Точечная сварка для аккумуляторов своими руками.

Аккумуляторы Li-Ion, LiFePO4, которые часто используются для перепаковки и создания батарей для шуруповертов, электровелосипедов и т.п. обычно не имеют контактов для подключения. И припаивать провода к их корпусу не следует. А нужно приваривать с помощью точечной сварки. Теория и практика процесса широко описана на просторах Youtube многочисленными блогерами с разной степенью профессионализма.

Для изготовления надежной и качественной точечной сварку для аккумуляторов понадобятся:

Трансформатор от микроволновки

Китайский контроллер на один или два импульса

 А чтобы получилось красиво и надежно, используем металлический корпус, в панелях которого уже сделаны нужные отверстия и надписи. В комплекте с корпусом идет полный набор крепежа, ножки, гнездо питания, выключатель, гнездо для педали. Также понадобятся небольшой трансформатор на 9В и держатель сварочных электродов.

Первым делом нужно выбрать силовой трансформатор. До того, как удалять вторичную обмотку и выбивать шунты, стоит определится с его размерами и мощностью. Вместо вторичной обмотки нужно будет намотать не менее 4х витков провода сечением 25кв. мм (диаметр по изоляции около 9мм), а это возможно сделать не с каждым трансформатором.

Размеры окна для вторичной обмотки, отмеченные на картинке являются определяющими. Если высота менее 30мм, на такой трансформатор практически невозможно намотать 4 витка провода сечением 25 мм.кв. Таким образом, напряжение на вторичной обмотке будет ниже 3,5В и качественная сварка станет невозможной. Акцентирую внимание на том, что советы китайцев о намотке 2-3 витков и использовании провода 16 мм.кв. приводят к очень слабой выходной мощности, которой хватит только на приварку самой тонкой ленты. На 700Вт трансформаторе с размером окна 27*15мм можно намотать только 3 витка провода 25кв.мм, а этого достаточно только для приварки ленты 0,1мм, при попытке использовать ленту 0,15мм приходится сильно увеличивать время сварки и происходит перегрев точки сварки.

В случае, когда высота окна трансформатора 32мм и более- получится сделать сварку на одном трансформаторе. Если нет- ищем второй трансформатор похожий по мощности и размеру и делаем супер сварку на 1,5кВт на двух трансформаторах. В этом случае первичные обмотки соединяют синфазно параллельно, а вторичные наматывают цельным куском провода по 3 витка на каждый трансформатор последовательно.

Следующий шаг- удаление вторичной обмотки силового трансформатора, шунтов и намотка новой вторичной обмотки. В большинстве случаев достаточно использовать провод 25мм.кв. Нужно намотать 4 витка. Об этом есть много видео в сети, не буду останавливаться. Чтобы избежать потерь на контактах, желательно не использовать наконечники и соединители, или свести их количество к минимуму. Например, провод, которым выполнялась намотка вторичной обмотки, с запрессованными наконечниками можно вывести через гермовводы PG-16 через отверстия в передней панели. Далее к нему подключается держатель электродов с помощью винтов М8. В случае с одним трансформатором нужно 2метров провода, если сварка на 2х трансформаторах- нужно 3метра.

Варианты проводов:

1. ПВ-3-25 Самый дешевый, но очень жесткий, неудобно будет пользоваться. Годится только для внутреннего монтажа до байонетного гнезда.

2. КГНВ-25 Средний по цене вариант. Более гибкий, чем ПВ-3, примерно как стандартный сварочный провод КГ-25. Имеет 2 слоя изоляции, наружный следует удалить. (на фото он уже удален)

3. Китайский провод в прозрачной силиконовой изоляции. Лучший выбор. Очень мягкий и гибкий провод. Можно использовать как цельный кусок 2м с наконечниками, так и отрезки по 0,5м от байонетных штеккеров до держателя электродов.

Для упрощения намотки следует обклеить провод скотчем- тогда его будет легче наматывать. Начинать следует с обратной стороны от контактов первичной обмотки, тогда свободные концы окажутся с другой стороны:

Определившись с трансформатором можно выбирать корпус. Существует 3 типоразмера корпуса, отличающиеся глубиной.

У всех трех передняя и задняя панель имеет размер 152*132мм

1. Корпус А (Ш155xВ135хГ155мм) – самый компактный. Подходит для большинства аппаратов с трансформатором 800-900Вт. Внутренний размер корпуса: Ш148хВ132хГ135

2. Корпус В (155x135х220мм) – удлиненный. Просторный корпус для аппаратов с трансформатором 1000-1200Вт. Внутренний размер корпуса: Ш148хВ132хГ200

3. Корпус С (155x135х320мм) – макси. Используется для аппаратов с двумя трансформаторами по 700Вт. Внутренний размер корпуса: Ш148хВ132хГ300

Пришло время выбрать управляющий контроллер для сварочного аппарата. Весьма популярные и достаточно надежные и - это NY-D01 и NY-D02.

NY-D01- простой контроллер точечной сварки на 1 импульс.

Для управления используются переменные резисторы, индикация- 2 двухразрядных светодиодных индикатора, отображающих длительность и мощность импульса.

Длительность- левый (зеленый) индикатор. каждая 1= 20 милисекунд, т.е. (1 период питающего напряжения), 2=40мс и так далее до 50=1с.

Мощность - правый (красный) индикатор. Изменяется от 30% до 99(100). Уменьшать мощность имеет смысл при использовании для сварки тонкой ленты.

NY-D02 – Продвинутый контроллер на 2 импульса.

Смысл в том, что первый импульс, например, на 50% мощности прогревает точку пайки, далее пауза 5-7 периодов и 2й импульс на 75-100%. При желании длительность первого или второго импульса можно сделать равной 0 и тогда контроллер дает только 1 импульс. Для питания контроллера (любого типа) используется маломощный трансформатор на 9В. Его нельзя заменить импульсным источником т.к. для контроллера важно именно переменное синусоидальное напряжение 9-12В на его выходе. Удобно использовать трансформатор со скобой крепления, тогда его легко прикрепить к корпусу на 2 винта.

В зависимости от выбранного контроллера, выбираем тип передней панели корпуса. Она имеет все необходимые вырезы для органов управления и индикации. 

Чтобы закрепить силовой трансформатор, располагаем его согласно картинке на нижней части корпуса, максимально сдвигая назад и влево. Размечаем крепежные отверстия. Достаточно 2х отверстий 4мм по диагонали. Заодно размечаем еще 4 отверстия для ножек (примерно 15мм от каждого края). Для этого удобно использовать малярный скотч или светлую изоленту:

Крепим ножки и трансформатор винтами М4 с гайками. На задней стенке над гнездом 220В размечаем и крепим двумя винтами М3 с гайками трансформатор питания контроллера, а также само гнездо винтами М3 потай с гайками:

Перед установкой платы индикации наклеивает на дисплей тонирующую пленку, надрезаем углы, загибаем.

крепим плату на передней панели с помощью двух стоек MF3*6, а силовую плату- с помощью гаек переменных резисторов, вставив светодиоды индикации в соответствующие отверстия:

Для версии с контроллером NY-D02 используем стойки MF3*8мм с гайками:

Остается закрепить гнездо педали, выключатель питания и гермовводы PG-16:

Подключать силовые клеммы Ф4мм к плате следует с нижней стороны платы используя винты М4, стопорные шайбы и гайки.

Остается прикрутить гнездо 220В, подключить ЗАЗЕМЛЕНИЕ и соединить все провода согласно схемы.

Версия на 1 импульс- контроллер NY-D01:

Версия на 2 импульс- контроллер NY-D02:

Финальным этапом является разметка двух отверстий 4мм в верхней части корпуса для крепления ручки. Расстояние между центрами отверстий составляет 128мм. Такое расположение ручки на первый взгляд кажется странным, однако на практике намного удобнее, чем продольное. Хотя каждый волен располагать эту ручку по своему усмотрению. Ручка крепится двумя винтами М4*6, под головки винтов нужно положить по 2 шайбы.

Закрываем крышку, любуемся.

Осталось определиться с держателем электродов.

Держатель электродов- важнейшая часть аппарата точечной сварки. Обеспечивает надежный прижим электродов к месту пайки, не допуская образования электрической дуги и прожигания пластин и корпуса аккумулятора. Держатели электродов имеют встроенный микрик, который позволяет не использовать педаль. На выбор можно использовать LedDrv-420 или Ecenil-315. Подробно о держателях наконечников можно прочитать в описании на странице товара.