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. Обычно соединения выполняются с помощью специальных патронов — коннекторов — или путем пайки. Однако мало у кого есть устройство для точечной пайки, а картридж с нужным количеством элементов еще предстоит найти. В этой статье мы узнаем, как припаять провод к батарее или аккумулятору с помощью обычного паяльника.
Для пайки батареек и аккумуляторов мастера рекомендуют использовать спиртовую банку. Он нейтрален и не повреждает соединение, даже если мы его плохо или совсем не вымыли. Но любой, кто занимается сваркой, знает, что не все сплавы восприимчивы к работе с обычной канифолью. Как бы часто вы их не чистили, контакт не сгорит.
В этом случае следует использовать кислотный флюс. Оба они имеются в продаже. Наиболее распространенный спиртовой канифольный флюс — SCF (спиртовой канифольный флюс). Кислотный флюс обычно называют сварочной кислотой. Есть и другие названия — FCA, FIM, FEP и даже ZIL (в зависимости от рецептуры и идеи производителя).
Если мы используем кислотный флюс, то после работы необходимо тщательно промыть шов ацетоном. Иначе контакт разрушится через месяц-два.
Теперь о сварке. Нам нужна оловянно-свинцовая сварка с хорошей теплопроводностью. Идеальным вариантом является ПОСК 50-18 (температура плавления 145 °C). Но вы можете использовать и другие, например, ПОС 61, ПОС 61М, ПОС 90, ПОС 60 и подобные с температурой плавления 183-190 °C, которые также хороши.
Если вы хотите использовать флюс, не покупайте трубчатый припой с канифолью в составе. Это пустая трата денег, и припой выглядит «грязным» из-за высокой доли канифоли. Важно: Не используйте сплавы на основе висмута. У них более низкая температура плавления, но соединение получается очень хрупким и со временем растворяется.
Прежде чем приступить к сварке, давайте узнаем, как самостоятельно изготовить вышеперечисленные флюсы — не везде их можно встретить на прилавках магазинов.
Спирто-канифольный
Для их изготовления вам понадобятся:
- обычная сосновая канифоль;
- этиловый спирт – медицинский или технический.
Канифоль должна быть хорошо измельчена — чем лучше канифоль, тем быстрее она растворяется в спирте. Канифоль можно измельчить любым способом — закатать в бутылку, завернуть в целлофан, раздавить молотком или измельчить, положив кусочек между двумя ложками. Используйте одну из них как ступку, а другую — как пестик и ступку.
Пересыпьте порошок канифоли в емкость с плотно прилегающей крышкой. Очень практична бутылочка из-под лака для ногтей, вымытая ацетоном. В нем даже есть готовая кисточка для нанесения флюса на клеевой шов. Залейте все спиртом в соотношении примерно 2:3. Закрутите крышку и встряхивайте бутылку до тех пор, пока канифоль не растворится. Флюс готов. Не забудьте плотно закрутить крышку после использования — спирт легко испаряется, нужно регулярно доливать.
Как припаять провод к батарейке
Жидкость готова, клей куплен. Также нам понадобится острый нож и паяльник мощностью 25-40 Вт. Если мы используем кислотный поток, то для промывки нужен ацетон. Теперь припаиваем батарейки, разделив их для простоты на типы и размеры.
Пальчиковая
Это самые распространенные батарейки размера «АА». Сначала подготовьте куски проволоки необходимой длины. Возьмите прядь медной проволоки. Зачистите концы и отполируйте их канифолью или спиртовой жидкостью. Мы не будем вдаваться в подробности этого процесса. Когда вы возьметесь за дело, вы будете знать, как держать палец в руке.
Теперь аккумулятор. Если у вас нет третьей руки, берем ее на бельевую прищепку, как на фото выше. Зачистите контакты ножом до блеска. Нанесите на зачищенное место флюс или, как на фото, несколько зерен лимонной кислоты. Затем припаяйте хорошо нагретым паяльником. Старайтесь делать это быстро (2-4 секунды), чтобы не перегреть деталь.
Прожигание клемм аккумулятора
Чтобы избежать перегрева, рекомендуется использовать мощный паяльник — не менее 25 Вт, лучше 40 Вт. Большой паяльник очень быстро нагревает место пайки, в то время как маленький паяльник мгновенно остывает.
Припаяйте провода. Еще одна капля флюса, провод и короткий нагрев. Здесь рекомендуется немного потренироваться на использованной батарейке. Недогреете — холодный клей просто отвалится. Перегрейте — и вы разрушите элемент.
Если вы использовали кислотный поток, то теперь необходимо промыть место сварки. Автор фотографии делает это с помощью ватного тампона и жидкости для снятия лака. Лучше использовать кисточку и не скупиться на растворитель. Тампоном невозможно хорошо смыть кислоту.
Смойте пятна клея, и работа закончена.
Специалист по ремонту, техническому и сервисному обслуживанию электрического и промышленного электронного оборудования.
Все это относится и к другим цилиндрическим гальваническим элементам — «ААА», «ААА», «А», «В», «С» и им подобным. Для больших элементов лучше использовать паяльник мощностью 40 или даже 60 Вт.
«Крона»
С таким аккумулятором немного проще — он не так подвержен перегреву, как цилиндрические элементы. В остальном алгоритм сварки тот же. Отрежьте провода и приклейте их. Зачистите клеммы аккумулятора с каждой стороны, чтобы снизить риск короткого замыкания. Заморозьте, припаяйте, промойте, если течет кислота.
Сделать соединение для кроны несложно. Возьмите использованный аккумулятор того же типа, разберите его, снимите разъем, припаяйте провода, соблюдая полярность (выходит зеркало), и разъем готов.
Как паять провода к литиевому аккумулятору и не испортить его
Вы наверняка слышали, что литиевые батареи могут загореться и даже взорваться. Причинами этого являются неисправный корпус, внутреннее короткое замыкание, перезарядка и перегрев. О последнем мы и должны беспокоиться. Даже если литиевая батарея не взорвется из-за перегрева, она все равно потеряет много электрической емкости. Поэтому используйте мощный паяльник (40 или даже 60 Вт) и максимально сократите время работы и пайки.
Батареи некоторых производителей нельзя паять паяльной жидкостью даже после тщательной очистки. Поэтому лучше не экспериментировать с нагревательным элементом, а сразу перейти к паяльной кислоте.
В остальном все как обычно. Зачистить, покрыть паяльной кислотой, быстро (2-3 секунды) выжечь хорошо нагретым паяльником.
Припаять провода в соответствии со схемой подключения и полярностью. Последнее очень важно, так как литиевые батареи при неправильном подключении и коротком замыкании сразу перегреваются и взрываются.
Особенности
Простые никель-кадмиевые батареи имеют напряжение на клеммах всего 2,4 В. Литий-ионные батареи имеют типичное напряжение 3,7 В. Однако радиоэлектронные устройства требуют напряжения не менее 5 В. В этом случае необходимо спаять отдельные элементы батареи в цепочку.
Батареи для различных применений имеют типичную емкость 2-3 Ач. Однако для работы электроинструментов требуется гораздо большая емкость.
В этом случае элементы в батарее соединяются параллельно. Батареи в современных ноутбуках содержат от двух до шести рядов последовательно соединенных элементов, каждый из которых состоит из двух или трех параллельно соединенных элементов.
Для соединения батарей с аккумуляторами обычно используется пайка или контактная сварка. Не у каждого мастера есть паяльный аппарат, в то время как паяльник является распространенным инструментом. Для сварки батарей между собой используются сварочный порошок и медная проволока.
Отличие сварки батарей в том, что они очень чувствительны к перегреву. Для спайки батареи необходимо использовать припой с низкой температурой плавления. Очень хорошо подходит стандартный припой PIC-60. Иногда рекомендуется использовать сплав дерева или розы. Однако эти сплавы припоя очень мягкие и очень дорогие.
В массовом производстве хорошего соединения можно добиться точечной сваркой никелевой лентой. Но если у вас нет сварочного аппарата, вы также можете сварить батареи медной проволокой. Чтобы избежать перегрева батарей, используйте клей с низкой температурой плавления и самый прочный из имеющихся припоев.
Мягкие клеи имеют низкую механическую прочность. Это следует учитывать и дополнительно фиксировать батареи клеем или лентой.
Изоляция соединительных кабелей не регламентируется, и обычно достаточно проложить между компонентами разделительный слой из бумаги или тонкого пластика.
При подключении батарей к аккумулятору не забывайте о необходимости охлаждения. Поэтому не используйте очень толстую изоляцию. С другой стороны, сечение соединительных кабелей должно быть как можно больше.
Инструменты и материалы
Для соединения элементов батареи с аккумуляторами используйте мощный паяльник, олово для пайки и гибкий медный многожильный провод. Хотя пайка легко воспламеняется, паяльник должен быть как можно более тяжелым и прочным. Таким образом, пайка проходит очень быстро, и батарея не перегревается.
Перед пайкой необходимо тщательно зачистить клеммы аккумулятора. Это можно сделать с помощью напильника или наждачной бумаги. Будьте особенно внимательны при выборе сварочного тока. Часто рекомендуют использовать сварочную кислоту или другие виды активного флюса. К сожалению, промыть аккумулятор довольно сложно. Остатки активного флюса постепенно разрушают место сварки. Лучше использовать нейтральный флюс, но с более мощным паяльником.
Использование многожильных кабелей позволяет соединять батареи по кратчайшему пути, что снижает электрические потери.
Для работы с изоляционным материалом вам также понадобятся плоскогубцы, кусачки и ножницы.
Вы можете соединить отдельные батареи с помощью изоляционной ленты. Но современные технологии предлагают и другой способ соединения, например, горячий клей. Это очень практично, но для работы с горячим клеем необходимо устройство, называемое пистолетом для горячего клея. Такое устройство стоит недорого, но значительно облегчает работу.
Техника проведения
В большинстве случаев батареи нужно соединять последовательно. Например, шесть-восемь никель-кадмиевых элементов обычно соединяются в цепочку, чтобы сделать аккумулятор для портативного электроинструмента.
Литий-ионные батареи соединяются параллельно для получения большей емкости. При сборке литий-ионной батареи важно помнить, что каждая батарея имеет свой собственный контроллер заряда. Эта крошечная схема предотвращает перезарядку литий-ионного аккумулятора и защищает его от чрезмерного тока при перезарядке.
В сложных случаях требуется смешанное соединение батарей. Этот тип батареи состоит из нескольких массивов литиевых элементов, соединенных параллельно, а сами массивы литиевых элементов соединены последовательно.
Этот метод обеспечивает как значительную емкость батареи, так и необходимое напряжение на клеммах.
В любом случае, при сварке элементов вместе для формирования батареи необходимо соблюдать определенные меры предосторожности. Каждый элемент, хотя и не имеет напряжения, может обеспечить хороший ток. Если во время работы случайно произойдет короткое замыкание, существует опасность возгорания или даже взрыва батарей.
Существует мнение, что для монтажа аккумуляторных батарей можно использовать готовые отсеки с подпружиненными контактами. К сожалению, это не лучший метод. Поджимающие контакты постепенно окисляются и ослабевают. Если у мастера нет под рукой аппарата точечной сварки, то лучшим методом соединения аккумуляторов остается сварка медной проволокой с использованием оловянно-свинцового сплава.
Как сваривать батареи, описано ниже.
Как припаять провод к разным типам батареек
Несмотря на то, что все батареи, казалось бы, похожи друг на друга, каждый случай имеет свои особенности в плане сварки.
Припаиваем к обычной батарейке
Итак, как припаять провод к полуторавольтовой батарейке? Это довольно просто, если у вас под рукой есть нужные инструменты. Чтобы добиться успеха, необходимо следовать приведенной ниже последовательности действий:
- Прежде чем включать паяльник, проверьте его жало. Если на нём имеется окалина, то её следует счистить. Это легко сделать наждачной бумагой либо напильником. Очищать нужно до тех пор, пока не засверкает металл.
- Подключаем паяльник к сети и кладём его на подставку. Нужно немного подождать, пока он нагреется. Проверить температуру можно по припою. Если на касание жала припой отвечает плавлением, то паять можно.
- Для того чтобы получить качественный припой, не будем ждать, пока нагревается паяльник, а возьмём да и обработаем место на батарейке, куда будет подпаян провод. Берём кисточку и обрабатываем. Это нужно для того, чтобы припой лучше держался, так как материал батарейки плохо приспособлен для подобных операций. Не стоит забывать про обработку кончиков проводов. Если кисточки нет, её может заменить любая спичка. Нам достаточно капнуть каплю кислоты, чтобы осуществить обработку.
- Как только нанесёте кислоту, возьмите горячий паяльник и капните припой на полюс. Аналогично делаем и с проводами.
- Если используете канифоль, то первым делом нужно пролудить поверхность, а провод зачистить от лака. Но можно гарантировать практически на сто процентов, что прочность пайки с канифолью намного хуже.
- Если не удалось найти кислоту, а в хозяйстве имеется только канифоль, батарейку нужно зачистить, канифоль будет играть роль флюса. Её следует нанести на поверхность элемента, после чего паяльником берём припой и места, где будут крепиться провода залуживаем. Не забудьте залудить и провод.
- Если правильно лудить, то на элементе питания будет образована довольно крепкая плёнка, на неё и следует паять.
- Провод нужно прижать к уже прошедшей обработку батарейке, после чего паяльником взять припой и провести пайку. Стараемся не шевелить проводом, чтобы он лежал неподвижно на своём месте, тогда получится накрепко припаять.
- После застывания припоя аналогично действуем и на другом полюсе элемента.
Теперь провода надежно припаяны.
Как припаять провод к «кроне»
Что я должен делать, если мне нужно приклеить улей с кроной? Разницы в процессе пайки между обычной батареей и кроной практически нет. Единственное отличие заключается в том, что контакты кроны находятся на верхней крышке и рядом. Есть следующая тонкость.
- Обрабатывать кислотой нужно противоположные контакты. На этих местах и будут припаяны провода.
- Если использовать канифоль, то лудить нужно противоположные стороны контактов. Почему именно так? Таким образом мы избежим возможность замыкания.
- Контакты «кроны» сделаны очень неудобными в плане пайки. В своей верхней части они расширяются, и чтобы хорошо пролудить и пропаять, необходим паяльник с очень тонким жалом.
Можно ли припаивать провода к аккумулятору
Лучше не пытаться паять перезаряжаемые батарейки — если все-таки придется, проще сделать для них контейнер, позволяющий качественно припаять контакты батарейки. Аккумуляторные батареи сделаны из материала, который при сварке ведет себя гораздо хуже литиевых элементов.
Тем не менее, если вы застряли и вам нужно заново припаять, сделайте это так же, как и в случае с литиевыми батареями. Единственное, что нужно использовать — это флюс, а не канифоль. И паять нужно очень быстро, чтобы по возможности не касаться клемм паяльником. Батареи вообще не любят, когда их слишком сильно нагревают.
Процесс пайки
После того как вы очистили все соединяемые детали и удалили флюс, припаяйте провод непосредственно к контактной поверхности батареи.
Для этого последнего шага можно использовать тот же паяльник мощностью 25 Вт, который используется для подготовки клемм батарей NI или CD.
Выберите припой с низкой температурой плавления и используйте флюс на основе канифоли для хорошей текучести.
Последняя операция пайки не должна занимать более 3 секунд. Это относится к батареям любого типа (как NI, так и CD).
Самое главное — не перегревать клеммы батареи, так как это может привести к серьезным повреждениям. Также существует риск полностью повредить (сломать) батарею в процессе пайки.
Рассматривая вопрос о том, как сварить кабель и аккумулятор, следует отметить, что такая ситуация встречается гораздо чаще, чем кажется. Особенно это касается специальных инструментов (например, когда необходимо сварить аккумуляторы шуруповерта).
Нередки случаи, когда встроенный блок питания используемого инструмента по каким-либо причинам полностью выходит из строя, а замены шуруповерту нет. В этом случае провода, подающие питание на инструмент, припаиваются к запасному аккумулятору, рассчитанному на такое же напряжение.
Описанный выше способ можно использовать, если нужно просто спаять две батареи вместе.
Следует отметить, что точечная сварка батарей используется в производстве вместо сварки. Однако не у всех есть аппарат для такого вида соединения, в то время как пайка является более распространенным инструментом. Поэтому пайку полезно иметь дома.
Способы соединений батареек
Помимо пайки, существуют и другие способы подключения контейнеров к аккумуляторным батареям:
- точечной сваркой;
- посредством держателей (холдеров);
- прижиманием полос к выводам магнитами из неодима;
- применением токопроводящего клея.
Все эти способы, кроме пайки, не дают надежного контакта, поэтому их лучше не использовать в цепях с большими токами.
Что лучше пайка или точечная сварка
Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. Точечная сварка выполняется быстро, а перегрев практически исключен. Это важно при соединении литий-ионных элементов в аккумуляторе. Однако при этом невозможно контролировать площадь контакта, и соединительный стержень может быть приварен не ко всей свинцовой поверхности емкости. Поскольку даже бытовая отвертка потребляет достаточно много ампер во время работы (более 10 А для особо сложных операций), при малой площади контакта может возникнуть локальный перегрев. Кроме того, высокое сопротивление контактов может ограничить ток в цепи, так что электроинструмент не сможет выдать полный крутящий момент. К аппаратам точечной сварки (особенно к тем, которые специально предназначены для подключения компонентов к батарее) получить доступ гораздо труднее, чем к паяльнику.
С другой стороны, паяльник позволяет достичь максимально возможной площади соединения, и почти каждый DIYer имеет в своем арсенале паяльник. Но в неумелых руках перегрев практически неизбежен. Для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов это может привести к снижению емкости и срока службы, а для литий-ионных аккумуляторов последствия могут быть еще хуже.
Как перевести шуруповерт на литиевые батареи
Как правильно паять
Сначала необходимо подготовить свариваемые поверхности:
- удалить видимые загрязнения, отмыв место будущего контакта органическими растворителями;
- если грязь и коррозию смыть не удастся, их придется счистить мелкой наждачной шкуркой;
- место пайки надо обезжирить спиртом.
Далее необходимо предварительно сварить поверхности. Для этого необходимо нанести обильный слой флюса на всю свариваемую поверхность. Влажный или мягкий флюс можно наносить кистью или выдавливать из тюбика. Твердый флюс (канифоль и т.п.) следует расплавить паяльником, перенести каплю расплавленного флюса на свариваемое место и покрыть всю площадь пятна. Не скупитесь на флюс — излишки флюса легко удаляются растворителем, но без флюса невозможно правильно залить проводник.
Затем нанесите каплю припоя на паяльник, приложите его к спаиваемому участку и, нагревая участок, проведите им по контактной зоне, чтобы припой прилип к поверхности. Для проверки можно снять покрытие ногтем или тонкой отверткой (после остывания!
Клея должно быть достаточно для создания равномерного покрытия, излишков быть не должно — это не делает контакт более безопасным. Необходимое количество клея зависит от опыта.
Поместите отожженные поверхности друг на друга и быстро и аккуратно нагрейте их паяльником. Не двигайте детали до полного затвердевания припоя. Если это не удалось, соединение необходимо повторить. Чтобы ускорить процесс охлаждения, после извлечения паяльника сильно подуйте на шов.
Наконец, здесь представлена серия видеороликов о сварке.
Качество сварного шва во многом зависит от мастерства. Поэтому, прежде чем приступить к сборке аккумулятора, лучше всего потренироваться на металлоломе и подобрать расходные материалы для достижения наилучшего качества. Таким образом, вы получите аккумулятор, который прослужит долго и не выйдет из строя в самый неподходящий момент.
Инженер-электронщик. Я работаю в мастерской по ремонту бытовой техники. У меня страсть к электрическим схемам.
