Saat bekerja dengan ponsel perangkat rumah tangga atau alat khusus Dengan catu daya internal, sering kali ada kebutuhan untuk menyolder kabel ke baterai.
Sebelum memulai prosedur yang tampaknya sederhana ini, Anda harus mempersiapkannya dengan cermat, yang akan menjamin bahwa Anda akan menerima koneksi yang andal dan berkualitas tinggi di akhir pekerjaan.
Baik baterai alkaline atau lithium itu sendiri dan baterai yang disolder memerlukan persiapan. kawat penghubung nama panggilan.
Prosedur ini juga mencakup persiapan yang diperlukan barang habis pakai, termasuk komponen penting seperti solder, rosin dan campuran fluks.
Momen tersulit dan krusial dari pekerjaan yang akan datang adalah melepaskan terminal baterai tempat kabel penghubung seharusnya disolder. Prosedur ini mungkin tampak sederhana hanya bagi mereka yang belum pernah mencobanya.
Masalah di pada kasus ini Masalahnya adalah kontak aluminium pada catu daya (jari atau jenis lainnya - tidak masalah) rentan terhadap oksidasi dan selalu ditutupi dengan lapisan yang mengganggu penyolderan.
Untuk membersihkannya dan kemudian mengisolasinya dari udara, Anda memerlukan:
- ampelas;
- pisau bedah medis atau pisau yang diasah dengan baik;
- solder dengan titik leleh rendah dan aditif fluks netral;
- bukan besi solder yang sangat "kuat" (tidak lebih dari 25 watt).
Setelah semua komponen ini disiapkan, operasi berikut harus dilakukan. Pertama, Anda perlu membersihkan tempat di mana Anda ingin menyolder dengan hati-hati, pertama-tama menggunakan pisau bedah atau pisau, dan kemudian amplas halus (ini akan memberikan lebih banyak penghapusan berkualitas tinggi film oksida dari zona kontak).
Pada saat yang sama, bagian telanjang dari kawat yang disolder harus mengalami pengupasan yang sama.
Segera setelah persiapan, Anda harus melanjutkan ke pengobatan pelindung terminal AA atau baterai lainnya.
Perawatan fluks
Untuk mencegah oksidasi kontak selanjutnya, permukaan baterai yang dibersihkan dari plak harus segera dirawat dengan campuran fluks yang terbuat dari rosin biasa.
Jika kontak baterai ponsel, misalnya, hilang bintik-bintik berminyak dari minyak - cukup bersihkan dengan kain flanel lembut yang dibasahi amonia.
Setelah ini, Anda perlu memanaskan besi solder dengan baik dan menyolder area kontak dengan beberapa sentuhan cepat. Pada titik ini, persiapan penyolderan dapat dianggap selesai.
Proses penyolderan
Setelah masing-masing bagian yang terhubung dibersihkan dan diberi fluks, mereka melanjutkan dengan langsung menyolder kabel ke area kontak baterai.
Untuk melakukan prosedur terakhir ini, Anda dapat menggunakan besi solder 25 watt yang sama yang digunakan untuk menyiapkan terminal baterai dari NI atau CD.
Sebagai solder, Anda harus memilih komposisi dengan titik leleh rendah, dan untuk penyebaran yang baik, gunakan fluks berbahan dasar rosin.
Prosedur penyolderan terakhir akan memakan waktu tidak lebih dari 3 detik. Ini berlaku untuk semua jenis baterai (baik NI maupun CD).
Yang paling penting adalah mencegah panas berlebih pada bagian terminal elemen, yang dapat menyebabkan kerusakan serius. Kemungkinan kehancuran total (pecah) selama proses penyolderan tidak dapat dikesampingkan.
Saat mempertimbangkan cara menyolder kawat dan baterai, perlu dicatat bahwa situasi ini lebih sering terjadi daripada yang terlihat. Pertama-tama, ini menyangkut hal-hal khusus alat konstruksi(jika perlu menyolder baterai obeng, misalnya).
Seringkali ada kasus ketika catu daya internal dari alat yang digunakan rusak total karena alasan tertentu, dan tidak ada yang bisa menggantikan obeng ini. Dalam situasi ini, konduktor yang memberi daya pada perangkat disolder ke baterai cadangan yang dirancang untuk tegangan yang sama.
Teknik yang dipertimbangkan dapat digunakan ketika Anda hanya perlu menyolder dua baterai menjadi satu.
Perlu dicatat bahwa alih-alih menyolder, pengelasan titik digunakan dalam produksi baterai. Namun tidak semua orang memiliki perangkat untuk jenis sambungan ini, sedangkan besi solder adalah perangkat yang lebih umum. Itu sebabnya penyolderan bisa membantu di rumah.
Ketika harus mengonversi baterai ke 18650 (untuk obeng dengan Ni-Cd/Ni-MH atau untuk catu daya darurat DIY di rumah seperti Tesla Powerwall), banyak manual dan instruksi yang tidak menyebutkan cara menyambungkan baterai. Tidak semuanya cocok untuk daya tahan dan bahkan keamanan.
Apakah mungkin untuk menyolder baterai 18650?
Saat merakit beberapa sel untuk laptop atau sebagai bagian dari baterai besar (di bawah berbagai tujuan memastikan otonomi hingga kendaraan) tugasnya adalah menghubungkan baterai 18650. Dan banyak pecinta kerajinan DIY mempertimbangkan menyolder sebagai salah satu pilihan.
Ingat, baterai lithium-ion (18650 dan Li-Ion lainnya) ketika dipanaskan dari stasiun solder (atau bahkan besi solder berdaya rendah) akan hancur strukturnya dan kehilangan sebagian kapasitasnya secara permanen!
Itu adalah solder 18650 baterai tidak boleh dilakukan kecuali benar-benar diperlukan. Entah Anda harus menerima perubahan itu komposisi kimia dan penurunan kinerja. Selain itu, sambungan solder tidak dapat diandalkan jika baterai terlalu panas. Logam ini juga tidak praktis untuk perakitan kompak karena bentuk solder yang acak dan kerentanan terhadapnya pengaruh eksternal.
Pemasang sendiri dengan tepat mencatat di komentar bahwa ketika terkena suhu baterai ion lithium Anda juga berisiko mengalami deformasi katup pengaman . Ini elemen kunci Pengaman baterai 18650 terletak di bawah terminal positif dan terbuat dari polimer yang mampu menahan suhu pengoperasian maksimum tidak lebih dari 120°C.
Apa yang digunakan para profesional untuk menghubungkan 18650 dengan benar?
Anda dapat mencapai keandalan dan keamanan dengan merakit baterai dari beberapa baterai metode profesional atau setidaknya terbukti praktis dan aman.
Cara menghubungkan baterai 18650 dengan benar:
pengelasan resistansi(dot);
menggunakan pemegang pabrik (holder);
magnet neodymium (magnet abadi yang kuat);
perekatan;
plastik cair.
Para profesional menggunakan metode ini pengelasan titik- metode ini juga direkomendasikan untuk perakitan industri produk dengan baterai 18650. Contoh pengelasan spot anggaran untuk rumah telah dibahas secara rinci belum lama ini di Geektimes.
Yang populer di komunitas DIY adalah magnet neodymium tanah jarang yang menahan pin dengan erat dan memungkinkan Anda dengan cepat membuat barang-barang rumah tangga sementara atau kecil. Untuk proyek kompak jangka panjang, plastik cair atau bahkan lem adalah yang terbaik.
Untuk merakit konfigurasi beberapa baterai 18650 dengan cepat, Anda dapat membeli dudukan dengan wadah plastik dan kontak pabrik untuk penyolderan manual tanpa takut baterai lithium-ion terlalu panas.
Hanya dalam kasus tertentu, ketika opsi lain tidak cocok atau tidak praktis (tergantung kondisi), penyolderan harus dilakukan oleh profesional. Tanggung jawab mereka terletak pada pilihan solder suhu rendah, serta menjamin kinerja dan keamanan baterai selama pengoperasian lebih lanjut.
Ada saatnya dalam kehidupan setiap “radio killer” ketika Anda perlu menyatukan beberapa radio baterai litium- baik saat memperbaiki baterai laptop yang mati karena usia, atau saat merakit daya untuk proyek kerajinan lain. Menyolder "litium" dengan besi solder 60 watt tidak nyaman dan menakutkan - Anda akan sedikit kepanasan - dan Anda memiliki granat asap di tangan Anda, yang tidak berguna untuk dipadamkan dengan air.
Pengalaman kolektif menawarkan dua pilihan - pergi ke tumpukan sampah untuk mencari microwave tua, membongkarnya dan membeli trafo, atau menghabiskan banyak uang.
Demi beberapa pengelasan dalam setahun, saya tidak ingin mencari trafo, melihatnya dan memundurkannya. Saya ingin menemukan cara yang sangat murah dan sangat sederhana untuk mengelas baterai menggunakan arus listrik.
Sumber tegangan rendah yang kuat arus searah, dapat diakses oleh semua orang - ini adalah yang biasa digunakan. Baterai mobil. Saya berani bertaruh Anda sudah memilikinya di dapur Anda atau tetangga Anda memilikinya.
Saya akan memberi Anda petunjuk - Jalan terbaik mendapatkan baterai lama secara gratis adalah
tunggu sampai beku. Dekati pria malang yang mobilnya tidak mau hidup - dia akan segera lari ke toko untuk membeli aki baru, dan memberikan aki lama kepada Anda secara cuma-cuma. Dalam cuaca dingin, baterai timbal lama mungkin tidak berfungsi dengan baik, tetapi setelah mengisi daya rumah di tempat yang hangat, baterai akan mencapai kapasitas penuhnya.
Untuk mengelas baterai dengan arus dari baterai, kita perlu menyuplai arus dalam pulsa pendek dalam hitungan milidetik - jika tidak, kita tidak akan melakukan pengelasan, tetapi membakar lubang pada logam. Yang termurah dan cara yang terjangkau mengganti arus baterai 12 volt - relai elektromekanis (solenoid).
Masalahnya adalah relai otomotif konvensional 12 volt memiliki nilai maksimum 100 ampere, dan arus hubung singkat selama pengelasan berkali-kali lipat lebih tinggi. Ada risiko jangkar relai akan dilas begitu saja. Dan kemudian, di luasnya Aliexpress, saya menemukan relay starter sepeda motor. Saya pikir jika relay ini dapat menahan arus starter ribuan kali lipat, maka relay tersebut akan cocok untuk keperluan saya. Yang akhirnya meyakinkan saya adalah video ini, di mana penulis menguji relay serupa:
Relai saya dibeli seharga 253 rubel dan mencapai Moskow dalam waktu kurang dari 20 hari. Karakteristik relay dari website penjual:
- Dirancang untuk sepeda motor dengan mesin 110 atau 125 cc
- Nilai arus - 100 ampere hingga 30 detik
- Arus eksitasi berliku - 3 ampere
- Dinilai untuk 50 ribu siklus
- Berat - 156 gram
Saya senang dengan kualitas unit ini - dua kontak berlapis tembaga dipasang koneksi berulir, semua kabel diisi dengan senyawa agar tahan air.
Pada perbaikan cepat Saya memasang "tempat uji" dan menutup kontak relai secara manual. Kawatnya inti tunggal, dengan penampang 4 kotak, dan ujung yang dilucuti dipasang dengan blok terminal. Untuk amannya, saya melengkapi salah satu terminal ke baterai dengan "loop pengaman" - jika jangkar relai memutuskan untuk terbakar dan menyebabkan hubungan pendek, saya punya waktu untuk melepas terminal dari baterai menggunakan tali ini:
Pengujian telah menunjukkan bahwa mesin bekerja dengan baik. Jangkar mengetuk sangat keras, dan elektroda mengeluarkan kilatan yang jelas; relai tidak padam. Agar tidak menyia-nyiakan satu strip nikel dan tidak berlatih dengan litium yang berbahaya, saya menyiksa bilahnya pisau alat tulis. Di foto Anda melihat beberapa titik berkualitas tinggi dan beberapa titik terlalu terang:
Titik-titik yang terlalu terang juga terlihat di bagian bawah mata pisau:
Pertama dia menumpuk diagram sederhana pada transistor yang kuat, namun segera teringat bahwa solenoid pada relay ingin mengkonsumsi sebanyak 3 ampere. Saya mencari-cari di dalam kotak dan menemukan transistor pengganti MOSFET IRF3205 dan membuat sketsa rangkaian sederhana dengannya:
Rangkaian ini cukup sederhana - sebenarnya, sebuah MOSFET, dua resistor - 1K dan 10K, dan sebuah dioda yang melindungi rangkaian dari arus yang diinduksi oleh solenoid pada saat relai dimatikan energinya.
Pertama, kami mencoba sirkuit pada kertas timah (dengan klik yang menyenangkan, sirkuit itu membakar lubang melalui beberapa lapisan), lalu kami mengeluarkan pita nikel dari simpanan untuk menghubungkan rakitan baterai. Kami menekan sebentar tombolnya, kami mendapatkan kilatan keras, dan memeriksa lubang yang terbakar. Notebooknya juga rusak - tidak hanya nikelnya yang terbakar, tapi juga beberapa lembar di bawahnya :)
Bahkan pita yang dilas pada dua titik tidak dapat dipisahkan dengan tangan.
Jelas, skema ini berhasil, yang penting adalah menyempurnakan "kecepatan rana dan eksposur". Jika Anda mempercayai eksperimen dengan osiloskop dari teman yang sama dari YouTube, yang darinya saya melihat ide dengan relai starter, maka dibutuhkan sekitar 21 ms untuk mematahkan jangkar - mulai saat ini kita akan menari.
Pengguna YouTube AvE menguji laju pengaktifan relai starter dibandingkan dengan SSR Fotek pada osiloskop
Mari kita lengkapi rangkaiannya - alih-alih menekan tombol secara manual, kita akan mempercayakan penghitungan milidetik ke Arduino. Kita akan butuh:
- Arduino sendiri - Nano, ProMini atau Pro Micro bisa digunakan,
- Optocoupler Sharp PC817 dengan resistor pembatas arus 220 Ohm - untuk mengisolasi Arduino dan relai secara galvanis,
- Modul penurun tegangan, misalnya XM1584, untuk mengubah 12 volt dari baterai menjadi 5 volt yang aman untuk Arduino
- Kita juga membutuhkan resistor 1K dan 10K, potensiometer 10K, semacam dioda, dan bel apa pun.
- Dan terakhir, kita membutuhkan pita nikel, yang digunakan untuk mengelas baterai.
Kami mengunggah beberapa kode sederhana ke Arduino:
Const int tombolPin = 11; // Tombol rana const int ledPin = 12; // Pin dengan sinyal LED const int triggerPin = 10; // MOSFET dengan relai const int buzzerPin = 9; // Tweeter const int analogPin = A3; // Resistor variabel 10K untuk mengatur panjang pulsa // Deklarasikan variabel: int WeldingNow = LOW; int tombolKeadaan; int lastButtonState = RENDAH; unsigned long lastDebounceTime = 0; debounceDelay panjang yang tidak ditandatangani = 50; // waktu minimum dalam ms yang harus ditunggu sebelum memicu. Dibuat untuk mencegah alarm palsu ketika kontak tombol pelepas memantul ke sensorValue = 0; // membaca nilai yang ditetapkan pada potensiometer ke dalam variabel ini... int WeldingTime = 0; // ...dan berdasarkan itu kita mengatur penundaan void setup() ( pinMode(analogPin, INPUT); pinMode(buttonPin, INPUT); pinMode(ledPin, OUTPUT); pinMode(triggerPin, OUTPUT); pinMode(buzzerPin, OUTPUT); digitalWrite(ledPin, LOW); digitalWrite(triggerPin, LOW); digitalWrite(buzzerPin, LOW); Serial.begin(9600); ) void loop() ( sensorValue = analogRead(analogPin); // membaca kumpulan nilai pada potensiometer pengelasanTime = map(sensorValue, 0, 1023, 15, 255); // ubah menjadi milidetik dalam kisaran 15 hingga 255 Serial.print("Analog pot reads = "); Serial.print(sensorValue); Serial.print( "\t jadi kita akan mengelas for = "); Serial.print(weldingTime); Serial.println("ms. "); // Untuk mencegah tombol positif palsu, pertama-tama pastikan tombol tersebut ditekan setidaknya selama 50 ms sebelum memulai pengelasan: int reading = digitalRead(buttonPin); if (reading != lastButtonState) ( lastDebounceTime = millis(); ) if ((millis() - lastDebounceTime) > debounceDelay) ( if (reading != buttonState ) ( buttonState = membaca; if (buttonState == HIGH) ( WeldingNow = !WeldingNow; ) ) ) // Jika perintah diterima, maka kita mulai: if (WeldingNow == HIGH) ( Serial.println("== Pengelasan dimulai sekarang! ==" ); delay (1000); // Kami mengeluarkan tiga bunyi mencicit pendek dan satu bunyi mencicit panjang kepada pembicara: 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);
}
Kemudian kita sambungkan ke Arduino menggunakan Serial monitor dan putar potensiometer untuk mengatur panjang pulsa pengelasan. Saya secara empiris memilih durasi 25 milidetik, tetapi dalam kasus Anda penundaannya mungkin berbeda.
Saat Anda menekan tombol pelepas, Arduino akan berbunyi bip beberapa kali dan kemudian menyalakan relay sejenak. Anda perlu mengapur sedikit selotip sebelum memilih panjang pulsa yang optimal - agar dapat mengelas dan tidak membuat lubang.
Hasilnya, kami memiliki instalasi pengelasan sederhana dan tidak canggih yang mudah dibongkar:
Beberapa kata penting tentang tindakan pencegahan keselamatan:
- Saat mengelas, percikan logam mikroskopis dapat beterbangan ke samping. Jangan pamer, pakai kacamata pengaman, harganya tiga kopek.
- Meskipun memiliki kekuatan, relai secara teoritis dapat "terbakar" - jangkar relai akan meleleh hingga titik kontak dan tidak dapat kembali lagi. Anda akan mendapatkan korsleting dan pemanasan kabel yang cepat. Pikirkan terlebih dahulu tentang bagaimana Anda akan melepaskan terminal dari baterai dalam situasi seperti ini.
- Anda bisa mendapatkan tingkat pengelasan yang berbeda-beda tergantung pada daya baterai. Untuk menghindari kejutan, atur panjang pulsa pengelasan pada baterai yang terisi penuh.
- Pikirkan terlebih dahulu apa yang akan Anda lakukan jika Anda membuat lubang pada baterai lithium 18650 - bagaimana Anda akan mengambil elemen panas dan ke mana Anda akan membuangnya hingga terbakar. Kemungkinan besar, ini tidak akan terjadi pada Anda, tetapi pada video Lebih baik Anda membiasakan diri dengan konsekuensi pembakaran spontan 18650 terlebih dahulu. Minimal, siapkan ember logam dengan penutup.
- Pantau daya aki mobil Anda, jangan sampai dayanya habis (di bawah 11 volt). Ini tidak baik untuk baterainya, dan tidak akan membantu tetangga Anda yang sangat perlu “menyalakan” mobilnya di musim dingin.
Baterai dan akumulator
Saat menyalakan peralatan radio dari baterai dan akumulator, ada gunanya mengetahui diagram sambungan umum untuk baterai dan akumulator. Faktanya adalah bahwa setiap jenis baterai memiliki arus pelepasan yang diizinkan.
Arus pengosongan adalah nilai paling optimal dari arus yang dikonsumsi baterai. Jika arus yang dikonsumsi dari suatu baterai melebihi arus pengosongannya, maka baterai tersebut tidak akan bertahan lama, tidak akan mampu menyalurkan daya yang dihitungnya secara penuh.
Anda mungkin memperhatikan bahwa jam tangan elektromekanis menggunakan baterai “jari” (format AA) atau “jari kelingking” (format AAA), dan untuk lampu senter portabel, baterai yang lebih besar (format R14 atau R20), yang mampu mengalirkan arus dalam jumlah besar dan mempunyai kapasitas yang besar. Ukuran baterai penting!
Terkadang perlu untuk menyediakan daya baterai ke perangkat yang mengkonsumsi arus dalam jumlah besar, tetapi baterai standar (misalnya R20, R14) tidak dapat menyediakan arus yang dibutuhkan; bagi mereka arus tersebut lebih tinggi dari arus pelepasan. Apa yang harus dilakukan dalam kasus ini?
Jawabannya sederhana!
Anda perlu mengambil beberapa baterai dengan jenis yang sama dan menggabungkannya menjadi satu baterai.
Jadi, misalnya, jika perlu menyediakan arus yang signifikan untuk perangkat, koneksi paralel baterai digunakan. Dalam hal ini, tegangan total baterai komposit akan sama dengan tegangan satu baterai, dan arus pengosongan akan berkali-kali lipat lebih besar dari jumlah baterai yang digunakan.
Gambar tersebut menunjukkan baterai gabungan dari tiga baterai 1,5 volt G1, G2, G3. Jika kita memperhitungkan nilai rata-rata arus pengosongan untuk 1 baterai AA adalah 7-7,5 mA (dengan resistansi beban 200 Ohm), maka arus pengosongan baterai komposit adalah 3 * 7,5 = 22,5 mA. Jadi, Anda harus mengambil dalam jumlah banyak.
Kebetulan perlu memberikan tegangan 4,5 - 6 volt menggunakan baterai 1,5 volt. Dalam hal ini, Anda perlu menyambungkan baterai secara seri, seperti pada gambar.
Arus pelepasan baterai komposit tersebut akan menjadi nilai untuk satu sel, dan tegangan total akan sama dengan jumlah tegangan ketiga baterai. Untuk tiga elemen format AA (“jari”), arus pelepasan akan menjadi 7-7,5 mA (dengan resistansi beban 200 Ohm), dan tegangan total akan menjadi 4,5 Volt.