Эти процессы также включают подготовку необходимых расходных материалов, в том числе таких важных компонентов, как клей, канифоль и флюс.
Можно ли припаять провод к батарейке или аккумулятору
При производстве электронных устройств часто возникает необходимость собрать батарею из различных гальванических элементов или аккумуляторов. С учетом того, что элементы питания могут быть различного размера и типа, такие как батареи и аккумуляторы, соединение может быть выполнено с помощью специализированных разъемов или через процесс пайки. Однако не все мастера имеют в своем арсенале оборудование для точечной пайки, а найти подходящие картриджи для конкретного количества элементов бывает непросто. В данной статье мы подробно рассмотрим процесс подключения проводов к батареям и аккумуляторам при помощи обычного паяльника.
Для выполнения пайки батареек и аккумуляторов многие специалисты рекомендуют использовать спиртовую банку в качестве средства для очистки соединений. Этот раствор имеет нейтральный состав и не вредит соединению, даже если оно было обработано не самым тщательным образом. Тем не менее, следует помнить о том, что не все сплавы нормально реагируют на использование стандартной канифоли. Во многих случаях, даже при регулярном очищении, контакт может оставаться ненадежным и возникнет риск его разрушения.
В этом случае использование кислотного флюса будет более предпочтительным. Кислотные флюсы, известные также как сварочная кислота, доступны в продаже. Одним из самых распространенных вариантов является спиртовой канифольный флюс, обозначаемый как SCF. Кроме того, кислотный флюс может быть представлен под другими марками, такими как FCA, FIM, FEP или даже ZIL, в зависимости от конкретной формулы и производителя.
При использовании кислотного флюса после завершения пайки необходимо тщательно промыть шов ацетоном, иначе контакт может значительно ухудшиться всего через месяц-два.
Теперь перейдем к выбору самого припоя. В данном случае рекомендуются оловянно-свинцовые сплавы с хорошими теплопроводными свойствами. Оптимальным вариантом будет использование состава ПОСК 50-18, который плавится при температуре 145 °C. Также подойдут и другие сплавы, такие как ПОС 61, ПОС 61М, ПОС 90 и ПОС 60, которые имеют температуру плавления в диапазоне 183-190 °C и являются также качественными для пайки.
Если планируете использовать флюс, откажитесь от использования трубчатого припоев, содержащих канифоль — это нецелесообразная трата денег, так как конечный результат получится «грязным», благодаря высокому содержанию канифоли. Важно также помнить, что сплавы на основе висмута использовать не следует. Хотя такие сплавы имеют более низкую температуру плавления, соединение будет хрупким и со временем может раствориться.
Прежде чем приступить к пайке, стоит разобраться, как самостоятельно изготовить ранее упомянутые флюсы, так как они не всегда доступны в торговых точках.
Спирто-канифольный
Чтобы приготовить этот флюс, вам понадобятся следующие ингредиенты:
- обычная сосновая канифоль;
- этиловый спирт – медицинский или технический.
Канифоль перед использованием должна быть хорошо измельчена, поскольку мелкие частицы быстрее растворяются в спирте. Вы можете использовать любой доступный метод для измельчения: например, закатать в бутылку, завернуть в целлофан и раздавить молотком, или же применить комбинацию из двух ложек — одну в качестве ступки, а другую как пестик.
Далее пересыпьте измельченную канифоль в емкость с плотно прилегающей крышкой. Особенно удобен в этом плане флакончик из-под лака для ногтей, который предварительно следует вымыть ацетоном. Он также будет оснащен кисточкой, что сильно упростит процесс нанесения флюса на соединение. Добавьте спирт в пропорции 2:3 и закройте крышку. Затем тщательно встряхивайте бутылку до полного растворения канифоли. Не забывайте плотно закрывать крышку после использования, так как спирт быстро испаряется, и вам может потребоваться постоянное добавление нового объема.
Как припаять провод к батарейке
Когда ваш флюс готов, а необходимые материалы закуплены, вам потребуются острый нож и паяльник с мощностью в пределах 25-40 Вт. В случае использования кислотного флюса, не забудьте также запасаться ацетоном для последующей промывки. Теперь мы можем приступать к пайке батарей, разделяя их по типам и размерам для удобства.
Пальчиковая
Это наиболее популярные батарейки размера «АА». Начните с подготовки проволоки нужной длины. В качестве проводника используйте медную проволоку. Зачистите концы провода и полируйте их с помощью канифоли или спиртового раствора. Этот процесс является обычной практикой, при которой не возникнет серьезных трудностей, и при определенном опыте вы сможете хорошо чувствовать, как нужно держать паяльник.
Приступаем к аккумулятору. Так как у вас может не быть третьей руки, можете воспользоваться бельевой прищепкой, как показано на фото. Зачистите контакты до блеска, используя острый нож. Насыпьте на зачищенное место немного флюса или, как здесь, несколько зерен лимонной кислоты. Затем хорошо прогревайте контакты паяльником, старайтесь совершать это действие быстро (2-4 секунды), чтобы избежать перегрева детали.
Важный момент при пайке клемм аккумулятора заключается в том, что рекомендуется использовать именно мощный паяльник (не менее 25 Вт, лучше — 40 Вт), поскольку он сможет быстро нагреть зону пайки, в то время как паяльник меньшей мощности будет охлаждаться быстрее.
Паяем провода, не забывая добавить еще одну каплю флюса, а затем прикладываем провод и нагреваем его. Рекомендуется также немного потренироваться на использованной батарейке. Если вы недогреете соединение, то оно будет холодным и с легкостью отвалится. Перегрев приведет к разрушению элемента.
После завершения пайки не забывайте промыть место соединения, если использовался кислотный флюс. Многие специалисты используют ватный тампон и специальное средство для снятия лака. В идеале для хорошего результата стоит использовать кисточку и не скупиться на растворитель, чтобы не оставались следы кислоты.
После этого смойте остатки клея, и ваша работа завершена.
Специалист по ремонту, техническому и сервисному обслуживанию электрического и промышленного электронного оборудования.
Этот процесс применим и к другим цилиндрическим элементам, включительно «ААА», «АА», «А», «В», «С» и подобным. Для более крупных элементов рекомендуется использовать паяльник мощностью 40 или даже 60 Вт.
«Крона»
С аккумуляторами типа «крона» процесс будет немного проще — они менее подвержены перегреву по сравнению с цилиндрическими элементами. Тем не менее, общая схема пайки остается такой же. Отрежьте провода и приклейте их. Зачистите терминалы с обеих сторон, чтобы снизить риск короткого замыкания. Затем повторите процесс нагрева, пайки и очистки, если заметили капли кислоты.
Создать соединение для «кроны» несложно. Для этого можете взять использованный аккумулятор того же типа, разобрать его, снять и заменить разъем, а затем аккуратно припаять провода, уделяя внимание полярности (так как это позволит избежать зеркального отражения), и разъем будет готов к использованию.
Как паять провода к литиевому аккумулятору и не испортить его
Вы, возможно, слышали о том, что литиевые батареи могут воспламеняться или даже взрываться. Причинами таких инцидентов могут быть неисправные корпуса, внутренние короткие замыкания, перезарядки и перегрев. Перегрев является тем фактором, на который следует обратить особенно пристальное внимание. Даже если литиевая батарея не взорвется от перегрева, она может значительно потерять электрическую емкость, что в некоторых случаях становится критичным. Поэтому крайне важно использовать паяльник с мощностью 40 или даже 60 Вт и минимизировать время нагрева и пайки.
Некоторые производители домашних литиевых аккумуляторов не рекомендуют проводить пайку с использованием паяльной жидкости, даже с тщательной предварительной очисткой. Лучше всего будет избежать экспериментов с проведением нагревательных процессов и сразу перейти к использованию кислоты для пайки.
В остальном процесс остается обычным: необходимо зачистить нужные поверхности, и затем быстро нанести паяльную кислоту и произвести пайку с использованием хорошо нагретого паяльника. Все действия должны занимать не более 2-3 секунд.
Припаивайте провода согласно схемам подключения, строго соблюдая полярность. Это особенно важно, поскольку неправильное подключение литиевых батарей, а также короткое замыкание могут вызвать мгновенное перегревание и даже взрыв.
Особенности
Стандартные никель-кадмиевые батареи имеют напряжение на клеммах, равное 2,4 В, тогда как литий-ионные батареи обычно обеспечивают 3,7 В. Однако для устройств радиоэлектроники немалое значение имеет стабильно низкое напряжение, которое обычно составляет не менее 5 В. В таких случаях необходимо создать батарейную цепочку из отдельных элементов.
Батареи для различных типов оборудования имеют типичную емкость от 2 до 3 Ач. Тем не менее, для работы с электроинструментами требуется значительно более высокая емкость.
В этом случае элементы внутри батарей соединяются параллельно. В современных ноутбуках батареи могут содержать от двух до шести рядами последовательно соединенных элементов, каждый из которых состоит из двух или трех параллельно соединенных узлов.
Для соединения батарей и аккумуляторов обычно используют пайку или контактную сварку. Однако не у всех мастеров есть возможность использовать паяльный аппарат, в то время как паяльники используются повсеместно и имеют широчайшую доступность. Для сварки батарей между собой используются медная проволока и специальный сварочный порошок.
Главное отличие сварки аккумуляторов от пайки заключается в их высокой чувствительности к перегреву. Существует необходимость в использовании припоя с низкой температурой плавления, такого как стандартный PIC-60. Хотя иногда рекомендуется использование дорогих мягких сплавов, таких как древесная или розовая канифоль, но такие сплавы имеют низкую механическую прочность и требуют особой осторожности в обращении.
В промышленных масштабах надежное соединение может быть достигнуто с помощью точечной сварки никелевой лентой, но если у вас нет специального оборудования, то вполне возможно, что вам подойдет и метод сварки с помощью медной проволоки. Обратите внимание на необходимость использования низкотемпературного клея и самого прочного из доступных сплавов, чтобы избежать перегрева.
Использование мягких клеев обеспечивает низкую механическую прочность соединения, и данный аспект следует учитывать, фиксируя батареи дополнительно с помощью клея или ленты.
Изоляция соединительных кабелей не жестко регламентируется, поэтому, как правило, достаточно использовать разделительную прокладку из бумаги или тонкой пленки между взимаемыми элементами.
При соединении батарей и аккумуляторов сопровождает общий принцип уверенности в необходимости охлаждения соединений. Поэтому не стоит применять слишком толстую изоляцию, но сечение соединительных кабелей должно быть максимально большим.
Инструменты и материалы
Когда речь заходит о соединении элементов батареи и аккумуляторов, вам понадобятся: мощный паяльник, олово для пайки и гибкий медный многожильный провод. Несмотря на явные плюсы пайки, у паяльника высокая пожарная опасность, из-за чего иметь в своем арсенале наиболее прочные и тяжелые паяльники крайне целесообразно. Это позволяют осуществить пайку с высокой скоростью и минимизировать возможность перегрева батареи.
Перед началом пайки тщательно зачистите клеммы аккумулятора с помощью напильника или наждачной бумаги. Будьте особо строги при выборе сварочного тока. Во многих случаях рекомендуются активные флюсы, такие как сварочная кислота. Однако удаление остатков флюса может быть довольно сложным, так как они со временем разрушают место соединения. Наилучшим выбором будет использование нейтрального флюса, но с более мощным паяльником.
Применение многожильных кабелей позволяет избегать увеличения электрических потерь, так как они обеспечивают кратчайший путь для передачи тока.
Для работы с изоляционным материалом также понадобятся плоскогубцы, кусачки и ножницы.
И хотя традиционно соединить батареи можно с помощью изоляционной ленты, современные технологии предлагают и более удобные методы, такие как использование горячего клея. Для этого необходим специальный инструмент — пистолет для горячего клея, который стоит недорого и значительно упрощает работу.
Техника проведения
В большинстве случаев батареи необходимо соединять последовательно. Например, шесть или восемь никель-кадмиевых элементов обычно объединяются в цепь для образования аккумулятора, предназначенного для портативного инструмента.
Литий-ионные батареи, наоборот, соединяются параллельно для увеличения емкости. При этом стоит помнить, что каждая батарея должна быть оснащена собственным контроллером заряда — маленькой схемой, предотвращающей перезарядку литий-ионного аккумулятора и защищающей его от перегрева.
В особых ситуациях может возникнуть необходимость в смешанных соединениях батарей. Эти типы батарей состоят из нескольких массивов литиевых элементов, которые соединяются параллельно, при этом сами массивы соединяются последовательно за счет соответствующей схемы подключения.
Такой подход позволяет обеспечить как солидную емкость батареи, так и необходимое напряжение на ее клеммах.
В любом случае, для безопасной пайки элементов вместе, образующих батарею, необходимо следовать определенным мерам предосторожности. Каждый элемент, хоть и не имеет напряжения, все равно способен генерировать ток. Поэтому, если во время работы произойдет случайное короткое замыкание, существует риск возгорания или даже взрыва элементов.
Существует мнение, что для сборки аккумуляторных батарей можно использовать готовые контейнеры с пружинными контактами. Однако этот метод имеет свои недостатки, так как такие контакты имеют тенденцию к окислению и ослаблению. Если у мастера нет аппарата точечной сварки, точечная сварка с помощью медной проволоки с применением оловянно-свинцового сплава по-прежнему остается лучшим вариантом соединения.
Способы соединения аккумуляторов подробно рассматриваются ниже.
Как припаять провод к разным типам батареек
Несмотря на то, что все батареи на первый взгляд кажутся похожими, каждый конкретный случай имеет свои особенности и нюансы в процессе сварки.
Припаиваем к обычной батарейке
Итак, как же правильно припаять провод к полуторавольтовой батарейке? На самом деле, все достаточно просто, если у вас есть необходимые инструменты. Чтобы достичь успеха, следуйте приведенной ниже последовательности действий:
- Перед тем как включать паяльник, проверьте состояние его жала. Если обнаружите на нем загрязнения, их следует аккуратно удалить, воспользовавшись наждачной бумагой или напильником. Процесс нужно продолжать до тех пор, пока металл не заблестит.
- Подключите паяльник к сети и установите его на подставку. Не забудьте немного подождать, чтобы инструмент нагрелся. Температуру можно проверить, просто коснувшись жала припоя: если он начинает плавиться, значит можно начинать пайку.
- Чтобы получить качественный припой, пока паяльник нагревается, обработайте место на батарейке, к которому будет припаян провод. Используйте кисточку для нанесения кислоты. Этот шаг необходим, чтобы улучшить сцепление припоя, так как материал батарейки не всегда хорошо ведет себя в процессе пайки. Алтернатива — спичка, на которую можно капнуть каплю кислоты; этого будет достаточно для предварительной подготовки.
- После подачи кислоты, используйте горячий паяльник для капли припоя на полюс. Не забывайте таким же образом обрабатывать и провода.
- Если вы выбрали канифоль в качестве флюса, первая ваша задача — пролудить поверхность, в то время как провода нужно предварительно очистить от лака. Однако, стоит отметить, что прочность соединения при использовании канифоли обычно будет заметно ниже.
- Если вы не нашли кислоты, но у вас есть канифоль, тогда лучше всего зачистить батарейку и нанести канифоль на ее поверхность. Затем паяльник обрабатываю паём, чтобы покрыть места приклейки проводов, также не забудьте залудить и сами провода.
- При правильном подходе на элементе питания будет образована прочная пленка, на которую и следует впоследствии производить пайку.
- Теперь нужно прижать провод к предварительно обработанному участку батарейки, после чего паяльником аккуратно нанесите припой. Старайтесь держать провод неподвижно, чтобы он надежно зафиксировался на своем месте.
- После застывания припоя повторите те же действия на другом полюсе элемента, чтобы завершить процесс.
Теперь провода надежно припаяны к батарейке.
Как припаять провод к «кроне»
Что делать, если нужно приклеить провод к «кроне»? Разница в процессе пайки батарей и аккумуляторов минимальна. Основное отличие заключается в расположении контактов кроны — они находятся на верхней части крышки и расположены рядом. Однако стоит учитывать несколько важных моментов:
- Обработку кислотой необходимо производить на противоположных контактах, так как именно в этих местах будут припаяны провода.
- Если вы используете канифоль, то лудить нужно именно на противоположных сторонах контактов. Это позволит избежать случайного короткого замыкания между ними.
- Учитывая конструкцию, удобством выполнения пайки будет использование паяльника с очень тонким жалом для качественной лужи и пайки.
Можно ли припаивать провода к аккумулятору
Не рекомендуется пытаться паять перезаряжаемые батареи. Если это действительно необходимо, проще сделать специальный контейнер, который позволит качественно припаять контакты аккумулятора. Аккумуляторы значительно сложнее в пайке, так как их материалы менее удобны для пайки по сравнению с литиевыми элементами.
Тем не менее, если возникла такая необходимость, выполните пайку по аналогии с литиевыми батареями, но используйте только флюс, а не канифоль. При этом важно делать это очень быстро, чтобы не нагревать клеммы слишком сильно — аккумуляторы не терпят сильного перегрева.
Процесс пайки
После завершения подготовки всех соединяемых частей и удаления остатков флюса, приступайте непосредственно к пайке провода к контактной поверхности аккумулятора.
Для выполнения этой финальной процедуры можно использовать тот же паяльник мощностью 25 Вт, который использовался для обработки клемм батарей типа NI или CD.
Выбирайте припой с низкой температурой плавления и обязательно используйте флюс на основе канифоли, чтобы обеспечить хорошую текучесть припоя.
Последняя операция пайки не должна занимать более трех секунд. Это рекомендация для батарей любого типа, как NI, так и CD.
Ключевым моментом является избегание перегрева клемм батареи, что может привести к серьезным повреждениям. Существует риск полностью повредить (перегреть) аккумулятор в процессе пайки.
Вопрос о том, как правильно сварить кабель с аккумулятором, возникает довольно часто. Особенно это касается специальных инструментов — например, если необходимо паять аккумуляторы для шуруповерта.
Существуют ситуации, когда встроенный блок питания для используемого инструмента полностью выходит из строя по разным причинам, и замены на данный момент не найти. В таких обстоятельствах провода, подающие питание на инструмент, могут быть успешно припаены к резервному аккумулятору с аналогичным напряжением.
Данный метод можно использовать и для простой пайки двух аккумуляторов между собой.
Точечная сварка батарей часто используется в производстве вместо пайки. Однако у большинства людей нет специализированного оборудования для проведения данной процедуры, что делает пайку более доступной и удобной для домашнего использования.
Способы соединения батареек
Кроме пайки, существуют и другие методы подключения элементов к аккумуляторам:
- точечная сварка;
- использование держателей (холдеров);
- прижимание пластин к выводам с помощью неодимовых магнитов;
- применение токопроводящего клея.
Все вышеперечисленные способы, за исключением пайки, не обеспечивают надежного контакта, что делает их непригодными для цепей, где требуются большие токи.
Что лучше: пайка или точечная сварка
Каждый из методов соединения имеет свои плюсы и минусы. Точечная сварка выполняется быстро, а также почти не создает перегрева, что крайне важно при соединении литий-ионных элементов. Однако, в этом процессе сложно контролировать площадь контакта, и стержень может быть выполнен не на всяком свинцовой поверхности емкости. Учитывая высокие токи, которые потребляет бытовая техника (более 10 А в сложных операциях), малые площади контактов могут привести к перегреву. Повышенное сопротивление контактных мест может ограничить ток в цепи, что не позволит электроинструменту развивать максимальную мощность или крутящий момент. Также следует отметить, что доступ к аппарату точечной сварки (особенно к тем, что предназначены для соединения элементов батарей) традиционно ограничен по сравнению с паяльником.
Среди недостатков газового паяльника можно выделить меньшее на качество соединения площади, однако широкое распространение делают паяльники доступными для каждого. Но в неопытных руках легко добиться перегрева. Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы могут потерять свою ценность и срок службы, а для литий-ионных аккумуляторов последствия могут быть еще более серьезными.
Как правильно паять
Первые две основные операции предполагают подготовление свариваемых поверхностей:
- удалите все видимые загрязнения с помощью органических растворителей перед контактной сваркой;
- если грязь и коррозия не удаляются, счистите их мелкой наждачной шкуркой;
- место пайки необходимо обезжирить спиртом.
Следующий шаг включает предварительную сварку подготовленных поверхностей. На поверхность аккуратно нанесите слой флюса. Влажный или мягкий флюс можно наносить кисточкой или выдавливать из тюбика, в то время как твердый флюс (например, канифоль) следует растопить паяльником, переместив каплю расплавленного флюса на свариваемое место. Обязательно покрывайте всю площадь пятна. Не скупитесь на флюс, остатки смываются растворителем, но без флюса невозможно осуществить правильный процесс пайки.
Затем на паяльник капните припой, приложите его к спаиваемому участку. При этом, нагревая участок, проводите им по контактной зоне, добиваясь сцепления припоя с поверхностью. Проверить качество можно, просто сняв покрытие (нужно дождаться остывания перед этим!), чтобы убедиться в подробности соединения.
Припоя должно быть в достаточном количестве, чтобы создать ровное покрытие, но не допускайте излишков — они не обеспечивают дополнительную защиту контакта. Оптимальный объем зависит от опыта. Убедитесь, что поверхности после сматываются друг на друга; нагрейте их паяльником быстро и аккуратно. Во время остывания не стоит двигать детали, иначе соединение может не удаться. Чтобы ускорить процесс охлаждения, выдувайте на шов, удаляя пузырьки.
В заключение, мы предоставили серию видеороликов о сварочных процессах, связанных с этим методом.
Качество сварного шва во многом зависит от мастерства. Поэтому, прежде чем начать сборку аккумулятора, рекомендуется тренироваться на обрезках металла и подбирать подходящие расходные материалы для достижения долговечного результата. Зарядный аккумулятор, собранный с учетом всех нюансов, будет служить долго и работать должным образом, даже в самых непростых условиях.
Инженер-электронщик. Я работаю в мастерской по ремонту бытовой техники. У меня есть страсть к электрическим схемам.
