Сварка аккумуляторов своими руками

Зачем платить приличные деньги за ремонт аккумуляторной батареи на станции технического обслуживания, если вполне реальна и доступна сварка аккумуляторов своими руками. Исполнителю данного процесса нужно всего лишь разобраться, какое оборудование использовать, и ознакомиться с каждым этапом работы.

Нужно внимательно изучить схему и расставить акценты для профессионального выполнения точечной сварки. Каждый компонент способен повлиять на протекание сварочного процесса.

Как работает контактная сварка

Благодаря термическому процессу, который провоцируется электричеством и генерируется на электродах, выполненных из специальных сплавов, происходит соединение элементов. Так что электрический ток становится важнейшим компонентом для сваривания металлических единиц, входящих в состав конструкции или аккумуляторной батареи.

Подобная работа может быть произведена своими руками, но при этом особое внимание необходимо уделять качеству контактов, которые будут задействованы в контактной сварке. Электроды не должны быть:

• Окисленными,
• Загрязненными,
• С повышенной шероховатостью.

И сварочный аппарат, который будет задействован в процедуре, должен иметь оптимальную мощность, чтобы соединение состоялось.

Конструкция прибора для точечной сварки

Чтобы сварка аккумуляторов своими руками получилась на достойном уровне, предстоит воспользоваться устройством для намагничивания монтажного инструмента. А для электродов потребуется листовая медь, которая лучше всего пропускает электрический ток.

Если у вас имеется медная шина, обладающая толщиной 10 миллиметров, она вполне подойдет. Когда контакты будут готовы, нужно воспользоваться паяльником и припаять электрический провод 16 квадратных мм.

В составе прибора еще будет тиристор, а электричество будет подаваться с ЛАТР. Рекомендуется предусмотреть регулировку, чтобы контролировать поступающее напряжение. Конденсаторы должны быть спаяны между собой медными проводами с большим сечением.

Для уменьшения нагрузки нужно интегрировать в схему конденсатор четырех пленочный, имеющий мощность 63 Вт. Основной конденсатор может иметь 600 тысяч мкФ, и все будет зависеть от конкретной схемы и особенностей устройства.

Технологический процесс

Важный показатель, которым должна обладать сварка аккумуляторов своими руками. Это продолжительность импульса, который может длиться до 0,1 секунды. Когда действует данный импульс, происходит расплавление металла в одной точке, где контактируют между собой медные электроды.

Но на этом процесс не заканчивается, потому что необходимо некоторое время, чтобы свариваемый металл остыл, и произошла кристаллизация.

Таким образом, обеспечивается прочность соединения, и под разными воздействиями его сложно разрушить. Чтобы процедура точечной сварки соответствовала технологии, необходимо образование уплотняющего пояса, тогда расплавленный металл будет сохраняться в зоне импульса.

Нужно правильно рассчитывать время сварочного процесса, и тогда есть возможность получить оптимальный результат.

Для обеспечения качественного сварного шва, важна предварительная подготовка свариваемых деталей, иначе масляные пленки и загрязнения способны негативно сказаться на прочности. Если металлический лист имеет толщину 1 мм, достаточно пользоваться конденсаторной сваркой. Такой источник электрического импульса подойдет для сваривания небольших элементов.

Обеспечивается механическая прочность и автоматизация сварочных процессов. Но есть и негативные стороны в контактной сварке, которые заключаются в недостаточной герметичности в швах, получаемых подобным способом.

Элементы сварочного аппарата для точечной сварки

Чтобы сварить аккумуляторную батарею собственными силами, потребуется ЛАТР, фанера, толстый медный провод, а также медные трубки с тонкими стенками. Корпус монтируется из фанерных листов. Для начала нужно разобрать ЛАТР, то есть освободить трансформатор и перенести его в фанерный корпус. Нужно воспользоваться трансформаторной обмоткой, чтобы поставлять электрический ток.

Но еще потребуется вторичная обмотка, для которой применяется медный провод с большим сечением. Достаточно пяти витков, чтобы вторичная обмотка получилась эффективной. Напряжение с такой обмоткой получается всего 5 Вольт, при этом остается повышенной сила тока.

Когда создается импульс с такими показателями, свариваемые элементы надежно соединяются. Также потребуется педаль, с помощью которой будет подаваться, и прерываться импульс.

---

Поделитесь со своими друзьями в соцсетях ссылкой на этот материал (нажмите на иконки):

Сварка для аккумуляторов своими руками: особенности процесса

Почему она популярна

? Точечная сварка для аккумуляторов своими руками – процесс несложный и вполне реальный для выполнения своими руками. Ее суть и технология вполне понятны и подвластны начинающему мастеру.

В чем особенности метода? Нагревание соединяемых деталей – главный принцип контактной сварки. Такого рода тепловое воздействие осуществляется с помощью специального аппарата или самодельного агрегата. 

СОДЕРЖАНИЕ

• Особенности точечной сварки
• Зачем нужна сварка для аккумуляторов
• Опасность пайки для аккумуляторов
• Сварка аккумуляторов самой аккумуляторной батареей
• Сварка аккумуляторов в домашних условиях
• Сварка для аккумуляторов из трансформатора
• Испытание самодельного аппарата

Особенности точечной сварки

Область применения точечной сварки достаточно широка, и такую мини-сварку, например, для аккумуляторов своими руками выполняют многие домашние мастера. Широкое распространение в быту этого метода связано с простотой процесса, позволяющего без специальных навыков и с минимумом оборудования соединить металлические детали. К тому же сам аппарат можно сделать самостоятельно.

Технология сварки зависит от вида металла, толщины заготовок, но в целом алгоритм работ один и тот же и включает следующие этапы:

1. Предварительная подготовка. Места сварки на соединяемых деталях зачистить от лака, краски, которые являются изоляторами.
2. Фиксация деталей. Соединяемые элементы зажимают клещами – таким образом обеспечивается токопроводность участков между контактами.
3. Подача электрических импульсов на заготовки (используется постоянный или переменный ток). Для нагрева деталей большой толщины понадобится больше времени.
4. Снижение силы, с которой клещи давят на соединяемые элементы (этот шаг актуален при использовании автоматических сварочных агрегатов). Таким образом исключается риск выдавливания расплавленного материала.
5. Прекращение подачи тока на электроды, как только металл достаточно разогреется и покраснеет.
6. Финальным шагом будет проковка, которая заключается в том, что детали плотно прижимают друг к другу, пока металл остывает. При этом материал сплавляется и образуется прочный шов.

Читайте также: «Электродуговая сварка»

С учетом вида свариваемого металла устанавливают настройки оборудования. При этом на качество соединения деталей повлияет каждый параметр и этап процедуры – начиная от технологии и режимов и до силы сжатия деталей.

Зачем нужна сварка для аккумуляторов

Сегодня в быту используется большое количество приборов и инструментов, имеющих автономное питание. На аккумуляторах работают ноутбуки, шуруповерты, садовые пилы, скутеры, пылесосы – список можно продолжать еще долго. В производстве аккумуляторов все время что-то совершенствуется, возникают новые технологии и материалы. Распространенные совсем недавно Ni-Сd элементы заменяются имеющими повышенную емкостью Li-ion.

Аккумуляторные батареи состоят из соединенных между собой отдельных элементов. Если батарея перестает работать или теряет мощность, то часто достаточно заменить один или несколько вышедших из строя элементов. В этом случае выручит сварка для Li-ion аккумуляторов, которую несложно сделать своими руками. Пайка здесь не подойдет, потому что при ней неизбежно нагревается контроллер, расположенный в верхней части (служит для предотвращения перезарядки). А повышение температуры выведет его из строя.

Отдельные элементы в батарее соединяются друг с другом проводами, которые, в свою очередь, крепятся к поверхности методом контактной сварки. Причем продолжительность воздействия составляет всего секунду.

Читайте также: «Прямая и обратная полярность при сварке: как правильно выбирать»

Продаются готовые специальные сварочные аппараты для контактной сварки. Но можно сделать их своими руками и использовать для ремонта аккумуляторов. Аппараты точечной сварки в большом количестве представлены в интернет-магазинах, в том числе специализирующихся на торговле сварочным оборудованием.

Опасность пайки для аккумуляторов

Как уже говорилось выше, литий-ионным аккумуляторам противопоказана пайка, так как они теряют емкость и даже могут стать небезопасны после этого. Поэтому единственный выход – сварка, особенно для аккумуляторов 18650. Ремонтируя их своими руками, надо иметь в виду особенности конструкции. Дело в пластмассовом предохранительном клапане, имеющемся на плюсовом полюсе. При температуре выше 120 градусов он просто расплавится.

Если нет возможности выполнить сварку литиевых аккумуляторов, но ремонт хотите сделать своими руками, можно очень осторожно попробовать спаять. В ходе работы обязательно соблюдаются следующие условия:

• предельная осторожность, важно отлично владеть навыками пайки, делать это очень быстро;
• паяльник мощностью не менее 80 Вт;
• легкоплавкий припой;
• контакт с аккумулятором должен быть не более двух секунд.

Сварка аккумуляторов самой аккумуляторной батареей 

Проще всего при сварке аккумуляторов воспользоваться в качестве источника аккумуляторной батареей. Понадобится набор проводов, приспособлений и инструментов. Расскажем, как осуществляется контактная сварка для аккумуляторов своими руками, схема собирается из следующих деталей:

• какой-либо аккумулятор, например, 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.

Если почти ничего нет из материалов, все равно можно сделать простейшую самодельную точечную сварку для аккумуляторов своими руками, чтобы приварить пластину из никеля к батарее. Для этого понадобятся провода для зарядки, отрезок монолитного провода и изолента.

Берем два провода – это наши электроды. Нужно зачистить их концы, выровнять и закрепить в одной плоскости при помощи изоленты таким образом, чтобы между ними было расстояние 2-3 мм. Оставшиеся концы проводов присоединяют с помощью зажимов к кабелю для зарядки, который подключен к клеммам рабочего аккумулятора. Полярность при этом может быть любой.

Читайте также: «Электродуговая сварка»

У вас получилось простейшее устройство, которое позволит приварить металлическую пластинку. Теперь накладываем никелевую ленту на литиевый аккумулятор и прижимаем к ней концы проволоки – электроды. Поскольку на них подается напряжение, такой контакт приведет к короткому замыканию. В итоге в месте воздействия металл расплавится. Здесь надо контролировать время контакта, чтобы не прожечь пластину.

Сварка аккумуляторов в домашних условиях

При желании выполнить сварку для аккумуляторов своими руками дома можно усовершенствовать процесс, добавив дополнительные элементы. К рабочему аккумулятору посредством зажимов подключают многожильный силовой провод, другие концы которого соединяют с нормально-разомкнутым контактом реле и жалом паяльника.

Другое жало надо соединить со вторым контактом реле. Таким образом, если замкнуть контакты реле, напряжение от аккумулятора будет поступать на жала паяльников, которые играют роль электродов.

Такая схема – вариант конденсаторной сварки для аккумуляторов, реализуемой своими руками в домашних условиях. Реле управляется посредством последовательно подключенных конденсатора большой емкости и резистора и переключателя. Один вывод конденсатора присоединяется к батарее. Общий вывод переключателя подключается к резистору.

Когда переключатель замкнут на аккумулятор (исходное состояние), происходит зарядка конденсатора. Один контакт обмотки реле подключается к выводу емкости, соединенной с аккумулятором, а второй подсоединяется к свободному выводу переключателя. Во включенном состоянии ток от конденсатора подается на обмотку реле. То есть при замкнутой цепи происходит разрядка аккумулятора, а на электроды подается напряжение.

Читайте также: «Длина сварного шва»

Чтобы выполнить сварку аккумуляторов своими руками, надо никелевую соединительную ленту положить на элемент, прижать к ней два жала и перевести переключатель во включенное состояние. Реле замкнет контакты, на электроды будет поступать напряжение. Никелевая пластина нужна для того, чтобы появилось короткое замыкание – именно оно создает условия для расплавления металла на участке между электродами. Таким образом и осуществляется сварка.

Процесс можно регулировать при помощи резистора, который влияет на время управляющего импульса. Обычно приходится опытным путем подбирать длительность воздействия при изменении исходных параметров – напряжения рабочего аккумулятора и толщины соединяемых элементов.

Сварка для аккумуляторов из трансформатора

Самодельную точечную сварку для аккумуляторов можно сделать своими руками из трансформатора. Кроме того, она подходит и для соединения других металлических деталей малой толщины. Чтобы соединить аккумуляторы, подойдет трансформатор на 300-500 Вт, в более сильном оборудовании нет необходимости. Единственное, что потребуется, так это возможность перемотать вторичную обмотку.

Необходимые параметры первичной обмотки – 220 В, 50 Гц. Вторичная обмотка выполняется из трех-четырех витков изолированного медного провода большого диаметра. Практичнее собранную схему для точечной сварки уложить в корпус. Его несложно сделать из фанеры, а лучше из оргстекла. Объема корпуса должно быть достаточно для размещения не только основных элементов – трансформатора, переключателя, электродов, но и всех соединительных проводов.

Для крепления рычага с электродами используют стойки из алюминиевого уголка, которые саморезами прикручены к основе корпуса. Рычаг делают такой длины, чтобы зафиксированные на нем электроды касались рабочей площадки основания прибора. Сами электроды делают толщиной 3-5 мм. Нужно их концы заострить и расположить на одной линии.

Для соединения вторичной обмотки трансформатора и электродов используют многожильный медный провод. Его сечение должно быть равным или больше, чем у электродов. Детали схемы располагаются так, чтобы длина проводов от вторичной обмотки до рабочей части была как можно меньше. При соединении проводов нежелательно использовать скрутки, чтобы уменьшить сопротивления цепи. Лучшим решением будет пайка или клеммные колодки с винтами.

Место для установки рабочей кнопки выбирают на одном из выводов вторичной обмотки. На рычаге и кнопке закрепляют пружины – это позволит им быстро вернуться в начальное положение.

Читайте также: «Термическая сварка»

Продолжительность сварочного импульса можно регулировать. Для этого надо заменить кнопку в схеме на тиристор или силовое реле, управляемое RC-цепью. При этом надо обратить внимание на параметры других элементов: потребуется переменный резистор и конденсатор большой емкости, чтобы была возможность менять продолжительность импульса в диапазоне от сотен до десятков миллисекунд.

Можно сделать контактную сварку для аккумуляторов своими руками по любой схеме из множества имеющихся в разных источниках. Обычно основываются на наличии доступных комплектующих и задачах. К тому же любую схему можно в дальнейшем докрутить, повысить ее функциональность и удобство. Но при этом принцип работы все равно останется тем же самым.

Испытание самодельного аппарата

Если вы сделали сварку для аккумуляторов своими руками, обязательно надо проверить работоспособность устройства. Ниже описан алгоритм испытаний, который позволит сделать все правильно.

1. Берем отработанные аккумуляторы – детали будущей батареи. Обматываем их вместе скотчем, чтобы не рассыпались. Устанавливаем на подготовленное основание.
2. На верхние торцы элементов накладываем соединительную пластину таким образом, чтобы она лежала ровно и симметрично по всей длине блока.
3. Прижимаем к пластине электроды. Включаем ток – после этого процесс сварки запускается.
4. Каждый элемент надо прихватить в 2 точках, этого достаточно для надежной фиксации.
5. Убираем электроды, аппарат выключаем. Затем надо убедиться, что пластина приварена надежно, – для этого надо ее потянуть с некоторым усилием. Если она не оторвалась, можно сделать вывод о работоспособности прибора.

Читайте также: «Шлак при сварке»

При работе с автомобильным аккумулятором надо дополнительно защищать руки перчатками. Необходимо помнить, что электроды находятся под напряжением, это требует постоянного внимания – нельзя ими касаться посторонних предметов, а тем более кожи человека.

Как сделать мини-точечную сварку с использованием батарей 9 В и конденсатора

Один из методов изготовления аккумуляторных батарей с использованием элементов 18650 заключается в их соединении вместе с помощью аппарата для точечной сварки для соединения никелевых полосок с элементами. Полоски никеля образуют цепь, которая является батарейным блоком. В этом видео показано, как построить простой аппарат для точечной сварки.

Если бы вы припаивали провода к ячейкам батареи, вы бы нагрели ячейку МНОГО тепла, что может повредить ячейку. Сварщик точечной сварки использует кратковременный разряд электричества, чтобы приварить кусок металла, обычно полоски никеля, к элементу батареи с очень небольшим нагревом.

Вы можете потратить сотни долларов на коммерческий аппарат для точечной сварки или около сотни долларов на простой аппарат для точечной сварки. Но если вам нужно построить только один аккумуляторный блок, зачем тратить деньги на покупку аппарата для точечной сварки? Может быть, вы можете сделать свой собственный.

Этот собран из трех простых 9-вольтовых батареек. Я бы так не поступил, но идея достаточно проста. Показано последовательное соединение 9-вольтовых батарей, что дает 27-вольтовую аккумуляторную батарею. Затем вы подключаете большой конденсатор к концу вместе с переключателем для управления, когда конденсатор подключен к батареям.

При переключении переключателя конденсатор остается заряженным от батарей. Выключите переключатель, и он отключен.

Далее к конденсатору подключаются два провода. Эти выводы выглядят точно так же, как те, которые вы использовали бы с мультиметром. Выводы удобно надеваются на выводы конденсатора.

Для точечной сварки никелевых полосок просто поместите полоски одну на другую, а затем прикоснитесь кончиками проводов к полоскам. Это замыкает цепь от конденсатора, вызывая всплеск электричества. Этот взрыв электричества заставляет никелевые полоски свариваться вместе.

Это очень простой дизайн, удивительно простой.

Как бы я сделал это по-другому? Аккумуляторы на 9 вольт нельзя перезаряжать, и поэтому это непрактичный выбор для длительного использования. Все, что нужно, это небольшой блок питания на 24 вольта или, может быть, 36 вольт. Конденсатор должен быть рассчитан на используемое напряжение. Конденсатору все равно, идет ли электричество от 9-вольтовых батарей или откуда-то еще.

Ключом к цепи является зарядка конденсатора, а затем его разрядка через металлические полосы, которые нужно сварить вместе.

Ниже приложены два других видеоролика, демонстрирующие различные подходы к созданию простого аппарата для точечной сварки.

Во втором случае это просто большой конденсатор, который вы заряжаете от настольного блока питания. Я бы тоже не стал делать именно такой дизайн, но дизайн интересный.

Вместо этого… рассмотрим предыдущую конструкцию с простыми выводами, подключенными к конденсатору. Просто зарядите этот конденсатор от настольного источника питания, и все готово.

Последнее видео представляет собой более полный дизайн. Он питается от 12-вольтового автомобильного аккумулятора и работает с гораздо большей мощностью, чем конструкции на основе конденсаторов. Парень говорит, что его аккумулятор выдает 800 ампер при пуске, так что да, это гораздо большая мощность. Для управления питанием в конструкции используется соленоид/реле от автомобиля и компьютеризированная плата управления.

Один урок из этих видеороликов заключается в том, что сила тока (сила) через сварочные провода определяет качество сварного шва. Во-первых, при относительно небольшом конденсаторе, видите ли, плохо держались сварные швы. На втором, с большим конденсатором, было достаточно жарко, чтобы металлические полоски светились красным.

Поскольку нагревать литий-ионный элемент не рекомендуется, светящийся красный металл на втором видео является предупреждающим знаком. Не использовать этот точечный сварщик с батареями? Может быть?

В третьем видео 800 ампер при пуске, вероятно, больше мощности, чем любая конструкция конденсатора. Но что еще более важно, плата управления обеспечивает максимальное время удержания замкнутой сварочной цепи. Обе простые конструкции конденсатора не ограничивают время замыкания сварочной цепи, а эта конструкция ограничивает. Это, вероятно, ограничит количество выделяемого тепла.

Как сделать мини-точечную сварку с использованием 9-вольтовых батарей и конденсатора

Точечная сварка с использованием суперконденсатора 500 фарад, Ультраконденсатор в качестве точечной сварки

Как сделать своими руками аппарат для точечной сварки литий-ионных аккумуляторов 18650

Об авторе(ах)

Дэвид Херрон : Дэвид Херрон — писатель и инженер-программист, занимающийся вопросами разумного использования технологий. Его особенно интересуют экологически чистые энергетические технологии, такие как солнечная энергия, энергия ветра и электромобили. Дэвид почти 30 лет работал в Силиконовой долине над программным обеспечением, начиная от систем электронной почты и заканчивая потоковым видео и языком программирования Java, и опубликовал несколько книг о программировании Node.js и электромобилях.

Включите JavaScript для просмотра комментарии предоставлены Disqus.comments предоставлены Disqus

Комплект аккумуляторов VRUZEND DIY

 

Больше никакой точечной сварки… и никакой пайки!

Просто соедините кирпичи ВРУЗЕНД, а затем соедините соединения болтами. Это действительно так просто!

Литиевые аккумуляторы для всего, от электрических велосипедов и скейтбордов до домашних накопителей энергии и электромобилей, безумно дороги, верно?!

Почему? Это связано с тем, что для изготовления литиевых батарей раньше требовались специальные инструменты и высококвалифицированные рабочие. Но не больше!

Наборы для сборки литиевых аккумуляторов ВРУЗЭНД созданы для решения этой проблемы. Пластиковые заглушки плотно надеваются на конец наиболее распространенного формата литиевых батарей, элемента 18650. Их можно соединять вместе, как кубики Lego™, для создания батареи любого размера.

Затем просто соедините элементы вместе с помощью прилагаемых разъемов, и вы получите индивидуальный блок литиевых аккумуляторов за небольшую часть цены на готовый блок литиевых аккумуляторов.

Сварочные аппараты для точечной сварки стоят дорого. Хорошие стоят дороже, чем цена большинства литиевых батарей! Дешевые опасны и могут сломаться, когда они вам больше всего нужны. Кроме того, пакеты с точечной сваркой нельзя открыть, чтобы заменить один элемент, если он когда-либо выйдет из строя. Комплекты ВРУЗЭНД могут!

С инновационными комплектами аккумуляторов «Сделай сам» от ВРУЗЕНД вы просто работаете руками! Соедините крышки клемм, добавьте соединительные стержни, а затем затяните гайки (хорошо, значит, вам нужен торцевой ключ для гаек, вы нас поняли… Но в основном это не требует инструментов!)

 

Аккумуляторные комплекты ВРУЗЕНД спроектированы таким образом, что их можно открывать в любое время, когда вам нужно расширить аккумулятор или заменить элемент. Просто разберите комплект, и батареи легко доступны.

Пластиковые заглушки работают как пружинные шайбы или нейлоновые гайки, сжимаясь под действием силы гаек на обоих концах. Это обеспечивает противодействие гайке и помогает предотвратить ослабление гайки даже при транспортировке, подверженной вибрациям.

Если вас все же беспокоит ослабление гаек вибрацией, есть и другие варианты. К гайкам можно добавить Loctite или другие составы для фиксации резьбы, или просто старая добрая капля горячего клея на гайку не даст ей двигаться, пока вы не будете готовы ее снять.

Комплекты для сборки аккумуляторов ВРУЗЕНД поставляются со стопорами безопасности на концах каждой крышки, чтобы клеммы аккумулятора и токопроводящие стержни не отрывались от рабочей поверхности во время сборки аккумулятора. Это помогает предотвратить случайное короткое замыкание во время сборки аккумулятора.

Из наборов ВРУЗЭНД можно собрать батареи практически любого размера и формы.