Como soldar baterias juntas. Soldagem de baterias LiPo

Para montar um circuito simples alimentado por bateria, temos que recorrer a vários truques para garantir que os fios se encaixem perfeitamente nos pólos da própria bateria. Algumas pessoas se contentam com fita adesiva e fita adesiva, outras têm ideias vários tipos dispositivos de fixação. Mas o contato neste caso será imperfeito, o que acabará afetando o desempenho circuito montado. Freqüentemente, o contato desaparece ou se solta e o dispositivo funciona de forma intermitente. Para evitar isso, é melhor simplesmente soldar os fios aos postes. Em nosso artigo explicaremos como soldar fios a uma bateria para que o contato seja perfeito.

O exemplo mais simples de um dispositivo

A maioria um dispositivo simples, alimentado por bateria, é um eletroímã comum. Usando seu exemplo, verificaremos o desempenho de nossa soldagem estudantil. Pegamos um prego comum, por exemplo um tecido, e enrolamos nele fio de cobre em fileiras apertadas. Isolamos as voltas na parte superior com fita isolante. O eletroímã está pronto. Agora só falta alimentar o aparelho com a bateria.

Claro, você pode simplesmente pressionar os fios em cada extremidade da bateria e o dispositivo começará a funcionar. Mas é inconveniente de usar. Portanto, é melhor garantir o contato constante dos fios com a fonte de alimentação. Isso pode ser feito adicionando uma chave comum (chave seletora) à rede e soldando os fios diretamente nos pólos da bateria. O aparelho ficará mais confiável, será mais cômodo de usar e, caso não seja necessário, você sempre pode desligá-lo abrindo o circuito com a chave para que a bateria não acabe. Mas como soldar os fios na bateria para que não caiam após cinco minutos de uso do aparelho?

Ferramentas e consumíveis necessários para soldagem

Para soldar com segurança os fios aos pólos da bateria, você precisa conjunto necessário ferramentas. Como soldar um fio a uma bateria é uma tarefa mais difícil do que simplesmente soldar um par fios de cobre, faremos tudo exatamente com as instruções postadas abaixo. Enquanto isso, vamos preparar tudo que você precisa:

  1. Um ferro de soldar portátil doméstico comum. Usaremos para soldar os fios aos pólos da bateria.
  2. Lixa ou lima para limpar a ponta do ferro de solda de escória e depósitos de carbono.
  3. Faca afiada. Usaremos para descascar fios se eles estiverem trançados.
  4. Fluxo ou resina. Qual fluxo de solda é adequado para nesse caso? Não vamos quebrar a cabeça aqui, vamos pegar o simples ácido de solda, ele é vendido em qualquer loja que venda produtos de rádio. Bem, a colofónia, embora muitas vezes difira em cor e tonalidade, é sempre a mesma em propriedades.
  5. Pincel para aplicação de fluxo.
  6. Solda. Pode ser adquirido no mesmo local que o fluxo.

Solde os fios a uma bateria normal

Então, como soldar fios em uma bateria de 1,5V? Esta tarefa não é difícil se tudo que você precisa já estiver em mãos. Agimos de acordo com seguindo instruções:


É isso, os fios estão devidamente soldados na bateria.

Solde os fios na coroa

Como soldar um fio a uma bateria Krona? Aqui a soldagem é realizada quase da mesma forma que no caso de uma bateria convencional. A única diferença é que na bateria Krona os 9V mais e menos estão localizados lado a lado na parte superior da bateria. As nuances são as seguintes:

  1. No caso do fluxo, tratamos os contatos da Krona com ácido lados opostos. Lá vamos soldar os fios.
  2. No caso da resina, será necessário estanhar os contatos Krona, também em lados opostos. Por que dos opostos? Porque neste caso o risco de curto-circuito entre os fios é praticamente reduzido a zero.
  3. A bateria Krona 9V possui contatos (pólos) que são muito inconvenientes para soldagem. Na parte superior eles abrem mais e, portanto, para estanhagem e soldagem de alta qualidade na lateral de tal contato, é necessário que a ponta do ferro de solda seja mais estreita ou pontiaguda.

Em geral, todo o processo é semelhante ao anterior. Tratamos os contatos e bordas dos fios com ácido (ou estanho no caso da colofónia), pressionamos os fios nos contatos, pegamos um pouco de solda com um ferro de solda e soldamos. O processo está completo.

Baterias quádruplas 4,5 V

É ainda mais fácil soldar fios nessas baterias. Eles possuem contatos planos e dobráveis ​​que podem ser facilmente estanhados. E soldá-los é mais fácil e rápido. O principal é não movimentar os fios durante o processo de soldagem. Caso contrário, eles simplesmente sairão.

Aqui você não pode segurar o fio, mas enrolá-lo no plano da tira de contato. E então, depois de coletar o estanho com um ferro de soldar, faça a soldagem.

Baterias recarregáveis

É melhor não soldar as baterias, mas sim fazer um recipiente especial para elas, no qual os contatos dos elementos ficarão em contato próximo com os contatos polares do recipiente. O material das baterias consiste em ligas que são ainda piores para soldagem do que as convencionais de lítio. Mas se você realmente precisar, a soldagem é feita como no caso de uma bateria normal de 1,5 V, basta usar fluxo e não resina. Além disso, a soldagem deve ser feita o mais rápido possível, minimizando o contato do ferro de solda com os pólos, pois essas baterias têm medo de superaquecimento.

Conclusão

Das duas opções - colofónia ou fluxo - é melhor escolher o fluxo. Proporcionará à soldagem maior durabilidade e confiabilidade. Essa solda não cairá mesmo se o dispositivo for usado com muita frequência. A única ressalva é que os vapores ácidos liberados durante a soldagem são muito prejudiciais, por isso não é recomendado inalá-los e após o procedimento deve-se lavar bem as mãos.

Ao trabalhar com dispositivos domésticos móveis ou ferramentas especiais com fonte de alimentação integrada, muitas vezes é necessário soldar um fio à bateria.

Antes de iniciar este procedimento aparentemente simples, você deve se preparar cuidadosamente, o que garantirá que ao final do trabalho você receberá uma conexão confiável e de alta qualidade.

Tanto a bateria alcalina ou de lítio quanto o condutor de conexão soldado a ela precisam de preparação.

Esses procedimentos também incluem a preparação dos necessários consumíveis, incluindo tais componentes importantes, como solda, resina e mistura de fluxo.

O momento mais difícil e crucial do próximo trabalho é retirar o terminal da bateria ao qual o fio de conexão deverá ser soldado. Este procedimento pode parecer simples apenas para quem nunca tentou fazer isso.

O problema neste caso é que os contatos de alumínio das fontes de alimentação (dedo ou outro tipo - não importa) são suscetíveis à oxidação e ficam constantemente cobertos por um revestimento que interfere na soldagem.

Para limpá-los e posteriormente isolá-los do ar você precisará de:

  • lixa;
  • bisturi médico ou faca bem afiada;
  • solda de baixo ponto de fusão e aditivo de fluxo neutro;
  • não é um ferro de solda muito “potente” (não mais que 25 watts).

Após a preparação de todos os componentes especificados, as seguintes operações devem ser executadas. Primeiramente é necessário limpar cuidadosamente a área da solda pretendida, usando primeiro um bisturi ou faca e depois uma lixa fina (isso garantirá uma melhor remoção do filme de óxido da área de contato).

Ao mesmo tempo, a parte desencapada do fio soldado deve passar pela mesma decapagem.

Imediatamente após a preparação, você deve prosseguir para tratamento protetor terminais de uma bateria AA ou qualquer outra bateria.

Processamento de fluxo

Para evitar a oxidação subsequente do contato, a superfície da bateria, livre de placa, deve ser imediatamente tratada com uma mistura de fluxo feita de breu comum.

Se os contatos da bateria do telefone, por exemplo, estiverem faltando manchas gordurosas de óleos - basta limpá-los com uma flanela macia embebida em amônia.

Depois disso, será necessário aquecer bem o ferro de solda e soldar a área de contato com alguns toques rápidos. Neste ponto, a preparação para a soldagem pode ser considerada completa.

Processo de soldagem

Após cada uma das partes a serem conectadas ter sido limpa e tratada com fluxo, eles procedem à soldagem direta dos fios na área de contato da bateria.

Para realizar este procedimento final, você pode usar o mesmo ferro de solda de 25 watts que foi usado para preparar os terminais da bateria NI ou CD.

Como solda, deve-se escolher uma composição de baixo ponto de fusão e, para um bom espalhamento, usar um fluxo à base de colofônia.

O procedimento de soldagem final não deve demorar mais de 3 segundos. Isso se aplica a qualquer tipo de bateria (NI e CD).

O mais importante é evitar o superaquecimento da parte terminal do elemento, podendo ser seriamente danificado. Não se pode descartar a possibilidade de sua destruição total (ruptura) durante o processo de soldagem.

Ao considerar como soldar um fio e uma bateria, deve-se notar que esta situação ocorre com muito mais frequência do que parece. Em primeiro lugar, isto diz respeito a especial ferramentas de construção(caso seja necessário soldar baterias de chaves de fenda, por exemplo).

Muitas vezes há casos em que a fonte de alimentação embutida da ferramenta usada é completamente destruída por algum motivo e não há nada para substituir esta chave de fenda. Nesta situação, os condutores que alimentam o dispositivo são soldados a uma bateria sobressalente projetada para a mesma tensão.

A técnica considerada pode ser usada quando você só precisa soldar duas baterias.

Deve-se notar que em vez de soldar na produção eles usam soldagem a pontoàs baterias. Mas nem todo mundo possui um dispositivo para esse tipo de conexão, enquanto o ferro de soldar é um dispositivo mais comum. É por isso que a soldagem vem em socorro em casa.

Baterias e acumuladores

Ao alimentar equipamentos de rádio com baterias e acumuladores, é útil conhecer os diagramas de conexão comuns para baterias e acumuladores. O fato é que cada tipo de bateria possui uma corrente de descarga permitida.

Corrente de descarga - mais valor ideal corrente consumida da bateria. Se você consumir uma corrente de uma bateria que exceda a corrente de descarga, essa bateria não durará muito e não será capaz de fornecer totalmente a potência calculada.

Você provavelmente notou que os relógios eletromecânicos usam baterias de “dedo” (formato AA) ou “dedo mínimo” (formato AAA), e para uma lanterna portátil, baterias maiores (formato R14 ou R20), que são capazes de fornecer corrente significativa e possuem grande capacidade. O tamanho da bateria é importante!

Às vezes é necessário fornecer energia da bateria a um dispositivo que consome uma corrente significativa, mas baterias padrão (por exemplo R20, R14) não pode fornecer a corrente necessária para eles, é superior à corrente de descarga. O que fazer neste caso?

A resposta é simples!

Você precisa pegar várias baterias do mesmo tipo e combiná-las em uma bateria.

Assim, por exemplo, se for necessário fornecer uma corrente significativa para o dispositivo, use conexão paralela baterias. Neste caso, a tensão total da bateria composta será igual à tensão de uma bateria, e a corrente de descarga será tantas vezes maior quanto o número de baterias utilizadas.

A figura mostra uma bateria composta de três baterias de 1,5 volts G1, G2, G3. Se levarmos em conta que o valor médio da corrente de descarga para 1 bateria AA é 7-7,5 mA (com uma resistência de carga de 200 Ohms), então a corrente de descarga de uma bateria composta será 3 * 7,5 = 22,5 mA. Então, você tem que levar em quantidade.

Acontece que é necessário fornecer uma tensão de 4,5 a 6 volts usando baterias de 1,5 volts. Neste caso, é necessário conectar as baterias em série, como na figura.

A corrente de descarga de tal bateria composta será o valor de uma célula e a tensão total será igual à soma das tensões das três baterias. Para três elementos de formato AA (“dedo”), a corrente de descarga será de 7 a 7,5 mA (com resistência de carga de 200 Ohms) e a tensão total será de 4,5 Volts.

Chega um momento na vida de todo “assassino de rádio” em que você precisa unir vários baterias de lítio- seja ao consertar a bateria de um laptop que acabou devido ao tempo ou ao montar energia para outro projeto artesanal. Soldar "lítio" com um ferro de solda de 60 watts é inconveniente e assustador - você vai superaquecer um pouco - e você tem uma granada de fumaça nas mãos, que é inútil apagar com água.

A experiência coletiva oferece duas opções: ir ao lixo em busca de um micro-ondas velho, desmontá-lo e comprar um transformador, ou gastar muito dinheiro.

Por causa de várias soldas por ano, não quis procurar um transformador, vi e rebobinei. Eu queria encontrar uma maneira ultrabarata e simples de soldar baterias usando corrente elétrica.

Fonte poderosa de baixa tensão corrente direta, acessível a todos - este é um usado comum. Bateria de carro. Aposto que você já tem em algum lugar da sua despensa ou que seu vizinho tem.

Vou te dar uma dica - A melhor maneira conseguir uma bateria velha de graça é

espere pela geada. Aproxime-se do pobre rapaz cujo carro não pega - ele logo correrá até a loja para comprar uma bateria nova e lhe dará a velha de graça. No frio, uma bateria de chumbo velha pode não funcionar bem, mas depois de carregar a casa em um local quente ela atingirá sua capacidade total.


Para soldar baterias com a corrente da bateria, precisaremos fornecer corrente em pulsos curtos em questão de milissegundos - caso contrário, não obteremos soldagem, mas sim queimaduras no metal. O mais barato e maneira acessível mudar a corrente de uma bateria de 12 volts - um relé eletromecânico (solenóide).

O problema é que os relés automotivos convencionais de 12 volts são classificados para no máximo 100 amperes, e as correntes de curto-circuito durante a soldagem são muitas vezes maiores. Existe o risco de a armadura do relé simplesmente soldar. E então, na imensidão do Aliexpress, me deparei com relés de partida de motocicleta. Eu pensei que se esses relés pudessem suportar a corrente de partida, milhares de vezes, então eles seriam adequados para meus propósitos. O que finalmente me convenceu foi este vídeo, onde o autor testa um relé semelhante:

Meu relé foi comprado por 253 rublos e chegou a Moscou em menos de 20 dias. Características do relé no site do vendedor:

  • Projetado para motocicletas com motor de 110 ou 125 cc
  • Corrente nominal - 100 amperes por até 30 segundos
  • Corrente de excitação do enrolamento - 3 amperes
  • Avaliado para 50 mil ciclos
  • Peso - 156 gramas
O relé chegou em uma linda caixa de papelão e, ao ser desempacotado, exalava um fedor selvagem de borracha chinesa. O culpado é um invólucro de borracha em cima de um corpo de metal; o cheiro não desaparece por vários dias.

Fiquei satisfeito com a qualidade da unidade - dois contatos revestidos de cobre foram instalados sob os contatos. conexões rosqueadas, todos os fios são preenchidos com composto para resistência à água.

Sobre uma solução rápida Montei uma “bancada de testes” e fechei os contatos do relé manualmente. O fio era unipolar, com seção transversal de 4 quadrados, e as pontas desencapadas eram fixadas com um bloco de terminais. Por segurança, equipei um dos terminais da bateria com um “loop de segurança” - se a armadura do relé decidisse queimar e causar um curto-circuito, eu teria tempo de puxar o terminal da bateria usando isto corda:

Os testes mostraram que a máquina funciona bem. A âncora bate muito alto e os eletrodos emitem flashes nítidos; o relé não queima. Para não desperdiçar uma tira de níquel e não praticar com lítio perigoso, atormentei a lâmina faca de papelaria. Na foto você vê vários pontos de alta qualidade e vários superexpostos:

Pontos superexpostos também são visíveis na parte inferior da lâmina:

Primeiro ele empilhou diagrama simples em um transistor poderoso, mas rapidamente lembrei que o solenóide do relé quer consumir até 3 amperes. Vasculhei a caixa e encontrei um transistor substituto MOSFET IRF3205 e esbocei um circuito simples com ele:


O circuito é bastante simples - na verdade, um MOSFET, dois resistores - 1K e 10K, e um diodo que protege o circuito da corrente induzida pelo solenóide no momento em que o relé é desenergizado.

Primeiro, testamos o circuito em papel alumínio (com cliques alegres ele faz furos em várias camadas), depois retiramos a fita de níquel do estoque para conectar os conjuntos de bateria. Pressionamos brevemente o botão, ouvimos um flash alto e examinamos o buraco queimado. O notebook também foi danificado - não apenas o níquel foi queimado, mas também algumas folhas embaixo dele :)

Mesmo uma fita soldada em dois pontos não pode ser separada manualmente.

Obviamente o esquema funciona, é uma questão de afinar a “velocidade do obturador e exposição”. Se você acredita nos experimentos com o osciloscópio do mesmo amigo do YouTube, de quem espiei a ideia do relé de partida, então leva cerca de 21ms para quebrar a armadura - a partir desse momento vamos dançar.

O usuário do YouTube AvE testa a taxa de disparo do relé de partida em comparação com o SSR Fotek em um osciloscópio


Vamos complementar o circuito - em vez de pressionar manualmente um botão, confiaremos a contagem de milissegundos ao Arduino. Nós vamos precisar:
  • O próprio Arduino - Nano, ProMini ou Pro Micro servirá,
  • Optoacoplador Sharp PC817 com resistor limitador de corrente de 220 Ohm - para isolar galvanicamente o Arduino e o relé,
  • Módulo redutor de tensão, por exemplo XM1584, para transformar 12 volts da bateria em 5 volts seguros para Arduino
  • Também precisaremos de resistores de 1K e 10K, um potenciômetro de 10K, algum tipo de diodo e qualquer campainha.
  • E, por fim, precisaremos de fita de níquel, usada para soldar baterias.
Vamos montar nosso diagrama simples. Conectamos o botão do obturador ao pino D11 do Arduino, puxando-o para o terra através de um resistor de 10K. MOSFET - para o pino D10, “tweeter” - para D9. O potenciômetro foi conectado com os contatos extremos aos pinos VCC e GND, e os contatos intermediários ao pino A3 do Arduino. Se desejar, você pode conectar um LED de sinal brilhante ao pino D12.

Carregamos um código simples para o Arduino:

Const int buttonPin = 11; //Botão do obturador const int ledPin = 12; // Pino com LED de sinalização const int triggerPin = 10; // MOSFET com relé const int buzzerPin = 9; // Tweeter const int analogPin = A3; // Resistor variável de 10K para definir o comprimento do pulso // Declarar variáveis: int WeldingNow = LOW; int estado do botão; int lastButtonState = BAIXO; não assinado longo lastDebounceTime = 0; debounceDelay longo não assinado = 50; // tempo mínimo em ms, que deve ser aguardado antes do disparo. Feito para evitar falsos alarmes quando os contatos do botão de liberação saltam int sensorValue = 0; // lê o valor definido no potenciômetro nesta variável... int soldaduraTime = 0; // ...e com base nele definimos o atraso void setup() ( pinMode(analogPin, INPUT); pinMode(buttonPin, INPUT); pinMode(ledPin, OUTPUT); pinMode(triggerPin, OUTPUT); pinMode(buzzerPin, OUTPUT) ; digitalWrite(ledPin, LOW); digitalWrite(buzzerPin, LOW); void loop() ( sensorValue = analogRead(analogPin); // lê o valor definido no potenciômetro WeldingTime = map(sensorValue, 0, 1023, 15, 255); // converte para milissegundos no intervalo de 15 a 255 Serial.print("Analog pot reads = "); "\t então vamos soldar = "); leitura = digitalRead(buttonPin); if (lendo! = lastButtonState) ( lastDebounceTime = millis(); ) if ((millis() - lastDebounceTime) > debounceDelay) ( if (lendo! = buttonState) ( buttonState = lendo; if (buttonState == HIGH) ( WeldingNow = ! WeldingNow; ) ) ) // Se o comando for recebido, então iniciamos: if (WeldingNow == HIGH) ( Serial.println("== A soldagem começa agora! ==" ); delay (1000); // Enviamos três bipes curtos e um longo para o alto-falante: int cnt = 1 while (cnt;<= 3) { playTone(1915, 150); // другие ноты на выбор: 1915, 1700, 1519, 1432, 1275, 1136, 1014, 956 delay(500); cnt++; } playTone(956, 300); delay(1); // И сразу после последнего писка приоткрываем MOSFET на нужное количество миллисекунд: digitalWrite(ledPin, HIGH); digitalWrite(triggerPin, HIGH); delay(weldingTime); digitalWrite(triggerPin, LOW); digitalWrite(ledPin, LOW); Serial.println("== Welding ended! =="); delay(1000); // И всё по-новой: WeldingNow = LOW; } else { digitalWrite(ledPin, LOW); digitalWrite(triggerPin, LOW); digitalWrite(buzzerPin, LOW); } lastButtonState = reading; } // В эту функцию вынесен код, обслуживающий пищалку: void playTone(int tone, int duration) { digitalWrite(ledPin, HIGH); for (long i = 0; i < duration * 1000L; i += tone * 2) { digitalWrite(buzzerPin, HIGH); delayMicroseconds(tone); digitalWrite(buzzerPin, LOW); delayMicroseconds(tone); } digitalWrite(ledPin, LOW); }
Em seguida, conectamos ao Arduino usando o monitor Serial e giramos o potenciômetro para definir a duração do pulso de soldagem. Selecionei empiricamente uma duração de 25 milissegundos, mas no seu caso o atraso pode ser diferente.

Ao pressionar o botão de liberação, o Arduino emitirá vários bipes e depois ligará o relé por um momento. Você precisará calar uma pequena quantidade de fita antes de selecionar o comprimento de pulso ideal - para que ela solde e não queime.

Como resultado, temos uma instalação de soldagem simples, pouco sofisticada e fácil de desmontar:

Algumas palavras importantes sobre precauções de segurança:

  • Durante a soldagem, respingos microscópicos de metal podem voar para os lados. Não se exiba, use óculos de segurança, custam três copeques.
  • Apesar da potência, o relé pode teoricamente “queimar” - a armadura do relé derreterá até o ponto de contato e não será capaz de retornar. Você terá um curto-circuito e um rápido aquecimento dos fios. Pense com antecedência em como você retirará o terminal da bateria em tal situação.
  • Você pode obter diferentes graus de soldagem dependendo da carga da bateria. Para evitar surpresas, ajuste a duração do pulso de soldagem com uma bateria totalmente carregada.
  • Pense com antecedência no que você fará se fizer um furo na bateria de lítio 18650 - como você pegará o elemento quente e onde o jogará para queimar. Muito provavelmente, isso não acontecerá com você, mas com vídeoÉ melhor familiarizar-se com antecedência com as consequências da combustão espontânea do 18650. No mínimo, tenha um balde de metal com tampa pronto.
  • Monitore a carga da bateria do seu carro, não permita que ela fique muito descarregada (abaixo de 11 volts). Isso não é bom para a bateria e não vai ajudar o seu vizinho que precisa “acender” o carro com urgência no inverno.