Точечная сварка для аккумуляторов 18650 своими руками за 5 шагов

Точечная сварка для аккумуляторов 18650 своими руками за 5 шагов

Информация по сборке точечной сварке для аккумуляторов 18650 в домашних условиях, список компонентов и инструкция по сборке

  1. Из каких рабочих элементов состоит аппарат для соединения аккумуляторов?

а) Источник питания и элементы управления

б) Источник питания, элементы управления, заземление.

  1. Почему нельзя использовать пайку АКБ?

а) Процесс слишком трудоемкий и долгий.

б) В процессе пайке создается чересчур высокая температура — литийный накопитель в результате перегреется, и выйдет из строя.

  1. С какой целью делают прибор из автомобильного аккумулятора?

а) Для упрощения процесса – не потребуется перемотка трансформатора.

б) Получим больший уровень заряда.

в) Получится контролировать напряжение подаваемого тока.

  1. Как проверить надежность скрепления после сварки?

а) Один раз дернуть руками за место соединения.

б) Несколько раз ударить молотком и убедиться, что детали не шевелятся относительно друг друга.

  1. Какие меры предосторожности следует применить при работе со сваркой, изготовленной на основе автомобильного аккумулятора?

а) Не подходить близко к аппарату, производить все действия на максимально безопасном расстоянии.

б) Надеть защитные перчатки, чтобы агрегат не разрядился в человека.

Ответы:

  1. а) Аппарат для сварки — это источник питания и элемент управления.
  2. б) Под воздействием высоких температур, создаваемых при пайке, литийные элементы сгорят.
  3. а) Аккумулятор от автомобиля используют для упрощения сборки агрегата. Много времени экономит возможность не заниматься перемоткой трансформатора. В результате соединение получится такое же качественное, как при полной сборке аппарата из новых деталей, но конструкция выйдет более простой, а потому и процесс скрепления ускорится.
  4. а) Чтобы убедиться в надежности соединения, достаточно один раз дернуть сваренные детали руками – если компоненты не шевелятся, то процесс прошел успешно.
  5. б) Чтобы обезопасить себя от удара током, достаточно использовать при работе защитные перчатки.

Если аккумулятор израсходовал свой жизненный ресурс, придется произвести его замену. Аккумуляторная батарея располагается в различных блоках, где соединение производят при помощи сварки. Для замены старых элементов используют различные варианты сварки: точечную или конденсаторную. Это можно сделать в домашних условиях, если ознакомиться с инструкциями.

Определение: Точечная сварка аккумуляторов – это получение быстрого разряда для скрепления нескольких деталей.

Принцип работы контактной сварки

Тем, кто увлечён изготовлением самодельных мобильных электротехнических устройств, порой просто необходимо обзавестись аппаратом контактной сварки. Созданная точечная сварка своими руками для литиевых аккумуляторов практически их не нагревает, что сохраняет чувствительную структуру изделий от разрушения.

Контактная сварка металлических элементов осуществляется на узкой мини площадке диаметром около 2 мм. Мощный электрический импульс электрического тока в рабочей зоне плавит металл и этим скрепляет детали. Нагрев высокого уровня (около 10000С) происходит только в точке контакта и дальше не распространяется.

Время прохождения импульса составляет не более 450-500 мл сек. На самодельной установке временной промежуток устанавливают резистором (переменного сопротивления). Сила сварочного тока может достигать в пределах 450-1300 ампер. Технические параметры сварочного оборудования регулируются конденсатором и трансформатором.

В сварочных устройствах устанавливают контакторы, изготовленные из медных заготовок. В домашней мастерской электроды можно изготовить из обточенных жал ненужных паяльников. Цветной металл является эффективным проводником большой силы тока. Соединительные медные кабели подбирают равными по площади поперечного сечения с диаметром электрода.

Обратите внимание! Концы проводов запрессовывают в медные наконечники с монтажными отверстиями, их соединяют болтами из меди с электродами.

Электрическая схема макет печатной платы

Два синих светодиода, соединенные последовательно, начинают светится как раз при напряжении в 5 В. Из них получился индикатор готовности аккумуляторов. Я добавил желтый индикатор контакта электродов. Сделал схему и развел плату в редакторе EasyEDA

Схема на SMD компонентах

Точечная сварка своими руками — мне потребовалось сделать модернизацию аккумуляторной батареи шуруповерта, то-есть заменить NiCd батареи на литиевые емкости 18650. А для того, чтобы соединить между собой банки и не навредить им, нужно быстрое и надежное соединение. Объединять емкости путем пайки — это плохой вариант, так как во время такой процедуры происходит сильный нагрев аккумулятора.

Вследствие чего, электролит может закипеть и парами разорвать оболочку баллона. Дома под рукой оказалась выжившая свой срок микроволновая печь, вот из нее я настроился изготовить необходимую мне точечную контактную сварку. По расчетам данная сварка, выполненная на трансформаторе от микроволновой печи может обеспечить выходной ток до 850А.

Перечень деталей и необходимых инструментов:

  • Трансформатор от микроволновой печи;
  • Клеммник для соединения проводов;
  • Отрезок медного провода сечением 2,26мм²;
  • Восьми миллиметровый многожильный провод;
  • Контролер с таймером;
  • Блок питания на 12v/0,5А;
  • Корпус от компьютерного блока питания;
  • Выключатель 220v;
  • Одиночный кнопочный выключатель без фиксации;
  • Небольшая рейка из дерева;
  • Подходящая пружина.

Точечная сварка своими руками в подробностях:

Пункт 1

Во первых нужно где-то раздобыть ненужную микроволновку, но с функционирующим трансформатором, чем он будет мощнее, тем лучше для изготовления точечной сварки. Далее демонтируем из нее транс, как я писал выше, мне достался с током потребления 850А.

Теперь приступаем к разборке компьютерного блока питания, выбрасываем из корпуса все, кроме гнезда для подключения сети 220v. В дальнейшем в этот корпус будем монтировать все детали, необходимые для точечной сварки.

Сейчас нужно установить в корпус силовой трансформатор, плату контроллера с таймером и блок питания, тщательно выполняем компоновку всех комплектующих. Затем намечаем где должны быть отверстия под крепежные винты, которые нужно будет просверлить.

Пункт 2

Удаление вторичной обмотки

На этом шаге нам необходимо убрать вторичную обмотку с трансформатора от печки, чтобы не ошибиться ориентируетесь по обмотке с самым тонким проводом. Это и есть вторичка, а потом вместо нее нужно будет намотать восьми миллиметровым проводом новую вторичную обмотку.

Чтобы облегчить процесс удаления вторички с трансформатора без его разборки, для этого подойдет остро заточенное зубило либо стамеска. Этими инструментами проще всего можно убрать эмаль-провод, просто элементарно срезаем его с одной стороны, потом с другой. Когда все срезали, оставшийся в трансформаторе эмаль-провод можно удалить с помощью плоскогубцев либо просто выбить сверлом. Я лично удалял при помощи сверла.

Пункт 3

Размещение новой обмотки

Теперь взамен удаленной обмотки требуется разместить на сердечнике новую в количестве двух витков силовым проводом. Устанавливаем подготовленный трансформатор в корпус. В районе решетки для циркуляции воздуха делаем пару отверстий, через них будут пропускаться выводы катушки. Теперь сверлим намеченные ранее отверстия в днище корпуса для фиксации трансформатора.

Вслед за этим мы должны установить на фронтальной панели плату контроллера с таймером, а немного ниже ставим светодиод в подготовленное отверстие. Однако, прежде чем это сделать, светодиод нужно предварительно выпаять из платы, а его выводы удлинить тонким проводом.

На тыльную панель помещаем сетевой выключатель.

На следующей картинке показана схема соединения всех элементов:

Читайте также  Как проверить напряжение мультиметром

У блока питания удаляем вилку, ввиду того, что она скрадывает полезное пространство, а затем напрямую к разъему питания подпаиваем отрезками проводов. Все элементы точечной сварки паяются кусками проводов, но от контроллера до транса я выполнил на клеммах. Теперь нужно подключить к таймеру кнопочный выключатель, который не имеет фиксатора. При помощи потенциометра устанавливаем на таймере время импульсного разряда, во время которого происходит точечная сварка деталей. Оптимальное время разряда выбирается уже в процессе сварки.

Пункт 4

Используя металлические уголки фиксируем на корпусе аппарата деревянную рейку.

Извлекаем из клеммной планки элементы для зажима проводов и вставляем их на подготовленные концы проводов и фиксируем винтами. Теперь крепим их к рейке при помощи шурупов.

Кнопочный выключатель также помещаем на рейке, предварительно сделав для него отверстие:

Делаем контактные электроды, если нет возможности выточить на токарном станке такие контакты, то тогда из медного провода сечением 2,26 мм² скручиваем как показано на картинке. Не забудьте немного заострить их концы:

Крепим их в клеммных зажимах:

Пункт 5

Продолжая процесс точечная сварка своими руками, настало время установить пружину для выполнения реверса после разряда импульса на детали. Для выполнения этой операции крепим на крышке корпуса добавочную рейку.

На этом этапе можно считать, что сборка точечной сварки закончена. Устройство получилось очень мощное, поэтому при сварке тонких деталей нужно контролировать время отсечки таймера.

Аппарат из конденсаторов

Аппарат для точечной сварки из конденсаторов потребует 8 емкостей по 15000 мкФ на напряжение 25 В. Конденсаторы надо соединить параллельно, чтобы общая емкость стала 120000 мкФ.

Для зарядки можно использовать любой источник напряжения на 12-24 В. Подключается он через выключатель. К выводам конденсатора также подсоединяются электроды через медный кабель сечением 16-30 мм2.

Электроды располагаются параллельно друг другу на расстоянии трех миллиметров. Торцы обтачиваются и выравниваются. Процесс сварки происходит следующим образом.

Конденсаторы заряжаются, выключатель отключает источник зарядки. Никелевая соединительная пластина устанавливается на аккумуляторе. Электроды прижимаются к пластине, замыкая выводы конденсаторов через нее.

Пока происходит разряд емкости идет процесс сварки в точке контакта. Для регулировки длительности импульса можно использовать тиристор, управляемый RC цепью с заданными параметрами.

Точечная сварка для аккумуляторов от обычной точечной сварки отличается малой мощностью и формой рабочих элементов. У обычных аппаратов свариваемая деталь находится между электродами, у сварки для аккумуляторов электроды располагаются с одной стороны свариваемого изделия.

Аппарат для контактной сварки из автомобильного аккумулятора

Такой вариант более быстрый, поскольку он не предполагает необходимость перематывать трансформатор.

В данном случае, в качестве источника тока выступает заряженный АКБ от автомобиля. Нужно замкнуть его клемму и приварить контакт на батарее. Чтобы прибор был более удобным в эксплуатации, электроды нужно изолировать и надеть на них соединитель, чтобы была возможность задавать постоянное расстояние между торцами.

Совет! Выбирайте модель высокой мощности, иначе под воздействием высоких температур он будет плавиться.

Провода от АКБ помещаются в клеммник колодки. После осуществления всех вышеописанных манипуляций можно приступать непосредственно к сварке.

После того, как вы собрали аппарат его нужно испытать. Для этого необходимо:

  • На основание нужно установить отработанные аккумуляторы и объединить их в один блок. Для большего удобства можно прибегнуть к обмотке их скотчем или строительной лентой. Это делается для того, чтобы они компактно разместились в готовом устройстве.
  • К верхнему концу контакта нужно приложить соединяющую пластину, таким образом вы проверите точность установки и насколько равномерно все детали расположены по длине.
  • На следующем этапе производится прижим посредством электродов, далее нужно включить ток и приступить непосредственно к процессу сварки.
  • Над каждой литьевой пластиной делаются две точки, чтобы как можно лучше зафиксировать прибор.

Подводя итог, отметим, что аппарат для точечной сварки литиевых аккумуляторов своими руками является выгодным решением, в ситуации, когда отсутствует возможность приобрести готовый прибор. Процесс изготовления занимает немного времени, и если подойти к этому со всей ответственностью, то в результате вы получите качественный и надежный аппарат, который прослужит вам на протяжении длительного времени.

Подведем итог

Собрать аппарат для точечной сварки аккумуляторов — несложная задача. Используйте детали от испорченной микроволновой печи, телевизора или обратитесь к автомобильному аккумулятору.

Все остальные материалы, необходимые для сборки (гайки, провода, листы фанеры и т. д), вы можете найти у себя дома. Вам понадобится немного времени и средств.

Вариант, сделанный своими руками, рассчитан на маленький бюджет. Инструкция по его созданию понятна любому пользователю.

Преимущества самодельного аппарат для точечной сварки

Точечная сварка для аккумуляторов своими руками обладает следующими преимуществами:

  • Относительна низкая себестоимость самого аппарата;
  • Простота конструкции и доступность расходных материалов;
  • Получение требуемых рабочих параметров;
  • Малое количество потребляемой мощности;
  • Возможность работы с тонким листовым металлом;
  • Возможность регулировки параметров в заданном диапазоне.

Точечная сварка для аккумуляторов

Зачем нужна точечная сварка для аккумуляторов

Современные электротехнические устройства трудно представить без источника автономного питания. Они используются в ноутбуках, шуруповёртах, скутерах и даже современные пылесосы работают на аккумуляторных батареях. Наука не стоит на месте, производство выпускает новые типы аккумуляторных элементов из которых составляется батареи. Так, например, Са – Ni элементы заменяются на современные
Li – Ion с большей емкостью.

При ремонте возникает необходимость заменить один или несколько неисправных элементов в сборке. В конструкции аккумуляторного элемента для предотвращения перезарядки в верхней части встроен контроллер, который нагревать нельзя, по этой причине пайка элементов категорически запрещена.

Для соединения элементов в батарею применяется контактная сварка, которая приспособлена для приварки проводника к контактной поверхности элемента и происходит это действие за секунду.

Для работы контактной сварки с элементами в батареях, промышленность производит специальные сварочные аппараты, а у кого есть привычка всё делать своими руками, используют самодельные устройства. Точечную сварку для аккумуляторов купить можно на интернет ресурсах, набрав в поисковой строке название, или в дилерских центрах по продаже сварочного оборудования.

Рассмотрим некоторые промышленные аппараты:

Sunkko 787A

[content-egg module=GdeSlon template=item offset=0 limit=1]

Предназначен для приварки контактных пластин к контактным поверхностям элементов батарей, а также для зарядки сборок от 4.2В от 12В. Потребление аппарата 15А при напряжении 220В. На выходе 6 В. Регулировка тока от 50 до 80 А. Сверху на крышке находится винт регулятора, который регулирует механическое усилие прижатия подвижных

Рис. 1 сварочный трасформатор Sunkko 787A с функцией зарядки батареи.

рычагов держателей электродов, регулировка нажатия от 300 до 750 гр. На лицевой панели – красной кнопкой подключение к сети, зелёной – подключение зарядного устройства, которое расположено внизу корпуса. Зарядное устройство регулируется напряжением от 4,2 до 12В /0,1 – 2А.
Примерный расчет величины тока для зарядки литий-ионного аккумулятора -3,6 В. На панели регулятором необходимо поставить зарядное напряжение 4,2В. Величина установки тока рассчитывается исходя из начальной ёмкости аккумулятора, например, на 1000 мА/час. выставляется 0,5А., и когда зарядный ток упадет до 0,5мА. аккумулятор считается заряженным.

Читайте также  Трехфазная сеть

Рис. 2. Светодиодная подсветка электрододержателя.

Внимание! Если производится замена аккумуляторов в батарее, необходим подбор каждого элемента по вольт/амперной характеристике, особенно это касается аккумуляторов китайской сборки.

В нижней части подвижных рычагов, в месте установки электродов, имеется светодиодная подсветка. Подача импульса тока, для приварки контактной пластины, производится нажатием на рычаг электрододержателя кверху. В комплекте имеются кабеля для выносного держателя электродов. Подачу тока можно осуществить педалью, кабель питания педали подключается в желтый разъем на лицевой панели.

Индикаторный экран несет два функционала: первые две цифры – мощность сварки в процентах (%), третья – количество импульсов. Регулируются кнопками, расположенными под индикатором. Первые две для увеличения мощности, третья для увеличения количества импульсов.

Максимальная толщина свариваемого металла 0,2 мм.
Аппарат для точечной сварки аккумуляторов купить по низкой цене предлагают оптовые дилерские центры или специализированные магазины. Опасайтесь подделки.

  • «евро» переходник;
  • контактные провода;
  • четыре электрода;
  • плавкий предохранитель на 20 А.;
  • контейнер для укладки аккумуляторов 18650;
  • комплект оцинкованных полосок для приварки;
  • ключ – шестигранник для смены электродов;
Отзывы

Вадим: Аппарат хороший, но уж очень дорогой для быта. В ремонтные мастерские – это да.

Сергей: Накопилось много техники с неисправной батареей: ноутбук, две от шуруповерта. Приобрел для переборки. Стоимость отбил только на домашних батареях, а сейчас хоть дело открывай – просят со всей округи.

Простой способ точечной сварки своими руками для литиевых и других аккумуляторов

Если переборка батареи не постоянна и носит единичный характер, то одним из эффективных и простых способов является прибор, собранный буквально из подручных материалов:

  • автомобильного аккумулятора;
  • клеммных зажимов;
  • гибкого провода диаметром не менее 5 мм;
  • жёсткого провода диаметром не менее 2,5 мм;
  • колодочки для держателя

Рис. 4. Самодельный электрододержатель.

Все приспособление для состоит из обыкновенного автомобильного аккумулятора, напряжением чем ниже, тем, лучше, например, 12В лучше, чем 24В. Через клеммы аккумулятора к нему подсоединены гибкие кабеля сечением не менее 5 мм. Колодочка нужна для подсоединения проводов с электродами. Электроды можно выполнить из сетевого медного провода, сечением не менее 2,5 мм. Края провода необходимо жестко зафиксировать на расстоянии 2,5 мм. Контактные поверхности можно зачистить под конус.

Как производится процесс точечной сварки литиевых аккумуляторов можно узнать из видео ролика ниже.

Отзывы:

Николай: «Удивительно просто, дешево и сердито».

Точечная сварка для li – ion аккумулятора с использованием трансформатора

Если в хозяйстве имеется трансформатор мощностью до 5 кВт, то он вполне подойдет для изготовления аппарата точечной сварки. Только теперь вместо аккумуляторной батареи источником тока будет служить вторичная работка трансформатора.
Наиболее простым в изготовлении является переделка трансформатора от микроволновой печи. Он наиболее хорошо подходит по габаритам и мощности.

Для того, чтобы получить 5 – 6В на вторичной обмотке достаточно аккуратно убрать вторичную обмотку оригинального прибора и намотать несколько витков медной шины или толстого кабеля сечением 10-15 мм2 в освободившееся от обмотки пространство. Все остальное оборудование как в предыдущем описании. И все, точечная сварка для li – ion аккумулятора или других подобных элементов готова.

На заметку! При просмотре отзывов по предложенной схеме, некоторые предлагают в цепь вторичной обмотки включить диодный мост. Но большинство, кто пробовал сравнить работу аппарата с диодным мостом и без него, отмечают, что особой разницы не заметили, а заморочек с установкой выпрямителя больше.

Технология выполнения работ

После сборки аппарата, независимо от версии работающей от трансформатора или батареи автомобиля, его нужно испытать. Происходит это в следующей последовательности:

  1. На основание устанавливается ряд отработанных аккумуляторов, которые необходимо соединить в блок. Чтобы было удобнее, их можно обмотать скотчем или строительной лентой в ряд таким образом, чтобы они расположились как в готовом изделии.
  2. К верхнему краю контакта прикладывается соединяющая пластина. Проверяется точность установки и равномерность распределения по длине, чтобы охватить всю группу элементов.
  3. Осуществляется прижим электродами.
  4. После этого включается ток и выполняется сварка.
  5. Над каждой литиевой батареей следует выполнить несколько точек (обычно две) для более прочной фиксации.
  6. Убирается управляющий орган и проверяется надежность приварки. При разовом рывке в руках должна сохраняться целостность конструкции.

В случае АКБ от машины, недостатком является постоянное наличие тока на рабочих электродах. Поэтому требуется внимательность, чтобы не замкнуть их на посторонних предметах или об себя. При работе с таким аппаратом необходимо надеть защитные перчатки.

Самодельный агрегат для точечной сварки поможет самостоятельно отремонтировать элемент питания компьютерной техники или строительного инвентаря. А если сделать это для частной мастерской, вместо покупки магазинного аппарата, то можно значительно повысить чистый доход от работы.