5 шагов: точечная сварка для аккумуляторов 18650 своими руками

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

ТЕСТ:

Чтобы понять, обладаете ли вы достаточной информацией о сборке самодельного аппарата для сварки АКБ:

Из каких рабочих элементов состоит аппарат для соединения аккумуляторов?

а) Источник питания и элементы управления

б) Источник питания, элементы управления, заземление.

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.

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.

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.

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:

а) Аппарат для сварки — это источник питания и элемент управления.
б) Под воздействием высоких температур, создаваемых при пайке, литийные элементы сгорят.
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.
а) Чтобы убедиться в надежности соединения, достаточно один раз дернуть сваренные детали руками – если компоненты не шевелятся, то процесс прошел успешно.
б) Чтобы обезопасить себя от удара током, достаточно использовать при работе защитные перчатки.

Точечная сварка
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.

Суть и применение точечной сварки – 3 шага при монтаже

Приспособление для сварки состоит из элемента управления и источника питания.

Источник питания — это ток, элемент управления — это те детали, которыми человек осуществляет весь процесс соединения деталей.

Батарею нужно поставить на ровную поверхность, на контакты положить небольшую пластинку, соединяющую несколько ёмкостей в одну.
При сварке потребуется использовать несколько медных электродов, которые располагаются параллельно и прикладываются к пластине.
Когда ток начнёт подаваться на электроны, произойдёт небольшое замыкание, и пластина присоединится к батарее — сверху на ней появятся заметные маленькие точки.

Это хороший вариант сборки АКБ, заменяющий пайку. Дело в том, что при пайке литийный накопитель сильно перегреется, и в результате он испортится.

Используя подобный вид сварки, получим мгновенный разряд, который качественно скрепит материал, но изделие при этом не будет перегрето. Таким способом можно починить батарею шуруповерта, ноутбука и иной техники.

Преимущества и недостатки

Точечная сварка надежна и эстетична, время приложения усилий, подачи тока и сжатия рассчитывают, используя циклограмму процесса соединения металла.

Преимущества точечной сварки:

Допустимо работать с самыми разными элементами (в т. ч. миниатюрными) из различных металлов.
Структура металла в точке фиксации не видоизменяется.
Высокая производительность (до 800 точек/мин.).
Возможность автоматизировать процесс.
Выполнять работы способен сварщик невысокой квалификации.

Однако сварка травмоопасна, надо соблюдать осторожность. Работник может получить ожог от раскаленных брызг. Испарения могут повредить легкие. Есть риск поражения электрическим током.

Как избежать 4-5 ошибок при работе с аппаратом для АКБ 18650

После того, как аппарат будет собран, необходимо провести испытание. Чтобы не допустить ошибок это делается в определенной последовательности:

На подготовленное основание ставим несколько отработанных аккумуляторов, что потребовалось соединить в блок. Для удобства их обматывают скотчем, чтобы они уже располагались в виде готового изделия.
К верхним краям контактов помещаем соединительную пластину. Убедитесь, что пластина равномерно распределена по всей длине будущего сооружения.
Прижимаем электроды. Включаем ток и сварка должна заработать.
На каждой батарее делаем несколько точек — достаточно 2, чтобы фиксация была более надежной.

Управляющий орган удаляется от батареи и проверяется надежность схватки – один раз дергаем контакт рукой. Если он не оторвался, то конструкция соединена надежно.

Если используется аккумуляторная батарея от автомобиля, то работать нужно только в защитных перчатках. На электродах всегда будет постоянный ток. Именно поэтому работать нужно очень аккуратно, чтобы он не замкнулся на посторонних предметах или человеке.

Контактная (точечная) сварка для аккумуляторов, своими руками

Схема и из каких деталей состоит устройство

Точечную контактную сварку называют термомеханической.

Схема ее работы следующая:

Детали стыкуют в заданной позиции, плотно прижимают между электродами.
Подают электрический разряд.
В заданной точке заготовку нагревают до температуры плавления металла.

Контактный прибор собирают из б/у блоков, снять их можно с различных девайсов. Работает аппарат просто: конденсаторы заряжают до 30 В, на сварочной вилке растет потенциал. Нажимают кнопку «Пуск», расположенную на вилке. Чтобы сварить 2 металлических фрагмента, следует их плотно прижать друг к другу. После этого стартует процесс варки, во время которого температура материала многократно возрастает и становится достаточной, чтобы расплавить даже тугоплавкий металл.

Схема устройства точечной сварки.

Аппарат прост в устройстве и надежен, включает 2 блока:

контактный;
источник тока.

Рекомендуем к прочтению Как сделать аппарат для сварки из микроволновки

Еще важно знать 4 нюанса о конденсаторной сварке

Конденсаторная сварка

Для обеспечения надежной фиксации можно также использовать конденсаторную сварку. В качестве основы используем 6 конденсаторов 10000 мкФ на 35 Вольт. Ключами служат несколько тиристоров 70TPS12, они должны быть подключены параллельно.

Конденсатор заряжается при помощи повышающего преобразователя dc-dc от литий-ионного аккумулятора. Силу тока ограничивают резистором в 130 Ом. Заряд должен получиться с напряжением в 32 Вольт.

Заряд контролируют визуально — именно поэтому в схему добавляется несколько светодиодов. Расчётный начальный ток равняется 2000А, в том случае, если энергия, находящаяся в компенсаторах, равна 30 Дж.

Важно следить, чтобы в процессе сварки вся энергия перемещалась в точку сварки, а не на различные «визуальные эффекты» в виде искр. Такой недостаток можно наблюдать в случае, если пластина плохо прижата к электродам. В результате электрод обгорит, а пластина не сможет привариться. Используйте электроды из сплава хромовой бронзы.

Способы избежания ошибок

При работе с точечной сваркой новички нередко совершают ошибки, избежать их возможно, если учитывать следующие факторы:

При жестких режимах сварки недопустимо, чтобы возникали трещины, прожоги. Причина – слишком большая сила тока.
Вмятин от электродов не должны быть глубиной более 10%.
Не должно происходить выдавливание лишнего металла.
Недопустимо излишнее проваривание зоны обработки.
Чтобы не появлялись внутренние дефекты, параметры обработки остаются константными.
Если степень плавления недостаточна, то это формирует неправильное образование точки фиксации.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов.

Нужно ли использовать флюс?
– Нет, это лишнее.
Нужно ли надевать респираторы при работе?
– Дыма будет немного, и респираторы не нужны.
Может ли ток ударить человека при сварке автомобильным аккумулятором?
– Может, если не надеть перчатки.
Можно использовать обычную сварку для соединения АКБ?
– Нельзя, АКБ испортится от сильного тока.
Почему не подойдет пайка?
– Из-за большого нагрева.

Предъявляемые требования

Технология дифференцируется на мягкие и жесткие методы фиксации материала.

При мягком методе практикуют постепенный нагрев заготовки. На электродах значение тока около 100 А на 1 мм². В подобных случаях используется меньше энергии и мощности. При таких показателях хорошо обрабатывать высокопрочную сталь.

При жестких режимах используют большие кратковременные токи, например 300 А на 1 мм². Длительность контакта составляет 0,1-1,6 секунды. Давление электродов на 1 мм² возрастает до 8 кг. Для такой работы необходимы аппараты повышенной мощности.

Режим применяют для заготовок из меди, алюминия, высоколегированного металла.

Изготовление сварочного оборудования своими руками

Споттер из сварочного аппарата 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.

Трансформатор

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

Инструкция изготовления сварочного устройства

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

Инструкция по применению сварочной установки

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

Процесс сварки

Полуавтомат из инвертора своими руками

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

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.