключенном своем состоянии батарея если и будет иметь саморазряд, то он будет гораздо меньше, чем с включенными модулями.
Видео по этой теме:
Источник
Как собрать аккумуляторную батарею своими руками (тонкости и советы)
В этой статье мастер-самодельщик проведет нас по всем этапам сборки батареи, от выбора материала до окончательной сборки. Радиоуправляемые игрушки, батареи ноутбуков, медицинские приборы, электровелосипеды и даже электромобили используют аккумуляторы в основе которых элемент питания 18650.
Батарея 18650 (18*65 мм) — это размер литий-ионной батареи. Для сравнения обычные батарейки формата АА имею размер 14*50 мм. Конкретно эту сборку автор делал для замены свинцово-кислотного аккумулятора в изготовленной им ранее самоделки.
Инструменты и материалы:
— Аккумуляторы 18650 ;
— BMS (Battery Management System) ;
— Никилиевая полоса ;
— Индикатор уровня заряда батареи ;
-Выключатель;
-Разъем;
— Держатель аккумуляторной батареи 18650 ;
-Винты 3M x 10 мм;
-Аппарат точечной контактной сварки;
-3D-принтер;
-Стриппер (инструмент для снятия изоляции);
-Фен;
-Мультиметр;
-Зарядное устройство для литий-ионных батарей;
-Защитные очки;
-Диэлектрические перчатки;
Некоторые инструменты можно заменить на более доступные.
Шаг первый: выбор аккумуляторов
Первым делом нужно выбрать правильные аккумуляторы. На рынке представлены разные батареи от $ 1 до $ 10. По утверждению автора лучшие аккумуляторы фирм Panasonic , Samsung , Sanyo и LG. По цене они дороже других, но зарекомендовали себя хорошим качеством и характеристиками.
Не советует автор покупать батареи с названиями Ultrafire, Surefire и Trustfire. Это батареи которые не прошли контроль качества на заводе и были куплены по бросовой цене и перепакованы под новым названием. Как правило в таких батареях отсутствует заявленная емкость и есть риск возгорания при заряде-разряде.
Для своей самоделки мастер использовал аккумуляторы фирмы Panasonic емкостью 3400 мАч.
Шаг пятый: расчет батарей
Для проекта мастеру нужна батарея с напряжением 11,1 В и емкостью 17000 мАч.
Емкость батареи 18650 составляет 3400 мАч. При параллельном соединении пяти аккумуляторов получаем емкость равную 17000 мАч. Обозначают такое соединение Р, в данном случае 5Р
Одна батарея имеет напряжения 3,7 В. Что бы получить 11,1 В нужно соединить последовательно три батареи. Обозначение S, в данном случае 3S.
Итак для получения нужных параметров нужно три секции, состоящих каждая из пяти параллельно соединенных аккумуляторов, соединить последовательно. Пакет 3S5P.
Сверху устанавливает вторую ячейку.
Шаг седьмой: сварка
Отрезает четыре никелевые полосы, для параллельного соединение, с запасом в 10 мм. Отрезает десять полосок для последовательного соединения.
Укладывает длинную полоску на + контакты первой (при переворачивании она так и останется первой) параллельной ячейки 5Р. Приваривает полосу. Приваривает полоски одним концом к + третей ячейки другим к — второй. Приваривает длинную полосу к + третей ячейки (поверх пластинок). Переворачивает блок. Приваривает пластинки с обратной стороны учитывая, что теперь параллельно соединяем третью, а параллельно-последовательно первую и вторую секции (учитывая что ее перевернули).
Шаг восьмой: BMS (Battery Management System)
Сначала немного разберемся что такое BMS.
BMS (Battery Management System) – это электронная плата, которая ставится на аккумуляторную батарею с целью контроля процесса её заряда/разряда, мониторинга состояния аккумулятора и его элементов, контроля температуры, количества циклов заряда/разряда, защиты составных аккумуляторной батареи. Система управления и балансировки обеспечивает индивидуальный контроль напряжения и сопротивления каждого элемента аккумулятора, распределяет токи между составными аккумуляторной батареи во время зарядного процесса, контролирует ток разряда, определяет потерю емкости от дисбаланса, гарантирует безопасное подключение/отключение нагрузки.
На основе получаемых данных BMS выполняет балансировку заряда ячеек, защищает аккумулятор от короткого замыкания, перегрузки по току, перезаряда, переразряда (высокого и чрезмерно низкого напряжения каждой ячейки), перегрева и переохлаждения. Функциональность BMS позволяет не только улучшить режим эксплуатации аккумуляторных батарей, но и максимально увеличить срок их службы.
Важными параметрами платы является количество ячеек в ряду, в данном случае 3S, и максимальный разрядный ток, в данном случае 25 А. Для данного проекта мастер использовал плату со следующими параметрами:
Модель: HX-3S-FL25A-A
Диапазон перенапряжения: 4,25
4,35 В ± 0,05 В
Диапазон разрядного напряжения: 2,3
3,0 В ± 0,05 В
Максимальный рабочий ток: 0
25 А
Рабочая температура: -40 ℃
+ 50 ℃
Припаивает плату к концам батареи согласно схеме.
Источник