Самодельная точечная сварка для аккумуляторов

Аппарат точечной сварки для аккумуляторов своими руками.

Началось всё, как ни странно, не с необходимости варить аккумуляторы, а с моей любви решать нестандартные задачи. Ко мне в магазин пришли пластины для сварки аккумов. Посмотрел я на них, потом на пару 18650, у которых одна перемычка держалась «на соплях», и оторвал её. Так у меня появился стимул…
Дня три перелопачивал интернет. Как оказалось, всё до банального просто. Дело было за трансформатором от микроволновки, который не преминул найтись в запасах нашей конторы.
Не буду расписывать процесс срезания старой обмотки, это всё расписано на многих ресурсах. Больше времени занял поиск провода для вторичной обмотки. Нашёлся на 16 кв.мм. Не айс, конечно, другие вон по 50 квадратов мотают. Особо настырные с какой-то матерью и все 70 забивают. Но что есть, то есть, начинаем эксперименты.
Первое нажатие на кнопку было, как первый секс, — вроде в теории знаешь, что произойдет, но, всё равно волнительно. Готовился по полной — защитные очки, перчатки, включенный фонарик на случай вылетания автомата на щитке…
Нет, это не то, что вы подумали — с первым сексом всё было нормально.)) А вот опыта коротких замыканий… Нет, вот так — КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ. Так вот такого опыта у меня предостаточно. До сих пор к стене прикручены остатки бокорезов, которыми случайно (О! это великое «случайно!) перекусил кабель, идущий от аккума моего электровела.
Но мы отвлеклись. Первые попытки были так себе. Что-то приваривалось, что-то отваливалось. Электроды не затачивал, думал надурняка всё получится. В общем, чисто русский подход.
Тем не менее, окрыленный успехом и ослепленный искрами, я стал обдумывать конструкцию. На глаза попалась станина для дрели. Это показалось хорошей идеей, и работа закипела…

Хорошо, что я не успел испоганить хорошую вещь. Как оказалось, идея была не самая лучшая. Глубже нырнув в теорию, и пересмотрев кучу конструкций других самодельных и заводских аналогов, я определился с концепцией — два раздельных горизонтальных рычага, подпружиненные для обеспечения усилия прижима около 400 грамм. Большинство китайцев и многие самодельщики упрощают конструкцию, закрепляя электроды жестко на корпусе. Но прижать плоскую поверхность к двум электродам с одинаковым усилием не так просто. Особенно, если в руках батарея круглых скользких аккумов, которые так и наровят разбежаться. Но мы же не ищем легких путей! Поэтому только хардкор, только раздельные крепления.
Концепция — концепцией, но вот конструкция рождалась в муках. Ввиду отсутствия токарно-фрезерных ресурсов, целиком проект я никогда не планирую. Иду от одной базовой точки к другой. Причем всё это перемежается с моментами созерцания стеллажа с гордой наклейкой «Конструкционные материалы», на котором хранятся всякого рода обрезки металла, пластика, картона и прочих полезных в хозяйстве вещей и рысканием по темным углам мастерской с фонариком в надежде, что на глаза попадется какая-нибудь неведомая хрень, которая, пролежав 7-8 лет в пыли, путем хитрых манипуляций превратится в нужную мне деталь. В такие моменты я, как никто, понимаю Микеланджело, который четыре месяца приходил в мастерскую и смотрел на глыбу мрамора, а, когда его спросили «Что ты делаешь?», он ответил — «Я работаю…».
В процессе нашелся более толстый провод на обмотку — 25 квадратов. По опыту других создателей, для сварки аккумов этого достаточно. Ну, гвозди варить я не планирую…
Не буду утомлять описанием процесса постройки механики. Это на словах просто — «собрал агрегат», а на деле — это бесчисленное сверление, пересверление, расточка, скручивание, раскручивание, подгонка, и снова прикручивание.
В итоге — две независимых подпружиненных штанги, электроды из 6 мм медных паяльных жал, заточенных соответствующим образом для обеспечения расстояния между точками около 5 мм.

Электроды зажимаются в держателях, сделанных из соединительных электротехнических планок.

Думаю, конструкция получилась удачная, с минимальным количеством промежуточных соединений силовых линий. Это уменьшает вероятность потерь на сопротивлении соединений.
Корпус сразу планировался из композита. Это «бутерброд» из пластика, зажатого между алюминиевыми слоями. Мой любимый материал для поделок еще со времен работы в рекламном агентстве — легко обрабатывается и не требует финишной окраски. Бывает разных цветов. Используется в рекламном деле. Такой вот лайфхак, пользуйтесь! :)
Рисуем в Кореле макет развертки со всеми отверстиями, добавляем линии сгиба, отдаем на фрезеровку в любую рекламную фирму и, вуаля, у нас практически готовый симпатичненький корпус.
Конечно, не обошлось без косяков. Изначально рисовал под 4 мм композит, а в рекламном был только 3 мм. Переделывал на работе, а там клиенты постоянно дергали, ну и запутался с расчетами. В результате на 6 мм ошибся с длиной верхнего отсека. Дремель в руки, очки на морду и точить. Я, всё-таки не фрезер, поэтому сзади заметен косячок)). Но на скорость не влияет, так что оставил как есть.

Управляется вся эта музыка Arduino Nano и симистором. Готовых прошивок много. Есть даже с цветными дисплеями… Я удержался от такого соблазна. Выбор времени сварочного импульса — переключателем. Он же и индицирует выбранную позицию. Всё. Брутально и просто.
Правда, пришлось покурить мануалы и потанцевать с бубном, чтобы модифицировать программу под свои запросы. Добавил прогревающий импульс (который для тонких материалов можно отключить) и звуковой сигнал окончания выдержки после сварки, чтобы дать металлу остыть под давлением.
Ну и, конечно, подсветка рабочего поля, индикация температуры обмотки трансформатора и ножная педаль для удобства.
Тестовое включение, и, ура, всё работает! Проект завершен, удовольствие получено.

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.

Читайте также  Сварка на просвет что это?

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.

Точечная сварка для аккумуляторов своими руками

В ремонтных мастерских часто осуществляют замену израсходовавших свой ресурс аккумуляторов различной строительной, компьютерной и бытовой техники. Поскольку АКБ в них состоят в блоке, где контактные соединения выполнены микросваркой, при ремонте требуется извлечь отработанный элемент и поставить на его место новый, воссоздав надежный контакт между ними. При этом используется точечная сварка для аккумуляторов. Такой аппарат можно создать самому по одной из нескольких технологий, описанных ниже.

Суть и применение

Аппарат для точечной сварки аккумуляторов состоит из источника тока и рабочих элементов управления, которыми непосредственно выполняется сварочный процесс. Батарея устанавливается на ровную поверхность, а на ее контактную сторону накладывается тонкая пластина, которая будет связывать несколько емкостей в одну. Контактная сварка имеет два небольших медных электрода, расположенных параллельно и прикладываемых к пластине. Когда подается ток, между ними происходит замыкание, которое приваривает пластину к батарее, а на ее поверхности образуется маленькая точка.

Это один из немногих способов сборки блока АКБ, т. к. пайке он не поддается. Во время работы паяльником происходит сильный перегрев литиевого накопителя, что приводит к его порче. Точечная сварка аккумуляторов дает быстрый разряд, позволяющий надежно сцепить два материала, но не перегревающий все изделие. Это отлично подходит для ремонта и замены батарей в ноутбуках, шуруповертах, и прочей технике.

Как сделать самому

Точечная сварка литиевых аккумуляторов дома может производиться на самодельном устройстве, в основе которого будет источник тока и органы управления. Для этого понадобятся:

  • трансформатор;
  • деревянная основа;
  • уголки или бруски для стоек;
  • кнопка включения;
  • толстый кабель для вторичной обмотки;
  • тонкий провод для запитки из сети;
  • медные наконечники (прутки или жала от паяльников);
  • крепежные элементы (саморезы, болтики, гайки).

После тока как раздобыты все необходимые детали можно приступать к сборке.

Источник тока

Свой аппарат для точечной сварки можно собрать на основе трансформатора от старого телевизора или микроволновки. Подойдет узел с параметрами 180 Вт. Вторичная обмотка полностью удаляется. В версиях с микроволновки требуется действовать аккуратно, чтобы не повредить изоляцию первички. Срезать лишние витки можно ножовкой, а оставшуюся часть в сердечнике выбить зубилом.

Вторичная обмотка делается из толстого сварочного кабеля. Обычно, получается намотать три витка. Этого достаточно, чтобы повысить силу тока до 300 А и производить сварку. В то же время, на выходе будет низкое напряжение (около 2 V ), не наносящее вреда случайно прикоснувшимся деталям. Длина воздействия тока регулируется нажатием на кнопку. В зависимости от толщины прикладываемой пластины, стоит удерживать подачу напряжения 1-2 секунды до образования прочной связи материалов.

Можно создать и более «продвинутую» версию аппарата точечной сварки для аккумуляторов своими руками, которая будет работать как споттер — подавать ток импульсно, с конкретной временной длиной. Для этого в схему добавляются конденсаторы и тиристор. Первые накапливают заряд, а второй своим закрытием и открытием перенаправляет его на электроды. Но это повышает лишь удобство эксплуатации, не влияя на качество сварки.

Рабочие элементы

Точечная сварка своими руками выполняется с использованием диэлектрической основы, на которую будет крепиться источник тока. Подойдет лист фанеры или квадрат из доски. Трансформатор располагается на одном из углов основания. На свободной части устанавливаются стойки. Их можно сделать из металлических уголков или двух брусков дерева. К основе они присоединяются саморезами или маленькими уголками с болтами. Вверху стоек сверлится сквозное отверстие для проведения оси, на которую фиксируется рычаг с электродами.

Длина управляющего рычага должна быть небольшой, но достаточной, чтобы в опущенном положении доставать до центра рабочей площади на основе. На торце рычага крепится пара электродов из меди. Их диаметр может варьировать от 1.5 до 4 мм. В случае толстых стержней кончики следует заточить. Расстояние между торцами электродов должно составлять около 3 мм.

Крепление медных стержней осуществляется в клеммах, с одной стороны которых подводятся провода от трансформатора, а с другой фиксируются электроды. Сами клеммы присоединяются к рычагу саморезами. Для управления процессом выводится кнопка. Ее можно установить на рычаге или отдельно на общем основании. Провода надежно изолируются и приматываются к рабочей части, чтобы не цепляться и не мешать во время сварочного процесса.

Читайте также  Как самому сделать сварочный полуавтомат?

Версия из автомобильного аккумулятора

Существует и более быстрый способ создания аппарата для сварки батарей, который не требует перемотки трансформатора. Это самодельная точечная сварка от автомобильного аккумулятора. Она позволяет получить такое же соединение, как и предыдущее устройство, но имеет простую комплектацию и принцип работы.

Источником тока служит заряженный АКБ от машины. Замыкания его клемм достаточно чтобы приварить контакт на батарее. Органами управления являются электрическая колодка с сечением не менее пяти квадратов и два медных стержня, зафиксированные в ней. Для удобства длина электродов покрывается изоляцией, а для выставления постоянного расстояния между торцами надевается соединитель. Важно поставить мощную модель, иначе от нагрева стержней он будет плавиться.

Провода от АКБ заводятся в клеммник колодки. После этого можно сразу осуществлять сварку. Недостатком является более высокое напряжение — 12 V, которое способно прожечь пластину при плохом контакте с поверхностью. Чтобы это предупредить концы медных стержней подтачиваются надфилем для плотного прижимания.

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.

Точечная сварка для аккумуляторов своими руками

В супермаркетах электротехники можно приобрести аппарат для точечной сварки пальчиковых аккумуляторов разной конструкции. Такие приборы стоят довольно дорого. Сделанная точечная сварка для аккумуляторов своими руками значительно экономит финансовые средства. Сделать такое оборудование у себя дома под силу каждому любителю радиотехники.

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.

Как осуществляется контактная сварка

Соединение точечной сваркой клемм акб происходит следующим образом:

  1. Никелевую полоску укладывают на выводы полюсов батарей.
  2. Пару электродов опускают на полосу в месте положения клеммы.
  3. Нажимают на пусковую кнопку сварочного аппарата. Происходит подача мощного импульса в рабочую зону.
  4. В результате происходит сваривание никельной пластины с выводом аккумулятора.
  5. Передвигая оборудование, продолжают заваривать очередные контакты.
  6. Сварка аккумуляторов обязательно должна сопровождаться каждый раз сменой полярности полюсов очередной батареи.

Изготовление сварочного оборудования своими руками

Прежде, чем приступить к изготовлению аппарата, надо определиться с его конструкцией. В сети интернет публикуют массу вариантов, как изготавливается контактная сварка для пальчиковых аккумуляторов. Один из вариантов устройства изготавливают в таком порядке.

Подготовка оборудования и материалов

Перед началом работ нужно подготовить необходимое оборудование и материалы:

  • трансформатор;
  • переменное сопротивление – резистор;
  • силовой кабель длиной 2 м, площадь поперечного сечения которого составляет около 32 кв. мм;
  • обжимные наконечники из меди;
  • поддон с отверстиями ø 18 мм;
  • полотно из оргстекла размером 300 х 300 мм;
  • метизы;
  • две пружины;
  • двужильный провод;
  • контакторы в количестве 2 шт.;
  • два выточенных из меди цилиндра ø 45 мм х 30 мм;
  • микровключатель;
  • сварочная полоска из никеля.

Важно! В статье габариты и число элементов сборки приводятся отвлечённо. Здесь предлагаются только рекомендации, как лучше сделать сварочный аппарат.

Инструкция изготовления сварочного устройства

  1. Оргстекла разрезают циркулярной пилой или электролобзиком на отрезки согласно чертежу;
  2. В них проделывают отверстия, внутри которых затем нарезают резьбу.
  3. Соединяют детали в прозрачный короб силового блока;
  4. В трансформаторе демонтируют вторичную обмотку;
  5. На первичную обмотку наматывают два витка силового кабеля.
  6. Свободные концы кабеля зачищают. Их обжимают наконечниками.
  7. Концы контакторов затачивают абразивным диском до получения «пятачков» площадью около 1 мм2.
  8. Жилы сетевого провода подсоединяют к первичной обмотке трансформатора.
  9. В один из проводов последовательно врезают микровключатель и резистор.
  10. На другом конце сетевого шнура закрепляют вилку для подключения к розетке электрической бытовой сети.
  11. Трансформатор закрепляют винтами в корпусе аппарата.
  12. Микровключатель фиксируют на одной из боковых сторон короба.
  13. Так же крепят резистор.
  14. Сбоку и по центру в медных цилиндрах просверливают монтажные отверстия.
  15. В цилиндры продевают контакторы-электроды.
  16. Через монтажные отверстия винтами крепят наконечники к боковым сторонам бочонков.
  17. Из двух площадок из оргстекла, пружин, бочонков с электродами собирают подъёмно-опускной механизм, который фиксируется на корпусе силового блока.
  18. Вилку подключают к розетке.
  19. Опуская подпружиненную пластину с электродами, прижимают контактную полоску к полюсу акб.
  20. Остаётся заваривать батареи, объединяя их в блок.

Инструкция по применению сварочной установки

  1. Аппарат помещают на верстак или на рабочий стол так, чтобы оператор мог комфортно управлять процессом сварки:
  2. Пальчиковые акб вставляют в проёмы платформы. Гнёзда сделаны так, чтобы, кроме батарей, свободно помещалась контактная лента (см. видео ниже).
  3. Платформу подводят под электроды.
  4. Рукой опускают верхнюю планку с медными контакторами, прижимая ленту к очередной клемме.
  5. Пальцем другой руки нажимают на кнопку микровыключателя. Происходит точечное сваривание никелевой полоски с выводом аккумулятора.
  6. Планку возвращают в первоначальное положение.
  7. Платформу передвигают, подставляя очередное соединение.
  8. Процесс сварки повторяют.
  9. После того, когда заварены верхние клеммы, блок переворачивают и ленту загибают вверх, заводя её на очередные клеммы.
  10. Сваривают выводы полюсов с никелевой полосой.
  11. Остаётся приваривать к конечным сварным узлам блока соединительные клеммы, с помощью которых блок подсоединяют к потребителю.

Важно! Перед началом работ необходимо проверить сварку на ненужных деталях. В случае выявления прогара или непровара резистором (диммером) выставляют правильную силу тока установки.

Советы эксперта

  • Короб силового блока из оргстекла должен представлять собой полностью закрытый корпус. Это исключит контакт оператора установки с внутренними деталями, находящимися под высоким напряжением;
  • Корпус сварочной установки лучше окрасить изнутри чёрной эмалью. Это придаст ему красивый вид;
  • Обязательно нужно выдерживать равенство площадей сечений силового кабеля и медных контакторов. Иначе могут возникать нарушения технических параметров рабочей силы и напряжения тока аппарата;
  • При работе со сваркой на руках работника обязательно должны быть надеты диэлектрические перчатки;
  • Если под рукой не оказалось фирменной контактной ленты, её можно вырезать из пивной банки.
Читайте также  Руководство по ручной дуговой сварке для начинающих

Изготовленная своими руками точечная сварка существенно сэкономит финансовые затраты. Никогда нельзя забывать о правилах техники безопасности во время сборки и эксплуатации электротехнического оборудования.

Видео

Ультрабюджетная точечная сварка литиевых аккумуляторов дома

В жизни каждого «радиогубителя» возникает момент, когда нужно сварить между собой несколько литиевых аккумуляторов — либо при ремонте сдохшей от возраста АКБ ноутбука, либо при сборке питания для очередной поделки. Паять «литий» 60-ваттным паяльником неудобно и страшновато — чуть перегреешь — и у тебя в руках дымовая граната, которую бесполезно тушить водой.

Коллективный опыт предлагает два варианта — либо отправиться на помойку в поисках старой микроволновки, раскурочить её и достать трансформатор, либо изрядно потратиться.

Мне совершенно не хотелось ради нескольких сварок в год искать трансформатор, пилить его и перематывать. Хотелось найти ультрадешёвый и ультрапростой способ сваривать аккумуляторы электрическим током.

Мощный низковольтный источник постоянного тока, доступный каждому — это обычная б.у. АКБ от машины. Готов поспорить, что он у вас уже есть где-то в кладовке или найдётся у соседа.

Чтобы сваривать аккумуляторы током от батареи, нам нужно будет выдавать ток короткими импульсами в считанные миллисекунды — иначе получим не сварку, а выжигание дыр в металле. Самый дешёвый и доступный способ коммутировать ток 12-вольтовой батареи — электромеханическое реле (соленоидное).

Проблема в том, что обычные автомобильные реле на 12 вольт рассчитаны максимум на 100 ампер, а токи короткого замыкания при сварке в разы больше. Есть риск, что якорь реле просто приварится. И тогда на просторах Алиэкспресс я наткнулся на мотоциклетные реле стартера. Подумалось, что если эти реле выдерживают ток стартера, причём много тысяч раз, то и для моих целей сгодится. Окончательно убедило вот это видео, где автор испытывает аналогичное реле:

Моё реле было куплено за 253 рубля и доехало до Москвы меньше, чем за 20 дней. Характеристики реле с сайта продавца:

  • Предназначено для мотоциклов с двигателем 110 или 125 кубов
  • Номинальный ток — 100 ампер сроком до 30 секунд
  • Ток возбуждения обмотки — 3 ампера
  • Рассчитано на 50 тыс. циклов
  • Вес — 156 граммов

Реле приехало в аккуратной картонной коробочке и при распаковке отдало дикой вонью китайской резины. Виновник — резиновый кожух поверх металлического корпуса, запах не выветривается уже который день.

Агрегат порадовал качеством — под контакты выведены два омеднённых резьбовых соединения, все провода — залиты компаундом для водонепроницаемости.

На скорую руку собрал «тестовый стенд», контакты реле замыкал вручную. Провод использовал одножильный, сечением 4 квадрата, зачищенные наконечники фиксировал клеммником. Для подстраховки снабдил одну из клемм к АКБ «страховочной петлёй» — если бы якорь реле решил бы пригореть и устроить короткое замыкание, я бы успел сдёрнуть клемму с АКБ за эту верёвку:

Испытания показали, что машинка работает на твёрдую пятёрку. Якорь очень громко стучит, а электроды дают чёткие вспышки; реле не пригорает. Чтобы не тратить никелевую полосу и не практиковаться на опасном литии, мучил лезвие канцелярского ножа. На фото вы видите несколько качественных точек и несколько передержанных:

Передержанные точки видны и на изнанке лезвия:

Едем дальше. Как показал эксперимент на лезвии, выдержать необходимую длину импульса для сварки вручную невозможно, надо делать управление от тактовой кнопки или на микроконтроллере.

Сначала нагородил простую схему на мощном транзисторе, но быстро вспомнил, что соленоид в реле хочет кушать аж 3 ампера. Порылся в ящике и нашёл взамен транзистору MOSFET IRF3205 и набросал простую схему с ним:

Схема довольно нехитрая — собственно, MOSFET, два резистора — на 1К и 10К, да диод, предохраняющий цепь от индуцированного соленоидом тока в момент обесточивания реле.

Сначала пробуем схему на фольге (с радостными щелчками жжёт дырки насквозь через несколько слоёв), потом достаём из загашника никелевую ленту для соединения аккумуляторных сборок. Коротко жмём кнопку, получаем громкую вспышку, и рассматриваем прожжённую дыру. Блокноту тоже досталось — прожгло не только никель, но и пару листов под ним :)

Даже сваренную двумя точками ленту разделить руками не выходит.

Очевидно, что схема работает, дело за тонкой настройкой «выдержки и экспозиции». Если верить экспериментам с осциллографом того же товарища с YouTube, у которого я подсмотрел идею с реле стартера, то на срыв якоря уходит около 21мс — от этого времени и будем плясать.

Дополняем схему — вместо нажатий кнопки вручную доверим отсчёт миллисекунд Ардуине. Нам понадобятся:

  • собственно Arduino — сойдёт Nano, ProMini или Pro Micro,
  • Оптопара Sharp PC817 с токоограничивающим резистором на 220Ом — чтобы гальванически развязать Ардуино и реле,
  • Понижающий напряжение модуль, например XM1584, чтобы превратить 12 вольт от батареи в безопасные для Ардуины 5 вольт
  • также нам понадобятся резисторы на 1K и 10K, потенциометр на 10К, какой-нибудь диод и любой buzzer.
  • Ну и, наконец, нам будет нужна никелевая лента, которой сваривают аккумуляторы.

Собираем нашу нехитрую схему. Кнопку спуска подключаем к пину D11 Ардуино, притянув к «земле» через резистор на 10К. MOSFET — к pin D10, «пищалку» — к D9. Потенциометр подключил крайними контактами к пинам VCC и GND, а средним — к пину А3 Ардуино. При желании можете подключить к пину D12 яркий сигнальный светодиод.

Заливаем в Arduino немудрёный код:

Затем подключаемся к Ардуине с помощью Serial monitor и поворотами потенциометра выставляем длину сварочного импульса. Я опытным путём подобрал длину в 25 миллисекунд, но в вашем случае задержка может быть иной.

По нажатию на спусковую кнопку Ардуино несколько раз пропищит, после чего включит на мгновение реле. Вам потребуется извести небольшое количество ленты перед тем, как вы подберёте оптимальную длину импульса — чтобы и сваривалось, и не прожигало дыры насквозь.

В результате имеем простую бесхитростную сварочную установку, которую легко разобрать:

Несколько важных слов о технике безопасности:

  • При сварке в стороны могут разлетаться микроскопические брызги металла. Не выпендривайтесь, одевайте защитные очки, они стоят три копейки.
  • Несмотря на мощность, реле теоретически может «пригореть» — якорь реле приплавится к месту контакта и не сможет вернуться обратно. Вы получите короткое замыкание и быстрый разогрев проводов. Заранее обдумайте, как вы в такой ситуации будете сдёргивать с АКБ клемму.
  • Вы можете получать разные степени сварки в зависимости от заряда АКБ. Во избежание сюрпризов настраивайте длину сварочного импульса на полностью заряженной АКБ.
  • Заранее подумайте, что вы будете делать, если продырявите литиевый аккумулятор 18650 — как вы будете хватать раскалившийся элемент и куда его закинете догорать. Скорее всего, у вас такого не произойдёт, но с видео последствий самовозгораний 18650 лучше ознакомьтесь заранее. Как минимум, приготовьте металлическое ведро с крышкой.
  • Контролируйте заряд вашей автомобильной батареи, не допускайте её сильного разряда (ниже 11 вольт). Это не полезно батарее, да и соседа, которому срочно потребуется «прикурить» машину зимой, не выручите.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: