Чем сварить аккумуляторы 18650

10

Точечная сварка для аккумуляторов 18650 своими руками за 5 шагов

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

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.

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.

1. Батарею нужно поставить на ровную поверхность, на контакты положить небольшую пластинку, соединяющую несколько ёмкостей в одну.
2. При сварке потребуется использовать несколько медных электродов, которые располагаются параллельно и прикладываются к пластине.
3. 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.

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.

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:

1. 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.
2. К верхним краям контактов помещаем соединительную пластину. Убедитесь, что пластина равномерно распределена по всей длине будущего сооружения.
3. Прижимаем электроды. Включаем ток и сварка должна заработать.
4. 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:

1. Детали стыкуют в заданной позиции, плотно прижимают между электродами.
2. Подают электрический разряд.
3. 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 Самодельный аппарат для точечной сварки

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:

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

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов.

1. Нужно ли использовать флюс?
   – Нет, это лишнее.
2. Нужно ли надевать респираторы при работе?
   – Дыма будет немного, и респираторы не нужны.
3. Может ли ток ударить человека при сварке автомобильным аккумулятором?
   – Может, если не надеть перчатки.
4. Можно использовать обычную сварку для соединения АКБ?
   – Нельзя, АКБ испортится от сильного тока.
5. 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.

Преимущества и недостатки

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

Преимущества точечной сварки:

1. Допустимо работать с самыми разными элементами (в т. ч. миниатюрными) из различных металлов.
2. Структура металла в точке фиксации не видоизменяется.
3. Высокая производительность (до 800 точек/мин.).
4. Возможность автоматизировать процесс.
5. 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.

Автономная сварка от аккумуляторов своими руками!

Сварочный аппарат использует достаточно низкое (десятки Вольт) напряжение и большой ток, чтобы создать дугу, которая, собственно и расплавляет металл. А что если использовать для этой цели не сетевое напряжение с громоздким трансформатором, а… аккумуляторы? Неожиданно, правда? Но тут нет ничего невозможного. Обычные аккумуляторы дают почти то же напряжение, которое нужно для сварки, только ниже – 12 Вольт.

Теоретически, можно получить дугу и от одного 12-вольтового аккумулятора, но она будет настолько короткая, что варить с её помощью – та ещё морока. Для надёжной и удобной работы понадобится три свинцовых аккумулятора на 12 Вольт, которые в сумме дадут 36 Вольт. Лучше всего взять автомобильные – их тока хватит даже на толстые электроды (4 мм), но можно использовать и батареи от бесперебойников или мотоциклетные. В этом случае придётся ограничиться тонкими электродами (не толще 2 мм), а сама сварка будет занимать больше времени.

Схема

Три 12-вольтовых аккумулятора соединены последовательно, чтобы получить достаточное для сварки напряжение 36 Вольт
Схема простая, но обратите внимание на следующие тонкости:

• все соединения должны быть очень хорошими, так как на низком напряжении сильно возрастает нагрев и потери при плохом контакте (лучше всего использовать токопроводящую пасту);
• сечение проводов между аккумуляторами и от аккумуляторов к зажимам не должно быть меньше 16 кв. мм (лучше – 25 квадрат), само собой, подойдёт только медь;
• к детали (то есть зажиму “масса”) подключается не минус, а плюс – соответственно, минус присоединяется к электроду, а сварку нужно производить “синими” электродами (например, МР-3С);
• если электрод залип, постарайтесь его отодрать, так как долгая работа в режиме короткого замыкания вредна для батарей – у них нет встроенной защиты (см. также ниже);
• для защиты батарей от перегрева при сильном “залипе”, включите между аккумуляторами короткий кусочек провода на 2,5 квадрата, лучше на винтовом зажиме, чтобы его можно было легко поменять: при сильной перегрузке он сгорит и не даст аккумуляторам перегреться.

Процедура сборки

Устройство для контактных сварочных работ довольно легко сделать из трансформатора от микроволновой печки или телевизора. Возьмите узел, с мощностью 180 Вт.

Важно! От вторички в трансформаторной установке надо полностью избавиться. Вы можете это осуществить, используя молоточек или болгарку. Верхушку обмотки надо спилить, а оставшуюся часть убрать из корпуса.

Вторичная обмотка выполняется с помощью плотного проводка для сварки. Чаще всего наматываются 3 трансформаторвитка. Этого точно хватит для того, чтобы увеличить силу тока до 300 Амп. И выполнить сварку. Необходимо выделить, что на выходе напряжение будет маленьким, примерно 2В, поэтому если комплектующие неожиданно соприкоснутся, они не повредятся. Для того чтобы произвести регулировку воздействия тока, нужно лишь нажать кнопочку и минуть лишние проблемы.

Как своими руками сделать точечную сварку для 18650

При переупаковке литий-ионных элементов типоразмера 18650 (при ремонте АКБ) или при создании новой батареи встает вопрос, каким способом соединить банки шинками. Обычно это делается одним из способов – точечной сваркой или пайкой. У каждого метода есть свои плюсы и минусы. Так при сварке создается очень локальный и очень кратковременный нагрев. Это положительно влияет на емкость батареи – во время процесса сепаратор не расплавляется. Минусом считается небольшая площадь пятна контакта, которая может ограничивать максимальный ток. В некоторых случаях (сборка батареи для ноутбука и т.п.) кратковременная высокая токоотдача не нужна, поэтому сварка считается предпочтительной. В других ситуациях выбор метода за пользователем.

Чем можно варить

Самый лучший вариант сварки для новых аккумуляторов 18650 – промышленный аппарат. Для большинства пользователей он не доступен, поэтому приходиться делать что-то свое.

Аккумулятором

Суть метода точечной сварки, как разновидности контактной сварки, состоит в быстром разогреве соединяемых металлических деталей проходящим через место сопряжения током. При этом выделяется большое количество тепла, которое расплавляет металл в точке контакта, а сжатие способствует диффузии расплавленных областей и образованию прочного соединения. Задача состоит в том, чтобы получить в месте сопряжения достаточно высокий ток. Такой ток можно получить от аккумулятора – например, токоотдача полностью заряженного автомобильного аккумулятора может составлять 700+ ампер. Но наибольший ток зависит от переходного сопротивления в месте прилегания свариваемых поверхностей, поэтому важно уделить внимание чистоте контактируемых граней. Также ток ограничивает сечение проводов, поэтому надо брать провода сечением не менее 10 кв.мм. (лучше 16 кв.мм.).

Никелевая лента.

Сначала надо подготовить шинки – их вырезают из никелевой ленты (точнее, лента изготовлена из никелированной стали). Дальше надо подключиться к аккумулятору – лучше сделать это с помощью штатных автомобильных зажимов. К ним надо подключить проводники соответствующего сечения. С обратной стороны можно сделать специальные наконечники, а можно не делать – не очень удобно, но не возникнет дополнительного переходного сопротивления.

Приварка шинки.

Варить надо в нескольких точках – обычно, в 3..5. По окончании процесса надо проверить качество соединения – подергать рукой. Шинка не должна отрываться.

Приваренная никелевая полоска.

Прибор из трансформатора

Если под рукой нет аккумулятора, можно сделать сварочный аппарат из понижающего трансформатора. Подойдет трансформатор габаритной мощностью 150..200 Вт. Это означает, что сечение центрального стержня сердечника должно быть 17…20 кв.мм. Надо удалить вторичную обмотку и намотать другую – 2..3 (можно 4) витка проводом соответствующего сечения. В интернете можно найти советы мотать вторичку кабелем от сварочного аппарата, но для приварки шинок к аккумуляторам достаточно проводника сечением (не толщиной!) 10..16 мм.

Неплохо для подобной цели подходят трансформаторы от неисправных СВЧ-печей, к тому же их можно купить по цене лома. В первую очередь надо удалить вторичную высоковольтную обмотку и выколотить шунты (они занимают место, которого и так немного, и несколько снижают мощность трансформатора).

Трансформатор от СВЧ-печи с удаленной вторичной обмоткой и выколоченными шунтами.

В освободившееся место надо уложить не менее трех витков провода. Если взять проводник сечением 16 кв.мм, можно постараться, и уложить 4 витка.

Укладка вторичной обмотки.

Выведенные концы обмотки можно снабдить наконечниками. Крепить их надо обжимом, а не пайкой – при нагреве припой может потечь.

Выводы вторичной обмотки с кабельными наконечниками.

Чтобы управлять током и длительностью импульса, потребуется модуль NY-D01, а для его питания – маленький трансформатор с выходным напряжением 9..12 VAC. Все это надо подключить согласно схеме, приложенной к плате, и упрятать в подходящий корпус.

Плата контроллера NY-D01.

После окончательно сборки можно опробовать аппарат. Возможно, придется подобрать параметры сварки для получения оптимального результата.

Приварка шинок с помощью самодельного аппарата.

Конструкция трансформатора от СВЧ-печи такова, что он ощутимо греется даже на холостом ходу. Нельзя держать первичную обмотку под напряжением сети дольше получаса.

Самоделка из конденсаторов

Если нет трансформатора достаточной мощности, можно пробовать применить батарею из оксидных конденсаторов. Конденсатор имеет свойство накапливать энергию в течение относительно длительного времени, а потом почти мгновенно отдавать ее. Можно собрать батарею достаточной емкости из оксидников, зарядить ее от любого имеющегося источника напряжения, и разряжать на контакты сварочного устройства.

Принцип действия сварочного устройства на конденсаторах.

Сопротивление R зависит от наибольшего тока источника. Его можно рассчитать по формуле R=U/Imax, где:

• U – напряжение источника;
• Imax – наибольший отдаваемый ток.

Так, если есть 12-вольтовый источник с наибольшим током в пол ампера, то резистор должен быть 24 Ома и его мощность должна составлять U*I=6 ватт. Можно ставить резистор и с меньшей мощностью – расчеты показывают, что батарея в 100 000 мкФ полностью зарядится за 12 секунд, причем наибольший ток будет идти только в первый момент, потом он падает по экспоненциальному закону. Резистор даже меньшей мощности сгореть не успеет.

Начальный ток зависит от напряжения, до которого заряжены конденсаторы, а длительность тока разряда (а, следовательно, энергия, передаваемая к месту сварки), зависит от емкости батареи. Ее выбирают по необходимости – насколько массивными окажутся свариваемые детали, насколько сложно их прогреть.

Конденсаторы должны с запасом выдерживать рабочее напряжение. Так, для 12-вольтового источника надо применять емкости не менее, чем на 16 вольт.

Готовые аппараты с Китая

Если нет желания заниматься самоделками, можно прибегнуть к помощи торговых интернет-площадок Юго-Восточной Азии. Существует два варианта решения проблемы:

• подобрать готовые сборки из батарей типоразмера 18650 (если предстоит разовая работа);
• купить готовый аппарат для точечной сварки (если подходящую сборку найти не удалось или предстоят масштабные работы).

В ценах 2021 года такое устройство обойдется от 1200 до 5000 рублей.

5000 W

Сварочный аппарат 5000 W.

Китайцы заморачиваться с названием не стали, и назвали этот аппарат просто – 5000 W. Он предназначен для приварки ленты толщиной 0,1 или 0,15 мм. Сварочный ток регулируется. Производитель обещает высокое качество соединения и красивый шов. Многочисленные положительные отзывы оставляют надежду, что это так.

Сварка с помощью аппарата 5000 W.

BTL-02

Также неплохую репутацию имеет аппарат BTL-02.

Сварочный аппарат BTL-02.

Работает от аккумуляторов, заявленный наибольший ток – 1,1 кА. Варит никелированную сталь толщиной до 0,2 мм. Имеет защиту от сверхтока, перезаряда АКБ и т.д. Имеет 30 градаций настройки сварочного тока и 25 градаций настройки времени импульса. Декларируется, что электроды служат до 50 000 сварок. Потом их можно заменить.

LC-DB1

Устройство LC-DB1.

Этот аппарат относится к классу «ручек». Продавцы тщательно скрывают его технические характеристики, делая упор в описании на дизайн в стиле HighEnd и возможность работы в режиме Split – электроды разъединяются, их можно держать двумя руками на удобном расстоянии.

Разделение электродов.

Все, что удалось найти — что аппарат предназначен для приварки никелевых полосок к аккумуляторам 18650. Зато цена – одна из самых низких. Решение о приобретении – за потенциальным покупателем.

Технология сварки и советы по соединению банок между собой

Как известно, контактная сварка состоит из двух операций:

• плотное сжатие заготовок;
• разогрев места контакта мощным импульсом тока.

Для прижатия соединяемых поверхностей во многих аппаратах применяются специальные струбцины. При сварке ячеек АКБ они не нужны – аккумулятор достаточно хрупкий предмет, не надо превышать усилие одной человеческой руки, чтобы не сломать банку. Возможно, для каждой ленты и даже для каждого типа аккумуляторов (корпуса делают из разного металла) придется подобрать параметры сварки. Ориентироваться надо на следующие цифры:

• минимальный ток – 500 А (если меньше, качество соединения страдает);
• максимальный ток – 1000 А (если больше, начинают обгорать электроды);
• длительность импульса – 15..20 мс.

По окончании процесса надо опробовать качество получившегося шва. Прочность должна быть такой, что рукой оторвать шинку от аккумулятора невозможно.

Для наглядности рекомендуем серию тематических видео.

Контактная сварка является надежным и щадящим методом соединения элементов 18650 в батарею. Очень важно освоить технологию, подобрать режимы, и тогда АКБ прослужит долго.

Можно ли паять аккумуляторы 18650? Как их лучше соединить?

Когда дело доходит до переделки аккумулятора на 18650 (у шуруповёрта с Ni-Cd/Ni-MH или бытового накопителя по типу Tesla Powerwall), то многие руководства и инструкции умалчивают о способах соединения элементов питания: пайка, сварка или что-то ещё?

Для долговечности и даже безопасности годятся далеко не все варианты соединений 18650.

Обновлено 04.02.2021. Предлагаем рассмотреть правильные варианты соединения 18650 и допустимые с упором на реальные последствия и инженерное понимание процессов. Благодарим вас за отклик в комментариях здесь и в «Я.Дзен» — мы обновили статью с учётом вашего опыта.

Можно ли паять аккумуляторы 18650?

Нельзя! Это неправильный подход. «Но если очень осторожно, то можно», — таков подход в DIY-сообществах. В чём же загвоздка, чего следует опасаться?

При соединении аккумуляторов 18650 в состав большой батареи (от ноутбуков до транспортных средств) ставится задача обеспечить надёжный контакт без потерь, устойчивый к внешним воздействиям (ударным, температурным и так далее — в зависимости от целей применения). Одним из вариантов многие любители DIY-поделок рассматривают пайку.

Литий-ионные аккумуляторы (18650 и любые другие Li-Ion) при нагреве от паяльной станции (и даже маломощного паяльника) разрушаются в своей структуре и безвозвратно теряют ёмкость!

То есть паять аккумуляторы 18650 не следует без крайней необходимости. Либо вам придётся мириться с изменением химического состава и ухудшением характеристик.

Кроме того, место соединения с помощью пайки ненадёжно в случае перегрева элемента питания. Метод непрактичен и для компактной сборки из-за случайных форм припоя и уязвимости перед внешним воздействием.

Чем пользуются профессионалы, чтобы правильно соединить 18650?

Добиться надёжности и безопасности в сборке батареи из нескольких элементов питания можно профессиональными методами. Есть также непопулярные подходы, которые также доказали свою практичность и безопасность. Приведём полный список.

Как правильно соединить аккумуляторы 18650:

• • контактной сваркой (точечной);
• • с помощью фабричных держателей (холдеров — см.ниже);
• • магнитами из неодима (мощные вечные магниты);
• • склейкой;
• • жидким пластиком.

Профессионалы используют единственный самый безотказный метод точечной сварки 18650 — этот способ рекомендуется и для промышленной сборки изделий, и для любительской DIY, и для сервисного ремонта потребительских изделий. Пример бюджетной точечной сварки для домашних условий в деталях разбирался на Geektimes.

В DIY-сообществах популярны магниты из редкоземельного неодимового сплава, которые крепко прижимают контакты и позволяют быстро конструировать временные или небольшие бытовые изделия. Для долгосрочных и компактных проектов лучше всего подходит жидкий пластик или даже клей.

Чтобы быстро собрать батарейный блок из нескольких аккумуляторов 18650 можно купить холдеры с пластмассовым корпусом на Aliexpress. Стоят всего 60 рублей на соединение пары 18650, в них уже заготовлены прижимные заводские контакты, которые в соединениях не греются. Для ручной пайки без боязни перегрева литий-ионных элементов питания очень удобны и компактны в поделках.

Некоторые любители именно паяют 18650 — как это сделать безопасно?

Принципами любительской пайки 18650 с нами поделился Сергей Андреев на основе личного успешного опыта сборки батарей в ноутбуки и шуруповёрты. Суть метода сводится к максимально быстрому (почти мгновенному) локальному нагреву, как во время контактной сварки.

Особенности любительской пайки 18650:

• 1. важна масса жала, а не его мощность и теплопроводность;
• 2. пайка выполняется одним быстрым (секундным) касанием;
• 3. паяльные станции на жалах T12, T13 или 900м не подходят (слишком долго);
• 4. успешный опыт с припоем ПОС-61;
• 5. для пайки 18650 подходит никелевая лента с Aliexpress (200 рублей);
• 6. из опыта можно использовать медную ленту из старых отечественных контакторов;
• 7. сплав ВУДА не рекомендуется — в шуруповёртах зафиксированы случаи распайки под нагрузкой, в ноутбуках в целом «живёт»;
• 8. методика пайки сплавом Розе не подходит тем более.

Мы получали сообщения о предложении паять 18650 сплавом Розе. Это недолговечно и чревато проблемами в дальнейшей эксплуатации. Хотя температура плавления всего 99-101°C и привлекает многих мастеров.

Ещё в комментариях предлагали пайку припоем ПОС-40 с использованием ацетил-салициловой кислоты. Этот подход может привести к реальному перегреву и потери ёмкости аккумулятора. Небезопасно.

Помните использовать перегретые 18650 и с дефектным клапаном выпуска газов крайне опасно — вы рискуете жизнями тех, кто будет ими пользоваться!

Кроме того, если температурный скачок был в области плюсового вывода, то расплавляется предохранительный клапан (CID). Он выполнен из полимерного материала и выдерживает не более 120°C. Этот момент справедливо отмечен монтажниками в комментариях.

С учётом всего вышесказанного мы рекомендуем не пользоваться любительскими методами. Советуем выбирать профессиональную контактную сварку аккумуляторов 18650. Так вы избежите опасных инцидентов из-за некачественного соединения в батарейных блоках.

Напишите о вашем собственном опыте пайки 18650 в комментарии или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.

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

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: