Сварка от автомобильных аккумуляторов — мой личный опыт
Про сварку от автомобильных аккумуляторов я слышал уже давно, так-же есть видео на ютюбе подтверждающие это. И в принципе я не сомневался в этом так-как характеристики аккумуляторов позволяют это делать. Во-первых большой ток, до 600А с аккумулятора 55Ач, а с акб большей ёмкости ещё больший максимальный ток, по-этому даже большой перебор по току получается нежели его нехватка. Но в общем ещё год назад понадобилось мне заварить раму мотоцикла и боковой прицеп к нему, а подключить сварочный инвертор на даче некуда.На даче у меня электричество своё, установлена небольшая солнечная электростанция, и там установлен преобразователь 12-220 вольт максимальной мощностью всего 1кВт, и сварку он естественно не потянет. Но у меня в электростанции на тот момент стояли четыре аккумулятора, два по 65Ач, и ещё два по 90Ач, вот я решил сам убедится в том что от АКБ варить можно. В общем принёс два аккумулятора к месту сварки и соединил АКБ последовательно на 24 вольта.
Скажу так что заварить удалось, и довольно неплохо, но скорее всего не хватало напряжения так-как дуга очень плохо зажигалась и провара хорошего не получалось, так-как дуга еле-еле горела и часто просто гасла. Но при этом что меня удивило так это то что если электрод залипнет, то он за секунду нагревается до красна и расплавляется. С обычной сваркой я такого не наблюдал, а здесь надо быть аккуратнее, электроды при залипании сгорают махом.
Совсем недавно, в начале февраля (2016-й год) мне снова понадобилась сварка, но у меня уже было три аккумулятора по 90Ач. Варил я раму для ветрогенератора. С тремя последовательно соединёнными аккумуляторами сварка оказалась отличной и с большим перебором по току. Начал я варить электродами 2 мм, и по началу даже несколько дырок прожёг в металле от того что слишком большой ток был. Далее уже варил электродами 2,5 мм, но всё равно был слишком большой ток и приходилось варить очень осторожно чтобы не прожечь тонкий металл 3мм.
Только аккумуляторы лучше не разряжать глубоко, иначе они испортятся быстро, а от вот большого тока им ничего не будет. Скажу так что от трёх аккумуляторов по 90Ач можно легко сжигать по 15-20 электродов и аккумуляторы не сильно разряжаются, а такое количество электродов это уже прилично.
Далее некоторые фотографии аккумуляторов и сварки
Вот так в общем выглядят сами аккумуляторы соединённые последовательно, провода сварочные у меня 35кв.
>
>
>
Это собственно электроды 2 мм
>
Электроды 2,5 мм
>
На этом фото видно провар с обратной стороны, я специально вообще не фотографировал сам процесс сварки, по этому конкретнее качество сварки не запечатлел, но в общем отлично варит.
>
А вот и результат сварки, сварена рама для ветрогенератора.
>
Если кому интересно про сам ветрогенератор и про сварку, то я написал статью про изготовление ветрогенератора и там есть видео, где можно увидеть что я там сделал и как варил такой сваркой. На этом всё, если будет что-то новое отпишусь в следующих статьях.Как своими руками сделать точечную сварку аккумуляторов
Контактная точечная сварка деталей заключается в соединении деталей друг с другом при помощи тепла. Оно выделяется во время прохождения большого тока через места соединения. Отличительная черта представленной разновидности сварки заключается в наличии импульсного характера протекающего тока.Такие импульсы достаточно короткие, и чаще всего измеряются в долях секунд.
Сегодня контактная сварка широко применяется для промышленных и бытовых целей. Дома ею пользуются для ремонта бытовой техники или для любительского конструирования. Благодаря использованию контактной сварки можно решить большое количество задач и надёжно закрепить все выводы к аккумуляторам. Это поможет быстро и легко выполнить замену батареи в ноутбуке или других устройствах. За последние несколько лет такая сварка начала пользоваться повышенным спросом и невероятной популярностью.
В чём особенность точечной сварки аккумуляторов
Чтобы надёжно закрепить тонкую металлическую пластину к главному выводу аккумулятора, нужно использовать импульсы тока с такими характеристиками:
- Продолжительность не может превышать 450 миллисекунд. Желательно отдавать предпочтение тем приборам, где можно самостоятельно отрегулировать продолжительность выполнения сварочных работ.
- Электросварочный ток. Его параметры должны быть от 400 до 1200 ампер.
Преимущества конденсаторной сварки
Используя этот вид сварки, электрическая энергия будет накапливаться в поле конденсатора, который оборудован большими ёмкостями.
Можно выделить несколько важных достоинств представленного способа сварки:
- Мастера имеют возможность самостоятельно дозировать поступающую энергию;
- Незначительные продолжительности выпуска импульса до 1.0 миллисекунды;
- Мастера смогут выполнять сварочные работы на тонких листах металла;
- Небольшое количество потребляемой мощности.
Существует две главные разновидности выполнения конденсаторной сварки:
- Ударная или бестрансформаторная. Заряд осуществляется от основного источника переменного тока при помощи выпрямительного диода. Конструкция подключается напрямую, чтобы максимально эффективно сваривать детали.
- Трансформаторный способ сварки.
Заряд происходит через размыкающие контакты переключателя. Индукционный ток локализуется во вторичной обмотке и тем самым нагревает места стыков с поверхностью металла.
Технологический процесс сварки аккумуляторов
Для самодельных точечных аппаратов используются электроды из медных стержней. Очень удобны в работе стержни от обычных паяльников. Длина провода между трансформатором и электродами должна быть небольшой. Сечение не может иметь низкие показатели и равняться диаметру электродов.На все концы проводов желательно надевать наконечники из высококачественной меди. Они хорошо пропаиваются для максимально точной работы. Во время обычной точечной сварки все детали, которые нужно соединить между собой зажимаются при помощи электродов. Для приваривания вывода к аккумулятору необходимо использовать другой способ технологии.
На устройстве электроды располагаются параллельно друг к другу и при этом выдерживается расстояние около пяти миллиметров. Будущее расположение вывода тщательно прижимается электродами к плюсовому значению аккумулятора. При нажатии пусковой кнопки сварочный аппарат способен сформировать нужный импульс тока.
Все металлические полоски нужно максимально тщательно и надёжно приварить к корпусу аккумулятора, где есть места прижатия электрода. Сегодня все желающие смогут приобрести сварочное оборудование в любом магазине. Но мастера предпочитают создавать собственные устройства, которые будут удовлетворять всем требованиям.
Процесс изготовления сварочного аппарата для создания собственных самодельных изделий и при этом учесть все необходимые характеристики — это несложная работа. Нужно иметь навыки чтения схем, работать с паяльником, а также другими инструментами.
Особенности самодельного сварочного аппарата
Существует огромное количество самодельных сварочных инверторов, которые оборудуются платами управления. Они позволяют стабилизировать поступающее напряжение и постоянную величину тока. Схемы составлялись народными мастерами, которые детально изучали принцип действия фабричного устройства. Они переносили все конструкторские мысли на чертежи, которые позже размещались в интернете.
Простые сварочные трансформаторы имеют один существенный недостаток — это слабые показатели устойчивости дуги, а также низкая стабилизация режима. Все эти характеристики зависят от возможного колебания тока в электрической сети. Сварочные инверторы работают на стабилизированном постоянном сварочном токе, который абсолютно не зависит от перепадов напряжения в сети. Именно по этой причине обеспечивается достаточно надёжная и устойчивая дуга.
Во время выполнения сварочных работ приборами можно наблюдать минимальные показатели расплывчатости металлических поверхностей. Главная особенность современных моделей сварочного оборудования заключается в возможности вручную изменять входное напряжение. Самодельные устройства должны оснащаться переключателем, чтобы без особенных усилий выполнить сварку электродами.
Самодельные устройства должны собираться правильно и с соблюдением всех установленных правил. При этом технические характеристики не должны отличаться от заводских конструкций.
Как правильно собрать сварочный аппарат
Любая модель сварочного аппарата оснащается правильно составленным внутренним схемам. Если соблюдать это требование, то устройство в дальнейшем будет функционировать качественно и правильно. Особенное внимание уделяется и конструкторской работе.Перед тем как заниматься размещением схем, чтобы собрать самодельный сварочный аппарат нужно тщательно изучить все основополагающие правила монтажа электрического оборудования. Также необходимо составить перечень главных комплектующих элементов прибора.
Во время сборки самодельных сварочных устройств нужно в обязательном порядке придерживаться следующих правил:
- Чтобы уменьшить размеру и массу инвертора нужно использовать максимально мощный полевой транзистор. В такой технике они выполняют роль силового переключателя.
- Проводниковые пучки собираются из четырёх проводов.
- Для изоляции используется специальная лента, малярный скотч или фторопластовые полосы.
- После выполнения изоляционных работ проводники должны располагаться в разных сторонах корпуса. Они не должны контактировать между собой и давать сбои во время работы.
- Термические датчики располагаются внутри радиаторов, потому что температура нагревания будет предельно высокой.
- Чтобы выполнять управление инвертором нужно установить контролем с маркировкой ШИМ. Именно такие детали способы стабилизировать напряжение внутри дуги при помощи единственного канала регулировки. Чтобы вычислить величину возникающего тока нужно подключать конденсаторы.
- Когда осуществляется сборка прибора своими руками мастерам нужно в точности соблюдать схему, которая подбирается заранее для каждого отдельного образца.
Как показывает практика, то большое количество самодельных инверторных аппаратов выходят из строя по причине выполнения неправильной регулировки сварочного тока.
Перечень комплектующих деталей для сборки
Во время выполнения монтажных и сборочных работ своими руками нужно обратить особое внимание на следующие моменты:
- Плохие контакты и высокие перепады напряжения в сети. Такие помехи в большинстве случаев приводят к сильному повышению температурного режима в месте соединения кабеля. В результате такого негативного воздействия повышается риск поломки инвертора.
- Наиболее уязвимое место инвертора — это колодка клеммы, где происходит крепление силового сварочного кабеля.
- Нужно позаботиться о правильном регулировании сварочного тока, чтобы во время работы инвертора предупредить обрыв сварочной дуги.
Чтобы собрать силовую часть платы, нужно использовать следующие детали: конденсаторы и помеховые фильтра, реле мягкого спуска, интегральные стабилизаторы, сетевые выпрямители, кулер, датчики силы тока, радиаторы и понижающий трансформатор.
Для изготовления точечной сварки своими руками потребуется использование следующих комплектующих:
- Шнур подключения к электрической сети;
- Ручка от двери;
- Выключатели;
- Держатели из меди, которые имеют разметку под два контактных электрода.
Такие конструкции можно приобрести в любых строительных магазинах, где есть отдел сварочного оборудования;
- Толстые одножильные проводи из меди, которые используются для изготовления контактного электрода;
- Саморезы для деревянных конструкций или обычные гвозди.
Во время точечной сварки оцинкованных металлов могут образовываться пары оксида цинка, которые вредны для вдыхания. Именно по этой причине специалисты рекомендуют выполнять сварочные работы в помещениях, где можно выполнить проветривание или открыть окна. После сгорания контактных электродов в самодельных устройствах их можно легко и быстро заменить на новые.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Сварка от автомобильного аккумулятора
Про сварку от автомобильных аккумуляторов я слышал уже давно, так-же есть видео на ютюбе подтверждающие это. И в принципе я не сомневался в этом так-как характеристики аккумуляторов позволяют это делать. Во-первых большой ток, до 600А с аккумулятора 55Ач, а с акб большей ёмкости ещё больший максимальный ток, по-этому даже большой перебор по току получается нежели его нехватка. Но в общем ещё год назад понадобилось мне заварить раму мотоцикла и боковой прицеп к нему, а подключить сварочный инвертор на даче некуда.
На даче у меня электричество своё, установлена небольшая солнечная электростанция, и там установлен преобразователь 12-220 вольт максимальной мощностью всего 1кВт, и сварку он естественно не потянет. Но у меня в электростанции на тот момент стояли четыре аккумулятора, два по 65Ач, и ещё два по 90Ач, вот я решил сам убедится в том что от АКБ варить можно. В общем принёс два аккумулятора к месту сварки и соединил АКБ последовательно на 24 вольта. Электроды были диаметром 2,5 мм.
Скажу так что заварить удалось, и довольно неплохо, но скорее всего не хватало напряжения так-как дуга очень плохо зажигалась и провара хорошего не получалось, так-как дуга еле-еле горела и часто просто гасла. Но при этом что меня удивило так это то что если электрод залипнет, то он за секунду нагревается до красна и расплавляется. С обычной сваркой я такого не наблюдал, а здесь надо быть аккуратнее, электроды при залипании сгорают махом.
Совсем недавно, в начале февраля (2016-й год) мне снова понадобилась сварка, но у меня уже было три аккумулятора по 90Ач. Варил я раму для ветрогенератора. С тремя последовательно соединёнными аккумуляторами сварка оказалась отличной и с большим перебором по току. Начал я варить электродами 2 мм, и по началу даже несколько дырок прожёг в металле от того что слишком большой ток был. Далее уже варил электродами 2,5 мм, но всё равно был слишком большой ток и приходилось варить очень осторожно чтобы не прожечь тонкий металл 3мм. Такой металл я даже резал свободно электродами. Тогда у меня не-было других электродов, но думаю под такой ток пошли бы электроды 4 мм свободно. В общем варит отлично за исключением того что слишком большой ток, который нечем ограничить. Но к этому привыкаешь, и вполне нормально можно что-то даже серьёзное заварить.
Только аккумуляторы лучше не разряжать глубоко, иначе они испортятся быстро, а от вот большого тока им ничего не будет. Скажу так что от трёх аккумуляторов по 90Ач можно легко сжигать по 15-20 электродов и аккумуляторы не сильно разряжаются, а такое количество электродов это уже прилично.
Далее некоторые фотографии аккумуляторов и сварки
Вот так в общем выглядят сами аккумуляторы соединённые последовательно, провода сварочные у меня 35кв.
Это собственно электроды 2 мм
Электроды 2,5 мм
На этом фото видно провар с обратной стороны, я специально вообще не фотографировал сам процесс сварки, по этому конкретнее качество сварки не запечатлел, но в общем отлично варит.
А вот и результат сварки, сварена рама для ветрогенератора.
Если кому интересно про сам ветрогенератор и про сварку, то я написал статью про изготовление ветрогенератора и там есть видео, где можно увидеть что я там сделал и как варил такой сваркой. На этом всё, если будет что-то новое отпишусь в следующих статьях.
В жизни каждого мужчины может наступить ситуация, когда ему необходимо выполнить небольшой объем сварочный работ, а сварочного аппарата под рукой нет. Как правило, в такой ситуации многие люди впадают в отчаяние, ведь считают, что альтернативы сварочному аппарату на данный момент нет. Конечно, альтернативы нет, не можно сделать сварочный аппарат из автомобильных аккумуляторов, он полностью не заменит стандартные установки, но небольшой объем работ поможет выполнить.
Сварочный аппарат из авто аккумуляторов своими руками
Сварочный аппарат из автомобильного аккумулятора
Сразу отметим! Наша самоделка не безопасна, она может навредить вашему здоровью и вывести из строя автомобильные аккумуляторы, которые считаются не дешевыми.
Суть самоделки: если два сварочных аппарата соединить последовательно, то получится сварочный аппарат, который будет иметь две функции:
- сможет разрезать металл;
- сваривать металл.
Для самоделки нужны следующие материалы:
- Два автомобильных аккумулятора. Желательно, чтобы ток был 700 А и выше. Напряжение в этом деле не играет роли, ведь в сварке участвует только ток.
- Также необходимо два провода длинной 1 метр. Их сечение 12 мм 2 .
- Электрод, который есть под рукой.
Собираем сварочный аппарат пошагово
В первую очередь необходимо установить два аккумулятора рядом, желательно продумать подставку, чтобы с ними удобнее было работать.
Затем подключаем провода, здесь есть несколько тонкостей:
- Если необходимо приварить металл, на электрод подключаем минус, а не заготовку плюс.
- При резке металла электрод подключаем на плюс, а заготовку на минус.
Затем подключаем электрод и пробуем аккуратно выполнять сварку.
Что важно знать
Важный момент – это выбор провода. Если его сечение будет слишком большим, вы рискуете спалить свои аккумуляторы. Поэтому мы настоятельно рекомендуем использовать провода небольшого сечения, ведь лучше, если будет перегорать сам провод (его заменить дешевле).
Силу тока (А) вы можете регулировать в зависимости от сечения и длины кабеля. Оптимальная длина – 1 метр и сечение 12 мм 2 . Но, если вы делаете такую самоделку первый раз, попробуйте использовать провод меньшего сечения, это позволит избежать возможных проблем.
Помните! Брать электрод или провод голыми руками – запрещено. Попробуйте присоединить любые подручные средства, которые помогут избежать прямого контакта.
Почему это безопасно
Как правило, большая часть мужчин думает, что так можно спалить аккумулятор. Конечно, от этого не застрахован никто, но такой сварочный аппарат считается и достаточно безопасным. К примеру, стартер во время запуска потребляет больше электрического тока, чем сварка. Соответственно для автомобильного аккумулятора не будет никакого шока. Но, стоит понимать, что его работа должна быть минимальна, чтобы аккумулятор не перегрелся.
Работа с самодельным сварочным аппаратом
Также необходимо внимательно следить за состоянием электрода, правильностью подключения и нагрева. Если что-то вас смущает, лучше повторить подключение снова, по времени это не долго, зато поможет сохранить аккумулятор в полной сохранности.
Помните! Работать с таким самодельным сварочным аппаратом можно только в резиновых перчатках и сапогах, ведь ток может нанести серьезный вред для вашего организма.
Видео по теме
В сети мы нашли подробную инструкцию, которая расскажет, как сделать сварочный аппарат из аккумулятора с экстренных условиях.
Читайте также:
Как сделать стакан с подсветкой читайте здесь.
Похожие статьи по теме
Поделитесь своим мнением Отменить ответ
Популярное на сайте
Опросы
Наш сайт Все-электричество предоставляет вашему вниманию подробную информацию об электрике. Публикация наших материалов может разрешаться только в том случае если вы укажите ссылку на источник с указанием нашего проекта. Перед использованием нашего проекта рекомендуем прочесть пользовательское соглашение. Вся информация на сайте Все-электричество предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
Без нее порой не обойтись и опытному домашнему умельцу, и новичку. Спектр широк: от установки теплиц, ремонта ограды, словом, там, где без сварки ничего не получится. Бежать на курсы сварщиков необязательно.
Достаточно взять обычный инвертор, электроды, которые всегда есть в продаже, а строгого преподавателя заменить парой-тройкой интернетроликов из серии «сделай сам».
После теории можно перейти к практике. Не забыв при этом воткнуть вилку от устройства в электророзетку.
Есть, правда, одно «но». Вдруг на вашей даче или в той местности, где случилась проблема, требующая сварки, электрические сети не балуют постоянным напряжением или оно там нестабильно. Совет от профи будет однозначным: «Нужен сварочный генератор!»
Сермяжная правда, как и то, что покупка агрегата вылетит вам в копеечку! А вдруг у вас инвертор, так сказать, бюджетного варианта.
Приобретать впридачу к нему в несколько раз дороже устройство для питания, навряд ли, захочется. В этой ситуации надежда только на аккумулятор от автомобиля.
Правда о сварке от аккумулятора
И где же такая, подумаете вы, понадобится? Ответ напрашивается сам собою – за городом или в дачном товариществе.
Ведь многие наши фазенды не имеют электрического блага цивилизации до сих пор или не могут похвалиться напряжением, которого будет достаточно даже для простого инвертора.
Вот здесь-то можно попытаться для питания устройства воспользоваться аккумулятором. Однако не исключены определенные трудности.
И хотя вы уже просвещены на счет того, что аккумулятор вполне пригоден для домашней сварки, вопросов возникает много.
Из них выделим главные: возможно ли такое, в принципе; не пострадает ли при этом сам аппарат; можно ли доверять полученному шву? У некоторых умельцев страх за аккумулятор побеждает желание заняться сваркой.
Специалисты говорят, если все делать грамотно, ничего с аккумулятором не случится, у него имеется приличный запас мощности. Теоретически один аккумулятор в состоянии обеспечить устройству до 600 Ампер.
Однако чтобы шов получился достаточно качественным, требуется учесть определенную специфику.
Тонкости такой сварки
Прежде мы решили испробовать для ручной дуговой сварки пару стандартных автоаккумуляторов на 90 Ач. Их соединили, соблюдая принцип последовательности. Непосредственно для процесса выбрали электроды Ø 2 мм.
Здесь аккумуляторный метод себя провалил. Швы, хоть и получились, но столько усилий потребовали! Сама дуга и поджигаться не хотела, да и горела с переменным успехом. По этой причине не удалось избежать непроваров.
Иногда дуга вообще гасла, снова требовалось ее поджигать. Кроме того, часто залипали электроды, предварительно мощно раскалясь. Это привело к их большому расходу.
И вот здесь умельцы, как правило, пасуют. Им кажется, что сварка от автоаккумулятора – миф. Удивительно, что находятся некоторые мастера, берущиеся за работу на одном аккумуляторе, ожидая надежного результата.
Что же нужно сделать, чтобы избежать нежелательных явлений в виде непроваров, эффекта прилипания самого электрода к металлу, а также нестабильной дуги.
Выход прост: добавь в цепь еще один аккумулятор. Вот и все! В этом случае запас мощности окажется достаточным. И тогда поджигать дугу будет легче. В своем эксперименте мы применяли электроды разного диаметра, начиная с 2 мм и заканчивая 4 мм.
Не скроем, получили огрехи в виде прожига металла. Однако поняли, что главное здесь – изучить закономерности в работе дуги. После этого можно справиться с поставленной задачей.
Такая трехзвенная цепочка пригодится при сварке, а также резке металла. При этом не нужно забывать следить за током, вернее, за его силой. Как известно. Автомобильные аккумуляторы обладают способностью ее увеличивать.
Из этого следует, что у сварки на аккумуляторе есть перспективы. Главное – внимательность. Существенный недостаток заключается в том, что электродов тратится больше. Чем больше аккумуляторов, тем выше расход.
У нас при этих условиях расход стержней составил примерно 20 штук. Хотя шов был и самым обычным.
Понятно, названная сварка не заменит обычную. Она на тот случай, когда выхода больше нет. Это может быть форс-мажор или в какой-нибудь глуши, где невозможно другим образом запитать ваш инвертор, а время не терпит.
Но и работать постоянно в режиме повышенного тока для аппарата может закончиться предсказуемо – перегорит! Вообще работа с током, сила которого регулируется не вами, не в меру напрягает.
Резюме
Ручной вид сварки с автоаккумулятором вовсе не выдумка. Вспомнить о нем вынудят обстоятельства, не терпящие отлагательства. Но в этом деле без достаточного навыка лучше не рисковать, чтобы не усугубить проблему.
Ведь от такой сварки вряд ли можно ожидать полной стабильности процесса, а прожечь металл – вам ни к чему. Даже, если альтернативы нет, вначале все-таки лучше прорепетировать на бросовом металлическом хламе, чтобы узнать особенности поведения дуги.
А вот сварка в точечном режиме с автоаккумулятором доступна и начинающему. Причем она – серьезный конкурент заводскому аппарату. Но об этом – в следующий раз!
На нашем сайте вы непременно узнаете о тонкостях точечной ручной сварки от аккумулятора. Успехов вам в ваших начинаниях!
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.
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.
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):
Изготовление точечной сварки для аккумуляторных батарей в домашних условиях
В торговой сети можно найти аппараты точечной сварки для пальчиковых аккумуляторов. Большая стоимость таких приборов останавливает многих потребителей. Сделанная точечная сварка для аккумуляторов своими руками – удачный выход из этого положения в условиях домашней мастерской.
Самодельная точечная сварка для аккумуляторов
Особенности контактной сварки
Для тех, кто занимается сборкой различных электронных устройств в бытовых условиях, существует потребность в точечной сварке деталей разных приборов, не выдерживающих длительного высокотемпературного режима пайки. Это относится и к объединению литиевых аккумуляторных батарей в единые блоки.
Собранная точечная сварка своими руками для литиевых аккумуляторов основана на кратковременном контактном принципе сварки. Контактный способ заключается в том, что соединение металлических деталей происходит на мини площади ø не больше 2-3 мм за доли секунды. Плавление металлов в месте контакта происходит за счёт прохождения импульса электрического тока большой силы. Высокая температура нагрева остаётся только в пределах точки контакта, не воздействуя на окружающую зону.
Продолжительность контакта не превышает 450 миллисекунд. На самодельных устройствах этот временной режим устанавливают резистором. Параметры сварочного электрического тока колеблются в пределах 400-1200 ампер. Контактную сварку осуществляют устройствами, оснащёнными конденсаторами или трансформатором.
В самодельных сварочных приборах применяют электроды в виде медных стержней. В качестве таковых часто используют жала от старых паяльников. Медь – отличный проводник мощного электрического потока. Подводящие провода к электродам по своему сечению должны равняться диаметру медных стержней. Для качественного соединения на концы проводов одевают наконечники, после этого их прикручивают к электродам.
Медные электроды
Процесс точечной сварки
Точечная сварка аккумуляторов представляет собой простой процесс:
- Пару электродов, расположенных вертикально с расстоянием между ними не менее 2 мм, прижимают к никелевой полосе на одном из полюсов аккумулятора;
- Нажатием пусковой кнопки аппарат подаёт на стержни импульс тока. Происходит мгновенное сваривание пластины с клеммой аккумулятора;
- После этого электроды прижимают ко второму концу пластины на противоположном полюсе другого аккумулятора. Чтобы заварить пластину, достаточно нажать на кнопку;
- В такой последовательности от минуса к плюсу сваривают аккумуляторные батареи (АКБ) в силовые блоки. Количество АКБ зависит от потребности в общей ёмкости аккумуляторного блока.
Блок аккумуляторов на точечной сварке
Важно! Для того чтобы браться за самостоятельное создание сварочного аппарата, нужно обладать определёнными знаниями в области электротехники, опытом работы с паяльником и прочими инструментами.
Изготовление сварочного аппарата
Конструкция самодельной контактной сварки для аккумуляторов во многом зависит от изобретательности автора. В средствах массовой информации, в том числе интернете, можно обнаружить множество вариантов самодельных устройств. Изготовление одного из таких аппаратов предлагают осуществить следующим образом.
Подготовка материалов
Для изготовления самодельного сварочного устройства нужно собрать следующие материалы:
- трансформатор микроволновой печи;
- диммер или резистор;
- кабель сечением 32 мм2 – 1,5 м;
- наконечники для кабеля – 2 шт.;
- подставка с гнёздами под АКБ – 1 шт.;
- оргстекло – 1 м2;
- винты, шайбы и гайки – 20 шт.;
- пружины – 2 шт.;
- сетевой кабель – 1,5 м;
- медные электроды 150 х 10 мм – 2 шт.;
- бочонки из меди ø 30-40 мм, высотой 30 мм – 2 шт.;
- микровыключатель 16 А/250 в. – 1 шт.
- провод – 0,5 м;
- сетевой шнур с вилкой – 1,5 м;
- никелевая лента.
Силовой трансформатор
Обратите внимание! Количество и размеры деталей даются ориентировочно. Это не точная инструкция, а рекомендации по оптимальной сборке контактной сварки для аккумуляторов.
Сборка сварки для аккумуляторов
Подготовив материалы, переходят непосредственно к сборке устройства:
- Из оргстекла ножовкой или режущим кругом выпиливают сегменты квадратной формы;
- В квадратах просверливают отверстия, в которых метчиком нарезают внутреннюю резьбу;
- Винтами скрепляют короб из оргстекла;
- Из трансформатора удаляют вторичную обмотку;
- В проёмы первичной обмотки продевают два витка кабеля;
- Концы кабеля, зачищенные от изоляции, обжимают наконечниками;
- Трансформатор помещают в короб;
- Сетевой провод выводят через паз в задней стенке корпуса;
- Одну из жил сетевого шнура разрывают проводами, подсоединёнными к микровыключателю;
- Выключатель закрепляют на правой стороне корпуса;
- Таким же образом подсоединяют диммер;
- Медные электроды обтачивают на точильном круге до образования острых концов;
- На крышке корпуса винтами крепят направляющую планку из оргстекла, в которой просверливают два отверстия для электродов;
- В медных бочонках высверливают отверстия под посадочные места для медных стержней;
- Стержни фиксируют через боковые отверстия в бочонках винтами;
- Сверху направляющей планки устанавливают вторую площадку с продетыми через неё электродами;
- Верхнюю планку фиксируют пружинами, соединёнными винтами медных цилиндров с нижней планкой;
- Наконечники силового кабеля прикручивают к цилиндрам.
Самодельная сварка аккумуляторов готова к работе.
При опускании планки электроды защемляют контактную ленту на клемме аккумулятора, независимо друг от друга. Это обеспечивает максимальное прижатие контактов, преодолевая любые неровности сварочной зоны.
Инструкция по эксплуатации
Собранную установку располагают на верстаке на удобной высоте для оператора. Выполняют следующие действия:
- Аккумуляторы вставляют в гнёзда подставки. Гнёзда сделаны таким образом, что снизу сохраняется небольшое пространство для приваренной ранее контактной ленты;
- Планку с электродами приподнимают и подводят под неё подставку с аккумуляторами;
- Медные стержни опускают на ленту, которую положили на клемму АКБ. Под воздействием пружин создаётся плотное соединение элементов в зоне сварки;
- Вилку сетевого шнура вставляют в розетку;
- Оператор пальцем нажимает на рычаг выключателя. Через электроды проходит импульс тока, приваривая ленту к клемме;
- Планку с электродами поднимают и проверяют качество сварного соединения;
- После этого подставку передвигают под другую батарею и повторяют весь процесс заново.
Момент приваривания контактной пластины к АКБ
Дополнительная информация. Рекомендуется перед началом работы произвести тестовые испытания. Если на образце образуется перегар или непровар соединения, то поворотной кнопкой диммера устанавливают оптимальную мощность импульса.
Советы
Опытные люди, занимающиеся самостоятельной сборкой электротехнических приборов и устройств, советуют придерживаться следующих рекомендаций:
- Оргстекло – идеальный диэлектрик. Не стоит экономить и создавать открытую модель сварочного аппарата. Корпус из оргстекла предохранит работника от случайного контакта с деталями под высоким напряжением;
- Окрашенный изнутри чёрной краской корпус прибора приобретает привлекательный эстетический вид;
- Чтобы не вызывать аномалий в зоне соединения кабеля с медными элементами, нужно соблюдать равенство сечения провода и диаметра электрода;
- При работе с устройством нужно одевать на руки диэлектрические перчатки;
- В качестве контактной ленты можно использовать полосы, нарезанные из обыкновенной пивной банки.
Внешнюю поверхность нужно будет очистить от лакокрасочного покрытия;
- Если есть угроза возникновения перепадов напряжения в местной электросети, лучше использовать стабилизатор напряжения;
- Эксплуатировать аппарат можно только в сухом и тёплом помещении.
Собранная своими руками контактная сварка для аккумуляторов принесёт немалую экономию для бюджета его создателя. При наличии опыта работы и соответствующих инструментов сборка устройства не составит особых трудностей. Обязательно следует строго выполнять правила техники безопасности при сборке таких устройств.
Видео
Оцените статью:Какой способ сварки li-ion аккумуляторов лучше
Производители сварочного оборудования предлагают разные способы соединения аккумуляторных батарей.
Ультразвуковая сварка
Ещё с 1970-х годов применялась технология-предшественница ультразвуковой сварки — усовершенствованного процесса соединения металлических поверхностей трением. Его используют для целей силовой и микроэлектроники.
Как происходит сварка ультразвуком:
- Для начала провода или ленту прижимают к подложке, к которой они будут прикреплены — к примеру, для сборки цилиндрических ячеек.
- Аппарат приводит провод или ленту в вибрацию на частотах ультразвука (около 100 кГц).
- В процессе вибрации атомы металлов двух поверхностей смешиваются и сплавляются воедино за несколько сотен миллисекунд.
- Обычно с помощью движения подложки формируют петлеобразное соединение, затем повторяют аналогичные действия на другой её части.
В ультразвуковой сварке не бывает расплавленной фазы, это своеобразная холодная сварка: температура соединения при таком методе никогда не превышает 80-100℃.
Преимущества и недостатки сварки ультразвуком
При ультразвуковой сварке соединение получается очень надежным и качественным. Процесс подвергается гибким настройкам, чтобы приспособиться к длине проводов, варьировать направление и высоту между соединенными друг с другом ячейками. Поэтому этот тип соединения отлично подходит для автоматизированной конвейерной сборки.
При этом сварка ультразвуком очень требовательна к поверхности соединения: она должна быть безупречно плоской и чистой. При наличии пыли, жира и других загрязнений качество сварки будет плохим. Кроме того, такое соединение диктует ограничение по току, который будут пропускать соединяемые материалы. По рекомендациям производителей ультразвук подходит для сварки только при величинах тока 30 А.
Лазерная сварка
Для устройств, которые будут работать с токами выше 30 А, подходит лазерная сварка. В ходе ее ленту облучают мощным лазером и плавят часть металла так, чтобы создать своеобразный тоннель к подложке. Этот особый метод называют лазерной сваркой в замочной скважине. Колебания лазера в процессе позволяют в точности контролировать сварной шов по ширине и глубине.
Во время работы с цилиндрическими элементами есть риск слишком сильно проплавить материал, что приведет к существенному повреждению или проколу ячейки. Чтобы не допустить этого, ход работы контролируется с помощью очень быстрых гипоциклоидных или эпициклоидных движений лазерного луча, охватывая весь сварной шов по площади.
Преимущества и недостатки сварки лазером
Соединение от лазерной сварки способно выдерживать значительно более высокие токи, чем после ультразвука.
Минусы лазерной сварки:
- Метод требует, чтобы между подключаемыми компонентами был нулевой зазор.
Если между лентой и аккумулятором есть хоть минимальное пространство, результат сварки окажется неэффективным и нестабильным — это одна из причин поломки батарей.. Чтобы такого не случилось, места соединений часто дополняют системой прижима, что несколько усложняет автоматизацию процесса.
- Необходимость увеличить количество подлежащих соединению деталей приводит к удорожанию зажимного устройства. Оно будет менее гибким в настройках, увеличится в размерах. К примеру, для того, чтобы соединить батарейный модуль с другими 120 элементами, придется задействовать 240 прижимных конструкций.
Laserbonder: преимущества лазера и ультразвука в одной технологии
Система Laserbonder была разработана компанией F&K DELVOTEC с целью улучшить функциональность обычного метода сварки лазером. По заявлению производителей, она сочетает в себе преимущества обоих типов сварки, лазерной и ультразвуковой. Новый метод отлично подходит для надежных соединений в сборке аккумуляторных батарей и в силовых модулях. “Лазербондер” способен качественно сваривать медные, алюминиевые и никелевые ленты, применяя энергию лазера в условиях низкого усилия зажима.
По сути, это и есть лазерная сварка, но с очень гибкой регуляцией процесса. Его легко интегрировать в автоматизированные системы сборки, так как он не требует использования дополнительного прижимного оборудования.
Изготовитель заявляет, что методика Laserbonder выполняет соединение с гарантированным высоким качеством, способное продлить срок эксплуатации батареи.
Как работает Laserbonder
Технология сварки Laserbonder предполагает, что прижим применяется для каждой единицы соединения индивидуально, и его можно изменять динамически при помощи соединительной головки в месте фокусировки лазерного луча.
В ходе обычной сварки лазером, чтобы гарантировать нулевой зазор между поверхностями, место соединений прижимается с конкретной силой. В технологии Laserbonder вместо этого применяется целый ряд гибких настроек. Как результат, аппарат способен заваривать свою сборку в автоматическом режиме за один раз, автоматически меняя параметры процесса, а также работать с аккумуляторными моделями разных размеров.
Аппарат рассчитан на то, чтобы вмещать ленты до размеров 10х0,5 мм и на работу с большими токами от 60 Ампер. У Лазербондера нет жестких требований к беспрекословно чистой поверхности, в отличие от ультразвуковой сварки, поэтому на этом оборудовании можно выполнять сварку более грубых поверхностей без длительной подготовки. У него есть большие перспективы в автомобильной промышленности ввиду масштабных объемов производства.
Естественно, Laserbonder подходит для своего определенного круга задач, это не универсальная техника. В процессе участвует тепловая энергия, которая ограничивает сферу применения и делает невозможным использование метода в деликатных случаях.
Как сделать точечную сварку из аккумулятора
Аккумуляторы применяются во многих бытовых приборах и инструментах. Иногда, необходимо заменить один или несколько элементов. Они соединяются в блок определенного напряжения, и полюса привариваются между собой металлической полосой при помощи точечной сварки.
Метод пайки здесь не подходит, так как при таком способе соединения происходит сильный нагрев внутренней части батареи, что приводит к выходу ее из строя. Поэтому если требуется самостоятельно провести ремонт литий-ионных батарей, то нужно приобрести аппарат точечной сварки (споттер) или сделать его самому.
Простейший способ
Самый простой способ – это сварка аккумуляторов самой аккумуляторной батареей. Для этого потребуется:
- любой автомобильный аккумулятор, подойдет от дрели или шуруповерта;
- два жала паяльника или кусок толстого одножильного медного провода;
- реле на 500-1000 А;
- конденсатор;
- переменный резистор;
- многожильный медный провод сечением 30-40 мм2;
- переключатель.
В полевых условиях, чтобы приварить к батарее никелевую пластину, достаточно аккумулятора, проводов для зарядки, куска монолитного провода и изоленты.
Из провода делается два электрода. Их концы зачищают, выравнивают и фиксируют изолентой. Между концами проводов должно быть расстояние 2-3 мм, торцы находятся в одной плоскости.
За другие концы монолитного провода цепляют с помощью зажимов кабеля для зарядки. Предварительно зарядный кабель присоединяется к клеммам рабочего аккумулятора. Полярность значения не имеет.
Точечная сварка готова. Никелевая лента устанавливается на литиевый аккумулятор. К ленте прижимают концы электродов, которые находятся под напряжением.
Произойдет короткое замыкание, и металл в точке соприкосновения расплавится. Электроды надо быстро убрать во избежание прожигания никелевой пластины.
В домашних условиях
Для удобства и повышения качества сварки в домашних условиях применяют дополнительные элементы.
Многожильный силовой провод с помощью зажимов присоединяют к рабочему аккумулятору, а другие концы к нормально-разомкнутому контакту реле и к жалу паяльника.
Второй контакт реле подсоединяют ко второму жалу. В результате получается такая схема, что при замыкании контактов реле на концах жал (электродов) будет присутствовать напряжение рабочего аккумулятора.
Для управления реле используется конденсатор большой емкости, резистор и переключатель. Конденсатор и резистор соединяются последовательно. Один вывод конденсатора подключен к батарее. Общий вывод переключателя подсоединяется к резистору.
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.
Сварка от АКБ не является полноценным заменителем работы с применением инверторного аппарата, но в случае отсутствия агрегата, при особой необходимости, вполне может выручить в трудной ситуации. Кроме того, иногда возникает нужда в точечном соединении при ремонте блока питания ноутбука или иного устройства, где используются литий ионные батареи, которые нельзя перегревать паяльником. В этом случае можно применить точечную сварку, собрав несложное приспособление и подключив его к клеммам обычной автомобильной АКБ. Мы расскажем подробно, как можно найти выход из сложного положения.
Устройство точечной сварки от аккумулятора
Создание блоков питания для различных устройств, с применением компактных и ёмких литиевых аккумуляторов или ремонт с заменой, вышедшего из строя элемента, требует особого подхода. Дело в том, что литиевые источники нельзя перегревать, иначе они выйдут из строя. Существует последовательное соединение, позволяющее повысить общее напряжение на выходах блока или параллельное, увеличивающее ёмкость источника питания. Соединяют каждый элемент точечной сваркой с применением стальной ленты, покрытой никелем, которая имеется в свободной продаже в виде катушек.
Для такой разовой задачи не стоит покупать профессиональное и дорогостоящее оборудование. Проще создать простейший аппарат для сварки точечным способом, с использованием автомобильного аккумулятора, бывшего в употреблении.
Можно обойтись минимальным набором инструментов и комплектующих, которые найдутся в доме или в продаже, например:
- аккумулятор ёмкостью 55 а/час или более и напряжением 12 В, в заряженном состоянии;
- провод силовой с сечением более 6 мм 2 для соединения клемм батареи с самодельными держателями электродов;
- два щупа приспособленных для крепления медных сменных электродов, диаметр которых должен быть не менее 3 мм;
- кассета для фиксации каждого аккумулятора в процессе сборки в блок;
- никелевая лента размером 0,12 Х 7 мм необходимой длины;
- ножницы и растворитель для обезжиривания;
- защитные изолирующие кольца для предотвращения утечек.
К держателям электродов крепятся провода, которые в дальнейшем надёжно фиксируются на клеммах аккумуляторной батареи, а контакты литиевых элементов зачищаются от окисного слоя. Литий ионные батареи фиксируются в кассетах для соблюдения неподвижности и соосности во время сварочного процесса.
Никелированная лента отрезается по размеру и выравнивается, затем её вместе с аккумуляторами обезжиривают. Лента накладывается на полюсные контакты и электродами крест-накрест приваривается к аккумуляторам. Во время точечного разряда необходимо обеспечивать прижим электродов к поверхности деталей, а импульс должен длиться не более 1−1,5 секунд.
Сварка металлов от автомобильного аккумулятора
В отсутствие сварочной аппаратуры и в случае крайней необходимости можно сварить детали достаточно эффективно с помощью двух или более АКБ. Они могут быть не новыми, бывшими в употреблении, но заряженными и с надлежащим уровнем электролита. Нужно подобрать провода сечением не менее 32 мм 2 и последовательно соединить аккумуляторы между собой, надёжно закрепив перемычки на клеммах. После этого необходимо подготовить электроды, тщательно зачистить поверхность свариваемых заготовок и организовать рабочее место так, чтобы сварочные провода были не длиннее 3 метров.
Таким образом, сварка от аккумулятора требует следующего оборудования и комплектующих, а именно:
- минимум два автомобильных аккумулятора, соединённых последовательно с суммарной емкостью более 110 а/час и напряжением не менее 24 В;
- соединительные провода с надёжным креплением на клеммах;
- сварочные многожильные провода сечением от 32 мм 2 ;
- приспособление для крепления массы;
- держатель электродов от плюсовой клеммы;
- электроды диаметром от 2 до 3 мм;
- молоток и металлическую щётку для зачистки шва;
- сварочная маска Хамелеон.
Последовательное соединение означает, что плюсовую клемму одного источника нужно соединить с минусовой клеммой другой батареи. Далее кабель с прикреплённым держателем электродов крепим к положительному выводу, а массу к отрицательному. Соединив всю цепь, производим пробную сварку с использованием электрода диаметром 2 мм. Нужно понимать, что поверхность заготовок не должна иметь загрязнений, а электроды должны быть сухими и соответствовать материалу, свариваемых деталей.
При использовании трёх аккумуляторов сила сварочного тока достигает значений от 80 до 110 А, в зависимости от толщины электрода и степени зарядки аккумуляторов, что является вполне достаточным для проведения ремонта в условиях отсутствия электрических сетей и сварочного аппарата.
Что в итоге?
Мы рассказали о том, как можно использовать автомобильные аккумуляторы при точечной и дуговой сварке. В ряде случаев приобретать дорогостоящее оборудование нет смысла или электрическая сеть не позволяет использовать инверторный аппарат. Тогда на помощь приходит сварка от АКБ, которая временно поможет найти выход из затруднительной ситуации и при этом обеспечить хорошее качество шва.
Информация по сборке точечной сварке для аккумуляторов 18650 в домашних условиях, список компонентов и инструкция по сборке
- 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.
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.
8 необходимых деталей
Для осуществления сварки батареи дома, потребуется собрать устройство, состоящее из органов управления и источника тока.
- Трансформатор.
- Уголки или деревянные бруски, предназначающиеся для изготовления стоек.
- Основа из дерева.
- Кнопка включения.
- Хороший толстый кабель, предназначающийся для создания вторичной обмотки.
- Тонкий привод, подключающийся к сети для запитки.
- Наконечники из меди. Используют жала паяльников.
- Элементы крепежа, такие как гайки, саморезы и болты.
Это обязательный набор материалов, без которого аппарат собрать невозможно. Трансформатор можно достать из старой микроволновки и телевизора. Когда все детали добыты, переходим к сборке.
Параметры узла должны равняться 180 Вт. Вторичную обмотку снимаем полностью и выкидываем. Если используется микроволновка, то доставать нужно крайне аккуратно, чтобы не повредить изоляцию. Лишние ветки срезается ножовкой, всё что осталось, сбивается при помощи зубила.
Вторичная обмотка изготавливается из сварочного кабеля большого диаметра. 3 витка будет вполне достаточно, чтобы сила тока повысилась до 300, этого хватит для сварки.
В этот же момент на выходе получим довольно малое напряжение в 2 V. Такое значение не повредит свариваемые детали.
Длину воздействия электрического тока регулируем при помощи кнопки: достаточно держать ее в течение 1 или 2 секунды, чтобы произошла хорошая сцепка материалов.
Опытные люди создают улучшенную версию такого аппарата, наподобие споттера. Для этого в схему необходимо добавить несколько конденсаторов, а также тиристор. Конденсатор накопит заряд, а тинистор перенаправит его на электроды.
Процесс эксплуатации упростится, но на качество сварки это не повлияет.
5 нюансов сборки
Посмотрите на картинке рабочие элементы устройства. Источник тока должен крепиться на диэлектрическую основу. Для этой цели используют квадратный лист фанеры. Трансформатор помещается на одну из сторон основания. В свободной части крепятся стойки: их желательно изготовить из металлических уголков, или нескольких деревянных брусков. Крепятся они саморезами или болтами. Сверху стойки обязательно проделывается отверстие, через которое фиксируется рычаг с электродами.
Рычаг
Управляющий рычаг должен доставать до центра рабочей площади, когда располагается в опущенном положении. На торец рычага помещаются несколько электродов, изготовленных из меди. Диаметр — полтора или четыре миллиметра. Если используются толстые стержни, то концы предварительно затачиваются. Расстояние между торцевыми частями электродов — 3 мм.
Электроды Заточка электрода
Заточку электродов нужно производить очень аккуратно. Обязательно обезопасьте себя. Металл может очень сильно нагреться, а потому желательно держать его не руками. Для этих целей используют плоскогубцы. Нежелательно браться за электрод в перчатках – их затянет в обдирочный станок в случае неосторожности. Понадобятся еще защитные очки – поверхностный слой электрода отлетит и может попасть в глаза.
Медные стержни закрепляются в клеммах, с одной стороны к ним подводят провода, идущие от трансформатора, а с другой крепятся электроды. Для соединения клемм с рычагом используют саморезы. Чтобы контролировать процесс сварки, устанавливается кнопка, которая помещается на основании или прямо на рычаге — всё зависит личных предпочтений. Провода изолируем и следим, чтобы они не мешались во время работы.
Не следует пренебрегать инструкцией. В случае нарушения установленного порядка действий всех соединений точечную сварку в домашних условиях выполнить не получится. Проверьте каждое соединение перед началом работы с созданным оборудованием. Если прежде работы по сварке не проводились, то следует протестировать аппарат на ненужной пластине, а после переходить на основную деталь.
3 нюанса точечного сварного аппарата 18650 от автомобильного аккумулятора
Можно использовать легкий способ сборки аппарата без перемотки трансформатора, такая конструкция проще в исполнении. Для этих целей используют сварку из аккумулятора машины.
- В качестве источника тока аккумуляторная батарея от автомобиля. Напряжения в ней достаточно, чтобы качественно соединить контакт. Органы управления — электрическая колодка, имеющая сечение в пять квадратов, но не меньше. Также потребуется несколько медных стержней.
- Чтобы было удобнее работать, электроды покрывают изоляцией, а для фиксации постоянного промежутка между торцами используют соединитель.
- Все провода, идущие от аккумулятора, помещаются в клеммник колодки.
Аппарат готов. Переходим к сварке.
Единственным недостатком считается слишком большое напряжение для 12 В, потому пластина может прожечься, если имеется плохой контакт с поверхностью. Чтобы избежать такой неприятности, медные стержни необходимо обработать надфилем, чтобы они прижались максимально плотно.
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
Сварка аккумуляторных батарей выполнена правильно — изучение суши
Магия аккумуляторной сварки известна полевым механикам уже много лет, и один из самых популярных классов на Overland Expo — это практическое введение в навыки, которым обучают такие эксперты, как как мастер сварки Тим Скалли. Вкратце, комбинируя несколько стандартных автомобильных аккумуляторов последовательно, то есть положительный вывод на отрицательный в цепи, вы фактически создаете одну большую ячейку на 24 В (с двумя батареями) или 36 В (с тремя батареями), и это дает достаточно энергии для сварите множество вещей, которые могут сломаться на транспортных средствах, эксплуатируемых в тяжелых условиях: амортизаторы и пружины, крепления двигателя, вспомогательные кронштейны, багажники на крыше — список бесконечен и полон предметов, которые могут привести к внезапной остановке поездки .
До сих пор большинство импровизированных сварочных работ в аккумуляторных батареях выполнялось при помощи стандартных соединительных кабелей. Хотя это работает, это далеко от идеала. Проволочная перемычка — это дешевое изделие, рассчитанное на запуск нескольких секунд за раз; его грубые жилы неэффективны для передачи энергии, вырабатываемой последовательно соединенными батареями. Зубчатые зажимы, хотя и подходят для крепления к клеммам аккумулятора, не подходят для захвата тонких сварочных стержней. Кроме того, вам нужен способ соединения батарей друг с другом, что требует либо другого набора (или двух) соединительных кабелей, либо еще большего количества жюри с имеющимися выводами батареи.
Все, что только что закончилось, благодаря набору Trail Weld, разработанному самим Тимом Скалли. Тим оценил компромиссы, которые входят в стандартную установку для сварки аккумуляторов, и исправил их все.
- Теперь кабели представляют собой тонкопроволочную сварочную проволоку Temco четырех размеров с обжимом на 360 градусов на всех фитингах. Длина положительного и отрицательного проводов 12 футов позволяет сохранять безопасное расстояние между батареями и искрами. Гибкий кабель значительно упрощает управление зажимом и стержнем.
- Положительный вывод заканчивается подходящим зажимом сварочного стержня, а отрицательный вывод заканчивается специальным зажимом заземления.
- Два коротких провода провода Temco позволяют быстро подключать батареи и уменьшают потери напряжения.
- Все соединения аккумуляторной батареи представляют собой высококачественные клеммные зажимы, что значительно увеличивает проводимость и, следовательно, эффективность.
- Все соединения имеют цветовую маркировку с термоусадочной пленкой.
- Набор сварочных стержней подходящего размера находится в пластиковом защитном футляре.
- В комплект также входят очки с автоматическим затемнением и автономным питанием.
- Доступные контейнеры варьируются от простой сумки до банки с боеприпасами 50-го калибра и кейса «Пеликан».
Полная система настолько эффективна, что Тим сообщает, что двух батарей достаточно для сварки материала, для которого требуется три, если используются соединительные кабели. Как он мне сказал: «Если вы используете три батареи, лучше сваривайте припуск толщиной не менее четверти дюйма». Поскольку в наши дни все большее количество наземных транспортных средств оснащается двумя аккумуляторными батареями, это означает, что вы можете быть полностью автономными для ремонта в полевых условиях.
Для любителей сварки, таких как я, автозатемняющиеся очки имеют решающее значение при сварке стержнем, поскольку нет предварительного позиционирования стержня на правильном зазоре, а затем возни со стандартными очками или, что еще хуже, с помощью жюри. квадрат сварочного стекла, приклеенный к картонной маске, как я всегда носил с собой. (Конечно, вам по-прежнему нужна защита лица, рук и рук.)
Для получения дополнительной информации посетите сайт Trail Weld здесь. На предстоящей выставке Overland Expo WEST комплекты Trail Weld будут демонстрироваться во время занятий по сварке и доступны для покупки на стенде 7P.Настоятельно рекомендуется.
Сделай сам: Сварка на батарейках
«Было время, когда мне приходилось сваривать раму на тропе, и у меня не было никакой защиты для глаз», — сказал Алек. «Я склеил вместе 4 четыре пары защитных / солнцезащитных очков Uvex и обмотал вокруг них несколько бумажных пластин с отверстием посередине. Я ношу кусок сварочного стекла №10 ».
Алек не рекомендует использовать батареи для сварки, за исключением случаев крайней необходимости.«Полное замыкание батареи опасно. Но когда вы попадаете в чрезвычайную ситуацию, иногда вам приходится делать опасные вещи ». Вот минимальные требования к вашему комплекту для аварийной сварки.
Две 12-вольтовые батареи. Для сварки вам потребуется не менее 24 вольт. Одной 12-вольтовой батареи не хватает заряда. Идеально подходят три батареи, они дадут столько же заряда, как и обычный сварщик.
Два комплекта аккумуляторных кабелей (четыре калибра или лучше). Лучше всего два калибра. Кабели малого диаметра не обладают достаточным зарядом.Алек советует людям приобрести хорошую пару для трассы. Это хорошее вложение.
Защита глаз / лица. Если вы не хотите таскать с собой сварочный шлем, возьмите с собой линзу для сварки стекла №10 и два куска пластика для защитной линзы, чтобы расположить их вокруг сварочной линзы. Или просто используйте одну пластиковую сварочную линзу, так как стекло может разбиться. Используйте широкую толстую ленту, чтобы сделать вокруг нее щит.
Все основные электроды работают с некоторым успехом, но я лично предпочитаю # 6013. Для двух батарей (24 В) используйте диаметр 5/64 или 3/32 дюйма.Для трех батарей (36 вольт) используйте стержень 1/8 дюйма. Возьмите пару разных размеров в свой автомобиль.
Экстремальные условия
Электричество может быть опасным. Когда вы подключаете кабели (см. Шаги ниже), батареи и сварочный стержень, электронам некуда идти, пока они не соприкоснутся с чем-то. Энергия концентрируется там, где происходит короткое замыкание — на конце сварочного стержня. Это плавит кончик стержня и окружающий металл, которого он касается. Флюс от стержня создает газы, которые вытягивают кислород из места сварки и всплывают на поверхность металла.Кислород вызывает разбрызгивание и извержение, препятствуя плавному течению металла. Поскольку заряд аккумулятора не контролируется, весь сварочный стержень нагревается докрасна, поэтому будьте предельно осторожны. Катушки в обычном сварочном аппарате регулируют и поглощают избыточную энергию. Использование автомобильных аккумуляторов приводит к прямому короткому замыканию, поэтому нет никаких правил. Аккумуляторы прослужат только через несколько стержней, прежде чем они потеряют слишком много электричества и их потребуется перезарядить.
Сначала потренируйтесь дома. Тренируйте свои бусинки, используя разные стержни, и выберите размер стержня, который лучше всего подходит для вас.«Убедитесь, что это не произошло в первый раз, — сказал Алек. «Сначала потренируйтесь, но не в магазине или гараже». Используйте запасные металлические отходы, пока не прочувствуете их. В чрезвычайной ситуации всегда все намного сложнее, потому что условия никогда не бывают идеальными.
Предупреждение: описанный ниже процесс предназначен только для аварийной сварки. Батареи не предназначены для такого использования; это быстро их изнашивает. В дополнение к опасности сильных ожогов (температура стержня превышает 2000 градусов по Фаренгейту) существует также опасность взрыва, потому что батарея выделяет водород при прохождении через него электронов. Никогда не делайте этого в замкнутом пространстве и всегда надевайте соответствующую защиту.
С помощью этого набора можно сделать грубый, но функциональный сварной шов, но он не будет гладким. Поскольку нет сварочного аппарата для регулировки, единственными переменными являются скорость и размер электрода (стержня). Это не сваривает, как плавный сварочный аппарат постоянного тока. По словам Алека, он может обеспечить приличный сварной шов.
«Это некрасиво, но работает», — сказал Алек. «Лучшее, что вы узнаете после того, как приварите колесо или раму вместе, — это то, что вы, вероятно, пойдете покупать Ready Welder.Но это хорошо работает, если у вас его нет ».
Во время чрезвычайной ситуации в изолированном районе умение сохранять спокойствие и правильные инструменты — вот что отличает другую хорошую историю, которую можно рассказать у вечернего костра, от трагедии.
Эта статья изначально была опубликована в выпуске № 174 AMERICAN FRONTIERSMAN ™ 2015. Подписка доступна в печатном и цифровом изданиях здесь .
Сварочные аппараты Sunstone> Сварка аккумуляторов> Медные вкладыши аккумулятора
Приварите медные язычки аккумуляторных батарей для электромобилей, PHEV и гибридных блоков, шинопроводов и клеммной заделки.Также сваривайте алюминий с алюминием, медь с медью или алюминий с медью.
Медь — известный металл, который трудно сваривать. Обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью. Это означает, что в процессе контактной сварки обычно возникают трудности с выделением тепла на границе раздела медь-сварка, достаточного для образования сварного шва. То небольшое количество тепла, которое выделяется, быстро уносится окружающим металлом. Большинство лазерных сварщиков плохо переносят медь. Типичная длина волны YAG-лазера составляет около 1064 нм.На этой длине волны более 90% световой энергии отражается от поверхности меди. Лазеры с зеленой длиной волны были разработаны, чтобы помочь решить эту проблему, но их стоимость крайне высока для большинства предприятий.
Sunstone Engineering разработала технологию сварки, которая преодолевает ограничения как контактной, так и лазерной сварки. Сварочная система Sunstone Omega PA250i использует технологию импульсной дуги, чтобы расплавить медный лист в определенном месте и аккуратно положить этот расплавленный материал на поверхность емкости аккумулятора.Как и в случае других сварных швов импульсной дугой, сварка происходит быстро, а энергия, добавляемая в виде тепла к батарее, очень мала. Конечный результат — медный лист с высокой проводимостью, который можно легко сварить со стальным или никелевым аккумулятором, толщина которого намного больше, чем при традиционной контактной сварке никелевых пластин. Эта более толстая медь с высокой проводимостью может значительно снизить падение мощности в аккумуляторном блоке, особенно для сильноточных аккумуляторных блоков. Это означает более прохладные батареи, более длительный срок службы батарей, большее напряжение, ток и мощность ваших батарей!
Что ты сегодня свариваешь? Позвоните или напишите нам по телефону + 1-801-658-0015.
Сварка аккумуляторных батарей с медными выступами Omega PA250i
Обзор и применение
Сварочная система для аккумуляторов с медными выступами Omega PA250i предназначена для сварки металлов с высокой проводимостью, таких как медь и алюминий. Он также поставляется в версии с ЧПУ, которая способна выполнять все те же задачи с помощью стола с ЧПУ.
Эта система отличается совершенно новым дизайном и производительностью. Это последнее обновление использует все замечательные функции нашей предыдущей модели и добавляет к ней новую моторизованную сварочную головку, повышающую управляемость, точность и однородность каждого сварного шва.Производители могут производить более легкие и компактные аккумуляторные блоки без ущерба для мощности или емкости.
Особенности и преимущества
Sunstone Omega PA250i Система для сварки батарей с медными язычками:
- Беспаечные соединения — Металлы сплавляются вместе в месте сварки, обеспечивая непрерывное соединение и отсутствие падений напряжения.
- Чистые места сварки — в процессе сварки сгорают поверхностные загрязнения, что позволяет получать прочные и чистые сварные швы.
- Сварка разнородных металлов — аппараты для точечной сварки солнечного камня могут сваривать любые комбинации металлов, например, медь с алюминием.
- Зона небольшого теплового воздействия — Зона теплового воздействия (HAZ) очень мала и очень локализована, чтобы гарантировать отсутствие разрушения аккумулятора. Orion обеспечивает достаточно энергии для сварки, не нарушая целостности ячейки.
Одна из самых больших проблем при сварке электромобилей — найти сварщика, способного сваривать металлы с высокой проводимостью, такие как медь и алюминий. Внутри литий-ионной батареи находятся различные медные и / или алюминиевые компоненты, по которым проходит электрический ток (например, шины). Эти компоненты обычно присоединяются к аналогичным или разнородным материалам для облегчения прохождения электрического тока. Если соединение выполнено неправильно, существует вероятность падения напряжения из-за сопротивления между двумя частями.
Независимо от конкретных требований конкретного приложения, наши специалисты разработали несколько сварочных решений для сварки элементов и блоков аккумуляторных батарей электромобилей.
Что ты сегодня свариваешь? Позвоните или напишите нам по телефону + 1-801-658-0015.
Сварочные батареи
В предыдущем посте об электрическом скейтборде я упомянул о более удобном способе подключения батарей. Стальные пружины и винт, которые я изначально использовал, приводили к провалу напряжения из-за относительно высокого сопротивления стали. Лучшее решение — использовать никелевые полосы и приварить их точечной сваркой к клеммам аккумулятора.
Вот изображение новой сварной аккумуляторной батареи для скейтборда.
Точечная сварка
Сварщик точечной сварки подает импульс (или два) сильного тока через два провода. Провода должны касаться свариваемого материала, допустим, никеля.Сильный ток нагревает никель до температуры, превышающей его точку плавления, и после охлаждения металлические поверхности свариваются.
Большинство аппаратов для точечной сварки фактически вырабатывают два импульса тока. Первый — это короткий импульс, который размягчит никель и сожжет любые загрязнения. После этого провода намного лучше контактируют с никелем. Это делает второй, более длинный импульс, более эффективным. Второй импульс вызывает сварку.
Никель
Чистый никель — отличный материал для батарей для точечной сварки. 1) Никель в 12 раз более проводящий, чем нержавеющая сталь. Он может выдерживать сильноточные нагрузки без значительных просадок напряжения. 2) Никель в 4 раза более резистивный (25% проводимости) меди. Медь, серебро, золото и алюминий являются лучшими проводниками, чем никель, но когда дело доходит до точечной сварки, нам нужен один металл для плавления. Если бы мы попробовали точечную сварку медных полос, медные провода в конечном итоге оказались бы приваренными к медным полосам. Не хорошо! Никель обладает достаточным сопротивлением, чтобы впитать немного тока и сначала нагреться до температуры плавления.
Для сборки аккумуляторных батарей я купил большой рулон никелевой ленты 8 мм x 0,15 мм. При таких размерах одна полоска может безопасно выдерживать 5 ампер. Но пакет должен выдавать 20 ампер. Так что во многих местах несколько полос никеля накладываются друг на друга и сварены вместе. Комбинированных полосок достаточно, чтобы выдержать нагрузку 20 А.
Аппарат для точечной сварки Arduino
Попробуйте купить в Интернете сварщика для точечной сварки. Вы найдете промышленных сварщиков, которые используются на автомобилях.И вы найдете сварочные аппараты китайского производства с китайскими этикетками. Мне было приятно увидеть, что есть сварочный аппарат DYI, созданный с использованием Ardiuno. Это не только означает, что я могу загрузить исходный код и поиграть с ним, но еще и у этого сварочного аппарата есть переносные провода и педаль для запуска импульсов.
Я поделился несколькими электронными письмами с Марком из Malectrics и должен сказать, что он хороший парень. Очень полезно!
Я подключил сварочный аппарат Arduino к своей резервной батарее EarthX для OneX, и она отлично сработала! Любить это.
Почему не паять?
Заманчиво было бы просто припаять медный провод между батареями. Если вы похожи на меня, у вас уже есть паяльник и много медной проволоки. Тогда как точечные сварочные аппараты не так распространены и стоят довольно дорого.
С литиевыми батареями тепло — враг. Всегда интересно смотреть на Youtube видео о тепловом разгоне литий-ионных элементов. Клетки, достигающие температуры выше 265 ° F, подвержены тепловому выходу из строя. Припой плавится при 370 ° F, а паяльники часто достигают 600 ° F и более.Литий-ионные батареи действительно поглощают тепло припоя и паяльника, а температура внутренних химических веществ почти наверняка достигает 265 °.
Фирменные аккумуляторы 18650 сделаны хорошо и вряд ли взорвутся, когда вы их припаяете. Но есть риск. И, конечно же, тепло повредит клетки. У них будет меньше возможностей и короче жизнь.
Точечная сварка тоже становится горячей. Но площадь нагрева настолько мала и продолжительность настолько коротка, что голова почти не проникает в камеру.Вот видео, в котором сравнивается пайка и точечная сварка с помощью тепловизора.
Сварка аккумуляторов — руководство по выбору
Аккумуляторы и аккумуляторные блоки стали неотъемлемой частью повседневной жизни в ответ на постоянно растущий спрос на портативные электронные устройства, беспроводные электроинструменты, накопители энергии, гибридные автомобили и электромобили. Это, в свою очередь, вызывает потребность в производстве аккумуляторов и аккумуляторных блоков, отвечающих требованиям качества и производства для этих продуктов.
Существует ряд требований к соединению материалов для производства батарей, в зависимости от конкретного типа, размера и емкости батареи.Внутренние клеммные соединения, банка аккумулятора и уплотнение заливной пробки, соединения клемм и внешние электрические соединения — вот несколько ключевых примеров.
Для каждого из этих требований можно рассмотреть несколько вариантов соединения, включая резистивную, ультразвуковую, микро-TIG и лазерную сварку, включая новейшие варианты волоконного лазера. Решение об использовании того или другого обычно продиктовано конкретным типом требуемого сварного шва и производственными требованиями.
Ультразвуковая сварка обычно используется для соединения материалов внутренних электродных батарей, которые обычно состоят из тонкой фольги из алюминия и меди.Остальные требования к соединению, включая соединения внутри банки и соединения с выводами внешних клемм, хорошо подходят для резистивной, microTIG и лазерной сварки. Для изготовления банок и пробок (герметизация швов) предпочтительной технологией соединения является лазерная сварка.
Ниже приводится обзор технологий контактной, microTIG и лазерной сварки, а также примеры приложений для соединения батарей с подробным описанием того, когда и где использовать каждую технологию.
Контактная сварка, microTIG, лазерная сварка
Контактная сварка является общепринятой технологией соединения уже более 40 лет и почти столько же используется в производстве аккумуляторов.С тех пор непрерывный поток достижений в системах контактной сварки дал пользователям значительно улучшенные возможности для управления различными аспектами процесса. Например, внедрение инверторных источников питания постоянного тока с основными электрическими режимами с обратной связью дает возможность учитывать изменения во вторичной цепи (электрическая петля от кабельного соединения на отрицательной стороне источника питания или трансформатора, через сварочную головку и части, возвращающиеся к положительной стороне), чтобы конкретно устранить сопротивление части.
Кроме того, переключение полярности источников емкостного разряда для обеспечения балансировки сварных швов и, в последнее время, добавление измерения смещения и силы электродов, предоставляют производителям больше инструментов для обеспечения качества сварки.
Подобно контактной сварке, сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), также известная как газовая дуговая сварка вольфрамом, используется в производстве в течение многих десятилетий и традиционно используется для более сложных сварочных работ для цветных металлов.Достижения в области высокочастотных источников питания улучшили управление низким током и стабильность дуги, что позволило добиться более тонкой сварки. Этот процесс стал известен как micro-TIG, обычно бесконтактный процесс, который обеспечивает соединение меди, предлагая при этом довольно упрощенное технологическое окно в отношении подгонки деталей и допусков позиционирования электрода к деталям.
Лазерная сварка — это новая технология, представленная на производственном рынке в середине 1980-х годов. По мере развития лазерной технологии и распространения информации о ее преимуществах, это стало устоявшимся процессом.Сегодня это просто еще один инструмент в арсенале инженера-технолога, который можно использовать и внедрять по мере необходимости.
Лазер представляет собой источник света высокой интенсивности, который можно сфокусировать до очень малых диаметров (0,01 дюйма). Концентрация световой энергии достаточна для быстрого плавления металлов с образованием мгновенного сварочного шва. Процесс является бесконтактным, не имеет расходных материалов, обеспечивает мгновенную сварку после размещения в точке сварного шва, обеспечивает достаточный контроль над процессом для определения размера сварочного стержня в соответствии с требованиями и предоставляет ряд методов реализации, которые могут быть адаптированы для индивидуального производства. требования.Лазерная сварка позволяет соединять многие материалы и комбинации материалов, сваривать толстые детали и не имеет ограничений по близости сварных точек.
Существует два типа лазеров, которые позволяют использовать аккумуляторные батареи: импульсный Nd: YAG и волоконный. Оба этих лазера предлагают разные характеристики соединения, которые можно выбрать в зависимости от ситуации.
Высокоскоростная герметизация швов и заглушек
Лазерная сварка — отличный метод герметизации швов, позволяющий получить высокоскоростные и высококачественные швы как на стали, так и на алюминии.Лазерная сварка обеспечивает значительные преимущества по сравнению с механическими зажимами и методами склеивания, основанные на надежности соединения, скорости соединения и простоте изготовления. Поскольку лазерная сварка — чрезвычайно эффективный процесс соединения, тепловложение в батарею сводится к минимуму. На рис. 1 показаны несколько примеров шовной сварки алюминиевых банок, включая поперечное сечение сварного шва, а также примеры применения шарового и пробкового уплотнения.
Приварка язычков к клеммам, шинопроводов
С точки зрения сварки важными аспектами приварки язычков являются толщина и материал как язычка, так и клеммы. Контактная сварка очень хорошо подходит для сварки никелевого вкладыша толщиной до 0,015 дюйма и материала вкладыша из никеля или стали, плакированного медью, толщиной около 0,012 дюйма к широкому спектру материалов клемм. Благодаря другому механизму сварки, лазерная сварка может соединять как тонкие, так и толстые материалы язычков, с возможностью сварки материалов выступов из меди или алюминия толщиной более 0,04 дюйма. Предотвращение проникновения банки и перегрева батареи — важные аспекты приварки отводов к клеммам.
Приварка язычков или клеммных соединений к шинам обычно не требует такого большого проникновения в систему управления подводом тепла, как язычок к сварным швам клемм. Материалы, толщина материала и сочетание материалов определяют лучшую технику сварки.
Сварка сопротивлением
Сварка сопротивлением была и остается наиболее экономически эффективным методом соединения выводов на аккумуляторах различных типов и размеров с использованием как замкнутого контура инвертора постоянного тока, так и источников питания разряда конденсаторов. Благодаря малому времени нарастания, управлению с обратной связью, переключению полярности и опциям измерения смещения и силы, процесс можно точно настроить и контролировать, чтобы обеспечить высокое качество и выход.
Для никелевых выступов толщиной до 0,0070 дюйма язычок можно приваривать без модификации. За пределами этой толщины и для предотвращения электрического шунтирования и чрезмерного износа электрода в язычке в процессе штамповки помещаются паз и выступы. Выступы действуют не только как концентраторы энергии сварного шва, но и значительно увеличивают срок службы электродов.На рис. 2 показано несколько примеров широкого спектра применений для сварки контактных пластин.
Micro-TIG
Micro-TIG обеспечивает превосходную сварку меди и, таким образом, представляет собой хорошее решение для сварки шин шин, для которых требуется припой для контактной сварки или большой лазерный сварочный аппарат. Возможна как стыковая, так и угловая сварка и сварка внахлест толщиной до 0,02 дюйма и более. Медь обычно сваривается. При сварке меди с использованием микро-TIG чрезвычайно важно использовать функцию пульсации, которая создает сварной шов без пористости, как показано на рисунке 3.
Лазерная сварка
При соединении язычков и шинных стержней лазерная сварка обеспечивает высокую степень гибкости, сваривая как тонкие, так и толстые пластины, такие как медь, алюминий, сталь и никель, а также комбинации разнородных материалов. Два примера сварных швов показаны на рис. 4.
При приваривании язычка к клемме общее практическое правило состоит в том, что язычок должен быть тоньше, чем толщина клеммы банки. Поскольку толщина банки уменьшается, выступ обычно должен составлять 50% толщины банки для безопасного технологического окна, которое обеспечивает прочность и проводимость сварного шва, но не проникает в банку.
Поскольку лазерная сварка не имеет ограничений по близости сварных швов, лазер может нанести любой рисунок из полевых точек w
на выступ в соответствии с требованиями к прочности. Стоит отметить, что почти во всех случаях, если достигается прочность сварного шва, за ним следует проводимость. Для более проводящих материалов площадь сварного шва, необходимая для прочности, может быть в 10 раз больше, чем требуется для проводимости.
Как показано на Рисунке 5, размещение сварных точек на выступе является совершенно гибким и может быть настроено в соответствии с требованиями к прочности пакета или язычка.Например, прочность на отслаивание часто используется в качестве показателя качества сварки. Поэтому сварные швы можно расположить соответствующим образом. Прочность на отслаивание (а) составляет 15 фунтов. и (б) 60 фунтов.
Время, необходимое для добавления дополнительных сварных точек, очень короткое; Достаточная прочность язычка может быть достигнута с минимальным влиянием на время цикла.
Хотя прочность на отслаивание остается важным испытанием сварного шва, вибрация также важна. Поскольку вибрационная прочность делает упор на хорошую прочность сварного шва в любом направлении, круг сварных точек, показанный на (c), обеспечивает решение.
Системы производства аккумуляторных батарей
Доступны два основных варианта производства: поточные системы непрерывного действия или автономные системы. Следует отметить, что технологический процесс может влиять на выбранную технологию сварки, и это следует учитывать на этапе выбора технологии. Принятие во внимание материалов, геометрии соединения, доступа к сварному шву, времени цикла и бюджета обычно указывает направление необходимой технологии соединения.
Объем производства определяется потребительским спросом
Объем производства аккумуляторов по-прежнему определяется спросом на бытовую электронику и электромобили.Аналогичным образом, потребности в производстве и подключении этих батарей также зависят от емкости, размера, материалов и использования. Каждая из технологий сопротивления, microTIG и лазерных технологий имеет свои особенности, которые хорошо согласуются с этими требованиями к соединению. Для создания эффективной и надежной производственной системы сварки необходимо четкое понимание технологий и применения. В приведенных ниже таблицах представлены некоторые рекомендации по доступным методам и некоторым параметрам, включая пригодность для различных приложений.
18650 Точечный сварочный аппарат — с питанием от автомобильного аккумулятора | Детали
- Дешево — планируется использовать только один.
- Надежно — мне нужно было сделать более 500 пар точечной сварки
- Легко и быстро изготавливать — в идеале из деталей, которые были у меня под рукой
- Относительно безопасно — нет высоких напряжений около
В рамках моего проекта по электрическому горному велосипеду мне понадобилась большая литиевая батарея. Не найдя ничего в своем бюджете, я решил сделать аккумуляторную батарею 18650 в соответствии со своими требованиями.
Мне нужно было приварить никелевую ленту точечной сваркой к клеммам ячеек 18650. 18650 аппаратов для точечной сварки широко доступны в сети и, вероятно, стоит вложений, если у вас есть спрос на них. Однако я планировал собрать только один аккумулятор, поэтому я сделал свой собственный аппарат для точечной сварки.
Беглый поиск чужих проектов выявил множество устройств на базе трансформаторов для микроволновых печей. Мне это показалось сложным и немного опасным. У меня не было микроволновой печи, которой я хотел бы пожертвовать.В моей машине был отличный источник сильного тока, который большую часть времени бездействовал. Можно ли для точечной сварки использовать автомобильный аккумулятор со схемой переключения по времени?
Быстрый поиск на YouTube обнаружил канал darkkevind. В этом видео, в частности https://youtu.be/o1NFbchHeM8, он демонстрирует своего точечного сварщика. Его устройство представляет собой стандартный автомобильный аккумулятор, подключенный к соленоиду стартера мотоцикла. Соленоид приводится в действие кнопкой, которая переключает питание двух сварочных электродов из медных гвоздей.Его конструкция работала хорошо, но я чувствовал, что могу развить ее, чтобы сделать систему более надежной.
В моей конструкции в качестве переключателя тока используется соленоид стартера DELCO 130493 (часть шаблона). Мне понравилась компоновка клемм, которые можно было хорошо соединить со «смещенным» зажимом клеммы аккумулятора. Кронштейны также позволили аккуратно установить корпус электроники. Все предметы по очень низкой цене.
Вверху: 8-миллиметровые клеммные штифты соленоида хорошо прижимаются к клеммам аккумулятора | Вверху: Катушка соленоида находится между маленькой шпилькой справа и монтажным кронштейном |
Таймер управляет соленоидом Схема построена на двойном моностабильном мультивибраторе CD14538BE, работающем в режиме без охлаждения.Несколько пассивов используются для деблокировки основного ножного переключателя в качестве входа. Катушка соленоида приводится в действие МОП-транзистором FQP30N06L. Таймер регулируется в пределах от 10 до 110 мс с помощью потенциометра. Схема питается от отдельной батареи 9 В, хотя она может питаться от автомобильного аккумулятора при надлежащей развязке. Все это размещено в литом алюминиевом корпусе. Обратите внимание, что катушка соленоида подключается между винтовым зажимом «S» и монтажным кронштейном. Клемма «I» — это нормально замкнутый контакт соленоида, а не соединение катушки.
Вверху: ножной переключатель. Работал на удивление хорошо, когда приклеен к полу … | Вверху: Схема таймера |
Электроды изготовлены с помощью медных гвоздей, припаянных к коротким отрезкам многожильного кабеля 8AWG. Медные гвозди можно быстро затачивать напильником, поэтому их замена не требовалась. Несколько слоев термоусадки обеспечивают тепловую и электрическую изоляцию.
Вверху: электроды из медных гвоздей, припаянные к 8-миллиметровому многожильному кабелю |
Несмотря на медленное переключение соленоида, контакты будут оставаться закрытыми в течение того же времени, что и ток, подаваемый на катушку . На закрытие соленоида требуется около 5 мс, но диод на катушке поддерживает активное магнитное поле, обеспечивая точные импульсы при минимальной настройке таймера 10 мс.
Первые испытания были весьма интересными.Батареи всего несколько месяцев, а внутреннее сопротивление очень низкое, что приводит к очень сильным импульсам тока, которые могут разрушить никелевые полоски, если импульс будет более 20 мс или около того. Много летящего расплавленного металла…
Я экспериментировал с «токоограничивающим резистором», состоящим из присадочной проволоки для сварки TIG длиной 1,6 мм. Это позволило мне использовать более длительные сварочные импульсы с низким током. Я обнаружил, что в результате получился гораздо более прочный сварной шов, чем при более коротком импульсе более высокого тока. Я остановился на приблизительной длине 50 метров.
Однако после первого импульса резистор будет очень горячим, увеличивая сопротивление. Это привело к ненадежной работе.
Вверху: Ограничение тока с помощью стальной проволоки 1,6 мм |
Решением было погрузить провод в воду. Я нашла красивый пластиковый стакан Ikea с очень толстым дном. Несколько болтов M8 скрепили все вместе и удерживали воду.
Вверху: пластиковый стакан Ikea обрезанный и просверленный.Заполненный водой сохраняет резистор холодным |
Сварщик очень хорошо показал себя при сборке моего аккумуляторного блока. Я сделал около 600 пар точечной сварки за два часа.
Следует отметить несколько моментов:
Импульс около 40 мс позволил получить наилучшие сварные швы с моей установкой. Если оторвать никелевую полосу от 18650, то сварная часть останется прикрепленной к батарее, разрывая окружающий никель.
Автомобильный аккумулятор следует подключать к зарядному устройству во время использования, если выполняется много сварных швов. В противном случае напряжение упадет, что приведет к ненадежному сварочному току. Я использовал зарядное устройство постоянного тока на 5 А, которое можно оставить подключенным во время сварки. Зарядное устройство на 2А или около того, вероятно, подойдет.
Для получения одинаковой прочности каждого точечного шва необходимо равномерное давление на каждый электрод.
Сварочные электроды сильно нагреваются. Чтобы они не царапали мои пальцы, я добавил еще несколько слоев термоусадки.Кабели действительно нагрелись, но это не так.
Когда вода, охлаждающая резистор, нагревается до точки кипения, он не может так быстро отводить тепло от резистора из-за эффекта Лейденфроста (когда пузырьки пара изолируют провод). Это позволяет резистору нагреться, что снижает сварочный ток. На этом этапе я увеличил импульсный таймер до 50 мс. Воду можно было заменить, или использовать более крупный контейнер для охлаждающей воды.
Чтобы просмотреть исходные критерии проектирования:
- Дешево — Как видно из списка запчастей, это обошлось мне менее чем в 25 фунтов стерлингов.
По общему признанию, у меня уже было много деталей, однако большинство деталей можно было заменить чем-то похожим.
- Надежность — Устройство безупречно работало в эксплуатации. Я обязательно буду использовать это снова в будущем.
- Легко сделать — я построил его за несколько вечеров на своем обеденном столе с помощью основных инструментов. Исключением были большие наконечники для обжима, для которых я позаимствовал обжимной инструмент. Их можно было припаять большим утюгом или паяльной лампой, если у вас не было обжима.
- Относительно безопасно — я бы порекомендовал носить защитные очки из-за редких разлетающихся искр. Также неплохо было бы работать в перчатках и работать на улице вдали от легковоспламеняющихся материалов. Я бы без колебаний одолжил это другу, чего бы я не сказал о других вещах, которые я сделал!
Учебное пособие по сборке аккумуляторной батареи
Эта третья часть в основном посвящена особым соображениям, которые необходимы при сборке аккумуляторной батареи с высоким током, плюс… Я перечислю некоторые продукты и инструменты, которые иногда используются для сборки пак так, приступим.
Машины для точечной сварки, используемые в промышленности для изготовления аккумуляторных батарей для электровелосипедов, большие и дорогие, и нереально даже рассматривать их в качестве строителя домашнего гаража. Это важно, потому что во многих странах по-прежнему очень сложно купить полный аккумулятор, поскольку самые известные продавцы аккумуляторов не доставляют их во многие страны.
Правила доставки комплектной аккумуляторной батареи сложны, и с каждым годом они ухудшаются. Даже если вам удастся заставить сборщика пакетов отправить вам один, это дорого и рискованно.Кроме того, даже самые успешные производители упаковок не производят упаковки всех возможных форм и размеров.
Однако на самом деле довольно легко купить отдельные компоненты для сборки пакета, независимо от того, где вы живете (как указано в части 2, нажмите здесь), и это означает, что находчивые строители гаража будут продолжать собирать свои собственные пакеты. Это основная причина, по которой я написал эту серию статей о сборке пакетов.
Используемые методы и материалы постоянно улучшаются, но… я надеюсь документировать некоторые из распространенных «лучших практик», как они известны в настоящее время, чтобы помочь новым энтузиастам избежать типичных дорогостоящих ошибок при их первой сборке.
Сварочные аппараты Sunkko
Я просто не могу рекомендовать какие-либо продукты этой марки (прошу прощения у Sunkko, но… я должен быть честным). Я упоминаю о них только потому, что они так хорошо известны, и они сразу же появятся в любом поиске Google по запросу «18650 точечная сварка».
Самый большой вывод, который я обнаружил при их исследовании, заключается в том, что … версия на 220 В немного более надежна, чем версия на 110 В (а версия на 110 В имеет ужасные показатели … Не верьте мне, исследуйте это сами).
Многим странам, таким как ЕС и Австралия, повезло, что в домах по умолчанию уже установлено 220 В переменного тока. Дома в США обычно имеют напряжение 110 В, но имейте в виду, что несложно подключить к гаражу электрическую сушилку для белья на 220 В, а также многие кондиционеры в США имеют розетки, подключенные к 220 В.
Типовая модель сварочного аппарата Sunkko.
Поскольку и версия 110 В, и версия 220 В потребляют примерно одинаковое количество ватт, версия на 110 В потребляет вдвое больше AMPS из домашней розетки, что часто приводит к срабатыванию выключателя (в США обычно 15 А, 110 В X 15 А). = 1650 Вт).Даже если вы приобретете версию на 220 В (и либо найдете розетку на 220 В где-нибудь в своем доме, либо добавите ее), электроника для обоих является известным слабым местом. Если у вас уже есть Sunkko, вот веб-сайт с информацией о том, как его обновить и исправить, когда он сломается (нажмите здесь).
Кроме того, вот видео (нажмите здесь), где производитель открывает модель Sunkko 709AD за 240 долларов (плюс доставка) и показывает, как обновить внутренности, чтобы она работала надлежащим образом (600-амперные характеристики).
Устройство для точечной сварки Malectrics
Этот «карманный точечный сварочный аппарат» из Германии, похоже, работает очень хорошо, и у него много довольных клиентов. Программируемый мозговой чип — это популярная «Arduino Nano». Время сварочного импульса можно регулировать от 1 миллисекунды до 500 мс.
Где-то по ходу дела кто-то сообразил, что если у вас есть большая батарея, способная выдавать много ампер, вы можете добавить какой-нибудь переключатель включения / выключения и таймер, чтобы сделать из нее точечный сварочный аппарат.
Я видел youtubes, которые сделали это, где они добавили электромагнитный переключатель стартера автомобиля в качестве элемента включения / выключения.Проблема с этой конструкцией заключается в том, что соленоидный переключатель автомобильного стартера — это единственный физический переключатель, который пропускает все полные амперы автомобильного аккумулятора 12 В (12 В X 200 А = 2400 Вт)…
Общая мощность (без линейного сопротивления) может включать энергию до 800-CCA (ток холодного пуска). Если в качестве нагрузки включен стартер-двигатель двигателя («сопротивление» цепи), то типичный 4-цилиндровый двигатель обычно потребляет около 200 А в течение полсекунды, а затем стабилизируется примерно на 100 А до продолжайте крутить двигатель.
Однако использование автомобильного соленоидного переключателя стартера в качестве двухпозиционного элемента в аппарате для точечной сварки, который питается от автомобильного аккумулятора, является «плохой конструкцией». Этот тип переключателя может иногда навсегда привариваться к положению «включено», так как обычно он проходит ТОЛЬКО пики 200 А, но «теперь» вы сняли сопротивление стартера-двигателя автомобиля, и переключатель проходит полный 800 А, который батарея способна.
Это такие усилители, которые вырабатывают достаточно тепла, чтобы плавить никелевые полосы при точечной сварке.Я упоминаю об этом только для того, чтобы указать, что обычный автомобильный аккумулятор на 12 В оказался достаточным для питания операции точечной сварки 18650 ячеек.
Также … поскольку соленоид автомобильного стартера зависит от двух физических металлических контактов, которые касаются [и затем отводятся пружиной], выполнение этого может привести к очень непостоянному количеству сварочного импульса (измеренному в миллисекундах, что составляет одна тысячная секунды)
Итак … что мы можем использовать в качестве переключателя включения / выключения, который может выдерживать высокие токи? а также можно ли регулировать импульс точечной сварки с точностью до тысячных долей секунды? Возможно, простой и распространенный полупроводник MOSFET?
«FET» (полевой транзистор) — это умный тип транзистора, который можно использовать в качестве усилителя сигнала, диода или переключателя включения / выключения… в зависимости от того, как он сконфигурирован в цепи.
Комплект Malectrics — это прецизионный таймер, который использует группу полевых транзисторов [параллельно] для включения и выключения БОЛЬШОГО тока батареи в качестве точечной сварки. Вам также нужно будет добавить большой [и довольно новый] автомобильный аккумулятор на 12 В в качестве источника питания, и наиболее частой ошибкой новичка является использование уже имеющегося у него «маленького и старого» автомобильного аккумулятора. Если вы используете самую длительную настройку сварочного импульса, но все равно получаются слабые сварные швы? вполне вероятно, что аккумулятор, который вы используете, разряжен.
12 В X 800 A = импульсная мощность 9600 Вт
Если вас интересует устройство Malectrics, их веб-сайт можно найти, нажав здесь.
кВт, поле
В интересах полного раскрытия информации… когда я впервые увидел kWeld, я стал для них первым дилером в США, чтобы увеличить количество пользователей из США. Это выглядело очень новаторски и многообещающе, и я хотел, чтобы реальные пользователи опередили их, чтобы увидеть, есть ли у него какие-либо недостатки, и … результаты были впечатляющими. Я продавал их в розницу около года, и компания быстро росла, так что теперь у них есть «настоящий» деловой партнер для управления всеми продажами в США [18650 термоусадочные устройства и держатели ячеек, вкл.].
На первый взгляд, поле мощности очень похоже на поле Malectrics. Что касается функции, то один кабель для точечной сварки просто пропускает ток через большой предохранитель от вывода автомобильного аккумулятора к датчику для точечной сварки. Второй вывод батареи пропускает ток через группу параллельно включенных полевых транзисторов, которые действуют как переключатель включения / выключения, на пути ко второму датчику для точечной сварки.
Электроэнергия стоит дороже, чем Malectrics, и вот почему. Он использует запатентованную систему управления электроникой, которая измеряет ток, проходящий через устройство в режиме реального времени.Это означает, что если входное напряжение медленно падает во время использования сварочного аппарата, устройство автоматически регулирует синхронизацию импульсов, чтобы обеспечить постоянство общего количества передаваемой энергии от одного сварного шва к другому.
Он также имеет режим тестирования батареи, чтобы сообщить вам, сможет ли батарея, которую вы собираетесь использовать, выполнять свою работу. Первоначальная версия поля мощности была специально разработана для использования либо со свинцово-кислотными автомобильными аккумуляторами, либо с литий-полимерными батареями 3S (3S, 11.1 В номинал LiPo, 12,6 В при полной зарядке). Однако приемлемый выбор аккумуляторов LiPo ограничен лишь несколькими конкретными моделями, которые, как известно, имеют очень низкое сопротивление и способны к внезапным сильным всплескам тока без каких-либо повреждений (обратите внимание на обозначение батареи 3S «130C, 5000 мАч… или больше).
Благодаря использованию легкодоступных автомобильных аккумуляторов (местного производства, потому что они тяжелые и доставка будет дорогостоящей) и литий-полимерных аккумуляторов с высоким током, первые полевые устройства завоевали отличную репутацию.
Однако почти сразу … некоторые клиенты запросили возможность использования суперконденсаторов (которые обычно работают при более низких напряжениях). У второй версии поля мощности был расширен диапазон напряжений, так что поле мощности будет работать с входным напряжением от 3 В до 30 В (многие литиевые батареи с номинальным напряжением 24 В / 7S имеют полностью заряженное напряжение примерно 28 В).
Блок суперконденсаторов «kCap» 8,2 В в качестве опции. Некоторые производители считают автомобильные аккумуляторы громоздкими и тяжелыми, а некоторые клиенты предпочитают избегать использования LiPo-аккумуляторов из-за опасения возгорания LiPo-аккумулятора.
Электростанция производится компанией Keenlab.de в Германии, принадлежит и управляется инженером-электриком. Основываясь на успехе нескольких энтузиастов, которые использовали суперконденсаторы, компания Keenlab разработала и начала производить опцию батареи суперконденсаторов, которая работает при напряжении 8,2 В, а также источник питания, который может принимать ваш домашний ток 110 В переменного тока и обеспечивать напряжение 8,2 В. очень высокие токи, так что power bank быстро пополняется.
Если у вас есть доступ к большому количеству использованных ячеек 18650, используйте группу 2P, которая оплачивается до рекомендованных нами 4.1 В на ячейку обеспечит 8,2 В, необходимые для батареи суперконденсаторов kCap. Ячейки с низким усилителем могут медленно заряжать kCap, и когда вы активируете устройство kWeld, суперконденсаторы очень быстро разряжают всю энергию.
Несмотря на то, что заводская гарантия имеет ограничения, этот сварочный аппарат использовался при 8,2 В X 1400 А для импульсной мощности 11500 Вт
КлиентыGlobal kWeld могут связаться с Keenlab.de, нажав здесь.
Для клиентов kWeld, находящихся в США, вы можете связаться с Кейт в «18650 Heat Shrink and Cell Holders INC», щелкнув здесь.
Группу поддержки kWeld в Северной Америке на Facebook можно найти, нажав здесь.
Медно-никелевые автобусы
Если вас устраивает «обычный» комплект для электровелосипеда, то вы также будете довольны обычным аккумулятором для электровелосипеда [моя рекомендация по умолчанию для аккумуляторного блока — это высококачественный аккумулятор 48-52 В, такой как пакеты Luna Cycle, поскольку лета 2019 г.].
При этом, может быть, вы строите электрический мотоцикл или, возможно, мощный электрический велосипед? Вам НУЖНА ваша батарея, чтобы обеспечить больше усилителей, чем «обычная» батарея.Существуют ячейки формата 18650, которые могут обеспечивать 15A-30A (в настоящее время Samsung 30Q и 25R, LG HB2, Sony VTC6). Если конструкция вашей батареи требует такой ячейки с высоким током, узким местом конструкции будут межсоединения элементов и два коллектора батареи (положительный и отрицательный выводы).
Чистый никель в качестве материала шины (и точечная сварка в качестве метода сборки) является выбором по умолчанию для «обычных» межсоединений ячеек (18650/21700 цилиндрических ячеек). Однако, когда вашему проекту требуются мощные аккумуляторные усилители, материал шины становится критически важным дизайнерским решением.
Обычная шина-лента из чистого никеля имеет ширину примерно 8 мм (1/3 дюйма в ширину), а ее токопроводящая способность измеряется ее толщиной. Обычные аккумуляторные блоки (пиковое значение 25 А от 5P?) Используют толщину 0,15 мм для 5 А на элемент с номиналом 8 А. Никелевая лента толщиной 0,20 мм является обычной для популярных аккумуляторных батарей с номинальной емкостью 10А, таких как LG MJ1, Samsung 35E и Panasonic GA.
В настоящее время дилемма строителей возникает при использовании аккумуляторных батарей с высоким усилением (15A-30A).Я видел, как строители использовали двухслойную никелевую ленту для последовательных соединений, но… я не рекомендую такой подход. При более высоких значениях тока использование никеля в качестве материала шины в конечном итоге становится скорее резистором, чем проводником. Под этим я подразумеваю… он превращает МНОГО ватт батареи в тепло вместо того, чтобы выполнять работу. Кроме того, два клеммных коллектора испытают просадку напряжения, поэтому производитель не получит полные усилители, за которые они заплатили, используя подлинные элементы с высоким усилителем.
Использование МАГНИТОВ!
Звучит как шутка, но уверяю вас, это действительно работает.Я бы не стал использовать магниты на никелевой шине, потому что никель слишком жесткий, чтобы прилегать к поверхности концов элементов. Я считаю, что медный лист является очень подходящим материалом для ячеек с высоким усилением 15A-30A, таких как 30Q, 25R, HG2 и VTC6.
Если вы хотите поэкспериментировать с материалами медных шин, я бы начал с 30-го или, возможно, 32-го калибра (калибр листового металла отличается от калибра провода, с которым мы уже знакомы). Один мил — одна тысячная дюйма.
0,20 мм ___ 8-mil__32 га
0.25 мм__10-mil__30 га
Медный лист такой толщины достаточно тонкий, чтобы его можно было разрезать ножницами. Медь при такой толщине мягкая, но никель такой же толщины очень жесткий.
Обратите внимание, что этот конструктор использует дополнительные шайбы из термостойкого волокна на положительных концах. Кроме того, он строит рюкзак на жестком пластиковом листе над своим рабочим столом. Показан пакет 12S / 4P
.На рисунке выше мягкий медный лист разрезается для формирования шинных пластин, обеспечивающих как последовательное, так и параллельное соединение.Неодимовые магниты-«пуговицы» на удивление мощные, а электроды ячеек формата 18650 выполнены из «никелированной стали». Никель обладает очень низким магнитным притяжением, но стальные сердечники на концах электрода ячейки будут сильно притягиваться к этим магнитам.
Поскольку магниты также очень сильно притягиваются друг к другу, строитель приклеил магниты к медному листу с помощью гелевого «суперклея». Вы также можете приобрести магниты-пуговицы с отверстием со скошенной кромкой в центре, что позволит вам вставить винт с плоской головкой со стороны ячейки через магнит и ввинтить его в боковую панель какого-либо типа (например, фанеру толщиной 1/4 дюйма, или пластиковая кухонная разделочная доска?).
Я бы также порекомендовал надежно прикрепить шинные пластины каким-либо способом к пластиковым держателям ячеек, чтобы пластины не двигались. Мне сказали, что магниты надежно удерживают пластины на месте, но я опасаюсь, что в случае аварии они могут сместиться и, возможно, замкнуться.
Точечная сварка многослойной меди / никеля
Это новая разработка. Было проведено много экспериментов с материалом медных шин, покрытым никелем, в надежде, что это позволит легко сваривать точечную сварку.Однако его нелегко купить, и такие компании, как Makita, Milwaukee и DeWalt, используют дорогостоящий лазер для приваривания их к аккумуляторным инструментальным ячейкам. Это привело к тому, что никелирование, сделанное своими руками, стало предметом многих экспериментов, которые до сих пор не увенчались успехом.
Недавно анонимный ютубер написал, что если вы положите никель поверх медной ленты, он легко сваривает точечные сварочные аппараты, перечисленные выше (kWeld, Malectrics, Boss-Level, Riba и т. Д.). Вот ссылка на YouTube, перемотайте вперед до 8:38, чтобы увидеть часть сварки меди.
Точечная сварка сэндвича из никеля и меди на ячейке 18650
Медная и никелевая полоски, показанные выше, имеют толщину 0,20 мм, никель толщиной 0,15 мм также может работать. Дальнейшие эксперименты продолжаются для определения всех остальных подходящих толщин. После того, как я увидел это, мое исследование показало, что это старый трюк металлистов, когда они пытаются приварить алюминиевые листы друг к другу. Вот ссылка на видео на YouTube, в котором показан метод металлического сэндвича, используемый для обработки алюминия.
Я собрал эти части вместе, чтобы быстро сфотографировать то, что я предлагаю в качестве варианта с высоким усилителем. Эта черная пластиковая сетка предназначена для подключения 7S / 4P (24 В). На этом рисунке медные полоски предназначены для последовательного тока с большим ампером, а никель — только для параллельного выравнивания ячеек, плюс … никелевый сэндвич необходим для точечной сварки меди с наконечниками элементов 18650. . Никель 0,15 мм ОЧЕНЬ легко режет ножницами, как и медь 0,20.
Есть некоторые предположения относительно того, почему это работает, но было подтверждено, что это работает, так что это захватывающая разработка для сборок, когда вы хотите использовать элементы с высоким усилением.Интересно отметить, что некоторые строители в прошлом заказывали чистый никель в качестве материала для автобусов, а когда он прибыл … они обнаружили, что продавалась сталь с никелевым покрытием.
Это было достаточно плохо, чтобы их украли, но теперь им пришлось ждать, пока не придет настоящий чистый никель во втором заказе. Однако, если у вас или у вашего друга есть какая-нибудь никелированная стальная лента, просто стоящая на полке, медь в сэндвиче из никеля и меди будет пропускать ток, поэтому никелевая часть сэндвича может быть дешевой лентой со стальным сердечником.
Это два распространенных типа «лестничных» никелевых лент для выполнения как последовательного, так и параллельного соединения. На этом рисунке я добавил медь поверх некоторых последовательных соединений. Я думаю, что может быть некоторая польза в том, чтобы сделать разрез посередине меди, чтобы заставить весь сварочный ток проходить через наконечник ячейки, а не просто проходить через саму медь. Медь можно удерживать на месте с помощью крошечной капли клея в центре длины полосы, где не будет точек сварки, посередине между ячейками.Никелевые автобусы любезно предоставлены компанией 18650 Heat Shrink and Cell Holders, можно найти здесь
Пакет 20S / 6P, изготовленный методом точечной сварки многослойной меди. Один слой меди толщиной 0,10 мм выполняет как последовательные, так и параллельные функции. Маленькие никелевые квадраты толщиной 0,15 мм размещаются на каждом конце ячейки для облегчения сварки. На этом блоке установленная мощность поля в кВт составляла 50 Джоулей.
Использование плоских карманных ячеек с высоким усилением
Хотя я иногда видел крупноформатные плоские ячейки на электровелосипедах и 18650 аккумуляторы, используемые на электромотоциклах, чаще всего вы видите это наоборот.Для большинства электровелосипедов ячейки 18650 по-прежнему легко сконфигурировать в индивидуальную упаковку, которая соответствует необычной форме, а производительность и диапазон упаковок 18650 часто лучше всего подходят для большинства электровелосипедов, при этом ячейки мешков являются стилем выбора для электронных мотоциклов. Цилиндрическая ячейка 18650 — это просто ячейка-пакет, которая свернута и вставлена в металлический цилиндр.
Чем выше ток, на который рассчитаны эти ячейки, тем больше будут вкладки, поэтому вкладки не станут узким местом для тока.Отверстия для болтов в выступах вырезали обычным дыроколом для офисной бумаги.
Однако, несмотря на то, что использование плоских карманных ячеек вынуждает строителя использовать довольно большую прямоугольную форму в качестве строительного блока, для переоборудования мотоциклов часто требуются такие высокие усилители, что плоские карманные элементы являются единственным жизнеспособным вариантом.
Как только вы решите, что будете использовать этот формат ячеек, я считаю, что соединения ячеек на самом деле проще собрать, по сравнению с точечной сваркой с высоким током.
Плоские многослойные ячейки мешочка с широкими выступами на одном конце (слева) или… широкими выступами на противоположных концах (справа). Соединения язычков между ячейками для ячеек плоского ламината надежно выполнить намного проще по сравнению с цилиндрическими ячейками, такими как 18650 и 21700.
Эти плоские карманные элементы сжимаются с боков, что помогает снизить внутреннее электрическое сопротивление. Показанные выступы сварены точечной сваркой. Показана упаковка 12S / 1P
.Если вы добавите физическое сжатие на боковые стороны плоских ячеек мешка, это снизит внутреннее электрическое сопротивление.Это распределяет ток более равномерно по всем химически активным внутренним поверхностям. Если половина внутренних поверхностей имеет плохой контакт, они будут пропускать меньше тока и работать холоднее, но поверхности с хорошим контактом будут вынуждены пропускать гораздо больший ток, чем они были предназначены.
Если это произойдет, то внутренние «горячие точки» заставят электролит в этих местах «выделять газ», что приведет к появлению опухших элементов. Чем больше газа образуется, тем хуже становится это состояние (газы, образующиеся внутри, вызывают расслоение внутренних слоев).
Использование только 20 фунтов на квадратный дюйм силы сжатия намного лучше, чем ничего, и я видел опубликованные отчеты о том, что давление до 100 фунтов на квадратный дюйм может быть полезным.
Вырезание листов-разделителей клеток со стенок старого пластикового бака. Они оказались толщиной 1,5 мм.
На картинке выше я купил несколько ячеек мешка с высоким усилителем, и я отслеживаю форму, чтобы вырезать разделители ячеек, которые помогут предотвратить короткое замыкание между язычками, когда они у меня на рабочем столе во время подключения вкладки ячеек.
Начало сборки пакетного аккумуляторного блока.
На картинке выше я использую карманные элементы для сборки чемодана на 12 В для зарядки телефона и ноутбука во время отключения электроэнергии, так как я живу в стране торнадо (а раньше я жил в стране землетрясения). Сверхбольшие вкладки указывают на то, что я выбрал элементы с высоким усилителем, и я сделал это, поэтому при необходимости могу использовать этот пакет для «запуска» моей машины.
Я использую эту возможность, чтобы сфотографировать некоторые части процедур сборки пакета, которые, как мне кажется, важны для новичков.Обратите внимание, что я выполняю эту задачу поверх красной пластиковой крышки бункера для хранения, а под этой ячейкой находится зеленый пластиковый разделитель ячеек (см. Рисунок над предыдущим абзацем).
[вернитесь через месяц, чтобы увидеть дополнительные фотографии этой «мешочной упаковки»]Таблички были помечены как + / — , но это было очень мелким шрифтом, поэтому я использовал фломастеры, чтобы сделать большие отметки. Я также использовал ножницы, чтобы вырезать крышку вкладки для позитивной вкладки, используя пакеты для сэндвичей на молнии в качестве материала покрытия.Затем я прикрепил пластиковую крышку с застежкой-молнией с помощью отрезка «низкой липкости» синей малярной ленты, которая легко снимается и не оставляет следов клея.
Обратите внимание, что на этой конкретной марке ячейки небольшая часть правого верхнего угла отрицательного язычка была вырезана под углом для облегчения идентификации.
Я нашел несколько алюминиевых плоских стержней, которые можно использовать в качестве зажимов, и в них уже были отверстия с резьбой. Имейте в виду, что зажимы для язычков могут быть изготовлены из стали, если вы хотите, так как они не должны проводить ток (два язычка прижимаются друг к другу, кожа к коже).Я специально использую алюминиевые зажимы в качестве радиатора. Раньше я полагал, что алюминиевая пластина, расположенная между ячейками, будет отводить внутреннее тепло к краю в качестве меры охлаждения, но это приводит к тому, что поверхности сторон ячейки будут работать холоднее, чем ядра.
Если различные области внутри ячейки работают горячее или холоднее друг друга, это также изменит внутреннее сопротивление этой ячейки. Обширные исследования показали, что охлаждение вкладок приведет к наиболее стабильным и равномерным внутренним температурам в активных материалах, в то же время отводя часть внутреннего тепла в активных слоях ячейки.
120F (49C) очень теплый, почти слишком горячий на ощупь. Однако, если эта температура распределена равномерно, то ячейка должна прослужить как можно дольше. 140F (60C) — это слишком жарко, и никакая часть ячейки не должна достигать этой температуры. Если одна часть ячейки горячая, а другая остаётся холодной, то горячая часть умирает, что приводит к преждевременному отмиранию этой ячейки, что приводит к такому типу провала напряжения, когда весь блок выводится из эксплуатации.
Теперь о конструкции зажимов …
Довольно легко нарезать резьбу в просверленном отверстии на алюминиевом стержне из сплава 7075 (щелкните здесь, чтобы выбрать один из вариантов), потому что этот сплав более хрупкий, что позволяет отламывать стружку.Алюминий из сплава 6061 будет лучше проводить электричество, но он очень мягкий, и вы можете легко сломать метчик, используя его в качестве материала для зажима стержня, когда пытаетесь нарезать резьбу в просверленном отверстии.
В этом приложении мне нравится использовать резьбовые отверстия в материале алюминиевого стержня (с отверстием с фаской под головкой винта с плоской головкой), чтобы зажимы были как можно более толстыми, так как использование обычных болтов и гаек -отверстие потребует, чтобы зажимы были тоньше. Так как нет блокировки шайбы, чтобы снизить любой возможный разъем-разрыхление от вибрации, я буду использовать нить связывания жидкости, как Locktite.
Этот метод позволяет мне использовать зажимы той же ширины / толщины, что и ячейка. Между двумя язычками ячеек выполняется последовательное соединение, а показанный стиль зажима состоит из двух идентичных частей, поэтому расчет закупки материала будет простым. Измерьте толщину ячейки, и эта толщина равна толщине зажимного материала или тоньше.
От LFP
Это всплыло в недавнем обсуждении на форуме сравнения пайки шин с ячейками и точечной сварки.LFP (Люк) был главным инженером по аккумуляторным батареям в мотоциклах Zero.
«… Эту тему можно перефразировать так, что лучше бить себя по мячу бейсбольной битой или клюшкой для гольфа?
Во-первых, использование FLIR на блестящих никелевых поверхностях смехотворно, потому что его коэффициент излучения составляет примерно 5-10%, поэтому значения температуры, которые он считывает, равны + или-> 100-градусам, чтобы что-то пригодиться.
Наконец, температура на верхней части никеля совершенно не имеет значения, поскольку верхняя часть никеля не является термочувствительной областью.
Когда вы припаяете банку, а затем разрежете ячейку, вы увидите, что разделительный слой сплавляется и деформируется на концах, и в банке имеется избыточное давление газа, и продукты термического разложения сложных эфиров карбоната в Электролит ухудшит его старение и вызовет саморазряд из-за примесей, высвобождаемых в результате теплового пробоя.
При точечной сварке банки вообще не имеет значения внешняя сторона. Неуместно даже говорить, смотреть или рассматривать.Когда вы разрезаете эту ячейку и видите внутреннюю часть банки, которая была раскалена докрасна сталью (2500 ° F), чтобы сварка была возможна, вы видите, что внутренняя коррозионно-стойкая поверхностная облицовка банки испаряется прочь, а на его месте находится углеродный мусор от мгновенно кипящих карбонатов электролита, и теперь этот углерод будет загрязнять вашу батарею, увеличивая скорость саморазряда.
Если вы собираетесь выполнить точечную сварку, вы не делаете этого, основываясь на том, как сварные швы выглядят внешне или насколько трудно их [физически] снять с банки, эти показатели — детская игра, и просто не имеет значения в отношении создания долговечной упаковки.Вы должны настроить процесс, разрезая нижнюю часть каждой ячейки, к которой вы прикреплены, и исследуя повреждение конца рулона желе, а также исследуя дно поверхности банки на предмет того, какие продукты термического разложения теперь отравляют ваш очень чистый электролит. .
Паяльные блокипредназначены для приложений, в которых вас не волнует, сработает ли он хотя бы один раз, допустимы произвольные уровни саморазряда и желателен случайный отказ в короткие сроки.
Точечная сварка (до дна банок) предназначена для случаев, когда вас не беспокоит утечка электролита из банки из концентраторов напряжения в зоне термического влияния рядом с местом сварки (где было 2500 градусов по Фаренгейту), и вы не заботитесь о том, чтобы покрытия консервных банок, устойчивые к коррозии, оставались работоспособными, и хотите загрязнить свой электролит случайным углеродным мусором (подумайте о том, чтобы поставить свой завтрак на сковороду с температурой 2500 градусов по Фаренгейту)… »
Итак, какой метод вы должны использовать?
Что ж… только вы можете решить, на какие риски вы готовы пойти и что уложится в ваш бюджет.Я только надеялся собрать информацию о том, какие материалы и методы используются в настоящее время, и указать на некоторые из опасных ловушек, на которые могут наткнуться новички.
Как я уже отмечал, положительный наконечник ячейки 18650/21700 довольно хорошо изолирован от рулона желе. Это означает, что вы можете паять, точечную сварку, возможно, использовать плавкую проволоку или использовать любой другой метод, который вам подходит. Однако отрицательный конец (особенно центральное пятно) очень чувствителен.
В качестве отрицательного элемента вы можете использовать магниты над медной полосой, прижимной контакт над медной полосой (имеется в виду пружина или резиновый диск Poron) или, возможно, быстро припаять небольшой провод предохранителя (расположенный сбоку, а не в центре). отрицательного конца).
Я надеюсь, что это было чем-то полезно, и я буду обновлять эту серию из трех частей по мере поступления новой информации.
Написано Роном / spinningmagnets, июнь 2019
.