Eski Kurşun Asit Hücrelerinden Yapılmış Süper Boy 9 Volt Pil Çalışıyor: 11 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Hiç başınıza geldi mi, bazı atıştırmalıklar yerken ve aniden onları günlük diyet kotanızın izin verdiğinden çok daha fazla tükettiğinizi fark ettiniz mi ya da bazı market alışverişlerine gittiniz ve bazı yanlış hesaplamalar nedeniyle bazı ürünleri fazla stokladınız. Bunların her ikisi de birkaç kez başıma geldi, ama sadece bu sefer, fazla stokladığım farklı bir şeydi. Pillerdi, standart AA piller değil, o hantal kurşun asit piller. Nasıl olduğunu söyleyeyim.

Eskiden mikrodenetleyici falan öğrenirken çok fazla IC ve devre tabanlı proje yapardım. Tüm bu projeler tek bir kurşun asit pille veya bu pillerin farklı varyasyonlarıyla kolayca çalıştırılabildiğinden, bunları toplu olarak satın alırdım. Zaman geçtikçe, güvenilirlikleri ve verimlilikleri nedeniyle devreleri mikro denetleyiciler ve kurşun asit pillerle daha iyi Li-ion pillerle değiştirmeye başladım.

Birkaç gün önce, pil kutuma baktım ve büyük bir pil yığını buldum, öylece yatıp fazla mesai harcanıyordu. O zamanlar onlarla ne yapacağımı bilmiyordum, bu yüzden onları olduğu gibi bıraktım. Son zamanlarda devreleri kontrol etmek ve prototiplemek için çok rahat kullandığım 12v kurşun asit pilim belirsiz bir nedenden dolayı öldü. Para harcamak ve yeni bir pil almak yerine, bu eski 4v pilleri biraz kullanıp onunla taşınabilir bir değişken güç kaynağı yapmayı düşündüm.

İlk başta pilleri bir grup haline getirip ona voltaj regülatör modülü takmayı planlamıştım ama sonra bu projeyi çok daha iyi ve güzel bir hale getirebileceğimi düşündüm. Bu pilleri bir grup haline getirip 9v pili andıracak şekilde metal bir kasaya koymayı planlıyorum. Bu nedenle, büyük boyutlu 9V pil paketine dahil edilmiş taşınabilir bir değişken güç kaynağının özelliklerine sahiptir. 9V pillerin piyasada en çok öne çıktığı zamanlardaki tüm o anıları geri getirmek güzel olmaz mıydı?

Gereçler

• Eski piller (4V kurşun asit pil kullanıyorum. Kurşun asit pilleriniz yoksa eski laptop ve elektronik cihazlardan Li-ion pilleri kurtarabilirsiniz)
• Buck dönüştürücü (LM2596)
• Voltmetre
• 10K potansiyometre (orta boy bir potansiyometre seçin ve düğmeyi unutmayın)
• Açma / kapama düğmesi
• DC güç girişi
• Alüminyum levha
• MDF kurulu
• bazı renkler (sprey boya işe yarar)

Adım 1: Eski Pilleri Şarj Etme

Pillerim çok uzun süre dolapta tutuldu ve bu nedenle şarjlarının bir kısmını kaybetmişlerdi. Genellikle kurşun asitli aküler bir yılda toplam şarjlarının %4 ila %5'ini kaybeder ancak bu yüzde akünüzün ömrüne göre değişiklik gösterebilir. Bu yüzden daha ileri gitmeden önce, tüm pillerimin benzer bir voltaj seviyesinde, yani 4V civarında şarj edildiğinden emin olmam gerekiyordu. Şarj için herhangi bir dengeli şarj cihazı veya herhangi bir özel şarj kullanmadım. Aşağıda, şarj için iki yöntemden bahsettim. Her ikisi de eşit derecede verimli ve kullanımı kolaydır.

YÖNTEM 1:

Ben şahsen pillerimi şarj etme yöntemini kullanırdım. Pili değişken bir güç kaynağına bağladım ve voltajını yaklaşık 4,2V'a çıkardım. Pillerimin çoğu benzer voltaj seviyelerinde olduğundan, onları bir grup halinde birbirine bağladım (paralel bağladım) ve tek bir güç kaynağından şarj ettim. Piller arasındaki voltaj farkı yüksekse bu yöntemi uygulamamalısınız çünkü dengesiz şarja veya ani akım yükselmesine neden olabilir ve iç kimyalarını bozabilir veya zarar verebilir.

YÖNTEM 2:

Değişken bir kaynağınız yoksa, pilleri bir cep telefonu şarj cihazına bağlayarak şarj edebilirsiniz. Bugün, neredeyse tüm akıllı telefon şarj cihazları sabit bir 5V akım veriyor (hızlı şarj ihmal ediliyor). Şarj cihazına seri olarak bir silikon diyot bağlarsak, çıkışta 4.3 volt alırız. Bunun nedeni, silikon diyotun 0,7V'luk bir bariyer potansiyeline sahip olması ve seri olarak kullanılması voltaj düşmesine neden olmasıdır. Kurşun asit akülerin 4.3V ile şarj edilmesi el ele gittiği için bu yöntemle çok kolay bir şekilde şarj edebilirsiniz. Sadece diyotun ileri önyargı olduğundan emin olun, aksi takdirde içinden hiçbir akım geçmez. Diyodu yönlendirmek için katodunu şarj cihazının artı kutbuna ve anotu akünün artı kutbuna bağlayın. Şarj cihazının negatifini akünün negatifine bağlayın.

2. Adım: Pil Paketi Hazırlamak

Tüm piller şarj olduğunda, onları bir araya toplamaya başladım. Pilleri entegre ederken üç yönü göz önünde bulundurmam gerekiyordu:

1. Pil paketinin boyutu. Her şey yapıldığında, paketin tamamı 9V pile benzemelidir (9V pilin hacim oranı ve pil takımımız benzer olmalıdır). Alanın çoğu piller tarafından elde edildiğinden, doğru şekilde konumlandırılmaları gerekir.
2. Akülerin terminalleri düzgün bir şekilde hizalanmalı, böylece kabloları onlara bağlamakta güçlük çekmemeli ve kablolama yapıldıktan sonra kablolarda gerilim olmamalıdır.
3. Elektronikler için bir boşluk veya boşluğa sahip olmalıdır, öyle ki yapı aynı zamanda konaklama dışında destek ve koruma da sağlar.

Bu 4V pillerden dokuzunu kullanıyordum ve onları iki gruba ayırmaya karar verdim. İlk grubun altı pili olacak ve ikincisinde üç tane olacak. Üç pilden oluşan daha küçük grup, daha büyük grubun üzerinde duracaktır. Daha büyük paket dikdörtgen şeklinde olacak ve sistemin tabanı olarak hareket edecek ve daha küçük paket 'L' şeklinde olacak ve bunun üzerine gelecek. 4. pilin boşluğu veya boşluğu elektroniği barındıracak ve koruyacaktır.

Pilleri birbirine yapıştırmak için kalın çift taraflı bant kullandım. Güçlü bir tutuşa sahiptir ve ayrıca çarpışmalara karşı yastıklama sağlar. Şu anda sadece iki pil paketi yapacağım. Elektronik kısım bittiğinde onları birbirine bağlayacağım, çünkü ayrı olduklarında çalışmak daha kolay.

Adım 3: Bataryanın Terminallerini Birbirine Bağlama

Kurşun asitli pilin terminalleri de kurşundan yapılmıştır. Uzun süre havada kaldıklarında kurşun metal oksitlenir ve kendi etrafında koruyucu bir kaplama oluşturur. Bu kaplama, lehimin kurşuna yapışmasına izin vermediği gibi daha fazla oksidasyonu da önler. Bu yüzden herhangi bir kabloyu terminallere bağlamadan önce bu kaplamadan kurtulmalıyız. Bunu yapmanın iyi bir yolu zımparalamaktır. İnce bir zımpara kağıdı veya bir dosya kullanabilirsiniz. Tüm yüzeyi zımparalamayın, kabloları onlara bağlayabileceğiniz kadar yapın. Terminallerin üstündeki iki üç vuruşlu dosya ile onları kolayca lehimleyebildim.

Bildiğiniz gibi toplamda 9 pilim var. Çeşitli kombinasyonlardan geçerek, üç pili paralel bağlayıp bir grup oluşturmanın ve ardından bu üç grubu seri olarak birleştirmenin benim için en iyi sonucu verdiğini öğrendim. Bu kombinasyon, günlük işlerim için yeterli olan 4.5Ah'de 12V verir.

Yani yukarıda bahsettiğim gibi, ben de aynısını yaptım. 3 pili paralel olarak bağlamak bana üç pil paketi 4V 4.5Ah çıkış verdi ve ardından bu üç pil paketini seri bağlayarak 4.5Ah'de net 12V çıkış elde ettim.

Adım 4: Voltaj Regülatörü ve Güç Anahtarı Ekleme

Şu an itibariyle, pil takımımız olduğu gibi kullanılabilir ve sabit bir 12V akım verir ancak daha esnek olmasını ve farklı voltaj seviyelerine de hitap etmesini istiyorum. Bunu başarmak için pil takımına değişken bir kova dönüştürücü ekledim. Bunu yaparak artık dijital elektronik ve mikrodenetleyicilerde çok yaygın olan 5V ve 3.3V gibi voltajları elde edebiliyorum. 12V'dan daha yüksek voltajlarla çalışıyorsanız, buck dönüştürücü yerine bir boost dönüştürücü bağlayabilir ve istediğiniz sonuçları alabilirsiniz. İşlem neredeyse aynı, sadece voltmetrenizin bu yüksek voltaj kralı için derecelendirildiğinden emin olun.

LM2596 buck dönüştürücü kullanıyorum çünkü oldukça ucuzlar ve aynı zamanda iyi verimle sabit bir voltaja sahip olabilirler. IC'nin veri sayfasına göre, 5Amp akım verebilir ve 12V'luk bir güç kaynağından beslendiğinde 1V'a kadar düşebilir. Bu dönüştürücüye, herhangi bir dahili anahtarı veya güç tasarrufu modu olmadığı için genel amaçlı bir AÇMA/KAPAMA anahtarı da ekledim. Dikkat ettiyseniz bu dönüştürücüdeki potansiyometre (genellikle mavi renkli) çok küçüktür ve bir tornavida ile ayarlanması gerekir. Bu kısıtlamayı aşmak için stok potansiyometrenin lehimini söktüm ve yeni bir 10K orta boy potansiyometre lehimledim. Artık voltaj seviyelerini kolayca değiştirebiliriz. Aşağıda kablolama adımları verilmiştir:

• Buck dönüştürücünün negatif girişini doğrudan pil takımına bağlayın
• Buck dönüştürücünün pozitif girişini bir anahtarın pin 1'ine bağlayın
• Anahtarın 2 pinini pil takımının +12V'sine bağlayın
• Buck dönüştürücünün çıkış terminaline bir çift kablo lehimleyin ve diğer ucunu olduğu gibi bırakın. Onları daha sonra bağlayacağız

İPUCU: Potansiyometrenin lehimini sökmek için lehim sökme fitili kullanabilirsiniz ama yoksa fazla lehim yöntemi ile sökebilirsiniz. Lehim erimiş izler oluşturana kadar terminallerde biraz lehim teli eritin. Erimiş lehim izi yeterince ısındığında potansiyometreyi alttan yavaşça çekin. Hemen çıkmalı. Modüle biraz dokunun ve tüm fazla lehim düşecektir.

Adım 5: Voltmetrenin Kurulması

Değişken güç kaynağımız kurulu ve mükemmel çalışıyor. Şimdi ne kadar voltaj verdiğini görmek için bir voltmetreye ihtiyacımız olacak. Bunun için güvenilir dost multimetremizi kullanabiliriz, ancak böyle bir görev için bir multimetre aşırıya kaçabilir. Ayrıca çoğumuzun tek bir multimetresi var ve eğer güç kaynağımıza takılırsa başka amaçlar için kullanamayız. Bu nedenle, bize her zaman canlı çıktı okuması verebilecek bir voltmetre kurmak iyi bir seçim gibi görünüyor.

Şahsen şu anda kullandığım bu küçük dijital voltmetreyi seviyorum. 12V ile çalışır ve 0V ile 99V arasında değişen voltaj seviyelerinde çalışabilir. Çok kompakt bir forma sahiptir ve oldukça doğru okumalar verir. Voltmetrenizi bağlamak için şu adımları izleyin:

• Voltmetrenin pozitif gücünü buck dönüştürücünün girişine bağlayın
• Voltmetrenin negatif gücünü buck dönüştürücünün negatif girişine bağlayın
• Voltmetre sinyalini buck dönüştürücünün pozitif çıkışına bağlayın
• (Opsiyonel) Voltmetrenizde negatif sinyal pini veya kablosu var, buck dönüştürücünün negatif çıkışını bağlayın

Adım 6: Pil Paketi Nasıl Şarj Edilir?

Proje yapıldıktan ve onu bir süre kullandıktan sonra, bitmiş pilleri yeniden şarj etmek için bir kaynağa ihtiyacımız olacak. Tüm montajı çıkarmak ve her hücreyi ayrı ayrı şarj etmek gerçekten telaşlı. Tüm düzeneği sağlam tutarken pilleri şarj edebilen bir şarj cihazına ihtiyacımız var. Kurşun asit akülerimiz şarj açısından esnek olduğu için şarj için 12V özel şarj cihazı kullanacağım.

Bu şarj cihazını eski 12V kurşun asit pilimi şarj etmek için kullanırdım. 14.4V civarında çıkış verir ve pil takımımızı çok kolay şarj edebilir. Şarj seviyesini otomatik olarak algılar ve pil tamamen şarj olduğunda gücü keser. Pilleri özel bir şarj cihazıyla şarj etmek bize maksimum pil ömrü ve verimliliği sağlayacaktır. Ancak özel bir şarj cihazınız yoksa, bunları doğrudan 14,4V sabit voltaj kaynağına bağlayabilir ve şarj edebilirsiniz.

Pil terminallerine dışarıdan erişmek için pil takımına bir DC güç jakı bağladım.

• Güç jakının pozitif terminalini +12V pile bağlayın
• Pilin negatif terminaline güç girişinin topraklaması

7. Adım: Pilleri Birlikte Paketleme

Bu projenin elektronik kısmı artık tamamlandı. Daha önce de söylediğim gibi, daha küçük pil grubunu (3 pilli) daha büyük pil grubunun (6 pilli) üstüne yerleştireceğim. Pillerin doğrudan üst üste yerleştirilmesi terminallere ve dolayısıyla tüm sisteme zarar verebilir. Bu nedenle, ikisi arasında bir çeşit yastığa ihtiyacımız var. Bunun için bazı genel amaçlı ilaç pamuğu kullanıyorum. Bu pamuk doğası gereği yumuşaktır ve mükemmel yastıklama sağlar. Pamuk yerine ince bir sünger de koyabilirsiniz ama ben bunların hiçbiri ortalıkta yok bu yüzden sadece pamukla çıkmak zorunda kaldım. Pamuğu pilinizin şeklinde kesmek için makas kullanın ve fazla kullanmayın. Ekstra pamuk sadece yanlardan akacak ve yer kazanacağından gereksiz yere boyutu artıracaktır. Tüm bu montajı bir arada tutmak için biraz maskeleme bandı kullandım. İyi bir yapışma gücüne ve çekme mukavemetine sahip olduğu sürece herhangi bir genel amaçlı bandı kullanabilirsiniz. İçine bol miktarda bant koymaya çalışın. Ayrıca pamuğa bir miktar bant yapıştırın çünkü akmaya ve yanlardan sızmaya çalışabilir.

Adım 8: Dış Muhafazanın Yapılması

Dış kasa için önce MDF levha veya kontrplak kullanmayı planladım. Daha sonra akrilik ile çalışmak çok daha kolay olduğu için akrilik levhalara geçtim. Daha sonra tüm bu seçenekleri reddettim ve ince alüminyum levhalarla devam ettim. Ucuzlardı ve 9V pilin gövdesine diğerlerinden çok daha iyi benziyorlardı.

Bu sayfayı bir süre önce yerel bir hırdavatçıdan satın aldım. Tamamen sert olmamasına ve büyük bir yapısal güç sağlayamamasına rağmen, pillerin kendileri tüm yapıyı bir arada tutmak için yeterince iyi yapısal güce sahip olduğundan, bizim durumumuzda kesinlikle işe yarayacaktır.

Kasanın CAD tasarımını yaparak başladım ve bir cetvel ve işaretleyici kullanarak metal levha üzerine çizdim. Bir şablon tasarımı yazdırarak bunu daha kolay yapabilirsiniz. Metal bir makas kullanarak gerekli parçayı metal sacdan çıkardım. Levhanın katlanacağı noktaları belirledim ve bu noktaların uç noktalarından küçük eşkenar üçgenler çıkardım. Bu üçgen boşluklar metali kolayca bükmemize yardımcı olacaktır.

Levhayı bükmek için büyük bir MDF levhasının altına kaydırdım ve elimle bükme kenarına baskı uygulayarak baktım. Basınç uygulamak için bir parça tahta veya çekiç de kullanabilirsiniz. İki ucu birleştirmek için çift dikişli bir bağlantı kullandım. Dikiş eklemi nedir ve nasıl yapılır bilmiyorsanız youtube'a girip bir kaç video izlemenizi tavsiye ederim. Yapması oldukça kolay ve çok yaygın bir birleştirme işlemidir. Bu eklemi yapmak için şablonun ucundaki üç 10 mm'lik segment kullanılır. Derz yapıldıktan sonra, bir miktar süper yapıştırıcı ile sabitledim. Bağlantıyı sabitlemek için lehimleme de yapılabilir ancak alüminyum lehimim olmadığı için süper yapıştırıcı ile yapmak zorunda kaldım.

Adım 9: Terminallerin ve Muhafazanın Tabanının Yapılması

Kenarlar için alüminyum levha iyi çalıştı ancak taban için pillerin ağırlığını kaldıramadılar. Taban için sağlam ve sert bir şeye ihtiyacım vardı, bu yüzden 4 mm kalınlığında MDF levha kullandım. Tüm pilleri destekleyecek kadar zordu ve esnemiyordu bile. MDF panosundan biri üst, diğeri alt olmak üzere iki parça çıkardım. Parçaların boyutları, 102mm X 50MM olan dış kasa ile aynıydı.

Üst MDF kartında buck çevirici, potansiyometre ve anahtarın çıkış kabloları için delikler açtım. Mükemmel delikler açmak için matkap ve Dremel kombinasyonunu kullandım. Voltmetre ve DC güç girişi için alüminyum kasada delikler açtım. Anahtar için, oraya mükemmel bir şekilde oturduğu için pozitif güç terminalinin içine yerleştirdim.

Büyük pilin terminallerini yapmak için, dış kasa için kullandığım alüminyum levhayı kullandım. Alüminyum iletken bir metal olduğundan elektriği iletebilir, bu nedenle vitrin terminallerimizi gerçek çıkış terminalleri olarak kullanabilir ve bunların içinden güç aktarabiliriz.

• Pozitif terminali yapmak için, sadece ince bir şeridi bir daireye sardım ve sonra bir miktar süper yapıştırıcı kullanarak iki ucu birleştirdim. Ayrıca terminallerin üst kenarlarının kenarlarını da kıvırarak körelmeleri ve derimizi kesmemeleri için rulo yaptım.
• Negatif terminal için, dış yarıçapı iç dairenin iki katı olan bir alüminyum levha üzerinde iki eşmerkezli daire yaptım. Sonra her biri diğerinden 120 derecelik bir açıyla üç çap yaptım. Dimetrenin iç çemberi kestiği noktalardan dış çembere düz çizgiler çizdim. Bunu yapmak bana yıldız benzeri bir yapı kazandırdı. O yıldız yapısını ana levhadan çıkardım ve kollarını tabana dik olarak büktüm. Negatif terminali bu şekilde yaptım.

Adım 10: Boyama

Artık pil şekil almaya başladı ama biraz donuk ve bitmemiş görünüyordu. Resmi ve benzerliği ortaya çıkarmak için birkaç kat renk vermeye karar verdim. Referans için kullandığım eski bir 9V pilim vardı. Bir keçeli kalem kullanarak kasanın üzerine gerekli bölmeleri çizdim ve gövdeyi sprey boya ile boyadım. Sahip olduğum minyatür pil ülkemde en yaygın kullanılan pil olduğu için tasarımımda kırmızı, beyaz ve mavinin birebir aynı renk kombinasyonunu kullandım. Üst ve alt MDF parçaları için sadece siyah boya kullandım. Renk kuruduktan sonra, daha gerçekçi görünmesi için bazı detaylar ve metinler çizdim.

Adım 11: Projeyi Özetlemek

Şimdi her şey bitti, sadece bir araya getirmemiz gerekiyor. Dış kapağı elektroniğin üzerine koyarak başladım. Ardından voltmetreyi ve DC güç jakını alüminyum kasaya sıcak yapıştırın. Önce anahtarı elektronikten ayırdım, MDF kartına sıcak yapıştırdım ve tekrar dönüştürücüye bağladım.

Bağlantısız bıraktığımız çıkış kablolarını hatırlıyorsunuz, alın ve birkaç dakika önce yaptığımız terminallere bağlayın. Terminallere biraz sıcak tutkal sürün ve MDF kartına yapıştırın. Her şeyi bir araya getirin ve dış muhafazanın metal kapaklarını kapatın.

Hey, proje şimdi tamamlandı. Bu kadar uzun süre kaldığınız ve bu projeye zaman ayırdığınız için teşekkür ederiz. Umarım Beğenirsin. Lütfen YouTube kanalımı beğenin ve abone olun ve ayrıca benim tarafımdan yapılan hiçbir projeyi asla kaçırmamak için talimatlara abone olun.