Свинцовый аккумулятор своими руками. Для умелых рук - самодельная батарейка. Батарейка из фольги, картона и монеток
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.
Еще один способ изготовления самодельного аккумулятора
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.
Вам понадобится
- - Лимон
- - Стакан или рюмка
- - Медная и железная булавки
- - 2 куска монтажного провода в изоляции
- - 2 деревянные палочки
- - 2 канцелярские кнопки
- - Сверло
- - Паяльник
- - Нож
Инструкция
Воткните в мякоть медную и железную булавки на расстоянии 0, 5 – 1 см. Они послужат в батарейке электродами. Отрицательный электрод – железо, положительный – медь. Это необходимо учитывать, когда вы будете подсоединять , например, к или фотоаппарату.
Припаяйте к булавкам куски провода. Если устройство, к которому вы делаете батарейку, имеет внешний вход для источника питания, можете соединить полученную батарею с устройством с помощью этого разъема, предварительно подобрав нужное количество элементов. Элементы необходимо соединить последовательно с помощью проводов и пайки.
Если устройство внешнего разъема не имеет, возьмите 2 деревянные палочки, вырежьте их по форме и размеру элементов питания, которые вы обычно применяете. Просверлите их насквозь вдоль, чтобы можно было продеть провода, идущие от батареи. Контакты проще всего изготовить из металлических канцелярских кнопок, к которым припаиваются повода, после чего кнопки закрепляются на торцах палочек.
Вставьте палочки в батарейный отсек, соблюдая полярность. Контакты прижмите к контактной группе. При этом контейнер должен оставаться открытым во время работы устройства.
Недостаток «лимонной» батареи в том, что она дает маленький ток. Для того, чтобы соорудить более мощное устройство, необходимо несколько лимонов и несколько кусков проволоки. Но можно порыться в сарае и найти другие вещи, из которых тоже можно сделать источник питания. Попробуйте сделать простейший гальванический элемент типа Лекланше. Парами электродов в этом случае могут служить пары пластин цинк- медь, алюминий-медь. Чем больше их площадь – тем лучше. К электродам припаяйте провода. Если у вас алюминиевая пластина, провод к ней придется примотать или приклепать. Вам понадобятся еще самые обычные стеклянные стаканы. В стакан погрузите пару электродов так, чтобы они не касались друг друга. Можно поставить между ними пластмассовую или деревянную распорку. Приготовьте раствор на 100г воды – 50г нашатыря (хлористого аммония), или 20% раствор серной кислоты. Кислоту необходимо вливать в воду, а не наоборот. Осторожно влейте раствор в сосуд с электродами так, чтобы до края сосуда и до верхней части электродов оставалось не менее 2 см сухого пространства. Один такой элемент дает начальное напряжение 1,3-1,4В. Соединив элементы в батарею, можно получить мощный источник тока, достаточный для питания мобильного устройства. В этом случае питание лучше всего подводить через внешний разъем (через который обычно заряжают мобильник). Внимательно следите за полярностью включения.
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.
Батарейка из лимона: два варианта
Для первого варианта вам будет нужен:
- собственно лимон;
- оцинкованный гвоздь;
- 2 небольших отрезка медной проволоки;
- медная монетка;
- небольшая лампочка.
Процесс работы таков:
- Сделайте на фрукте два надреза на некотором расстоянии друг от друга.
- В один надрез поместите гвоздь, а в другой - монетку.
- И к гвоздю, и к монете подсоедините по кусочку проволоки. Вторые концы этого импровизированного проводка должны соприкасаться с контактами лампочки.
- И все - да будет свет!
Самодельную батарейку из кислого фрукта можно сделать и с помощью:
- одного того же лимона;
- канцелярской скрепки;
- лампочки;
- 2-х отрезков изолированной медной проволоки диаметром 0,2-0,5 мм и длиной 10 см.
Алгоритм следующий:
- Зачистите 2-3 см изоляции на концах каждой из проволок.
- Прикрепите оголенную часть одного проводка к скрепке.
- Сделайте в лимоне два надреза в 2-3 см друг от друга - по ширине скрепки и для второго проводка. Вставьте эти элементы во фрукт.
- Свободные кончики проволоки приложите к контактной части лампочки. Если она не загорелась, значит, выбранный лимон не достаточно мощен - последовательно соедините несколько фруктов между собой и повторите опыт.
Батарейка из картофеля
Запаситесь:
- двумя картофелинами;
- тремя проводами с зажимами;
- двумя хромированными гвоздями;
- двумя медными гвоздями.
Итак, как сделать батарейку из клубней:
- Дайте условное обозначение каждой из картофелин - "А" и "Б".
- В края каждого из клубней воткните по хромированному гвоздику.
- В противоположный край - медный гвоздь. В теле картошек гвозди не должны пересекаться.
- Возьмите какое-либо устройство, питающееся от батарейки, выньте ее и оставьте отсек открытым.
- Первый провод должен соединить медный штырек клубня "А" с положительным полюсом в отсеке батарейки.
- Второй провод соединяет хромированный штырек картофелины "В" с отрицательным полюсом.
- Последний провод соединяет хромированный гвоздь клубня "А" с медным гвоздем клубня "Б".
- Как только вы замкнете таким образом все провода, картошка начнет питать устройство энергией.
Картофель в этом опыте можно заменить на банан, авокадо или любой из цитрусовых.
Батарейка из фольги, картона и монеток
Перед тем как сделать батарейку, приготовьте:
- медные монетки;
- уксус;
- соль;
- картон;
- фольгу;
- скотч;
- два кусочка изолированной медной проволоки.
Все готово? За дело:
- Сначала нужно капитально очистить монетки - для этого налейте уксус в стеклянную емкость, добавьте туда же соли и засыпьте деньги.
- Как только поверхности монеток преобразились и заблестели, выньте их из тары, возьмите одну и 8-10 раз обведите ее контур на картоне.
- Вырежьте картонные кругляшки по контуру. Затем поместите их в тару с уксусом на некоторое время.
- Сложите фольгу несколько раз так, чтобы в итоге получилось 8-10 слоев. Обведите на ней монетку и также вырежьте круглые детали по контуру.
- На этом этапе начните собирать батарейку. Делается это так: медная монета, картон, фольга. В таком порядке сложите в столбик все имеющиеся у вас компоненты. Завершающим слоем должна быть только монетка.
- Снимите с кончиков проводков изоляцию.
- Отрежьте небольшую полоску скотча, приклейте на нее один кончик проводка, сверху поставьте импровизированную батарейку, на нее - кончик второго проводка. Надежно закрепите конструкцию клейкой лентой.
- Вторые кончики проволоки подсоедините к "+" и "-" устройства, которое необходимо напитать энергией.
Вечная батарейка
Приготовьте:
- стеклянную банку;
- серебряный элемент - например ложку;
- пищевую пленку;
- медный провод;
- 1 чайную ложку поваренной соды;
- 4 пузырька глицерина;
- 1 чайную ложку 6 % яблочного уксуса.
- Плотно обмотайте ложку пищевой пленкой, оставив ее верхний и нижний конец слегка оголенным.
- Теперь настало время обмотать ложку поверх пленки медной проволокой. Не забудьте оставить длинные концы в начале и в конце для контактов. Делайте пространство между витками.
- И снова слой пленки, а за ним - проволоки таким же методом. Слоев "пленка-проволока" на этой импровизированной катушке должно быть не менее семи. Не затягивайте слои чересчур - пленка должна наматываться свободно.
- В стеклянной банке подготовьте раствор из глицерина, соли и уксуса.
- После того как соль растворится, в раствор можно погружать катушку. Как только жидкость помутнеет, "вечная" батарейка будет готова к эксплуатации. Срок ее службы напрямую зависит от содержания серебра в элементе-основе катушки.
Графитовый стержень: применение
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:
- Заточите графитовый стержень из старой батарейки под углом в 30-40 градусов.
- Зажимом типа "крокодил" с токонепроводящей ручкой подсоедините его к "+" и "-" источника переменного или постоянного тока.
- К зачищенной детали подключить "0" и "-".
- Электрод по мере выгорания необходимо периодически затачивать.
Как сделать батарейку дома? Потребуются подручные материалы, немного энтузиазма и усидчивости. В обмен вы получите альтернативные источники энергии.
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 .
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.
Шаг второй: выбор никелевой полосы
Для соединения аккумулятор нужны никелевые полосы. На рынке представлены два продукта: никелированные металлические и никелевые полосы. Автор советует использовать никелевые полосы. Они подороже, но имеют низкое сопротивление и значит меньше греются, что влияет на срок службы батарей.
Шаг третий: точечная сварка или пайка
Для соединения батарей есть два способа пайка и точечная сварка. Лучший выбор точечная сварка. При точечной сварке батарея не перегревается. Но аппарат для сварки (такой, как у автора) стоит ок. 12 т.р. в зарубежном интернет-магазине и ок. 20 т.р. в российском интернет-магазине. Сам автор использует сварку, но подготовил несколько рекомендаций и для пайки.
При пайке к минимуму сведите контакт паяльника с батареей. Лучше использовать мощный паяльник (от 80 Вт) и быстро припаять, чем разогревать место припоя.
Шаг четвертый: проверка батарей
Перед соединением батарей нужно проверить отдельно каждую из них. Напряжение на батареях должно быть примерно одинаково. У новых качественных батарей напряжение составляет 3,5 В - 3,7 В. Такие батареи можно соединять, но лучше выравнять напряжение с помощью зарядного устройства. У б\у батарей разница напряжений будет еще больше.
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.
Шаг шестой: сборка батареи
Для сборки батареи мастер использует специальные пластиковые ячейки. Пластиковые ячейки обладают рядом преимуществ перед соединением их например, с помощью клеевого пистолета.
1.Легкая сборка любого количества.
2. Между аккумуляторами остается пространство для вентилирования.
3.Вибро и ударо прочность.
Собирает две ячейки 3*5. Устанавливает, в ячейку, первый пакет аккумуляторов 5S плюсом в верх,следующие пять минусом вверх и последний пять аккумуляторов снова плюсом вверх (см. фото).
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.
