Как соединить элементы питания, паять и где купить

Типы элементов

Шуруповерты работают на двух основных видах элементов – литий-ионные (Li-Ion) и никель-кадмиевые (Ni-Cd). У обоих этих видов есть как свои преимущества, так и недостатки:

Литий-ионные. Самый оптимальный вариант. Основные преимущества:

1) Почти нет «эффекта памяти» заряда, то есть, можно заряжать на любом этапе зарядки, не дожидаясь полной разрядки;

2) Циклы «заряд-разряд» — 1500 и более, что в 2-3 раза больше никель-кадмиевых;

Никель-кадмиевые аккумуляторы держат около 500 циклов «заряд-разряд», перед зарядкой требуют разрядки. Кроме того, они больше весят, что при работе с шуруповертом имеет значение.

Плюс, как по мне, у никель-кадмиевых элементов все же есть – они лучше себя ведут при работе на морозе.

Какие типы АКБ можно паять

Если говорить о возможности пайки выводов, то таким образом можно соединять любые элементы, надо лишь применять правильный флюс. Все аккумуляторы не любят перегревов, поэтому надо принимать специальные меры, чтобы этого избежать.

Литий-ионные банки стоят особняком – они крайне чувствительны к повышению температуры. И дело не только в потенциальной порче химических реагентов. Li-Ion элементы содержат внутри корпуса дополнительные устройства, повышающие безопасность эксплуатации. Например, клапан, открывающийся при повышении давления внутри банки. Эти устройства изготовлены, большей частью, из пластика, и перегрев практически всегда выводит их из строя. Поэтому эксплуатировать такие банки становится опасным, и пайку применять можно только в крайнем случае и очень аккуратно.

Акккумулятор с приваренными шинками.

В продаже имеются элементы 18650 с уже установленными шинками, которые хорошо поддаются лужению даже обычными флюсами. Такие банки можно паять, хотя помнить о предосторожности надо и в этом случае.

Что лучше пайка или точечная сварка

У каждого способа есть свои преимущества и недостатки. При точечной сварке процесс происходит быстро, и перегрев практически исключен. Это важно при соединении в батарею Li-Ion элементов. Но площадь пятна контакта проконтролировать невозможно, и может получиться так, что шинка приварится не по всей поверхности вывода банки. Так как при работе даже бытового шуруповерта потребляемые токи составляют несколько ампер (в особо сложных режимах более 10 А), то при малой площади контакта может возникнуть локальный перегрев. К тому же высокое переходное сопротивление может ограничивать ток в цепи, и электроинструмент не сможет выдать полный крутящий момент. Оборудование для точечной сварки (особенно, приспособленное именно для соединения элементов в батарею) намного более труднодоступно, чем паяльник.

Пайка же позволяет получить максимально возможную площадь соединения, а паяльник имеется в арсенале почти каждого домашнего мастера. Но в не очень умелых руках перегрев практически неизбежен. Для Ni Cd и NiMH аккумуляторов это может привести к снижению емкости и срока эксплуатации, а для литий ионных последствия могут быть еще хуже.

Что необходимо для пайки

Чтобы надёжно припаять провода к батарейкам, понадобится запастись некоторыми инструментами.

Задача по припайке к полюсам элементов питания будет несколько сложней, нежели просто два проводка спаять между собой, поэтому нужно следовать рекомендациям, описанным далее. А тем временем соберём всё то, что понадобится:

1. Паяльник. Его жало должно быть чистым, а чтобы его очистить, нужен напильник или наждачная бумага.
2. Остро заточенный нож. Чтобы избавить провода от оплётки.
3. Флюс или канифоль. Чтобы особо не думать, в качестве флюса используем паяльную кислоту.
4. Кисточка. Для удобного нанесения флюса.
5. Припой.

Особенности

Одиночные никель-кадмиевые аккумуляторы имеет напряжение на контактах только 2,4 В. Литий-ионные элементы питания обладают характерным напряжением 3,7 В. Но для питания радиоэлектронной аппаратуры требуется напряжение не менее 5 В. В таком случае надо отдельные аккумуляторные элементы паять в последовательную гирлянду.

Аккумуляторы широкого применения имеют стандартную ёмкость – 2-3 А/ч. Но для питания электроинструмента нужна гораздо большая ёмкость.

В таком случае элементы питания собирают в батарею параллельно. Аккумуляторные батареи современных ноутбуков содержат от двух до шести последовательно соединённых каскадов, каждый из которых состоит из 2 или 3 параллельно соединённых элементов.

Для соединения аккумуляторов в батареи обычно используют пайку или контактную сварку. Сварочный аппарат есть не у каждого мастера, тогда как паяльник является стандартным инструментом. Чтобы спаять аккумуляторы между собой, используют легкоплавкие припои и медный провод.

Пайка аккумуляторов отличается тем, что эти детали очень чувствительны к перегреву. Чтобы спаять батарею, приходится применять припои с как можно меньшей температурой плавления. Очень хорошо подходит стандартный припой марки ПОС-60. Иногда встречаются рекомендации использовать сплав Вуда или Розе. Но такие припои слишком мягкие и очень дороги.

В массовом производстве хорошее соединение обеспечивает точечная сварка никелевой лентой. Но если нет сварочного аппарата, можно надёжно спаять между собой аккумуляторы медным проводом. Чтобы не перегреть элементы питания, надо использовать легкоплавкий припой и самый мощный из доступных паяльников.

Соединение мягкими припоями обладает малой механической прочностью. Это следует учитывать и дополнительно скреплять аккумуляторы клеем или изолентой.

Требования к изоляции соединительных проводов невелики, обычно вполне достаточно просто проложить между деталями разделительный слой бумаги или тонкого пластика.

Соединяя аккумуляторы в батарею, не следует забывать и о необходимости их охлаждения. Поэтому не используйте слишком толстую изоляцию. А вот сечение соединительных проводов надо выбирать настолько большое, насколько это возможно.

Обработка флюсом

Для предотвращения последующего окисления контакта очищенную от налёта поверхность батарейки следует сразу же обработать флюсовой смесью, изготовленной на основе обычной канифоли.

Если на контактах аккумулятора телефона, например, отсутствуют жирные пятна от масел – достаточно просто протереть их мягкой фланелью, смоченной в нашатырном спирте.

После этого нужно будет, хорошо прогрев паяльник, несколькими быстрыми касаниями пропаять контактную зону. На этом подготовку к пайке можно считать законченной.

Процесс пайки

После того, как каждая из соединяемых частей зачищена и обработана флюсом, переходят к непосредственному спаиванию провода с контактной зоной батарейки.

Для проведения этой завершающей процедуры можно воспользоваться тем же 25-ти ваттным паяльником, который применялся при подготовке клемм аккумулятора из NI или CD.

В качестве припоя следует выбрать легкоплавкий состав, а для его хорошего растекания использовать флюс на основе канифоли.

Процедура окончательной пайки по времени должна занимать не более 3-х секунд. Это касается любого типа батареек (как из NI, так из CD).

Самое главное – не допустить перегрева клеммной части элемента, в результате которого он может быть основательно повреждён. Не исключена и возможность его полного разрушения (разрыва) в процессе пайки.

При рассмотрении вопроса о том, как спаять провод и батарейку, следует отметить, что такая ситуация встречается гораздо чаще, чем кажется. В первую очередь это касается специального строительного инструмента (при необходимости пайки аккумуляторов шуруповёрта, например).

Нередки случаи, когда встроенный блок питания используемого инструмента по какой-то причине полностью разрушается, а заменить этот шуруповёрт нечем. В этой ситуации питающие устройство проводники подпаиваются к запасному аккумулятору, рассчитанному на то же напряжение.

Инструменты и материалы

Для соединения аккумуляторных элементов в батарейки применяют мощный паяльник, оловянно-свинцовый припой и гибкий многожильный медный провод. Несмотря на то, что работа ведётся легкоплавким припоем, паяльник должен быть тяжёлым и как можно большей мощности. Это позволит выполнять пайку очень быстро, не допуская перегрева аккумулятора.

Перед пайкой контакты аккумулятора надо хорошо зачистить. Можно сделать это надфилем или наждачной бумагой. Особое внимание уделите подбору паяльного флюса. Встречаются рекомендации использовать паяльную кислоту или иной вид активного флюса. К сожалению, промывка аккумуляторной батареи затруднена. Остатки активного флюса постепенно приведут к разрушению точки пайки. Лучше пользоваться нейтральным флюсом, но более мощным паяльником.

Использование многожильного провода позволяет соединить аккумуляторы по кратчайшему пути, что уменьшает электрические потери.

Также потребуются пассатижи, кусачки и ножницы для работы с изолирующими материалами.

Для скрепления отдельных аккумуляторов между собой можно воспользоваться изолентой. Но современные технологии предлагают и такой способ соединения, как термоклей. Это очень удобно, но для работы с термоклеем требуется прибор, который называется термопистолет. Стоит такой инструмент недорого, но значительно облегчает работу.

Техника проведения

В большинстве случаев аккумуляторы приходится соединять последовательно. Так, для создания батареи для ручного электроинструмента обычно соединяют от шести до восьми никель-кадмиевых элементов в последовательную гирлянду.

Литий-ионные аккумуляторы соединяют параллельно для получения большей ёмкости. Составляя аккумуляторную батарею из литий-ионных элементов, надо не забывать, что каждый такой аккумулятор имеет собственный контроллер заряда. Эта крошечная схема не позволяет литий-ионному аккумулятору перезаряжаться и обеспечивает защиту от прохождения слишком большого тока при повышенной нагрузке.

В сложных случаях приходится соединять аккумуляторы смешанным образом. Такая батарея состоит из нескольких каскадов элементов, соединённых параллельно, при этом сами каскады соединены последовательно.

Такой способ обеспечивает как значительную ёмкость аккумуляторной батареи, так и требуемое напряжение на контактах.

В любом случае при спайке аккумуляторов в батарею следует соблюдать специфическую технику безопасности. Каждый элемент, хотя и не обладает значительным напряжением, может отдавать ток хорошей силы. Если при работе нечаянно допустить короткое замыкание, то это грозит пожаром и даже взрывом аккумуляторов.

Есть мнение, что для сборки аккумуляторных батарей можно пользоваться готовыми отсеками с пружинными контактами. К сожалению, это плохой способ. Нажимные контакты постепенно окисляются и ослабевают. Если в распоряжении мастера нет аппарата точечной сварки, лучшим способом соединения аккумуляторов остаётся пайка медными проводами с применением оловянно-свинцовых припоев.

Зачистка клемм и проводов

В подготовке нуждаются как сама щелочная или литиевая батарейка, так и подпаиваемый к ней соединительный проводник.
Указанные процедуры также включают в себя приготовление необходимого расходного материала, включая такие важные компоненты, как припой, канифоль и флюсовая смесь.

Наиболее сложный и ответственный момент предстоящих работ – зачистка клеммы батарейки, к которой предполагается припаять соединительный провод. Указанная процедура может показаться простой только для тех, кто ни разу не пытался этого сделать.

Проблема в данном случае состоит в том, что алюминиевые контакты источников питания (пальчикового или другого типа – неважно) подвержены окислению и постоянно покрыты мешающим пайке налётом.

Для их зачистки и последующей изоляции от воздуха потребуются:

• наждачная бумага;
• медицинский скальпель или хорошо отточенный нож;
• легкоплавкий припой и флюсовая нейтральная добавка;
• не очень «мощный» паяльник (не более 25-ти Ватт).

После того, как все указанные компоненты приготовлены – необходимо проделать следующие операции. Во-первых, нужно аккуратно зачистить место предполагаемой пайки, используя сначала скальпель или нож, а затем мелкую наждачную шкурку (она обеспечит более качественное удаление плёнки окислов с контактной зоны).

Параллельно с этим такой же зачистке должна подвергнуться оголённая часть подпаиваемого провода.

Сразу же после подготовки следует перейти к защитной обработке клемм пальчиковой или любой другой батарейки.

В чём же загвоздка, чего следует опасаться?

При соединении аккумуляторов 18650 в состав большой батареи (от ноутбуков до транспортных средств) ставится задача обеспечить надёжный контакт без потерь. Он должен быть устойчив к внешним воздействиям (ударным, температурным и так далее — в зависимости от целей применения).

Одним из вариантов многие любители DIY-поделок рассматривают пайку.

Литий-ионные аккумуляторы (18650 и любые другие Li-Ion) принагреве от паяльника разрушаются и теряют ёмкость!

Взяв в руки паяльник, вам придётся смириться с изменением химического состава и ухудшением характеристик такого аккумулятора. Кроме того, место соединения с помощью пайки ненадёжно в случае нагрева элемента питания.

То есть паять аккумуляторы 18650 не следует без крайней необходимости.

Метод непрактичен и для компактной сборки из-за случайных форм припоя и уязвимости перед внешним воздействием. Имейте это ввиду, когда захотите собрать очередную DIY-поделку с батареями 18650.

Можно ли припаивать провода к аккумулятору

Батареи аккумуляторного типа лучше и не пытаться паять — если нужда заставляет, проще сделать для них контейнер, который будет позволять контактам батареек, качественно прилегать к его контактам. Аккумуляторные батареи изготавливают из такого материала, который при пайке ведёт себя намного хуже, чем в случае с литиевыми элементами.

Но если уж совсем «невмоготу» и всё-таки нужно припаять, то делается это так же, как и в случае с литиевыми батарейками. Единственное, что нужно использовать флюс, а не канифоль. И паять нужно очень быстро, чтобы как можно меньше касаться паяльником полюсов. Аккумуляторы очень «не любят», когда их сильно нагревают.

Как изготовить точечную сварку для аккумуляторов своими руками

На рынке реализуется много разных моделей агрегатов для контактной сварки. Но, подобные устройства, стоят больших денег, и не каждый сможет купить их себе. Поэтому, при желании можно сделать аппарат для точечной сварки АКБ самостоятельно.

Тех. свойства самодельных устройств во многом уступают характеристикам купленных агрегатов, но самодельная точечного типа сварка вполне пригодна для бытовых нужд. Контактная точечная сварка для АКБ своими руками может выполняться на самодельном девайсе, в конструкции которого есть источник тока и органы управления.

Осуществляя производственный процесс точечной сварки самостоятельно для литиевых аккумуляторных батарей, стоит очень внимательно и осторожно подходить к выполнению всех нужных требований. Как сделать зарядное устройство для литиевых аккумуляторов своими руками, читайте здесь. Чтобы сделать хороший аппарат для контактной работы, в первую очередь, надо обзавестись следующими элементами, которые считаются важнейшей частью агрегата для сварки.

Точечная сварка для аккумуляторов 18650 своими руками

Вам нужно взять: трансформаторную установку, основу деревянную, бруски для стоек, кнопку включения, широкий провод для вторички, тонкий кабель для запитки из электросети, наконечники из меди, болты, гайки и саморезы, которые потребуются для крепления.

Как спаять аккумуляторы

Этот расхожий слух метод приведен ниже на видео.

Примечание. Обычно, в никель – кадмиевой батарее основная причина утраты емкости – выкипание электролита, в случае его критически не много – никакая «прошивка» не поможет.

Такой метод, если его итог будет положительным, не решит делему выхода из строя частей. Быстрее он только отсрочит смену пришедших в негодность и затем и дальше пригодится ремонт аккума шуруповерта Макита либо другого.

Более действующий метод ремонта аккумов для шуруповерта – смена частей, которые определены нами как неисправные.

Примечание. Приобретая новый элемент, обратите внимание на то, чтоб его емкость и габариты совпадали с родными элементами.

Так же нам пригодится паяльничек, малокорозийный флюс (лучше спиртовой флюс на канифоли) и олово. О точечной сварке не рассуждаем, потому что для разового ремонта аккума навряд ли встречаются потребность ее получать либо собирать…

В самой подмене никаких препятствий нет, тем паче если хоть какой. то опыт в пайке бывают. На фото довольно тщательно что остается сделать нашему клиенту изображено, обрезаем неисправный элемент, заместо него запаиваем новый.

Дополнительно надо сказать несколько аспектов:

• при пайке паяльничком, пытайтесь паять стремительно, так что бы аккумулятор не грелся, т.к. рискуете попортить его;
• при способности соединение реализуйте при использовании родных пластинок, по другому используйте таких же размеров медные, это принципиально так-как токи зарядки огромные и при неверном сечении соединительных проводов они будут нагреваться, соответственно будет срабатывать защита термистора;
• не спутайте плюс батареи с минусом – соединение последовательное, означает, минус предшествующей банки идет на плюс новейшей банки, а минус новейшей. на плюс последующей.

Когда спаяли новые элементы, нужно выравнивание потенциалов на «банках», так как они различные. Проводим цикл заряд/разряд: ставим заряжаться на всю ночь, даем день на остывание и меряем напряжение на элементах. Если все мы сделали верно, картина будет приблизительно таковой: на всех элементах однообразный показатель мультиметра, в рамках 1,3В.

Дальше приступаем к уровню батареи, вставляем аккумулятор в шуруповерт и нагружаем его «по полной». Главное щадите сам шуруповерт, по другому придется чинить и его. Доводим до полного разряда. Данную функцию повторяем еще пару раз, т.е. заряжаем и стопроцентно разряжаем.

Необходимо сказать, что функцию стирания «эффекта памяти» следует проводить раз в три месяца. Проводится аналогично вышеперечисленной тренировки.

Такая не слишком хитрецкая процедура продлит работу Вашего шуруповерта, когда, пока, пока его самого не придётся поменять на новый

Пайка фольгой

При использовании этого метода сварка выполняется за 5 минут. В качестве клеящего материала в данном случае используется лист, который сворачивается в тонкую полосу. Эта форма считается очень практичной, так как не оставляет пятен на поверхности и вытекает в большей дозировке, что, конечно, невозможно.

Тип, расположение и размер контактов могут быть любыми, никаких особых ограничений при использовании этого метода нет. Листовая пайка полезна в самых разных ситуациях, от припаивания провода к печатной плате до соединения контактов двух многожильных проводов.

Для подготовки контактов необходимо очистить их от изоляции и удалить остатки изоляции. Затем концы кабеля скручиваются вместе, отрезается необходимое количество фольги, удаляется лента и кабель сматывается. Затем равномерно нагрейте свечой или обычной зажигалкой.

К изоляции соединительных кабелей предъявляются лишь незначительные требования; обычно достаточно поместить между компонентами разделительный слой из бумаги или тонкого пластика.

Это считается очень практичным, так как не окрашивает поверхность и не протекает при больших дозах, что, конечно, невозможно. Если вам что-то непонятно, напишите мне!

Как припаять провод к батарейке

Флюс готов, припой куплен. Еще нам понадобится острый нож, паяльник мощностью 25-40 Вт. Если используем кислотный флюс, то ацетон для промывки. Теперь займемся пайкой батареек, для удобства разделив их на типы и размеры.

Пальчиковая

Это наиболее популярные элементы, имеющие типоразмер «АА». Для начала готовим отрезки провода необходимой длины. Берем многопроволочный медный. Зачищаем концы отрезков и облуживаем их, используя канифоль или спирто-канифольный флюс. В подробности этой операции вникать не будем. Если вы взялись за дело, то пальник в руках держать умеете.

Теперь батарейка. Если нет третьей руки, зажимаем ее в бельевую прищепку, как на фото выше. С помощью ножа зачищаем контакты до блеска. Наносим на зачищенное место флюс или, как на фото, несколько крупинок лимонной кислоты. Хорошо прогретым паяльником облуживаем, стараясь сделать это быстро (2-4 секунды), чтобы не перегреть элемент.

Облуживание контактов батарейки

Припаиваем провода. Еще каплю флюса, провод и короткий прогрев. Здесь желательно немного попрактиковаться на отработавшей свое батарейке. Не догрели – холодная пайка просто отвалится. Перегрели – вывели из строя элемент.

Пайка проводов

Если использовался кислотный флюс, осталось промыть место пайки. Автор фото делает это при помощи ватного тампона и жидкости для снятия лака с ногтей. Лучше воспользоваться кисточкой, не жалея растворителя. Тампоном хорошо отмыть кислоту не удастся.

Промываем места пайки, и работа окончена

«Крона»

С этой батареей все немного проще – она не так боится перегрева, как цилиндрический элемент. В остальном алгоритм пайки тот же. Нарезаем и залуживаем провода. Зачищаем контакты батареи по бокам с разных сторон – так меньше вероятность устроить замыкание. Лудим, паяем, промываем, если флюс кислотный.

К «Кроне» несложно сделать разъем. Берем отработавшую свое такую же батарейку, разбираем, снимаем колодку, подпаиваем к ней провода, соблюдая полярность (она получится зеркальной), и разъем готов.

Квадратные батарейки на 4,5 вольта

К данным элементам провода совсем легко припаивать. Их контакты довольно длинные и гибкие, что облегчает задачу по их лужению. Да и паять намного быстрее и проще. Главное — обеспечить неподвижность проводов в процессе.

Справка. По сути, и держать провод не нужно, достаточно намотать его на контакт, а уж потом припаять его.

CR2032

С этим литиевым элементом надо быть осторожнее. Он очень тонкий и его легко перегреть. Результат – разгерметизация, а то и взрыв. Для облуживания лучше использовать паяльник 25 Вт и применять паяльную кислоту. Капаем кислотой, лудим как можно быстрее.

Так же быстро паяем заранее облуженный провод.

Пайка провода

Промываем ацетоном. Поскольку вся батарейка типоразмера CR2032 – сплошной контакт, лучше заизолировать ее термоусадкой подходящего диаметра.

Надеваем термоусадочную трубку

3R12

Эту батарею с напряжением 4.5 В нередко называют «плоской». В советские времена она маркировалась как 3336Л, а еще раньше – КБС-Л-0,5. Здесь проблем нет – контакты батареи длинные, лудятся отлично даже спирто-канифольным флюсом без зачистки. Перегреть ее тоже проблемно, если не припаивать провода у самого основания контактов.

Аккумулятор для телефона: как его можно сделать?

Часто бывает ситуация, когда на вашем телефоне отработал свой ресурс аккумулятор. Причём за время работы телефон уже морально устарел, и производитель снял его с производства. Как правило, очень скоро после этого, прекращается выпуск аккумуляторов для таких телефонов.

Что делать в такой неприятной ситуации? Ведь телефон находится в рабочем состоянии, а использовать его нельзя. Конечно, можно подключить телефон без аккумулятора и использовать его в некоторых ситуациях. Но если вы хотите полноценно пользоваться телефоном, то нужно иметь рабочий аккумулятор. И вполне реально сделать аккумулятор для телефона своими руками.

Как вам статья?