Informasi ini sebagai pengetahuan. Jangan mencoba merakit baterai seperti informasi yang kami berikan. Bila anda belum mengenal lebih lanjut dengan bahaya baterai lithium, khususnya pelepasan energi yang sangat besar.
Diperlukan sirkuit board untuk melindungi baterai pack, dan adaptor charger khusus untuk mengisi baterai setelah di rakit. Bila mencoba merakit sendiri, resiko ditangan anda.

Baterai lithium mampu menyimpan energi besar, dan dikemas dengan ukuran lebih kecil dan ringan.

Tetapi kekuatan power baterai sangat berbahaya. Bila terjadi short, pelepasan energi yang dikeluarkan baterai dapat menimbulkan api.


Di setiap baterai lithium, baik baterai smartphone, atau baterai pack. Dapat dipasangkan sebuah sirkuit protection atau sirkuit pelindung.
Circuit Protection baterai dapat dilihat pada bagian atas baterai smartphone. Atau baterai camera yang dibuat tertutup dengan case baterai.

Tetapi tidak semua baterai lithium mengunakan perlindungan. Seperti baterai lithium ukuran 18650 yang beredar dipasaran hanya dijual unit baterai saja

Fungsi Circuit Protection pada baterai amat penting, untuk melindungi beberapa masalah seperti dibawah ini

Menjaga agar tidak terjadi short. Bila posisi kutub baterai sudah terlindung, tapi baterai terjadi short pada bagian output. Circuit Protection pada baterai akan memutus arus untuk sementara. Sehingga arus baterai akan terhenti.

Melindung baterai dari overcharger, overcurrent, under voltase, overheating.

Ketika baterai lithium di charge maka voltase akan naik dan sampai batas 4,2V/DC disebut penuh. Bila baterai terus di charger, dan tidak memiliki pelindung. Baterai akan mengalami overheating bahkan dapat meledak.

Ketika baterai mengalami overcurrent, usia pemakaian baterai akan lebih cepat rusak.

Kondisi lain, baterai lithium umumnya memiliki kondisi voltase ideal 3,7V/DC untuk memberikan power konstan. Bila baterai terus digunakan sampai habis maka baterai juga mengalami degradasi atau usia pemakaian lebih singkat. Artinya baterai akan lebih cepat rusak dari usia pemakaian normal.
Suhu panas ketika baterai di charger akan membahayakan kondisi baterai.

Untuk keamanan, baterai lithium dipasangkan sirkuit pengaman. Untuk mencegah hal yang tidak di inginkan seperti kondisi diatas.

Banyak tipe sirkuit untuk melindungi baterai lithium. Kali ini yang dibicarakan adalah baterai pack

Sebuah sirkuit pelindung baterai ada yang dibuat untuk 1 sel baterai untuk output 3,7V/DC. Seperti baterai camera atau smartphone.
Bila baterai di pasang 2 artinya output menjadi 3,7V + 3,7V = 7,4 V/DC. Dan seterusnya


Perhitungan rangkaian baterai seri lithium dapat menghitung antara voltase normal, dan voltase maksimum setelah charger
1 sel baterai 3,7V voltase normal, dan 4.2V/DC maksimum voltase setelah di charger
2 sel baterai 7.4 - 8.4V/DC
3 sel baterai 11.4 - 12.6V/DC
4 sel baterai 14.8 - 16.8V/DC dan seterusnya.

Setiap disain baterai yang dipasang seperti tersebut dinamakan baterai pack atau modul baterai.
Sistem baterai pack dapat menghasilkan output lebih besar dari 3,7V/DC. Seperti baterai lithum modul 7,4V/DC untuk 2 baterai, 11,4V/DC untuk 3 baterai bahkan 14V/DC.

Untuk pengetahuan kali ini mengunakan 2 baterai  tipe 18650. Rancangan baterai seri untuk menghasilkan power 7,4V/DC.

Berbeda dengan baterai biasa, umumnya tidak memerlukan sirkuit proteksi.


Untuk baterai lithium sangat disarankan untuk dipasang sirkuit proteksi. Dibutuhkan sebuah board circuit protection untuk 2 cell.

Harga Circuit Protection untuk 2 baterai hanya $1. Sedangkan model dengan 3 baterai cell atau lebih umumnya sedikit lebih mahal.

Untuk diagram sirkuit baterai dapat dilihat pada gambar dibawah ini. 

Rangkaian sirkuit PCB proteksi 7,4V DC 2 baterai lithium 18650

Bila anda memasang dengan case baterai lithium. Jalur sirkuit akan terlihat seperti dibawah ini.
Atau dapat dibuat jalur langsung tanpa case.

Detil rangkaian 2 baterai lithium dengan PCB 2S proteksi

Bagaimana bila ingin merakit modul baterai 7,4V/DC.

Komponen yang dibutuhkan adalah satu sirkuit baterai untuk 2 cell dengan output 7,4V/DC
Sebuah socket jack power untuk komponen yang nantinya mengunakan power 7,4V/DC. Misalnya lampu sepeda tipe 7,4V/DC

Rangkaian baterai pack 2 cell 18650 menjadi 3,7V DC

Bagaimana mengisi atau charger baterai 7,4V/DC. Diperlukan charger khusus baterai lithium.
Karena baterai lithium yang dipasang seri untuk 7,4V/DC dapat di charger sampai pengisian 8,4V/DC

Cara charger dan pengunaan 2 cell baterai 7,4V DC dengan charger khusus

Disain baterai lithium untuk modul pack 7,4V/DC dibawah ini. Dan memperlihatkan salah satu fungsi paling penting untuk melindungi baterai. Bila baterai dibuat short, maka sistem Circuit Protection akan aktif. Dan arus baterai dapat diputus otomatis.




Mengemas baterai lithium menjadi baterai pack
Untuk membuat baterai pack tidak harus mengunakan Spot Welder. Walau pemakaian Spot Welder atau solder dengan lempeng besi akan lebih kuat.
Membuat baterai lithium seri dan paralel dapat mengunakan solder biasa.
Keitka menyolder, amat sangat disarankan tidak memberi solder terlalu panas. Karena elemen baterai di dalam akan berdampak.

Untuk pengemasan dapat mengunakan berbagai cara. Setelah baterai pack selesai dibuat, dapat mengunakan lem plastik, lem epoxy, bungkus plastik untuk mencegah air masuk ke komponen sirkuit BMS dan ban dalam bekas dari karet sebagai peredam benturan bila terjatuh.





Komponen kualitas baterai sangat penting
Bila anda mengunakan baterai pack untuk high power. Misal untuk mesin motor kecil dengan baterai lithium.
Pastikan mengunakan kualitas baterai lithium tipe 18650 dalam kondisi baik. Dan uji sebelum dikemas.
Kami menemukan baterai yang cukup lama, memberi masalah pada baterai pack, dan proteksi dari BMS circuit sering memutus power output.

Walau voltase pada baterai cukup baik, ketika baterai dirangkai menjadi baterai pack. BMS memutus power dalam waktu singkat.
Power baterai dapat off atau di Cut Off oleh BMS akibat salah satu baterai bermasalah

Hal penting adalah kualitas board. Seperti board kelas murah, walau disebut mampu menangani 10A, tetapi board belum mampu menangani beban puncak tersebut.
Mungkin hanya peak atau beban power sesaat, ketika arus konstan cukup besar untuk ditangani oleh board BMS maka board bisa saja memutus power tiba tiba.

Apa manfaat membuat baterai pack seperti ini.
Dengan kemampuan energi yang disimpan dalam baterai lithium. Kita dapat membuat modul baterai sendiri sesuai kebutuhan voltase yang di inginkan.

Apakah baterai dapat balance
Bila memiliki charger adaptor untuk baterai 7.4V dan mengisi 2 baterai lithium. Harap diperhatikan tipe PCB BMS untuk poteksi baterai.

Tidak semua board BMS dilengkapi pengisian baterai dengan sistem keseimbangan.
Misal 1 baterai memiliki voltase lebih rendah, dan satu baterai memiliki voltase mendekati penuh 4.2V.

Board BMS sebagai pengaman akan menghitung 4.2V dari satu baterai, dan baterai kedua yang belum penuh tidak lagi mendapat pengisian power.
Artinya setiap sel baterai tidak seimbang.
Satu baterai sudah berisi penuh (walau belum tentu memiliki power lebih besar), dan baterai sel lain belum mencapai kapasitas penuh.
Charging - Satu baterai baterai mencapai 4.2V, satu baterai lain baru mencapai 3,6V, sistem BMS akan menghentikan pengisian baterai.
Discharging - Satu baterai mencapai 3.2V, satu baterai masih berisi 3,6V. sistem BMS akan menghentikan output power.

Disini masalah muncul, baterai tidak seimbang. Misal mengunakan baterai berbeda kapasitas, baterai tidak sama.
Anda merencanakan baterai 2000mAh dengan output 7.4V
Berjalan waktu, kapasitas baterai hanya mendapatkan 1000mAh sudah habis terpakai.
Karena jenis, kapasitas baterai tidak sama.

Karena sirkuit proteksi rata rata tidak memiliki sistem pengisian baterai dengan seimbang. Satu baterai full, board BMS menganggap otomatis semua baterai sudah full charger.
Atau mengangap semua baterai sudah mendekati titik voltase terendah.

Test video dibawah ini menunjukan bila satu baterai sudah mencapai kapasitas penuh. Maka board BMS tidak lagi memberikan power ke baterai lain.
Walau masih ada baterai sel lain mendapatkan power dibawah rata rata.
Jadi anda dapat memperkirakan kendala setelah baterai dipakai nanti



Bila dimungkinikan, untuk pengisian 2 baterai lithium atau lebih dengan sistem seri atau paralel. Sebaiknya di charger terpisah satu persatu.
Atau mengunakan board tipe BMS dengan balance charger, sehingga 2 sel baterai akan diseimbangkan ketika pengisian baterai hampir penuh.
Prakteknya, sistem baterai balance hanya bekerja untuk baterai yang dapat mencapai voltase 4.2V, atau baterai baru.

Karena sistem PCB BMS yang murah, akan menghentikan pengisian baterai lain, bila satu baterai telah di charger sampai power maksimum (4.2V/DC), satu baterai lain di sisi sebelahnya belum tercapai atau tidak pernah full charger. Maka sistem charger akan memutus pengisian untuk keamanan, menganggap baterai sudah jenuh atau penuh.

Ketahui juga rahasia baterai ltihium yang dipasang paralel. Bila ada yang tertari memasang 2 baterai untuk menambah power.





Tertarik membuat lampu dengan power DC. Dari 3 baterai lithium, cukup untuk menyalakan lampu AC 220. Kecuali anda tertarik mengunakan lampu LED DC.
Ini hanya alternatif saja, mengunakan 3 baterai menjadi output 12V. Sebagai power inverter DC ke AC.



Apakah bisa 2 baterai di gabung menjadi satu
Bila memiliki 2 baterai pack 8.4V digabung mendapatkan power lebih besar.
Misal masing masing baterai memiliki kapasitas 2A, untuk mendapatkan 4A dari 2 baterai.
Teorinya tidak seperti itu, karena sistem BMS memiliki diteksi voltase di luar sirkuit
Bila satu baterai memiliki voltase lebih tinggi, akan mengisi baterai ke voltase lebih rendah.
Atau otomatis BMS akan menditeksi voltase di luar sirkuit baterai yang lebih tinggi dari internal baterai, untuk menerima power

Apakah 1 baterai dapat di step-up tegangan lebih tinggi.
Beberapa modul dapat menaikan voltase baterai

Seperti desain modul booster dapat di set dengan voltase 5V, 8V, 9V dan 12V
Lebih tepat untuk menaikan tegangan dengan arus / ampere kecil, harga modul murah, walau perlu dirancang khusus.



Catatan
Hampir semua BMS 8.4V kelas pemula (murah) tidak memiliki sistem penyeimbang voltase baterai ketika di isi.
Board BMS hanya menyediakan pengaman, dari overcharge, overcurrent, overdischarge, short pengaman
Baterai yang short atau terjadi korsleting, BMS akan menonaktifkan output. Untuk mengembalikan output, baterai harus diberi power 8.4V-9V seperti untuk mengisi baterai.
Saran, bila baterai untuk di dalam ruangan. Gunakan dudukan bracket baterai, agar baterai dapat di lepas pasang dan di charge terpisah. Lebih hemat bila memiliki adaptor charger baterai lithium, ketika baterai habis maka baterai dapat di charger dengan adaptor charger tersendiri. Dan mengembalikan kondisi voltase baterai yang tidak seimbang. BMS hanya mengatur untuk kebutuhan output power dari rentant 6.4V - 8.4V (rata rata minimum discharge baterai 3.2V)