Делаем контакты для литий-ионного аккумулятора

Шуруповерт — один из ручных инструментов, который должен быть в арсенале каждого мастера. При правильном обращении он может служить многие годы. Но когда «идет» ремонт случается всякое, и при падении даже с незначительной высоты он или его аккумулятор может получить повреждения и перестать работать. Что и случилось с инструментом, который мне принесли на ремонт. При падении у шуруповерта вышел из строя аккумулятор (выяснил путем перестановки рабочего). Данную проблему вполне можно решить своими силами, не тратя деньги на новый инструмент!

Ремонт аккумулятора

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.

Рассмотренная методика может использоваться, когда нужно просто спаять две батарейки между собой.

Надо заметить, что вместо пайки на производстве применяют точечную сварку к аккумуляторам. Но аппарат для такого вида соединения есть не у каждого, в то время как паяльник – более распространенный прибор. Поэтому в домашних условиях пайка и при ходит на помощь.

Чтобы собрать простейшую схему, работающую от батарейки, нам приходится прибегать к различным ухищрениям, чтобы провода плотно прилегали к полюсам самой батарейки. Кто-то обходится изолентой и скотчем, кто-то придумывает различного рода прижимные устройства. Но контакт в таком случае будет несовершенным, что в конечном итоге влияет на работоспособность собранной схемы. Нередко контакт пропадает либо получается неплотным, и устройство работает с перебоями. Чтобы избежать этого, лучше всего просто припаять провода к полюсам. В нашей статье мы расскажем, как припаять провода к батарейке так, чтобы контакт получился совершенным.

Кислотные аккумуляторы

Обычный аккумулятор этой серии – Delta DT1208. Такие устройства обладают напряжением 12 В. При этом такие батареи выполняют относительно небольших габаритов. Их ширина составляет 6,6 см, длина – 9,7 см, а высота – 2,5 см. При таких показателях вес аккумулятора равняется 0,4 кг. Значение зарядного тока составляет не больше 100 мА.

Этот аккумулятор представляет собой самое маленькое устройство из серии DT. Его специально разрабатывали как вариант малогабаритных приборов, которые можно легко переносить. Использую такие устройства для питания эхолотов. Служат подобные приборы более 5 лет.

Отдельно выделена линейка аккумуляторов с напряжением 12 В, которые предназначены для использования в качестве стартеров. К примеру, Delta СT12026, обладающие емкостью 2,6 А*ч, могут использоваться как стартеры в квадроциклах и мотоциклах. Их можно отличить по оранжевому окрасу крышки корпуса.

Кроме аккумуляторов Дельта, довольно популярны среди потребителей изделия ENGY и RITAR. Их продукция реализуется со сроком гарантии 10 лет. RITAR является одним из тех производителей, которые продают источники питания для гражданской авиации и бесперебойников.

Кислотные модели гелевого типа имеют один серьезный недостаток. Если внутренний патрон, предназначенный для нейтрализации газов, выйдет из строя, корпус легко расколется от внутреннего давления. Такая же ситуация произойдет и при зарядке аккумулятора повышенным током. Возможен такой результат и при постоянном перегреве батареи. Поэтому температура стенок источника питания и геометрия корпуса должна постоянно контролироваться.

Элементы, имеющие округлившиеся стенки, следует изъять из эксплуатации. Иначе может произойти разрушение аккумулятора, а гель из него вытечет наружу. В этом случае оборудование, которое питается от батареи, выйдет из строя.

Самый простой пример устройства

Самым простым прибором, работающим от батарейки, является обыкновенный электромагнит. На его примере и будем проверять работоспособность нашей ученической пайки. Берем обыкновенный гвоздь, например сотку, наматываем на него медный провод плотными рядами. Изолируем витки сверху изолентой. Электромагнит готов. Теперь остается лишь запитать устройство от батарейки.

Конечно, можно просто прижать по проводку с каждого конца батарейки, и устройство уже начнет работать. Но пользоваться им неудобно. Поэтому лучше всего обеспечить постоянный контакт проводов с источником питания. Это можно осуществить, добавив в сеть обыкновенный выключатель (тумблер) и припаяв провода к полюсам батареи напрямую. Устройство станет более надежным, им будет удобнее пользоваться, а в случае ненадобности его всегда можно выключить, разомкнув цепь при помощи выключателя, чтобы не садилась батарея. Но как припаять провода к батарейке, чтобы они не отвалились через пять минут использования устройства?

Инструменты и расходники, необходимые для пайки

Для того, чтобы осуществить надежное припаивание проводов к полюсам батареи, нужен необходимый набор инструментов. Так как припаять провод к батарейке — задача посложнее, чем просто спаять между собой пару медных проводов, делать будем все в точности с инструкцией, размещенной ниже. А пока приготовим все нужное:

  1. Обычный бытовой ручной паяльник. Им и будем припаивать провода к полюсам батареи.
  2. Наждачка или напильник, чтобы зачистить жало паяльника от шлака и нагара.
  3. Острый нож. Им будем зачищать провода, если они в оплетке.
  4. Флюс либо канифоль. Какой флюс для пайки подойдет в данном случае? Тут голову ломать не будем, возьмем простую паяльную кислоту, она продается в любом магазине, торгующем радиотоварами. Ну а канифоль хоть по цвету и оттенку нередко отличается, но по свойствам всегда одинакова.
  5. Кисточка для нанесения флюса.
  6. Припой. Его можно приобрести там же, где и флюс.

Ремонт

Крышка аккумуляторного отсека была закреплена четырьмя винтиками. Открутив их, увидел, что перемычки (пластинки) между батареями были просто разорваны.

Аккумулятор шуруповерта

Перемычки к батареям, как правило, приварены точечной сваркой. Так как такой сварки у меня нет, перемычки всегда припаиваю при помощи паяльника обычным припоем.

Для ремонта мне понадобились:

  • паяльник;
  • наждачная бумага;
  • флюс;
  • припой.

При замене или ремонте оторванных банок в первую очередь прочищаю места паек наждачной бумагой. Чтобы лужение было качественное, чистить нужно как можно тщательнее от этого будет зависеть и качество самой пайки, что, в свою очередь, будет также влиять и на пропускную способность тока проходящего через него.

Ремонт аккумулятора фото

Далее, наношу паяльный флюс и лужу места паек батарей и пластин.

Как ремонтировать аккумулятор

Вместо флюса также можно использовать канифоль (в этом случае не совсем удобно), паяльную кислоту (некоторые со временем разрушают пайку, токсичные пары), таблетку аспирина (сильный запах при плавлении). Пользоваться последними двумя способами дома не советую.

Ремонт своими руками

В завершение, соблюдая полярность, припаиваю оторванные батареи на свои места и собираю аккумулятор.

Аккумуляторные элементы

Вроде нет ничего проще, чем взять в руки паяльник и нехитрыми манипуляциями припаять батареи на место, но не все так просто при пайке никель-кадмиевых (Ni-Cad), никель-металлгидридных (Ni-MH) и тому подобных аккумуляторов имеются некоторые нюансы. Несоблюдение тонкостей может привести как к негодности аккумуляторной батареи (резкое падение емкости), так и его зарядного устройства.

Припаиваем провода к кроне

Как припаять провод к батарейке типа «Крона»? Здесь пайка осуществляется почти так же, как и в случае с обычным элементом питания. Единственная разница в том, что в батарейке «Крона» 9V плюс и минус находятся рядышком с одной верхней стороны элемента питания. Нюансы заключаются в следующем:

  1. В случае с флюсом обрабатываем кислотой контакты «Кроны» с противоположных сторон. Там и будем осуществлять припаивание проводов.
  2. В случае с канифолью потребуется залудить контакты «Кроны» и тоже с противоположных сторон. Почему с противоположных? Потому что в этом случае риск замыкания между проводами практически сводится к нулю.
  3. У батарейки «Крона» 9V контакты (полюса) очень неудобные для пайки. Кверху они раскрываются вширь, а потому для качественного лужения и припаивания с боковой стороны такого контакта нужно, чтобы жало у паяльника было более узким или заостренным.

В целом же весь процесс схож с предыдущим. Обрабатываем контакты и края проводков кислотой (или залуживаем в случае с канифолью), прижимаем провода к контактам, берем паяльником немножко припоя и припаиваем. Процесс завершен.

Батарейки типа «аккумулятор»

Батарейки-аккумуляторы лучше не паять, а изготовить для них специальный контейнер, в котором контакты элементов будут плотно соприкасаться с полюсными контактами контейнера. Материал батареек-аккумуляторов состоит из сплавов, которые поддаются пайке еще хуже, чем обычные литиевые. Но если очень приспичило, то пайка осуществляется, как и в случае с обычной 1,5 V батарейкой, только воспользуйтесь флюсом, а ни канифолью. Плюс ко всему пайку следует производить как можно быстрее, сведя прикасания паяльника к полюсам к минимуму, поскольку такие батарейки боятся перегрева.

Кислотные аккумуляторы

Устройство небольшого аккумулятора 12 В для приборов бытового назначения можно сравнить со строением батареи, которая есть в каждом автомобиле. Один из основных элементов – герметично запаянный пластиковый корпус. В него помещен загущенный электролит. Могут использоваться пропитанные жидкостью стекломаты. Принцип, по которому эксплуатируется небольшой аккумулятор 12 В, и его технические данные отвечают системе простой сернокислой батарейки. Для исключения разрушительного воздействия водорода и кислорода на корпус, внутрь помещают нейтрализатор, который способен связывать образующиеся газы, превращая их в воду.

Можно ли паять аккумуляторы 18650?

При сборке нескольких ячеек для ноутбука или в состав большой батареи (под различные цели обеспечении автономности вплоть до транспортных средств) ставится задача по соединению аккумуляторов 18650. И одним из вариантов многие любители DIY-поделок рассматривают пайку.

Запомните, литий-ионные аккумуляторы (18650 и любые другие Li-Ion) при нагреве от паяльной станции (и даже маломощного паяльника) разрушаются в своей структуре и безвозвратно теряют часть ёмкости!

То есть паять аккумуляторы 18650

не следует без крайней необходимости. Либо вам придётся мириться с изменением химического состава и ухудшением характеристик. Кроме того, место соединения с помощью пайки ненадёжно в случае перегрева элемента питания. Метол непрактичен и для компактной сборки из-за случайных форм припоя и уязвимости перед внешним воздействием.

Сами монтажники в комментариях справедливо отмечают, что при температурном воздействии на литий-ионный аккумулятор вы подвергаете риску деформации ещё и предохранительный клапан

. Этот ключевой элемент безопасности батареи 18650 расположен под плюсовым контактом и изготовлен из полимера, который выдерживает максимальную рабочую температуру
не более 120°C
.

Типы маленьких аккумуляторов

Для большинства малогабаритных устройств с маленьким током потребления используются аккумуляторы двух типов:

  • Литиевые аккумуляторные системы с напряжением в 12 вольт;
  • Кислотные12-ти вольтовые батареи на 12 вольт с гелевым электролитом.

Основное отличие между литиевыми и гелевыми аккумуляторами маленькой емкости заключается в типе химической реакции, с помощью которой происходит накопление электрической энергии внутри ячейки.

Устройство литиевых аккумуляторов

Из всех типов маленьких и малогабаритных аккумуляторных устройств литий-ионный вариант обладает самой сложной структурой и самой высокой удельной емкостью. В основе аккумуляторных батарей любой емкости находится так называемый единичный маленький элемент на основе литий-феррофосфатной загущенной композиции. Напряжение на клеммах такого аккумуляторного элемента составляет 2,75-4,3 вольт. Поэтому, чтобы получить малогабаритный аккумулятор с рабочим напряжением в 12 вольт, потребуется собрать пакет из четырех маленьких единичных элементов.

Типичным представителем аккумулятора для маленьких нагрузок, основанного на одном единичном элементе, является батарея мобильного телефона. Впоследствии из таких единичных батарей стали делать маленькие сборки-аккумуляторы с напряжением в 12 вольт для бытовой техники, резервное питание станций и ноутбуков, и даже комплектовать первые электромобили.

Современные литиевые аккумуляторные устройства с рабочим напряжением в 12 вольт выдерживают до 500 циклов заряда-разряда и обладают относительно маленьким уровнем саморазряда, 3-4% в месяц. Недостатком литиевых систем является необходимость использования специальной электронной платы – контролера, управляющего маленьким током заряда-разряда в зависимости от внутреннего сопротивления электрохимической ячейки.

Конструкции современных кислотных аккумуляторов для бытовой электроники

Устройство маленького, в 12 вольт аккумулятора для бытовой техники во многом напоминает современные автомобильные батареи. Внутри герметично запаянного корпуса из пластика АБС находится электролит в загущенном состоянии или в виде пропитанных стекломатов. Характеристики и принцип работы маленького, в 12 вольт аккумулятора примерно соответствуют системе обычной сернокислотной батареи. Чтобы выделяющиеся кислород и водород не разрушили корпус маленького аккумуляторного устройства, внутри устанавливается нейтрализатор, связывающий газы в воду.

12 вольтовый аккумулятор маленький

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: