Конечно, батарейку легко купить в любом магазине хозтоваров, электроники или в гипермаркете. Однако ради интересных опытов и получения знаний "школы жизни" все же стоит знать, как сделать батарейку своими руками. Тем более процесс такой работы весьма занимательный и несложный.
Для первого варианта вам будет нужен:
Процесс работы таков:
Самодельную батарейку из кислого фрукта можно сделать и с помощью:
Алгоритм следующий:
Запаситесь:
Итак, как сделать батарейку из клубней:
Картофель в этом опыте можно заменить на банан, авокадо или любой из цитрусовых.
Перед тем как сделать батарейку, приготовьте:
Все готово? За дело:
Приготовьте:
Графитовая составляющая из старых батареек - это не только основа для нового источника энергии, но и элемент, который можно использовать для электросварки. Делается это по нехитрой схеме:
Как сделать батарейку дома? Потребуются подручные материалы, немного энтузиазма и усидчивости. В обмен вы получите альтернативные источники энергии.
В этом видеоуроке мы покажем, как сделать аккумулятор своими руками. Для его изготовления нам понадобится небольшая емкость с крышкой, сода, вода, зарядное устройство.
Зальем в баночку от витамина воду, насыпаем в нее 1,5 чайных ложек пищевой соды. Хорошо перемешиваем раствор. Зачистим сварочный электрод от покрытия. Отрезаем от электрода два куска по 7 см. Загибаем концы этих заготовок. Вставляем эти заготовки в отверстия в крышке и закручиваем ее в бутылочку.
Зарядник подключаем к концам аккумулятора. Заряжаем аккумулятор 10 минут и проверяем работу самодельного аккумулятора. Предполагаемое напряжение на выходе 1,5-2,5 вольта. Этого питания хватит при зарядке 3 часа на 20 минут свечения светодиода. Чтобы не вздулся ваш аккумулятор, не делайте его герметичным.
Самодельная аккумуляторная батарея из подручных материалов с минимумом инструментов. Представьте ситуацию, когда рядом нет нужных деталей, точнее, минимум имеется, но вы находитесь в полевых условиях, когда разнообразия нет. Придется экспериментально искусственно ограничить себя выбором материалов.
Возьмем за неимением меди в пластинах медную проволоку. Изоляцию удалим с помощью огня. Обрезок оцинкованного железа нарежем на одинаковые пластинки. Проводки с изоляцией для соединения цепи. Можно и без изоляции сразу взять токопроводящую проволоку. Надо найти также полиэтиленовую бутылку, подойдет любой диэлектрик. Токопроводящий жидкий раствор (соляной либо кислотный, щелочной). Одноразовые стаканчики.
Для начала отожженную на огне проволоку для увеличения площади скручиваем в цилиндр. Из оцинковки нарезаем по шаблону одинаковые пластинки и сворачиваем в цилиндры (уголок загибаем, чтобы зажать в нем контактный провод).
Из пластиковой бутылки нарезаем прокладочный материал, который будет располагаться между медью и оцинковкой. Собираем элементы батареи, один конец провода закрепляем на нити, другой на цинке и два одиночных. Один с медью – плюсовой и с цинком – минусовой.
Собираем батарею в последовательную цепь. Для начала попробуем залить раствор, насыщенный солью. В полевых условиях подойдет любой солевой раствор, моча и другое. Напряжение 7,74 вольта. Заменим солевой раствор на кислотный, в эксперименте использован уксус столовый. В полевых условиях для нашего подойдет прокисшее вино, настой из щавеля, морс из клюквы и другое. Напряжение 8,05 вольта.
Заменим на щелочной раствор, соду пищевую в природе можно попробовать заменить на золу, размещенную в воде (щёлок), но надо экспериментировать для проверки. Напряжение 9,65 вольта.
Итак подведем итог: среднем из 10 элементов получаем 8 вольт, один стаканчик равен 1,25 вольта. Чтобы уменьшить напряжение для зарядки телефона (5,5 вольта), уберем два стаканчика, процедура занимает 20 секунд. Или увеличим до 4,5 вольт, добавив 5 стаканчика. Так можно сделать аккумулятор, когда нет возможности купить его, своими руками.
23 августа 2017 в 15:38В мае 2015 года Илон Маск представил красивые домашние блоки Powerwall, чтобы хранить энергию от солнечных батарей с крыши - и снабжать бесплатным электричеством весь дом днём и ночью. Даже при отсутствии солнечных батарей такое резервное питание для дома особенно ценно, если в квартале отключили электричество. Компьютер и вся техника продолжат спокойно работать.
Вторая версия Powerwall хранит до 13,5 кВтч, чего должно хватить на несколько часов (стандартная мощность 5 кВт, а в пике 7 кВт). Проблема лишь в том, что оригинальная версия от Tesla стоит аж $5500 (плюс $700 за сопутствующее оборудование, итого $6200, плюс работы по установке стоят от $800 до $2000) - очень дорого. DIY-мейкеры решили эту проблему с помощью бэушных батареек, которые лежат бесплатно в выброшенных ноутбуках.
Своими руками можно собрать блок с лучшими характеристиками, чем у Tesla (например, на 30-100 кВтч) - и намного дешевле.
Энтузиасты DIY-сборки делятся опытом на специализированных форумах DIY Powerwalls , в группе на Facebook и на YouTube . Специальный раздел на форумах посвящён безопасности - это важный аспект, когда собираешь такую мощную штуку, которая может ещё и загореться на улице (их обычно устанавливают за пределами дома, чтобы не нарушать закон и из безопасности).
Для мейкеров сборка и подключение такого блока питания - не только интересное занятие и экономия денег, но ещё и возможность разобраться, как работает электрика в доме.
Практически все энтузиасты в комментарии Motherboard отметили, что их собственные системы получаются гораздо большей ёмкости, чем у Tesla. Вероятно, компания пожертвовала ёмкостью ради красивого тонкого дизайна блока питания и ради большей эффективности охлаждения и безопасности. Один из французских мейкеров с форума под ником Glubux собрал блок на 28 кВтч. Он говорит, что этого хватает для всего дома, и пришлось даже купить электрическую духовку и индукционную плиту, чтобы куда-то расходовать излишки энергии.
Австралийский мейкер Питер Мэтьюс собрал блок на 40 кВтч, который питается от 40 солнечных панелей на крыше, благо в Австралии нет недостатка солнечных дней.
Самый большой самодельный блок, который удалось найти Motherboard , собран из 22 500 ячеек от ноутбуков и имеет ёмкость более 100 кВтч. От такого блока маленький дом может работать несколько месяцев - например, всю зиму - даже если солнечные панели полностью вышли из строя или неактивны.
А калифорнийский блогер Джеху Гарсия намерен собрать из батареек ноутбука систему на 1 мегаватт, крупнейшую подобную систему частного хранения энергии в США.
Большинство энтузиастов использует при сборке литий-ионные аккумуляторы модели 18650. Они обычно упакованы в цветные пластиковые корпуса и устанавливаются в ноутбуки и другую электронику. Новые аккумуляторы 18650 стоят около $5 за штуку, так что система выйдет немногим дешевле модели от Tesla. Поэтому сборщики обычно скупают бэушные аккумуляторы и вынимают аккумуляторы из выкинутых сломанных ноутбуков. К сожалению, многие люди просто выкидывают аккумуляторы вместе со сломанным ноутбуком, хотя они ещё вполне рабочие. По словам директора крупнейшей в США компании по переработке батарей Call2Recycle, около 95% аккумуляторов не используются повторно, а заканчивают свой путь на свалке, хотя почти все типы батарей могут быть использованы повторно в том или ином виде.
Найти достаточное количество выброшенной техники не так просто, а в последнее время стало ещё труднее, потому что многие люди начали собирать из них собственные энергетические системы вроде Powerwall, а производители ноутбуков вообще не поощряют повторное использование их аккумуляторов в самодельной технике не их фирмы.
После находки батарей их тестируют, затем «обновляют» через cycling с полным разрядом. Потом батареи объединяет в «упаковки». Такие коробки для сотни батарей можно купить на рынке или собрать самостоятельно. Наверх прикрепляют электропроводящие медные «шины» (
Недавно один знакомый пришел в гости из деревни. Жаловался на все — власть, цены продуктов питания, цены на топливо, не забыл и про свой автомобильный аккумулятор. А ведь он был прав, автолюбители, которые живут в сельской местности (да и городские тоже) часто сталкиваются с проблемой такого рода.
Не каждый может заменить автомобильный аккумулятор вовремя, а срок службы современных авто аккумуляторов всего 2-3 года и то в лучшем случае, разумеется речь о бюджетных аккумуляторов с ценой 70-100 — запомните эту сумму.
Мы уже давно привыкли, что автомобильный аккумулятор свинцо-кислотный, а это означает, что он тяжелый, едкий и габаритный.
Неужели человечество за 100 лет автомобильной промышленности не придумало ничего получше этого? На самом деле это не так. ЛИТИЙ-ИОННЫЙ или ЛИТИЙ-ПОЛИМЕРНЫЙ аккумулятор — это революционные виды аккумуляторов с довольно большим сроком службы и большой энергоемкости.
Средний вес автомобильного аккумулятора с электролитом (кислотой) составляет в районе 30кг, довольно немало, многие автолюбители с трудом поднимают такую тяжесть, в том случае, когда есть необходимость зарядить аккумулятор от зарядного устройства.
Вернемся к литиевым аккумуляторам. Ученые придумали хороший стандарт 18650 — компактная гильза, с напряжением 3,7 Вольт и с емкостью от 1800 вплоть до 5000 мА/ч, иными словами до 5 ампер при напряжении 3,7 Вольт. Разумеется таким аккумулятором тачку не завести, а если много таких аккумуляторов?
Давайте сделаем расчет. средний автомобильный аккумулятор — 50Ампер часов, в большей степени применяют на 60Ампер при напряжении 12 Вольт. Сколько литиевых аккумуляторов нужно, чтобы получить полный аналог автомобильного аккумулятора?
Будем использовать последовательное соединение аккумуляторов, чтобы поднять напряжение, и параллельное — для увеличения емкости.
Для того, чтобы получить напряжение 12 Вольт, нам нужно 4х3,7Вольт — 14,8 Вольт, но в такое напряжение получить почти не реально, поскольку на литиевых банках больше 3,7 Вольт, следовательно итоговое напряжение 4-х банок будет 15-15,2 Вольт, много… 3х3,7Вольт — 11,1 Вольт в идеале и в районе 11,6-12 вольт на практике — то, что нужно! В качестве эталона в наших расчетах будем использовать аккумуляторы 5000 мА/ч.
В итоге 3-я последовательно соединенными аккумуляторами мы получили цельный аккумулятор на 12 Вольт 5 Ампер, но он далек от 60 Амперного, поэтому будем собирать несколько (даже пару десятков) таких сборок и подключим их параллельно.
6 Аккумуляторов (по 3 последовательно, и оба готовых блока параллельно) — 12 Вольт 10 Ампер
12 Аккумуляторов (4 блока параллельно) — 12 Вольт 20 Ампер.
24 Аккумулятора (8 блоков параллельно) 40 ампер — этого хватит, чтобы завести машину.
36 Аккумуляторов — 60 Ампер при напряжении 12 Вольт. Иными словами — получаем полный аналог автомобильного аккумулятора 36-ю li-ion аккумуляторами.
В итоге вопрос возникает — а что выйдет дешевле, надежней, покомпактней?
Ответ скрыт в недрах Китая, точнее в недрах AliExpress, штука такого аккумулятора стоит от 60 до 70 руб, думаю, за 60 вам уступят, если брать много.
В итоге 60 рублей умножаем на 36 (39-40, с запасом пусть будет…) — 2400 рублей, округлим еще раз до 2500 руб, получим …. раза в два дешевле аккумулятор, который может заменить автомобильный. Притом у литий ионных аккумуляторов срок службы гораздо выше (до 5 лет, если правильно заряжать), а размеры и вес …на счет веса — 36х100 граммов (вес отдельно взятого аккумулятора) 3600 грамм или 3,6 килограмм — это в десять раз меньше веса автомобильного аккумулятора, плюс к этому — наш аккумулятор полностью герметичен и не содержит кислоту. Размеры… размеры будут тоже раза в 8-10 раз меньше.
После того, как была написана данная статья, решил полазить и найти некие архивы, неужели люди еще не применяют их. Оказалось, с их помощью собирают электромобили, впихая 70.000-100.000 ватт мощности в тачку, а это очень, очень и еще раз — очень серьезная мощность (подумать только — 100киловатт на литиевых аккумах этого стандарта)
Покопав еще немножко, стало ясно, что такие аккумуляторы для продажи уже есть, но стоят очень дорого, смысла нет покупать, сделать своими руками выходит намного дешевле.
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 .
Видео:
Инструменты и материалы:
- ;
- ;
- ;
- ;
-Выключатель;
-Разъем;
- ;
-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.
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.
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).
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.
