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[分享] 磷酸铁锂电池在roomba灯塔中的应用+教程   [复制链接]

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发表于 2013-8-15 23:15:22 |显示全部楼层
本帖最后由 清角吹寒 于 2013-8-15 23:34 编辑

      背景知识:磷酸铁锂电池,是锂电池中面世较晚的一种。和传统的钴酸锂、锰酸锂电池相比,它继承了了自放电比率低,无记忆效应等优点。但它也具有电压较低,负载电压在3.0-3.3V;允许放电幅度大,可以从3.3V放电至2.0V而不会过放等特点,另外由于技术逐渐成熟,它的造价也比比较低廉,因此它对1.5V的一次性电池具有较大的替代性。一些精明的商家,开发出5号、7号磷酸铁锂电池,将它与一只“占位筒”结合,可以有效地替代21.5V的一次性电池。

Roomba灯塔使用221.5V电池,因此我尝试用可充电的磷酸铁锂电池来替代它。可惜,X宝上磷酸铁锂电池以5号,7号和18650,26650型号为主,没有人卖2号(26500)。一开始我尝试使用一只5号磷酸铁锂转2+一只占位筒转2号,虽然能用,但续航里程太短,只能用9-10次,因为一只5号磷酸铁锂电池的容量只有600mah。后来我在X宝上找到规格为18500的铁锂电池,它的长度和5号、2号一样,均为500mm,直径为18mm,容量达到1100mah,于是我用自制的转换筒套上18500使用,续航里程能达到17-18次。


但这仍然不能满足我的要求,于是我想到了用并联的方法,将两颗18500并联使用,以增加续航里程。于是我制作了一个并联转换筒,并联了两颗18500,续航里程增加到35次,如果每天用一次的话,大约充一次电能用4-5周,基本满足需求。

   应某同学要求,我介绍下制作转换筒的方法,方法其实非常简单,造价也很低廉:

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发表于 2013-8-15 23:19:36 |显示全部楼层
原材料有:

一张香烟硬纸盒、2根电线、易拉罐皮、双面胶、透明胶、绝缘胶布。

工具有:剪刀、细砂纸、铅笔、直尺,当然还需要一双巧手。

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发表于 2013-8-15 23:23:00 |显示全部楼层

第一步:制作纸筒。

从香烟硬纸壳上裁出如下的纸条,宽度4.2厘米左右。然后把它卷成一个圆筒。这个圆筒要符合:内径允许18500电池容易进出,外径<=2.6厘米。一共需要制作2只纸筒。

制作完成后,将2只纸筒水平错开约1.2厘米,用双面胶和透明胶粘在一起。

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发表于 2013-8-15 23:26:24 |显示全部楼层

第二步:制作正极并联

从易拉罐皮上剪出一条约8厘米长,0.8厘米宽的金属条,然后用细砂纸双面打磨。易拉罐皮的材料是铝,是一种导电性能优良的金属,但是由于表面有镀层,会削弱导电能力,因此需要把这层镀层磨掉。

磨好后,将它折成下面的形状。


为了进一步加强导电,我们要给它穿上铜线。破开一截电线,取出铜丝,把它拧起来,然后在铝箔的圆心位置穿小孔,穿入铜丝。需要注意的是,其中一只纸筒的,我们要给它打一个结,如果有条件的话,可以给它镀上锡,使他有所凸起。这样做的目的,是为了增强它和电池正极的接触能力。因为我们能买到的18500电池,都是平头的,存在接触不到铝箔的可能。


在制作转换筒过程中,有2个重点需要强调,这是第一个。

   然后用双面胶和透明胶,把并联正极固定在纸筒上。

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发表于 2013-8-15 23:29:05 |显示全部楼层

第三步,处理正极绝缘

根据纸筒形状,剪出一块大小能盖住矮转换筒的纸片,用透明胶将它固定。然后,用绝缘胶布,处理重点位置的绝缘。如红色箭头所示。第二个需要强调的重点是绝缘,图中所示的位置,需要重点绝缘。这是重点因素第二
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发表于 2013-8-15 23:31:37 |显示全部楼层

第四步,制作负极并联

从易拉罐皮上剪出一块大小适合的铝皮,并双面打磨。

在铝皮中间穿一个小孔,接上铜线。

将铝皮用双面胶贴在纸筒上。

铜线的另一头可以接上一块铝皮,不接也可以。铜线的长度不宜过长,如下图所示即可。

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发表于 2013-8-15 23:33:56 |显示全部楼层

然后就制成了,当然我们要装机试试,看看大小是否合适等等。

测试的时候,将电池装入,然后用手轻按两颗电池(其中一只手要压住负极铝箔),如果灯塔LED开始闪烁,说明制作成功。否则就要检查是否有接触不良了。如果灯塔虽然能亮,但是需要用比较大的力气去按,则是因为正极接触不良所致,正极并联需要重新制作。

  在使用大约1-2周后,可以用万用电表测量下两颗电池的空载电压,如果并联良好,则两颗电池的电压应该一致
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发表于 2013-8-15 23:59:02 |显示全部楼层
正好灯塔有点小问题了,你的教程就来了,哈哈!

点评

清角吹寒  灯塔有什么问题?  详情 回复 发表于 2013-8-16 00:46:03

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发表于 2013-8-16 00:46:03 |显示全部楼层
小猪带刀 发表于 2013-8-15 23:59
正好灯塔有点小问题了,你的教程就来了,哈哈!

灯塔有什么问题?

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发表于 2013-8-16 09:01:33 |显示全部楼层
其实一般5号充电电池加个转换通,就足够用了

点评

清角吹寒  是的,灯塔电池可以有很多种选择,我的办法只是其中一种。 不同的电池,各有其所长。我所采用的这种18500并联铁锂电池,它主要有以下优点:一是通过并联容量增至2200mah,续航一个月以上没问题;二是无记忆效应,可  详情 回复 发表于 2013-8-16 12:34:10
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