Аккумуляторы 18650 — это широко используемые в различных устройствах и инструментах литий-ионные аккумуляторы. Иногда может возникнуть необходимость припаять провод к такому аккумулятору для замены или ремонта. Правильное припаивание провода к аккумулятору — важная задача, требующая определенных навыков и предосторожности.
Перед тем, как приступить к работе, убедитесь, что у вас есть все необходимые инструменты: паяльник с тонким наконечником, припой, пинцет, провод и аккумулятор 18650. Также обязательно наденьте защитные перчатки и очки, чтобы предотвратить травмы и защитить глаза от искр и паяльника.
Прежде всего, убедитесь, что аккумулятор полностью разряжен и отключен от любых источников питания. Никогда не пытайтесь припаять провод к заряженному аккумулятору, это может привести к короткому замыканию и серьезным повреждениям.
Приступайте к припаиванию: возьмите паяльник и нагрейте его до оптимальной рабочей температуры. Возьмите провод в пинцет и обнажьте конец провода на примерно 1 сантиметр, удалите изоляцию с помощью ножниц или чистым срезом.
Подготовка аккумулятора 18650 к припаиванию провода
Перед тем, как приступить к припаиванию провода к аккумулятору 18650, необходимо выполнить ряд подготовительных действий. Это поможет обезопасить вас от возможных травм и повреждений аккумулятора.
- Первым шагом следует убедиться, что аккумулятор полностью заряжен и не подключен к источнику питания. Это поможет избежать возможного короткого замыкания.
- Очистите поверхность аккумулятора от грязи и жира с помощью изопропилового спирта или другого специального средства для очистки.
- Используйте защитные очки и перчатки для предотвращения возможного контакта с химическими веществами, каплями расплавленного свинца и другими опасностями.
- Убедитесь, что ваш паяльник и припой идеально работают и находятся в исправном состоянии.
После выполнения всех подготовительных действий вы можете приступить к припаиванию провода к аккумулятору 18650. Помните о необходимости держать аккумулятор в постоянном контроле и не перегревать его во время процесса пайки.
Можно ли паять аккумуляторы 18650?
Нельзя! Это неправильный подход. «Но если очень осторожно, то можно», — таков подход в DIY-сообществах. 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, устойчивый к внешним воздействиям (ударным, температурным и так далее — в зависимости от целей применения). Одним из вариантов многие любители DIY-поделок рассматривают пайку.
Пайка литиевых аккумуляторов 18650 Li-ion без перегрева.
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 ёмкость!
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. Метод непрактичен и для компактной сборки из-за случайных форм припоя и уязвимости перед внешним воздействием.
Чем пользуются профессионалы, чтобы правильно соединить 18650?
Добиться надёжности и безопасности в сборке батареи из нескольких элементов питания можно профессиональными методами. Есть также непопулярные подходы, которые также доказали свою практичность и безопасность. Приведём полный список.
Как правильно соединить аккумуляторы 18650:
- • контактной сваркой (точечной);
- • с помощью фабричных держателей (холдеров — см.ниже);
- • магнитами из неодима (мощные вечные магниты);
- • склейкой;
- • жидким пластиком.
Профессионалы используют единственный самый безотказный метод точечной сварки 18650 — этот способ рекомендуется и для промышленной сборки изделий, и для любительской DIY, и для сервисного ремонта потребительских изделий. Пример бюджетной точечной сварки для домашних условий в деталях разбирался на Geektimes.
В DIY-сообществах популярны магниты из редкоземельного неодимового сплава, которые крепко прижимают контакты и позволяют быстро конструировать временные или небольшие бытовые изделия. Для долгосрочных и компактных проектов лучше всего подходит жидкий пластик или даже клей.
Чтобы быстро собрать батарейный блок из нескольких аккумуляторов 18650 можно купить холдеры с пластмассовым корпусом на Aliexpress. Стоят всего 60 рублей на соединение пары 18650, в них уже заготовлены прижимные заводские контакты, которые в соединениях не греются. Для ручной пайки без боязни перегрева литий-ионных элементов питания очень удобны и компактны в поделках.
Какие методы выбирают профессионалы для правильного соединения аккумуляторного формата 18650 ?
Если хотите чтобы ваша собранная из нескольких элементов батарея радовала вас надежностью и безопасностью , то предпочтение нужно отдавать профессиональным способам соединения . Также имеют место непопулярные решения , отличившиеся своей практичностью и безопасностью .
Вот список методик :
- точечная сварка ;
- неодимовые магниты ;
- склейка ;
- фабричные держатели ( холдеры );
- жидкий пластик .
Профессиональные мастера юзают единственный надежнейший способ соединения 18650 — точечную сварку . Такой подход рекомендован для всего :
- промышленная сборка ;
- сервисный ремонт ;
- самодельничество .
У любителей большое распространение получили магниты изготовленные из редкоземельного неодимового сплава . Эти штуки надежно придавливают контакты и дают возможность в ускоренном режиме собирать не большие , а также временные бытовые девайсы . Что касается долгосрочных и компактных разработок , то для них наилучшим образом пригоден жидкий пластик и клей .
Чтобы собрать блок из нескольких компонентов 18650 в кратчайшие сроки , можно приобрести на Алиэкспресс пластмассовые холдеры . За них просят всего 60 руб . на одно соединение парочки аккумов формата 18650 . В этих холдерах уже присутствуют контакты для прижима , которые не перегреваются в соединениях . Данные компоненты весьма удобны для пайки руками без опасения перегреть Li — ion и занимают мало места в изделиях .
Как безопасно паять элементы 18650
Кое — какие любители отдают предпочтение именно пайке аккумов 18650 . Но , как же все таки осуществить данный процесс не нанося вреда обрабатываемому элементу ? Об этом нам поведает пользователь , который имеет личный удачный опыт сборки аккумов для ноутов и шуруповертов .
Особенности любительской пайки элементов формата 18650 :
- суть любительской пайки сведена к практически мгновенному локальному нагреву — пайка совершается единичным секундным касанием ;
- паяльные станции с жалами T12 , T13 , 900м не годятся — сильно долго ;
- важным моментом является не мощность и теплопроводность жала , а его масса ;
- для пайки 18650 можно использовать никелевую ленту , которая продается на Aliexpress и стоит 200 руб .;
- удачный опыт с припоем ПОС — 61 ;
- можно пустить в ход медную ленту из наших старых контакторов ;
- сплав ВУДА лучше не применять — в шуруповертах под нагрузкой случались распайки , а что касается ноутбуков , то в общем , он там « приживается »;
- способ пайки сплавом Розе не годится тем более .
Были предложения паять Розе , однако такая конструкция недолговечна и вдобавок это может создать проблемы по ходу дальнейшей эксплуатации .
Еще были варианты пайки припоем ПОС — 40 с применением ацетил — салициловой кислоты . Данное решение реально может повлечь за собой перегрев и потерю энергоемкости аккумуляторного элемента .
Стоит помнить , что использовать перегретые 18650 и с дефективным клапаном для выпуска газов — очень опасно ! Вы подвергаете опасности тех пользователей , которые будут их эксплуатировать .
Вдобавок , если скачок температуры случился на участке вывода «+», то предохранительный клапан расплавится . Для изготовления этого клапана применяют полимерный материал и он способен выдержать температуру не выше 120 градусов Цельсия .
По итогу , учитывая приведенную выше информацию , специалисты советуют обходить стороной любительские решения . Отдавайте предпочтение точечной сварке аккумов 18650 . Таким образом вы сможете избежать опасных ситуаций , причиной которых являются низкокачественные соединения .
Изготовление сменного батарейного блока к запасному Li-Ion аккумулятору для Ni-Cd шуруповерта, с использованием холдера для 18650 Li-Ion аккумуляторов
Это 2-я часть обзора о запасном Li аккумуляторе для Ni-Cd шуруповерта Black ρ — удельное сопротивление проводника; l — длина проводника; S — сечение проводника.
На какие мысли наводит эта формула?
Чтобы уменьшить r, нужно значение числителя (верхняя часть дроби) сделать как можно меньше, а знаменателя — как можно больше. С ρ мы ничего сделать не можем, что есть, с тем и работаем. А вот L можно уменьшить, сделав путь тока как можно короче. Применительно к плоскому ламелю холдера, это означает, что паять перемычку нужно как можно ближе к месту контакта ламеля с полюсом банки. Холдер с круглыми пружинами имеет большую длину L и соответственно повышенное сопротивление. Однако определяющее значение для выбора правильного холдера имеет сечение S контактного ламеля. Чем больше сечение, тем больший ток может выдержать холдер. На первый взгляд это просто, но есть и нюансы.
На фото холдеров вы наверно обратили внимание, что сечение ламеля на разных участках его длины разное. Что из этого следует? В той области, где сечение меньше, ламель будет греться больше. Кстати, на этом строится принцип работы плавкого предохранителя – где тонко, там и рвется.
А вот еще пример, из области автоэлектрики.
Несложно догадаться, что произойдет с тонким проводком при включении мощного потребителя.
Становится понятно, что соединять ламели холдера между собой нужно в их широкой части — от места контакта ламеля с полюсом банки до места сужения профиля ламеля.
Такой нестандартный способ соединения ламелей нужен только для работы на высоких токах. Для работы в пауэрбанке, например, штатного соединения (т.е. нижнего по рисунку) будет более чем достаточно.
А теперь отвлечемся на минуту от скучных формул.
На какой предмет похож контакт холдера № 2? Мне, как бывшему слесарю-сборщику РЭАиП, он напоминает бутылку (ну кто б сомневался).
Кстати, это наглядная визуализация английского термина bottleneck («узкое место»), применяемого в технических и других науках. Термин произошел из аналогии с узким горлышком бутылки, из-за чего не получается вылить или высыпать всё её содержимое сразу, даже если её перевернуть. При увеличении ширины горлышка увеличивается и скорость, с которой бутылка опустошается. Таким образом, «бутылочным горлышком» называют любой компонент системы, мощность (пропускная способность) которого меньше, чем потребность в нем.
Вот мы и подобрались вплотную к ответу на вопрос, какой тип холдера, с точки зрения банальной физики, лучше всего подходит для использования с шуруповертом. Таблица ниже поможет сделать выбор.
Холдеры с круглыми пружинами отбрасываем сразу. Самое малое сечение контактов из всех 3-х типов, это раз. Большая длина пружинок, значительное падение на них напряжения, это два. Популярная доработка (припаивание медного провода ко 2-му витку пружинок) ничего кардинально не изменит. Холдер №1 можно использовать только для сравнительно небольших токов, порядка 1 ампера, например, в пауэрбанках. Для питания шуруповертов они совершенно непригодны.
Теперь самое интересное. Какой холдер лучше, №2 или №3?
№2 имеет узкие выводы с сечением 0,62 кв.мм, немногим больше чем у холдера №1 (0,38 кв.мм). Такого сечения для питания шуруповерта также явно недостаточно, о чем красноречиво говорит проплавленный корпус холдера на фото ниже. Необходимо использовать нестандартное соединение в широкой части контакта. Плюс холдера №2 – самая большая площадь сечения (в широкой части контакта).
Холдер №3. С одной стороны, он имеет широкие выводы. Но вся их ценность смазывается заужением профиля в середине ламеля (помните про плавкий предохранитель?). Если соединять штатно, эффективное сечение будет всего лишь 1,08 кв.мм. Второй недостаток — сечение даже широкой части контакта холдера №3 на целых 39% меньше такого же сечения холдера №2. 1,9 кв.мм и 2,64 кв.мм соответственно.
Поскольку нагрев контактов сильно зависит от силы тока через них (помните про квадрат тока из формулы Джоуля-Ленца?), то для противодействия ему каждый дополнительный мм2 сечения контактов становится на вес золота. Поэтому лучшим холдером для высоких токов из 3-х перечисленных является тот, который имеет наибольшее сечение контактов в местах их соединения между собой.
Вывод: Для токов шуруповерта лучше подойдет холдер №2, при условии, что соединительные провода будут припаяны к его широкой части.
Следующий важный вопрос – какой ток, ограниченный допустимым нагревом, может на практике выдержать доработанный холдер №2? Такой эксперимент проводил уважаемый kirich в одном из своих обзоров. Вот его результаты.
Судя по термограмме, можно осторожно предположить, что и 20 ампер длительно не являются пределом для данного холдера, однако здесь мы уже упираемся в ограничения по максимальному току самих Li-Ion аккумуляторов форм-фактора 18650 (как правило, 30 ампер длительно).
Как альтернативный вариант, для увеличения токовой отдачи можно также использовать параллельно-последовательное соединение аккумуляторов в холдере. Например, xS2P соединение увеличивает отдаваемый батарейным блоком ток вдвое, xS3P — втрое, и т.д.
Кстати, многие думают, что чем мощнее аккумуляторный шуруповерт, то тем больше у него рабочие токи. Это не всегда так, бывает скорее наоборот. Вот пример. Посмотрите на таблицу со спецификациями моторов ф. Leshi Motor, которые ставились в Ni-Cd шуруповерты.
Мы видим, что 7.2В мотор имеет макс. ток 14,8А и мощность 67,5 Вт.
А 18В мотор имеет макс. ток 8,6А и мощность 113,7 Вт.
Удивительно, правда? Почему так? Здесь при меньшем макс. токе мощность больше за счет повышения напряжения питания (по формуле мощности P=IU).
Поскольку для холдеров критичным является именно ток, а не напряжение, это обстоятельство может в некоторых случаях расширить возможности применения холдеров для переделки на литий мощных 18 вольтовых Ni-Cd шуруповертов.
Ну и наконец, практическая часть.
Изготовление сменного батарейного блока на базе холдера №2
Напомню, что моем шуруповерте BlackDecker CD12C
Выводы можете сделать сами, уважаемые читатели.
Добавить в избранное Понравилось +45 +97
- 18 марта 2018, 02:14
- автор: yuryvrn
- просмотры: 50012
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
Во избежание перегрева мы рекомендуем использовать мощный паяльник – минимум 25, а лучше 40 Вт. Большим жалом прогреть место будущей паки можно очень быстро, маленькое сразу остынет.
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.
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
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Все вышеописанное относится и к остальным цилиндрическим гальваническим элементам – «ААА», «АААА», «А», «В», «С» и им подобным. Для элементов большого типоразмера лучше использовать паяльник 40, а то и 60 Вт.
«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.
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.
Промываем ацетоном. Поскольку вся батарейка типоразмера CR2032 – сплошной контакт, лучше заизолировать ее термоусадкой подходящего диаметра.
Надеваем термоусадочную трубку
Точно так же можно припаять провода и к другим «монеткам». К примеру, к CR2025. Главное – не перегреть, поэтому лучше использовать кислотный флюс. С ним проще лудить, а промыть – не проблема.
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.
Как паять провода к литиевому аккумулятору и не испортить его
Наверняка вы слышали, что литиевые аккумуляторы могут загореться и даже взорваться. Причины – повреждение корпуса, внутреннее замыкание, перезарядка и перегрев. Нам нужно бояться именно последнего. Даже если литиевый аккумулятор и не взорвется от перегрева, он существенно потеряет в электрической емкости. Поэтому используем мощный паяльник (40 или даже 60 Вт) и максимально сокращаем время облуживания и пайки.
Аккумуляторы некоторых производителей невозможно облудить спирто-канифольным флюсом даже после тщательной зачистки. Поэтому тут лучше не экспериментировать, лишний раз грея элемент, а сразу брать паяльную кислоту.
В остальном все по-прежнему. Зачищаем, смазываем паяльной кислотой, быстро (2-3 секунды) лудим хорошо прогретым паяльником.
Припаиваем провода в соответствии со схемой и соблюдая полярность. Последнее очень важно, поскольку при неправильном подключении и коротком замыкании литиевые аккумуляторы сразу же перегреваются и взрываются.
Как не надо паять аккумуляторы 18650
Когда стал собирать батарею 13S6P на ячейках 18650, встал вопрос как подключить аккумуляторы к никелевой полосе. Существует два способа: припаять и приварить точечной сваркой. Так как точечной сварки у меня не было, а отдавать на приварку выходило порядка 2500 рублей, решил припаять. Напрямую аккумуляторы припаять очень трудно, поэтому я применил паяльную кислоту, я же самый умный. Залудил сами аккумуляторы, в пластинах просверлил отверстия и тоже их залудил. С огромным трудом я все-таки спаял батарею, многие ячейки перепаивал по несколько раз, так как плохо держались. Это было в конце лета 2018. Проект, под который собиралась батарея, отложился на 2019 год, поэтому батарея отправилась на зимовку ко мне домой. Постепенно из-за кислоты стала появляться коррозия на пластинах и через полгода после сборки я решил ее переделать. Вот какую картину я увидел:
Под пластинами было еще хуже
Как отмыть кислоту из-под пластин я не знаю.
Потом все это дело я сварил точечной сваркой
В общем не повторяйте моих ошибок.
Как паять Li-ion аккумуляторы 18650?
Пользователи современных устройств с автономными источниками питания знают, что иногда для ремонта аккумуляторной батареи, состоящей из Li-ion элементов питания (например типоразмера 18650), необходимо заменить несколько элементов на новые. При этом обязательно нужно обладать навыком пайки этих элементов. Но процесс пайки обладает некоторой спецификой.
Статьи по теме:
- Как паять Li-ion аккумуляторы 18650?
- Как заряжать батарею li-ion
- Как заряжать li-ion аккумулятор
Вам понадобится
- — стандартный паяльник (на 40 Вт вполне достаточно);
- — паяльный флюс (ЛТИ-120 или флюс для алюминия);
- — припой;
- — узкогубцы;
- — соединительные провода.
Инструкция
Подготовьте тыловую поверхность аккумулятора к работе. Уберите все загрязнения или остатки старой пайки.
Нанесите на поверхность аккумулятора флюс с помощью кисточки. Флюс нужно наносить равномерно и аккуратно. Желательно, чтобы флюс не разливался по стенкам аккумулятора. Кислотная среда разрушает защитное покрытие и аккумулятор выглядит не очень приятно.
Наберите припоя на паяльник. Аккуратно поднесите его к тыловой поверхности, покрытой флюсом. Флюс начнет интенсивной испаряться, а на месте соприкосновения образуется задел для последующего подключения провода. Припаянный кусочек олова очень прочно зацепляется за стенку аккумулятора и прекрасно выдерживает механическое нагружение.
Необходимо добиться образования прочной капли, которая будет прочно прикреплена к поверхности аккумулятора. Перегревать аккумулятор ни в коем случае нельзя! Если температура повышается, обязательно остудите аккумулятор.
Теперь к этой капле можно прекрасно припаять подготовленный заранее провод. Соединение получится прочным и очень надежным. Сопротивление этого соединения будет минимальным. Такой вариант является оптимальным между использованием дополнительной оснастки, которая сильно увеличивает сопротивление контакта и дорогим вариантом крепления специальной лентой.
