一個(gè) DIY 電池組結(jié)合了幾個(gè)電池模塊，形成一個(gè)通常用于太陽(yáng)能應(yīng)用的更大的蓄電池。

最初，電池組是通過(guò)組裝多個(gè) 鉛酸電池 并將它們并聯(lián)（+與+，-與-）或串聯(lián)（+與-）連接而設(shè)計(jì)的。

例如，如果您并聯(lián)兩個(gè) 12V、50Ah 的電池，您將創(chuàng)建一個(gè) 12V、100Ah 的電池。但是，如果將它們串聯(lián)起來(lái)，就會(huì)形成一個(gè) 24V、50Ah 的電池。

如今，鋰電池的主導(dǎo)地位導(dǎo)致鉛酸電池組變得過(guò)時(shí)。

出于本文的目的，我們將重點(diǎn)放在鋰型 DIY 電池組設(shè)計(jì)上。
 

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DIY鋰電池組

一個(gè) DIY 鋰電池組由以下部分組成：

• 多個(gè)鋰電池模塊（也稱為電池單元）。
• 電池管理系統(tǒng) (BMS ) 。
• 電池平衡器。

它還具有三種電池模塊變體：

• 棱柱形：棱柱形模塊在電動(dòng)公交車(chē)和太陽(yáng)能存儲(chǔ)等固定應(yīng)用中更為常見(jiàn)。

• 圓柱形：圓柱形電池用于便攜式電子產(chǎn)品和電動(dòng)工具。它們還經(jīng)常用于電動(dòng)汽車(chē) (EV) 行業(yè)以制造大型電池（高達(dá) 100kWh）。例如，特斯拉在其 Powerwall 和電動(dòng)汽車(chē)中集成了 18650 型電池。 

• Pouch : Pouch 模塊非常適合便攜式應(yīng)用和微型存儲(chǔ)，例如手機(jī)和移動(dòng)電源。

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圓柱形和棱柱形電池

許多 DIY 項(xiàng)目和商業(yè)產(chǎn)品，例如 Tesla Powerwall，都使用圓柱形電池。也就是說(shuō)，我們建議您在首次構(gòu)建時(shí)使用棱柱形電池。

在我們看來(lái)，棱柱形電池比圓柱形電池具有簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。后者需要您將它們組裝成數(shù)千個(gè)才能達(dá)到不錯(cuò)的存儲(chǔ)容量。 

增加系統(tǒng)的復(fù)雜性通常會(huì)導(dǎo)致更高的并發(fā)癥發(fā)生率，從而導(dǎo)致更多的維護(hù)。

所以，讓我們用棱柱形電池保持簡(jiǎn)單和模塊化。

DIY 方形電池組

棱柱形模塊包括一個(gè)實(shí)心矩形外殼，頂部有兩個(gè)端子。模塊的大小取決于它的容量，容量越大，模塊越大。

以下是主要規(guī)格：

• 額定電壓：3.2V（最大閾值為 3.8V，最小閾值為 2.5V）。
•  容量：10Ah 至 280Ah，32Wh (3.2 x 10) 至 896Wh (3.2 x 280)。
•  充放電速度：充電電流0.5C，放電最大2C。
•  壽命：0.2C 時(shí) 3000 至 5000 次循環(huán)。

讀者注意：“C”代表模塊的容量。例如，額定0.5C充電電流的100Ah模塊意味著充電電流為100 x 0.5 = 50A，放電至2C：2 x 100 = 200A。

得益于模塊化鋰電池，您可以自己動(dòng)手制作電池，小到可以為房車(chē)或船供電，大到可以為離網(wǎng)裝置供電。 

BMS和電池平衡器

DIY 電池組還包括電池平衡器和 BMS。

BMS是一塊保護(hù)板，調(diào)節(jié)每個(gè)電池模組的充放電過(guò)程。此外，它還可以防止溫度和電氣損壞。

電池平衡器確保電池模塊均勻充電和放電（相同電壓）。這有助于您的電池組在其整個(gè)使用壽命期間保持最佳性能。

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構(gòu)建 DIY 電池組之前的安全考慮

在家里自己動(dòng)手做一個(gè)電池組是安全的。但是，您必須采取所有必要的預(yù)防措施以避免任何潛在的事故。

以下是您在操作鋰電池模組時(shí)需要警惕的一些潛在危害：

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火

 當(dāng)與水或空氣接觸時(shí)，鋰是一種 高度易燃的金屬。電池單元封裝在密封外殼中，這意味著 在正常使用期間幾乎沒(méi)有火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

但是，仍然值得記住小心處理您的鋰模塊。這樣做將幫助您避免損壞它們的外殼。

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BMS：過(guò)電壓和過(guò)熱

鋰電池容易受到 過(guò)電壓和熱量的影響。每個(gè)模塊切勿超過(guò) 3.8V 和 149°F (65°C)。此時(shí)，存在永久性損壞的高風(fēng)險(xiǎn)，可能引發(fā)火災(zāi)甚至爆炸。

 

您的電池需要保護(hù)以避免這些情況。BMS監(jiān)控每個(gè)電池模塊的電壓和溫度，并調(diào)節(jié)充放電過(guò)程。此外，它會(huì)在過(guò)壓情況下自動(dòng)斷開(kāi)模塊。

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電擊

電池使用直流電并具有正極端子和負(fù)極端子。

切勿同時(shí)觸摸兩個(gè)電極。這樣做會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的震驚。

如果您觸摸一個(gè)電極，您不會(huì)電擊自己，但我們?nèi)匀唤ㄗh您不要這樣做。

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本文由日本NEC鋰電池中國(guó)營(yíng)銷(xiāo)中心于2023-06-03 09:51:57 整理發(fā)布。
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