Сварка для аккумуляторов своими руками: особенности процесса

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

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

Особенности точечной сварки

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

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

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

Читайте также: «Электродуговая сварка»

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

Зачем нужна сварка для аккумуляторов

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

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

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

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

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

Опасность пайки для аккумуляторов

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

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

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

Сварка аккумуляторов самой аккумуляторной батареей 

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

• какой-либо аккумулятор, например, от дрели или шуруповерта;
• два жала паяльника или кусок толстого одножильного медного провода;
• реле на 500-1000 А;
• конденсатор;
• переменный резистор;
• многожильный медный провод сечением 30-40 мм2;
• переключатель.

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

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

Читайте также: «Электродуговая сварка»

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

Сварка аккумуляторов в домашних условиях

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

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

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

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

Читайте также: «Длина сварного шва»

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

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

Сварка для аккумуляторов из трансформатора

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

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

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

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

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

Читайте также: «Термическая сварка»

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

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

Испытание самодельного аппарата

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

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

Читайте также: «Шлак при сварке»

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