Контактная сварка для пайки аккумуляторов

Как самостоятельно провести точечную сварку аккумулятора

Аккумуляторы применяются во многих бытовых приборах и инструментах. Иногда, необходимо заменить один или несколько элементов. Они соединяются в блок определенного напряжения, и полюса привариваются между собой металлической полосой при помощи точечной сварки.

Метод пайки здесь не подходит, так как при таком способе соединения происходит сильный нагрев внутренней части батареи, что приводит к выходу ее из строя. Поэтому если требуется самостоятельно провести ремонт литий-ионных батарей, то нужно приобрести аппарат точечной сварки (споттер) или сделать его самому.

Простейший способ

Самый простой способ – это сварка аккумуляторов самой аккумуляторной батареей. Для этого потребуется:

• любой автомобильный аккумулятор, подойдет от дрели или шуруповерта;
• два жала паяльника или кусок толстого одножильного медного провода;
• реле на 500-1000 А;
• конденсатор;
• переменный резистор;
• многожильный медный провод сечением 30-40 мм2;
• переключатель.

В полевых условиях, чтобы приварить к батарее никелевую пластину, достаточно аккумулятора, проводов для зарядки, куска монолитного провода и изоленты.

Из провода делается два электрода. Их концы зачищают, выравнивают и фиксируют изолентой. Между концами проводов должно быть расстояние 2-3 мм, торцы находятся в одной плоскости.

За другие концы монолитного провода цепляют с помощью зажимов кабеля для зарядки. Предварительно зарядный кабель присоединяется к клеммам рабочего аккумулятора. Полярность значения не имеет.

Точечная сварка готова. Никелевая лента устанавливается на литиевый аккумулятор. К ленте прижимают концы электродов, которые находятся под напряжением.

Произойдет короткое замыкание, и металл в точке соприкосновения расплавится. Электроды надо быстро убрать во избежание прожигания никелевой пластины.

В домашних условиях

Для удобства и повышения качества сварки в домашних условиях применяют дополнительные элементы.

Многожильный силовой провод с помощью зажимов присоединяют к рабочему аккумулятору, а другие концы к нормально-разомкнутому контакту реле и к жалу паяльника.

Второй контакт реле подсоединяют ко второму жалу. В результате получается такая схема, что при замыкании контактов реле на концах жал (электродов) будет присутствовать напряжение рабочего аккумулятора.

Для управления реле используется конденсатор большой емкости, резистор и переключатель. Конденсатор и резистор соединяются последовательно. Один вывод конденсатора подключен к батарее. Общий вывод переключателя подсоединяется к резистору.

В исходном состоянии переключатель должен находиться в положении, когда он замкнут на рабочий аккумулятор. Конденсатор зарядится. Обмотка управления реле одним контактом подсоединяется к выводу емкости, соединенной с аккумулятором, а второй подсоединяется к свободному выводу переключателя.

При переключении напряжение с конденсатора поступает на управляющую обмоток. Пока емкость разряжается, реле замкнуто, и через него может проходить ток в случае замыкания цепи.

Для сварки достаточно на элемент литиевого аккумулятора поставить никелевую соединительную ленту, на нее два жала, прижать и нажать на переключатель. Контакты реле замкнутся, на электродах появится напряжение.

Так как они замкнуты через пластину, через нее потечет ток короткого замыкания, который вызовет расплавление металла между точками касания электродов. Сварка произведена.

С помощью резистора можно регулировать длительность управляющего импульса. Регулировку можно проводить опытным путем. Она необходима при изменении напряжения рабочего аккумулятора и толщины свариваемого материала.

Из трансформатора

Точечную сварку для аккумуляторов можно сделать своими руками из трансформатора. Ею можно сваривать не только батареи, но и любые тонкие металлические изделия.

Для сварки аккумуляторов трансформатор большой мощности не требуется, на 300-500 Вт достаточно. Главное, чтобы была возможность перемотать вторичную обмотку.

Первичная обмотка должна быть на 220В 50 Гц. В качестве намоточного провода на вторичную обмотку нужно применить изолированный медный провод большого диаметра. Требуется сделать три-четыре витка.

Корпус аппарата точечной сварки можно сделать из оргстекла или фанеры. Оргстекло конечно предпочтительней. Основание корпуса должно быть такого размера, чтобы вмещался трансформатор с соединительными проводами, кнопка и рычаг с электродами.

Рычаг крепится на оси между стойками из алюминиевого уголка, которые в свою очередь саморезами закрепляются к основе прибора. Длина рычага делается с таким расчетом, чтобы электроды, закрепленные на нем, доходили до рабочей площадки основания устройства. Диаметр электродов должен быть 3-5 мм. Их концы подтачивают и выравнивают торцы.

Вторичная обмотка трансформатора подключается к электродам с помощью многожильного медного провода сечением не менее чем сечение электродов. Длина проводов от вторичной обмотки до рабочей части должна быть минимальной. Соединения лучше проварить для уменьшения сопротивления цепи или соединять через клеммные колодки под винт.

Рабочая кнопка устанавливается на одном из выводов вторичной обмотки. На рычаге и кнопке устанавливаются пружины. Они нужны для их быстрого возвращения в исходное состояние.

Чтобы установить определенную длительность сварочного импульса, вместо кнопки можно использовать тиристор или силовое реле, управляемое RC цепью. Резистор должен быть переменным, а емкость конденсатора достаточно большой, чтобы позволял менять длительность импульса в пределах от десятков до сотен миллисекунд.

Имеется большое количество схемных реализаций точечной сварки для аккумуляторов. Многое зависит от имеющихся материалов. Схемы могут меняться для увеличения функциональности устройства, улучшения его потребительских свойств, но суть остается прежней.

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.

Источник

Контактная сварка для аккумуляторов своими руками

Основным принципом контактной сварки является тепловое воздействие на соединяемые детали. Это активно используется при ремонте аккумуляторов. Аппараты для выполнения этой процедуры можно не только приобрести в готовом виде в магазине, но и сделать самостоятельно. Контактная сварка аккумуляторов своими руками уступает по многим параметрам заводской сборке, но для домашних работ это может оказаться вполне приемлемой. В основном такие аппараты применяются для соединения клемм на аккумуляторах. За последние годы контактная сварка для аккумуляторов только набирает свою популярность.

Контактная сварка аккумуляторов своими руками

Для домашних аппаратов, которые будут использоваться для закрепления небольших пластинок из металла не требуется слишком мощных характеристик. Продолжительность воздействия импульса не должна быть выше 450 миллисекунд. Параметры тока должны регулироваться в пределах 400-1200 А.

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.

Недостатки

Также стоит выделить недостатки, которыми обладает аппарат для точечной сварки, сделанный самостоятельно:

• Слабая защищенность корпуса от внешних воздействий;
• Нет возможности тонкой регулировки рабочих параметров;
• Конструкция оказывается не столь надежной, как ее заводские аналоги.

Устройство

Контактная сварка для аккумуляторов имеет несколько основных частей, которые входят в ее общее устройство. В механической части присутствуют электроды, которые проводят электричество. Также тут присутствуют элементы для сжатия деталей во время сварки. В мощных заводских аппаратах здесь может применяться гидравлика, но в самодельных практически все механическое.

В электрической части основным устройством является сварочный трансформатор. Он соединяется с прерывателем первичной цепи, а также с элементами подачи электроэнергии на место сварки. В современных заводских моделях также присутствует сложная электроника, которая в самодельных аппаратах не применяется.

Трансформатор в конструкции

Принцип работы

Аппарат для точечной сварки своими руками обладает достаточно простым принципом действия, основанным на воздействии тепловой энергии. На электроды, которые впоследствии соприкасаются с металлическими деталями, подается электричество. В месте соединения образуется сварное ядро. Под механическим воздействием электроды сильно прижимаются к свариваемой детали. При воздействии электрического тока детали нагреваются и привариваются друг к другу.

Схема

Схема управления контактной сваркой для аккумуляторов:

Схема контактной сварки аккумуляторов своими руками

Существует множество схем аппарата. В данном случае в нее входят следующие компоненты:

• С – емкость конденсатора составляет 1000 мкФ, а минимальное напряжение на нем 25 В;
• R – номинальное сопротивление на 100 Ом;
• F – плавкая вставка рассчитанная на 5 А;
• VD1 – тиристор марки КУ202;
• VD2-VD5 – диоды марки S4M или Д232А;
• VD6-VD9 – IN4007 или Д226Б.

Процесс изготовления

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов своими руками требует специального подхода и тщательности при изготовлении. Сам процесс состоит из следующих этапов:

Вторичную обмотку нужно удалить из взятого трансформатора. Это можно сделать при помощи обыкновенного молотка или болгарки. Верх обмотки можно спилить, а остальное попросту выбить или выломать из корпуса изделия. Склеивать распиленный сердечник намного сложнее, чем сначала поработать своими руками, чтобы все очистить.»

• После очистки паз должен освободиться и в него наматывается вторичная обмотка, которую можно сделать из толстого сварочного кабеля. Четыре витка дают показатель в 5 В. Исходя из этого значения можно рассчитать требуемые условия. Чем более длинным окажется кабель, тем менее производительной оказывается конструкция. Также она теряет в своей надежности.
• Обновленная конструкция сварочного трансформатора должна быть смонтирована на основу при помощи саморезов.
• Нижний брусок прикручивается к основанию так, чтобы он находился на расстоянии от трансформатора на пару сантиметров. Уголки прикручиваются к нему с двух различных сторон.
• Подобный брус можно ставить еще во вторую часть клещей. Это облегчит процесс прикручивания. Благодаря этому манипуляции станут намного проще. В данном случае брус, который находится сверху, будет выполнять роль рычага. С его помощью можно обеспечить дополнительное сжатие свариваемых поверхностей.
• Друг напротив друга, к точности расположения нужно отнестись особенно ответственно, закрепляем электроды. Если спаять эти изделия между собой, то это окажется более надежно и ничего не будет подвергаться окислению.
• После этого электроды можно соединить с проводами. Спаивать дополнительно их не стоит, так как во время процесса работы их нужно будет подпиливать своими руками. Это необходимо для того, чтобы создать соединение максимально высокого качества. В свою очередь это приводит к быстрому расходу материалов, так что спаивание будет излишней мерой предосторожности. В ином случае нужно будет слишком часто срывать напаянные элементы и припаивать новые. Здесь вполне достаточно прочного соединения нескольких элементов между собой.
• Выключатель желательно ставить таким образом, чтобы он располагался недалеко от клещей. Традиционно это делается с левой стороны корпуса. Данный тип расположения объясняется технологией проведения сварки. Сначала детали зажимаются плотно между собой, после чего включается тумблер всего на одну секунду. В это время производится импульс, благодаря которому происходит спаивание. Дольше держать его включенным не стоит, так что прибор нужно будет впоследствии быстро отключить. Левой рукой дотягиваться до этой кнопки будет попросту неудобно, а если передержать аппарат включенным, то он может пережечь заготовку.
• Выключатель встраивается в первичную обмотку.

Испытание устройства

Аппарат, которым производится конденсаторная точечная сварка для аккумуляторов своими руками, может быть не совсем качественно сделан и его функции могут не соответствовать заявленным требованиям. Во время сборки вы можете допустить ошибки, которых сразу не заметить. Поэтому, нужно обеспечить предварительную проверку, прежде чем запускать все в действие.

Для предварительной проверки нужно соблюдать правила безопасности, которые предписываются данному типу сварки. Для пробы нужно взять ненужные детали, порча которых не повлечет за собой особых утрат. Сварку желательно проводить на минимальной мощности, чтобы не пережечь. Если опыт прошел удачно, то его стоит повторить с максимальной мощностью.

Заключение

Данный тип аппаратов вполне возможно сделать дома. Но использовать в профессиональной сфере такую технику не рекомендуется.

Источник