如何使用锂离子电池构建一个12v电池组

我们将在这篇文章中制作一个12V 2000mAh的锂离子电池组。我们将从设计一个3s电池组开始，然后将BMS连接到它以执行BMS的所有功能。锂离子电池由于其高能量密度和可充电特性，越来越多地被用作电池组用于许多应用。然而，我们必须将锂离子电池与BMS连接起来，以保护电路不被破坏或减少电池的寿命。在本教程中，我们将构建一个简单的3s电池组并将其连接到3s 6Amps BMS电路。

约18650个锂离子电池

18650电池是直径为18mm，高度为65mm的锂离子电池。其高度和直径均大于AA尺寸。它们与AA或AAA大小的电池不兼容。由于其高水平的性能，例如250+充电周期和更高的能量密度，18650电池类型在可充电和大电流排水设备中非常有用。由于其通用性，18650锂离子电池可以在各种应用中找到，包括电动汽车/踏板车，充电宝和应急照明，手电筒等公用事业设备。

这种电池因其安全特性、高输出电流和能量容量而在电子工业中闻名。

18650电池尺寸

18650电池的标准尺寸为18x65mm。

•18650电池长65mm

•18650电池的直径为18毫米

更具体地说，它的长度为65毫米，直径为18毫米;然而，从技术上讲，18650电池的尺寸是允许的，有一些长度和直径公差。在锂离子电池的数据表和特性上，可以看到18±0.3mm 65±0.5mm等规格。请记住，18x65mm是标准尺寸，其余部分将由设备和电池设计师和制造商处理。由于不同的小工具或设备限制了其他本地制造的技术，所以18650电池的尺寸是允许的。这可能无法产生正确的长度和直径的电池或电池容纳空间，分别适合设备或18650锂电池。

关于BMS

电池管理系统(BMS)监控电池组，电池组是一组电芯的集合，在行x列矩阵中进行分组，以提供特定范围的电压和电流，以在设定的周期内响应预计的负载情况。管理人员的监督通常包括以下内容：

•电荷状态的计算

•电池的过压和欠压保护。

•平衡充电。

•电池组充电管理。

•温度监测包。

“电池”这个名字指的是整个电池组。尽管如此，监测和控制功能还是应用于整个电池组组件中的单个电池或电池组。锂离子可充电电池提供最高的能量密度，用于各种消费品的电池组，包括电脑和电动汽车。虽然它们功能良好，但如果在相对狭窄的安全操作区域(SOA)之外使用，它们可能会很苛刻，其后果从电池性能下降到完全危险。BMS具有复杂的工作描述，其总体复杂性和监督范围可能包括电气，数字，控制，热等。

有关BMS的更多信息，请参阅本文。

现在我们对18650锂离子电池和BMS有了足够的了解，让我们开始制作电池组。

12V锂离子电池组所需材料

•18650锂离子电池x 3

•电池管理系统(BMS)

•0.15mm涂层镍条

•Barallel连接器

•JST XH 2.54母头4针连接器

•100mm PVC热缩套筒

连接12V电池组与BMS

每节18650电池可充电至4.2V;我们需要三个电池串成一个12.6V的电池组。在上图中，显示了连接。

BMS的安装方法如上所述。

为了平衡充电电池组，一组额外的电线必须与JST XH母连接器连接到电池组。

为了密封电池组的安全性和坚固性，我们使用了100mm的PVC热收缩套管并将其收缩到电池组周围。完成后，电池组将如下所示。

性能

为了测试电池组的性能，我们将其连接到恒流直流负载上，其详细信息可以在这里找到。

我们将电流设置为恒定的1安培，下面是测试结果。

•卸载电池电压-12.45 v

•电池电压1Amp负载下-12.20V

从上图可以看出，当一个1A的负载接在电池组上时，电压从12.45V下降到12.20V。在BMS关闭电池组以防止电池过放电之前，它一直下降到9.2V。

常见问题

问：锂电池的寿命有多长?

根据大多数制造商的说法，锂离子电池预计至少可以使用5年或2000次充电循环。另一方面，如果使用得当，锂离子电池可以使用3000次。

问：锂电池不使用时会失去电量吗?

即使电池不使用，它也会耗尽电量，无论哪种类型或物质。锂离子电池在不使用的时候也会耗尽。

问：BMS中的安培是什么?

BMS的额定值以安培(电流/流量单位)为单位，而电池容量以安培小时(容量/储能单位)为单位。BMS只关心流过它的最大安培数，而不关心安培小时数。

本文编译自circuitdigest