यह लेख उन लोगों के लिए है जो battery pack making सीखना चाहते हैं—चाहे आप एक छोटी UPS, इलेक्ट्रिक साइकिल, या प्रोटोटाइप पॉवर बैंक बना रहे हों। मैंने व्यक्तिगत रूप से एक ई-बाइक के लिए 10S4P LFP पैक बनाया है और वहीं से जो अनुभव और गलतियाँ आईं, उन्हीं से यह गाइड तैयार हुई है। इसमें प्रारंभिक सिद्धांत, आवश्यक उपकरण, सुरक्षा सावधानियाँ, डिज़ाइन के फ़ॉर्मूले, असेंबली के व्यावहारिक टिप्स और परीक्षण व रखरखाव के विस्तृत निर्देश शामिल हैं।
परिचय: क्यों और कब DIY battery pack making करें?
बहुत बार बाजार में उपलब्ध पैक आपकी वोल्टेज, क्षमता या आकार के हिसाब से सही नहीं होते। DIY battery pack making से आप अपनी आवश्यकता के अनुसार वोल्टेज, क्षमता और साइज कस्टमाइज़ कर सकते हैं। साथ ही, सस्ते सेल्स खरीदकर और सही तरीके से असेंबल करके आप लागत कम कर सकते हैं—लेकिन सावधानी और ज्ञान के बिना यह खतरनाक भी हो सकता है।
मूल बातें: सेल टाइप और उनके गुण
- Lithium-ion (Li-ion): उच्च एनर्जी डेंसिटी, आमतौर पर 18650 या 21700 सिलिंड्रिकल सेल। परंतु तापीय रनअवे का जोखिम रहता है।
- Lithium Iron Phosphate (LiFePO4 / LFP): कम ऊर्जा घनत्व पर अधिक सुरक्षा और लंबी लाइफ—DIY पैक्स में लोकप्रिय विकल्प।
- Pouch और Prismatic सेल: फ्लैट पैकचयन के लिए, पर हैंडलिंग में सावधानी चाहिए।
डिज़ाइन के प्रमुख तत्व (वोल्टेज, क्षमता, सेल कॉन्फ़िगरेशन)
Battery pack बनाते समय दो चीजें तय करनी होती हैं: वोल्टेज और क्षमता।
- वोल्टेज (V): तय करने के लिए आप सेल के नॉमिनल वोल्टेज का गुणा करते हैं। उदाहरण: सामान्य li-ion सेल का नॉमिनल वोल्टेज 3.7V है—36V के लिए आप 10S (10 सेल सीरीज़) का उपयोग करेंगे (10 × 3.7V ≈ 37V nominal)।
- क्षमता (Ah): पैक की कुल क्षमता P Ah = (सेल Ah) × (पैरेलल समूह की संख्या P)।
- उदाहरण: 36V 10Ah पैक बनाने के लिए अगर आपके पास 2.5Ah वाले सेल हैं, तो आपको 4P चाहिए (2.5Ah×4=10Ah) और 10S सीरीज़—कुल 10×4 = 40 सेल, यानी 10S4P कॉन्फ़िगरेशन।
आवश्यक उपकरण और सामग्री
- समान बैच के सेल (ब्रांड और बैच मैच करें)
- स्पॉट वेल्डर (निकल स्ट्रिप वेल्डिंग के लिए)
- BMS (Battery Management System) – सही वोल्टेज और चालू सीमा वाला
- तारें, फ्यूज़/पीपीटी, थर्मल टेप, टर्मिस्टर्स (टेम्प सेंसर)
- श्रिंक रैप, एनक्लोज़र, इंसुलेशन शीट
- मल्टीमीटर, बैटरी चार्जर, कम करंट लोड (टेस्टिंग के लिए)
BMS की भूमिका और चयन
BMS पैक की आत्मा जैसा है—यह सेल वोल्टेज, बैलेंसिंग, ओवरचार्ज/ओवरडिस्चार्ज प्रोटेक्शन और तापमान निगरानी करता है। BMS चुनते समय ध्यान दें：
- वोल्टेज रेटिंग (उदाहरण 10S के लिए 36V/37V nominal के अनुरूप)
- कन्टीन्यूअस करंट रेटिंग—आपके ड्राइव या क्रमिक लोड के अनुसार
- बैलेंसिंग प्रकार: पैसिव (फ़ायदेमंद और सस्ता) या एक्टिव (कठोर उपयोग के लिए बेहतर)
- टेम्प सेंसर सपोर्ट और चौरसाने/संरक्षित टर्मिनल
असेंबली: चरण दर चरण
- सेल इंस्पेक्शन: खरीदने के बाद सेल्स की ओपन सर्किट वोल्टेज और आंतरिक रेसिस्टेंस जांचें। समान वोल्टेज और IR वाले सेल चुनें।
- सेल ग्रुप बनाना: पहले पैरेलल ग्रुप बनाएं (उदाहरण 4P), जो समान चार्ज स्तर पर होना चाहिए।
- वेल्डिंग: पैरेलल ग्रुप्स को स्पॉट वेल्ड करें; सिल्डरिंग से बचें क्योंकि गर्मी सेल को नुकसान पहुँचा सकती है।
- सीरीज़ कनेक्शन: पैरेलल मॉड्यूल्स को सीरीज़ में कनेक्ट करें और वोल्टेज बार लगातार जांचते रहें।
- BMS जोड़ना: BMS के बैलेंस केबल को प्रत्येक सेल/ग्रुप के साथ ठीक प्रकार से कनेक्ट करें।
- इन्सुलेशन और एनक्लोज़र: पैक को शॉक और शॉर्ट से बचाने के लिए थर्मल टेप, श्रिंक रैप और मजबूत बॉक्स में फिट करें।
टेस्टिंग और कमीशनिंग
पहला कदम: ओपन सर्किट वोल्टेज (OCV) मापें। फिर:
- धीरे-धीरे चार्ज करें (1C से कम से शुरू करें) और हर सेल के वोल्टेज की निगरानी रखें।
- पहला चक्र: पूर्ण चार्ज-डिस्चार्ज का एक साइकिल करें और BMS के कटऑफ वोल्टेज को जांचें।
- थर्मल निरीक्षण: चार्ज/डिस्चार्ज के दौरान पैक की सतह पर तापमान चेक करें—कोई हॉटस्पॉट नहीं होना चाहिए।
- लोड टेस्ट: वास्तविक लोड पर पैक प्रदर्शन, वोल्टेज ड्रॉप और समय का परीक्षण करें।
सुरक्षा, जोखिम और बचाव उपाय
Battery pack making में जोखिम nyata हैं—शॉर्ट सर्किट, आग, रासायनिक रिसाव। इसलिए:
- हमेशा सुरक्षा चश्मा और दस्ताने पहनें।
- वर्कस्पेस को अस्थिर कण्डक्टिव चीज़ों से दूर रखें और फायर एक्स्टिंग्विशर नजदीक रखें।
- सेल्स को ओवरहीट न करें; स्पॉट वेल्डर का सही सेटअप उपयोग करें।
- फ्यूज़ और PTC शामिल करें—हर महत्वपूर्ण शाखा पर उचित सुरक्षा होनी चाहिए।
आम गलतियाँ जिनसे बचें (मेरे अनुभव से)
पहली बार मैंने पैक बनाते समय सेल्स को बैच के हिसाब से नहीं चुना और कुछ समय बाद पैक असंतुलित हो गया। दूसरी गलती थी—निकल स्ट्रिप्स पर ढिला वेल्ड, जिससे हाई आर कनेक्शन हुआ और गर्मी बनी। इन गलतीयों से बचने के लिए सेल रेटिंग और बैच मैचिंग, मजबूत वेल्ड और बैलेंसिंग पर विशेष ध्यान दें।
नवीनतम रुझान और तकनीकें
- LFP सेल DIY के लिए बढ़ती पसंद—कारण सुरक्षा, लंबी साइकिल लाइफ और स्थिर ओवरवोल्टेज व्यवहार।
- 21700 सेल्स का उदय: ज्यादा एनर्जी डेंसिटी और बेहतर थर्मल प्रदर्शन।
- एक्टिव बैलेंसिंग समाधान: बड़े पैक्स में पैसिव से बेहतर फायदेमंद।
- स्मार्ट BMS जो Bluetooth/ CAN के माध्यम से मॉनिटरिंग दे रहे हैं।
नियम और प्रमाणन
अगर आप पैक को बेचना चाहते हैं तो UN38.3, CE और स्थानीय विद्युत सुरक्षा नियमों का पालन अनिवार्य है। परिवहन और कूरियर भी उच्च वोल्टेज बैटरी के लिए विशेष नियम रखते हैं।
रखरखाव और अंतिम जीवन (EOL)
बैटरी लाइफ बढ़ाने के लिए सुझाव:
- स्टोरेज: ~40–60% SOC पर ठंडे, सूखे स्थान में रखें।
- अत्यधिक चार्ज/डिस्चार्ज से बचें और तापमान सीमा का सम्मान करें।
- समय-समय पर बैलेंस चेक कराएँ और यदि सेल बहुत अलग दिखें तो रिप्लेस करें।
- आखिर में प्रयोग न हो तो स्थानीय बैटरी रीसायक्लिंग केंद्र के माध्यम से सुरक्षित निपटान कराएँ।
सोर्सिंग और विश्वसनीयता
सेल्स को प्रतिष्ठित विक्रेता से खरीदें और खरीदे गए बैच की शिपमेंट को परखें। छोटी बचत के लिए अनवेरिफाइड सेल खरीदना बाद में महंगा पड़ सकता है। अतिरिक्त संसाधन के लिए देखें: keywords.
निष्कर्ष: क्या आप शुरू करें?
battery pack making एक पुरस्कृत कौशल है—लेकिन इसे जिम्मेदारी, धैर्य और सावधानी के साथ करना चाहिए। शुरुआती लोगों के लिए छोटा प्रोजेक्ट चुनकर, सही टूल्स और एक विश्वसनीय BMS के साथ शुरुआत करें। मैंने जो तीन सबसे बड़े सबक सीखे वे हैं: (1) सेल मैचिंग महत्वपूर्ण है, (2) वेल्डिंग क्वालिटी पर समझौता नहीं करें, और (3) सुरक्षा पहले—हमेशा।
यदि आप कदम-दर-कदम परियोजना योजना चाहते हैं—जैसे 36V 10Ah या 48V 20Ah पैक के लिए खरीद सूची और वेल्डिंग पैटर्न—तो बताइए, मैं आपके उपयोग के अनुसार विशेष गाइड और चेकलिस्ट दे सकता हूँ।
