Оборудование для точечной сварки аккумуляторов

Оборудование для точечной сварки аккумуляторов

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:

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



Выбираем аппарат для точечной сварки аккумуляторов с AliExpress

С недавнего времени аппараты точечной сварки стали вполне доступны по цене. И многие самодельщики и не только, покупают их для сварки аккумуляторов. (хотя если быть точным, то многие самодельщики делают эти аппараты самостоятельно из трансформаторов и контроллеров) Я лично тоже не обошел данную тему стороной, и купил себе аппарат для точечной сварки. Небольшой, не сильно мощный, с встроенным аккумулятором. Мне его для нечастой и некрупной работы хватает (варю иногда литий в сборки).

Ниже я приведу несколько интересных моделей сварочных аппаратов, отсортированных по цене/качество/популярность которые на мой взгляд интересны к покупке. Но естественно данная статья подборка носит больше рекомендательный характер, и нужна прежде всего для отбора по критериям подходящих аппаратов. Я не говорю, что нужно покупать именно тот или иной сварочник, я просто показываю, какие варианты существуют, для того чтобы вам было проще выбрать нужный для вас.

Mini Spot Welder

Это небольшой компактный сварочный аппарат, который можно питать от 9-12в. Он подойдет для сварки небольших сборок, тонкой никелевой лентой. Для разовых работ сгодится более чем, или для срочной работы в поле, вдали от розетки. Для серьёзной работы конечно же у него не хватит мощности. Цена, кстати, у него очень приятная.

Сварочный аппарат BIFRC

Еще один вариант сварочного аппарата без привязки к розетке. Это также маломощный прибор, но для небольших работ его хватит. Плюсом является то, что это уже готовый к работе аппарат. У него есть встроенная батарея на 5500мАч, которую можно заряжать через порт Type-C от любого USB источника. Заявленная мощность 4,2 V Макс 650A, что хватит примерно для сварки ленты около 0.1-0.15мм.

Конденсаторный сварочный аппарат

Этот аппарат интересен конечно же тем, что работает на от аккумуляторов, а от конденсаторов. У такого решения есть свои очевидные плюсы: быстрая зарядка, нет деградации элементов питания, хорошая мощность. Но минусом будет цена, так как хорошие конденсаторы стоят дорого. У лота очень хорошие отзывы. Данный сварочный аппарат судя по характеристикам и отзывам, спокойно варит никелевую полосу толщиной до 0.15мм

Плата управления для точечной сварки

Это вариант для самодельщиков. Тут нужно добавить источник питания и трансформатор. Зато на базе такой платы управления можно собрать мощный сварочный аппарат, способный варить ленты толщиной более 0.2мм. Данный лот имеет большое количество заказов и очень много отзывов, из которых можно подчерпнуть много полезной информации о том, какие сборки делают разные люди.

Сварочный аппарат в виде ручки

Довольно интересное и удобное решение. Сварочный аппарат в виде ручки. Помещается в руке, не занимает много места, компактный. При этом заявлено что в этой сварочной ручке имеется встроенный аккумулятор ёмкостью 7000мАч. Заряжать который можно через порт Type-C от любого USB источника. В характеристиках указано что максимальная толщина сварочной ленты до 0.2мм

Сварочный аппарат Sunko 737B

Этот сварочник уже ближе к промышленным вариантам. Подходит для сварки батарей лентой до 0.2мм и поддерживает высокую нагрузку и большой объём работы. Такие сварочные аппараты подходят для тех, кто варит много и занимается сборкой аккумуляторов, хотя по ценовому сегменту и мощности, это всё еще бюджетная модель начального уровня.

Источник

Как производится точечная сварка аккумуляторов

Содержание

1. Особенности
2. Преимущества и недостатки точечной сварки для аккумуляторов
3. Устройство и принцип работы
4. Этапы изготовления
5. Вариант аппарата из автомобильного аккумулятора
6. Проверка качества работы самодельного аппарата

Точечная сварка для аккумуляторов своими руками – процесс несложный и вполне реальный для выполнения самостоятельно – своими руками. Разберемся с его сутью и технологией исполнения.

Нагревание соединяемых деталей – главный принцип контактной сварки. Такого рода тепловое воздействие вовсю используется в ремонтах аккумуляторов. Ремонт можно проводить с помощью специальных аппаратов из магазина, а можно применять аппарат, сделанный своими руками.

Особенности

По качеству работы контактная точечная сварка для аккумуляторов своими руками не может сравниться с заводскими вариантами. Но если вести речь о домашних нуждах и кустарных мастерских, то такая бюджетная опция вполне приемлема по многим параметрам.

Чаще всего контактный способ применяется для соединения клемм на аккумуляторах. Следует отметить, что контактная сварка для аккумуляторов становится популярнее и популярнее.

Для аппаратов, которые будут использоваться в домашнем обиходе, будет вполне достаточно скромных технических характеристик: ведь функция таких аппаратов – крепление клемм, то есть маленьких металлических пластинок. Приемлемые параметры – ток в пределах 400 – 1200 А и время воздействия импульса в пределах 450 миллисекунд.

Преимущества и недостатки точечной сварки для аккумуляторов

• отличная «бюджетность» – низкая себестоимость аппарата;
• доступность ресурсов и расходных материалов, простота самого устройства;
• понятность и доступность параметров аппарата;
• возможность контроля и регулирования технических параметров;
• низкая потребляемая электрическая энергия;
• возможность соединять тонколистовой материал.

• не очень эффективная защита от внешних воздействий;
• регулирование параметров работы аппарата нельзя назвать тонким и точным;
• проигрыш аппарата по параметрам заводским вариантам.

Устройство и принцип работы

В общем устройстве аппарата точечной сварки аккумуляторов своими руками присутствуют две части: механическая и электрическая. В механической части электроды проводят электричество, элементы для сжатия оказывают давление на заготовки. В заводских устройствах применяется гидравлика, но в домашних условиях все действия чисто механические.

В электрической части главный элемент – сварочный трансформатор, который связан с системой подачи электроэнергии и прерывателем первичной цепи. В этой части могут присутствовать элементы сложной электроники, но это касается лишь заводских моделей, в самодельных аппаратах такого нет.

Принцип действия аппарата для точечной сварки достаточно простой. Он основан на действии тепловой энергии. Вот как это происходит: электрический ток подается на электроды, которые находятся в тесном контакте с металлическими деталями.

В области образования сварочного ядра в месте соединения электроды подвергаются механическому воздействию и плотно прижимаются к свариваемым заготовкам. При поступлении тока детали нагреваются и привариваются друг к другу.

Этапы изготовления

Сварка аккумуляторов своими руками требует соблюдения важнейших правил: прежде всего это ювелирная тщательность исполнения каждого шага.

Этапы производства аппарата следующие:

1. Обновление конструкции старого трансформатора за счет удаления вторичной обмотки. Удаление можно произвести с помощью болгарки или обыкновенного молотка. Верхнюю часть обмотки лучше всего спилить, а оставшуюся часть обмотки можно попросту выломать или выбить из корпуса трансформатора. Последующее склеивание частей сердечника – дело непростое, сначала придется хорошенько все очистить.
2. После тщательной очистки нужно освободить паз, в который следует намотать новую вторичную обмотку. Эту обмотку лучше и проще всего соорудить из сварочного кабеля большой толщины. Даже четыре витка такой обмотки дают отличный показатель в 5 В. Если взять это значение за основу, легко рассчитать все необходимые условия. Чем длиннее сварочный кабель, тем ниже производительность всей конструкции аппарата. Кроме того, с длиной кабеля снижается также и надежность агрегата.
3. Теперь всю обновленную конструкцию сварочного трансформатора нужно прикрепить к основе с помощью саморезов. Если уголки прикручиваются к трансформатору с двух противоположных сторон, то основание крепится к нижнему бруску так, чтобы этот брусок был отдален от трансформатора на два сантиметра. Брусок также может быть установлен во второй части клещей. В этом случае и прикручивание, и остальные манипуляции будут значительно проще. Брус станет играть роль рычага, с помощью которого можно получить дополнительное сжатие соединяемых поверхностей.
4. Электроды нужно закрепить в точности друг напротив друга, чтобы спаять вместе. Если все сделать точно, в дальнейшем не будет происходить никакого окисления.
5. Соединение спаянных электродов с проводами. Пайка в данном случае нецелесообразна, так как такая мера будет излишней предосторожностью. Если электроды припаять, во время процесса сварки придется часто удалять напаянные части и вместо них припаивать новые.
6. Очень важным является правильное расположение выключателя: нужно, чтобы он находился рядом с клещами и с левой стороны корпуса аппарата. Такая локализация объясняется особенностями процесса сварки. Перед ней заготовки сжимаются друг с другом самым плотным образом, после чего на секунду включается тумблер. Спаивание происходит вследствие немедленного импульса. Тумблер выключается, так как если держать аппарат долго включенным, есть риск пережигания детали.

Источник

Аппарат точечной сварки аккумуляторов

Появилась необходимость произвести сварку аккумуляторов 18650. Почему сварить, а не спаять? Да потому что пайка не безопасна для аккумуляторов. Пайкой может повредиться пластиковый изолятор, и в результате произойдет короткое замыкание. Сваркой же высокой температура достигается на очень короткий промежуток времени, которого просто недостаточно для нагрева аккумулятора.

Поиск по интернету готовых решений привел меня к довольно недорогим вариантам, правда только с доставкой из Китая. Поэтому, было приятно решение собрать его самостоятельно. Тем более, что «заводские» аппараты точечной сварки используют некоторые основные комплектующие самоделок, а именно трансформатор от микроволновки. Да, да, именно он нам и пригодится в первую очередь.

Список необходимых компонентов сварочного аппарата аккумуляторов.
1. Трансформатор от микроволновой печи.
2. Плата Arduino (UNO, nano, micro и т.д.).
3. 5 клавиш — 4 для настройки и 1 для сварки.
4. Индикатор 2402, или 1602, или еще какой02.
5. 3 метра провода ПуГВ 1х25.
6. 1 метр провода ПуГВ 1х25. (чтобы вас не запутать)
7. 4 медных луженые кабельных наконечников типа КВТ25-10.
8. 2 медных луженых кабельных наконечников типа SC70.
9. Термоусадка с диаметром 25 мм — 1 метр.
10. Немного термоусадки 12 мм.
11. Термоусадка 8 мм — 3 метра.
12. Монтажная плата — 1 шт.
13. Резистор 820 Ом 1 Вт — 1 шт.
14. Резистор 360 Ом 1 Вт — 2 шт.
15. Резистор 12 Ом 2 Вт — 1 шт.
16. Резистор 10 кОм — 5 шт.
17. Конденсатор 0.1 мкФ 600 В — 1 шт.
18. Симистор BTA41-600 — 1 шт.
19. Опторазвязка MOC3062 — 1 шт.
20. Клемма винтовая двухконтактная — 2 шт.
По компонентам вроде бы все. Но можно заказать готовый модуль платы управления сварочником.

Процесс переделки трансформатора.
Удаляем вторичную обмотку. Она будет состоять из более тонкого провода, и количество ее витков будет велико. Рекомендую срезать ее с одной стороны. После того как обрезали, выбиваем по очереди из каждой части. Процесс не быстрый. Так же нужно будет выбить разделяющие обмотки пластины, которые проклеены.

Источник

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.

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.

Источник