Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Zgrzewarka do ogniw po raz setny

ro-x 01 Jun 2022 19:05 5976 53
Helukabel
  • Buenos Aires,
    Dziś chciałbym zaprezentować Wam moją zgrzewarkę do ogniw. Do jej budowy zmusiła mnie potrzeba chwili - padł mi akumulator w podkaszarce żyłkowej, a cena nowego przyprawia dziś o zawrót głowy (280zł) i stanowi prawie 80% ceny nowej podkaszarki z akumulatorem i ładowarką. Żona spytała, czy dam radę naprawić go taniej, na co bez namysłu odparłem - oczywiście :)
    W akumulatorze siedzi 10 ogniw 18650. Na znanym portalu aukcyjnym można dostać nowe rozpakietowane ogniwa z nowych baterii po około 4-5 złotych, więc za moje 10 sztuk wyszło z przesyłką niecałe 50zł. Pozostało to jakoś poskładać w całość. Pierwszy pomysł, polutuję. Ale szybka refleksja, żeby nie podgrzewać ogniw LiIon, naprowadziła mnie na pomysł zbudowania swojej własnej zgrzewarki, którą wykorzystam pewnie jeszcze nie raz, jako że elektronarzędzi oraz innych urządzeń elektronicznych napędzanych ogniwami tego typu mam od pieruna, a sporo z nich jest już dość wiekowych, i lada dzień mogę się spodziewać, że akumulatory w nich wyzioną ducha.
    Pamiętajmy o głównym założeniu, naprawa baterii od podkaszarki ma kosztować mniej niż 280zł. W tym mamy też koszt budowy zgrzewarki. Po odjęciu kosztu ogniw zostaje więc 220zł. Dużo, niedużo, powinno się udać.
    Po lekturze recenzji chińskich zgrzewarek tranzystorowych, tą ścieżkę od razu odpuściłem. Postawiłem na konstrukcję z użyciem transformatora od mikrofalówki, tak zwanego MOTa. Udałem się więc na PSZOK ze śrubstrakiem i kombinerkami, i obłaskawiwszy piwkiem ciecia, wymontowałem z jednej ze złomowanych mikrofalówek eleganckiego GAL-700E. Tak, wiem, 800E byłby lepsiejszy, ale akurat takowych na stanie nie było. Kosztował mnie 3,5zł, więc pomyślałem trudno, najwyżej kiedyś upoluję większy i wymienię. No dobra, trafo jest, trzeba je przewinąć. Postawiłem na przewód spawalniczy 25mm2, gdyż trzech zwojów grubszego do 700E nie wcisnę. Zamówiłem więc 2 metry, co kosztowało mnie 44zł.
    Kolejny temat, jak tym sterować. Przy zgrzewaniu ogniw kilka milisekund za dużo może spowodować przepalenie ogniwa, więc wszelkie styczniki i ręczne sterowanie to IMO nieporozumienie. Musi być sterownik i triak. Korciło mnie, żeby zrobić samemu na jakimś mikrokontrolerze, ale. Po pierwsze nie mam aktualnie na stanie nawet najmniejszej atmegi. Nie mam czasu na projektowanie i pisanie softu. Trawa rośnie, żona się niecierpliwi. Decyzja - kupię gotowca. Wybór padł na NE-D01 z portalu aukcyjnego z wysyłką z PL. 78zł. Zostało coś koło 100 zł na szaleństwa. Dobrałem do tego uchwyt od PAFT, również z portalu aukcyjnego, w cenie 109zł.
    Całość materiałów zakupionych wyszła około 265zł, więc cel osiągnięty.
    O usuwaniu uzwojenia wtórnego z trafo pisane było milion razy. Ja dodam tylko, że nie ma się czego obawiać. Odciąłem delikatnie zwoje z obu stron brzeszczotem i wybiłem drewnianym kołkiem i młotkiem. Nawinięcie trzech zwojów przewodu spawalniczego w tak małe trafo może być wyzwaniem, chyba, że posmaruje się je jakimś tłuściwem. Ja pod ręką miałem smar silikonowy. Weszło jak po przysłowiowym maśle.
    Rzeczy użyte z przydasiów:
    Arkusz sklejki 6mm
    Włącznik sieciowy
    Przewód sieciowy
    Konektory oczkowe
    Wentylator
    Pomniejsze śrubki, etc.
    Trafo 12V ( z zasilacza od anteny, Tatarek)
    Gniazdo bezpiecznika

    Pozostało poznęcać się nad obudową. Jednak tego dokonałem już po naprawie aku od podkaszarki - Zgrzewałem podłączonymi na krótko komponentami, aby jak najszybciej rozprawić się z trawą i uspokoić małżonkę. Potem miałem już czas na ręczne robótki.

    Zgrzewarka jeszcze ukończona nie jest. Brakuje układu mierzącego temperaturę trafa i załączającego wentylator. To dorobię za czas jakiś. Na razie nie mam pomysłu na czym to zrobić. Pewnie będzie to ESP8266, jako że mam ich kilka sztuk, a inwestować w zgrzewarkę więcej nie chcę.

    Czemu to prezentuję. Chciałem po prostu pokazać, że możliwe jest złożenie sensownej zgrzewarki z (prawie) gotowych elementów w cenie zbliżonej do magicznych, chińskich tranzystorówek, które jak udowodniono już nie raz, działać dobrze prawa nie mają.

    Taki mały apel - nie lutujcie ogniw. Nie kupujcie chińskich wynalazków pod akumulatory czy pakiety LiPo. Zróbcie to dobrze. Trafa MOT można zdobyć w cenie złomu lub nawet za darmo, sterownik można zrobić w cenie kilkunastu, max kilkudziesięciu zł, lub kupić gotowy, który działa jak należy, za mniej niż 80zł. Gotową rączkę można sobie darować i zarobić na sztywno dwa zaostrzone druty miedziane + mikrostyk załączany nogą albo trzecią ręką. Od biedy za 150zł można mieć funkcjonalną zgrzewarkę, która robi robotę, nie wybucha i nie grozi pożarem.

    Zgrzewarka do ogniw po raz setny Zgrzewarka do ogniw po raz setny Zgrzewarka do ogniw po raz setny Zgrzewarka do ogniw po raz setny Zgrzewarka do ogniw po raz setny Zgrzewarka do ogniw po raz setny Zgrzewarka do ogniw po raz setny Zgrzewarka do ogniw po raz setny

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    ro-x
    Level 11  
    Offline 
    ro-x wrote 94 posts with rating 33, helped 0 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2007 year.
  • Helukabel
  • #2
    ay56
    Level 25  
    Witam, mam podobną z trafa mikrofali.
    Kupiłem przewód, obdarłem go z plastiku i wciągnąłem do rurki silikonowej:
    KOSZUL.OSŁONA RURKA IZOLACJA WŁÓK.SZKL SILIKO 18mm.

    Zrobił się płaski, weszło więcej zwojów.
  • #3
    ro-x
    Level 11  
    Ile dokładnie i jakie napięcie jałowe uzyskałeś? U mnie jest to 2,7V, jaki jest prąd zwarcia nie powiem, bo posiadane przeze mnie cęgi nie chodzą w tej kategorii wagowej ;)
  • Helukabel
  • #5
    ro-x
    Level 11  
    Do blaszek nikowych 0,25mm daje radę ;)
    Żeby nie było, nie kwestionuje, że grubszy kabel i więcej woltów nie jest wskazane. Mówię tylko, że do moich zastosowań te parametry są wystarczające i taka konfiguracją bez problemu spakietuje się ogniwa 18650.
  • #6
    spec220
    Level 25  
    ay56 wrote:
    Uzyskałem 7 volt.
    bo twoje jest za małe.

    Teoretycznie takie napięcie jest wygodne, bo do uchwytu/ elektrod nie trzeba ciągnąć drutów energetycznych... Nadwyżka napięcia zrekompensuje spadki na cieńszych batach... W razie potrzeby można regulować jeszcze mocą...
  • #7
    Qbas060
    Level 14  
    Coś tanie te ogniwa. Napewno są wysokoprądowe? Ostatnio jak naprawiałem pakiet to za sony vtc5 zapłaciłem około 10 za sztukę
  • #8
    spec220
    Level 25  
    Qbas060 wrote:
    Ostatnio jak naprawiałem pakiet to za sony vtc5 zapłaciłem około 10 za sztukę

    No te ogniwa są zaj...te, ale po dychu jak kupiłeś, to chyba te z gorszego sortu co mają ze 2200mAh i balansing niesymetryczny ... Te po 12-14zł VTC5a są już lepsze ok. 2400mAh i w miarę równe. Jeszcze zależy na jakiego sprzedawcę się trafi, oraz co on faktycznie rozpakietował.. Nowe baterie które nie przeszły testu, czy może stare używki ze śmietnika... XD
  • #9
    Qbas060
    Level 14  
    @spec220 sprawdziłem parametry przed pakietowaniem i były jak fabryczne więc spokojny byłem a i urządzenie pracuje idealnie na nich. Co do pojemności to vtc5 mają 2600mAh a vtc4 2200mAh
  • #10
    spec220
    Level 25  
    Qbas060 wrote:
    Co do pojemności to vtc5 mają 2600mAh a vtc4 2200mAh

    To ja wiem, tylko trafić VTC5 po dychu co mają 2600mAh a nie mniej, to jak trafić 6-kę w lotto...
  • #12
    Qbas060
    Level 14  
    @operator5wp jak testowałem różne uzwojenia to mocne zgrzewy zaczynały się od niecałych 3V
  • #15
    mgim
    VIP Meritorious for electroda.pl
    "Ro-x"
    Powyżej 4 - to opimum. W swojej miałem 3,6 - teraz mam 4,8. Wymieniłem uzwojenie na płaskownik izolowany - bo przewodu więcej nie wchodziło. Zmieniłem mocowanie elektrod, zmieniłem przewód do elektrod na silikonowy. Trochę mnie "pesel" źle potraktował - jak dojdę do siebie - poskładam w całość i zamieszczę poprawioną wersję. Wersję 1.0 tu prezentowałem.
    Lutowanie Li-Ion - masochizm.
  • #16
    ro-x
    Level 11  
    "mgim", czekam z niecierpliwością na zaktualizowany opis.
    Tak jak pisałem, przy tych 2,7V zgrzewa całkiem przyzwoicie na ustawieniu na 10ms i z tym trafem dalej kombinować nie będę, okienko na uzwojenie wtórne jest zwyczajnie zbyt małe. Jak trafię na PSZOKu 800 lub 900 za przysłowiowe piwo, to pewnie nie oprę się zrobienia upgradu :) Specjalnie zrobiłem lekko przewymiarowaną obudowę, aby większe trafo w przyszłości weszło.
  • #17
    CMS
    Administrator of HydePark
    Przy zgrzewaniu najważniejszy jest prąd a nie napięcie. Spokojnie wystarczy nawet 1V przy odpowiednim natężeniu. W mojej zgrzewarce mam 3 zwoje linką 50mm^2 co się przekłada na 3V i 970A przy ustawieniu sterownika na max. Przy tej konfiguracji zgrzewałem blachy stalowe ocynkowane 0.5mm ze sobą i początkowo wypalało dziury na wylot. Ale da się dojść do wprawy.

    Dodano po 1 [minuty]:

    Jeśli chodzi o lutowanie, to niema z tym żadnego problemu, kwestia dobrego topnika i umiejętności. Zgrzewając mamy znacznie wyższą temperaturę w nieznacznie krótszym czasie.
  • #18
    ro-x
    Level 11  
    CMS wrote:
    Jeśli chodzi o lutowanie, to niema z tym żadnego problemu, kwestia dobrego topnika i umiejętności. Zgrzewając mamy znacznie wyższą temperaturę w nieznacznie krótszym czasie

    Pozwolę się z tym nie zgodzić. Przylutuj mi proszę cokolwiek do ogniwa w czasie 10ms. Sama cyna, która na masie ogniwa musi mieć te solidne 400*C, zastyga coś koło 2-3 sekundy, oddając ciepło głównie na ogniwo i do jego wnętrza. Sam lutowałem kilka razy, na dobrym topniku, na zmatowionej powierzchni i lutownicą o wystarczającej pojemności cieplnej, żeby cyna na "minusie" ładnie pływała od chwili jej przyłożenia. Po zlutowaniu jak najszybciej umiem (a trochę się przez te wszystkie lata lutów zrobiło), ogniwo jest wyraźnie ciepłe, a w pierwszych sekundach po przylutowaniu, lut po prostu parzy. Przy zgrzewaniu z czasem 8-10ms mogę dotknąć miejsca zgrzewa od razu po odjęciu elektrod i zgrzew jest co najwyżej lekko ciepły. Właśnie to jest ta przewaga zgrzewania nad lutowaniem, o której mówię. Czas działania wysokiej temperatury. Taki przykład bardzo życiowy: zgaś świeczkę palcyma. Da radę? Jasne, ściśnij szybko knot dwoma palcami i poczujesz lekkie ciepło, a płomień zgaśnie. A teraz potrzymaj te dwa palce przez 2-3 sekundy w płomieniu świeczki. To już nie będzie uczcie lekkiego ciepła, ale całkiem bolesne oparzenie. Poza tym z pojedynczego ogniwa nie wyciągniesz tyle amperów, żeby zasadne było lutowanie do niego miedzianej plecionki. A budowa wysokoprądowych pakietów to temat na inną dyskusję, ale tam też gruby przewód należy lutować dopiero do blaszek grupy ogniw, które to blaszki są zgrzane z pojedynczymi ogniwami. Przykład - Pakiety baterii od Tesli. Ponad tysiąc 18650, a do każdej do plusa idzie cieniutki drucik, pełniący jednocześnie rolę bezpiecznika.

    Zgrzewarka do ogniw po raz setny
  • #19
    atom1477
    Level 43  
    ro-x wrote:
    Sama cyna, która na masie ogniwa musi mieć te solidne 400*C, zastyga coś koło 2-3 sekundy, oddając ciepło głównie na ogniwo i do jego wnętrza.

    Nie. To lutowane elementy mają sporo ciepła i to głównie one je oddają.
    Sama cyna zastygła by w milisekundy gdyby pozostałe elementy były zimne (tak jak w zgrzewaniu).

    Jak dowód powiem że kiedyś lutowałem za pomocą zgrzewarki. Element nagrzewany normalnie stygł całe minuty (cyna pozostawała roztopiona przez jakieś 30 sekund).
    Przy użyciu zgrzewarki nagrzewanie do zlutowania trwało z 500ms. Stygnięcie do zakrzepnięcia cyny może z 1s. To oczywiście dużo, ale przypominam że mówię o dużym elemencie.
    Przy małym jak elektrody ogniw, te czasy mogły by być proporcjonalnie mniejsze, a wtedy były by porównywalne do czasów zgrzewania.
    Kwestia tylko tego że lutowanie wymaga pobielania, więc może się nie udać w tak krótkim czasie.
  • #20
    CMS
    Administrator of HydePark
    ro-x wrote:
    łaśnie to jest ta przewaga zgrzewania nad lutowaniem, o której mówię.


    Ja nie twierdzę, że lutowanie jest lepsze, tylko, że nie ma z tym żadnego problemu.
    Mogę dolutować kabelek do bateryjki 2032 trzymając ją w palcach za krawędzie, mniejszych nie próbowałem.
  • #21
    ro-x
    Level 11  
    Qbas060 wrote:
    Coś tanie te ogniwa. Napewno są wysokoprądowe? Ostatnio jak naprawiałem pakiet to za sony vtc5 zapłaciłem około 10 za sztukę


    Nie, nie są. Pakiet jest do podkaszarki, gdzie silnik pobiera średnio 4 ampery, do 6 A chwilowo jak wjadę w większe zarośla. Ale głównie dokaszam przy ścieżkach i drzewach. Ogniwa są w konfiguracji 5s2p, każde ma wydolność szacowana przez producenta na 4A. Jest zapas. Oryginalnie były 10A, a pakiet z założenia miał służyć do całej gamy elektronarzędzi Dedry. Ale jest to moje jedyne elektronarzędzie Dedry i więcej nie planuję. Stąd decyzja o zastosowaniu tańszych i naprawa po kosztach. Gdybym robił pakiet do wkrętarki, czy nie daj Boże młotowiertarki, użył bym takich o parametrach nie gorszych, niż oryginalne.
    Przy okazji taka refleksja. Podkaszarka kupiona na portalu aukcyjnym, od początku coś słabo trzymała bateria. W drugim sezonie, mimo że pokazywała na wbudowanym wskaźniku full, kosa pracowała max 5 minut (deklarowane 38 minut). Po rozebraniu wszystko się wyjaśniło. Wskaźnik podłączony jest do pierwszej pary ogniw, a środkowa para wykazywała 0V. Co ciekawe, te dwa ogniwa były pociągnięte czerwonym markerem. Ktoś mnie chyba zrobił w trąbę. Oczywiście zorientowałem się tuż po gwarancji...

    Dodano po 8 [minuty]:

    atom1477 wrote:
    Nie. To lutowane elementy mają sporo ciepła i to głównie one je oddają.
    Sama cyna zastygła by w milisekundy gdyby pozostałe elementy były zimne (tak jak w zgrzewaniu).

    Prawda, użyłem skrótu myślowego, ale sens jest chyba jasny. Lut (mam tu na myśli miejsce połączenia przy użyciu cyny) musi mieć czas na ostygnięcie.
  • #23
    ro-x
    Level 11  
    CMS wrote:
    ro-x wrote:
    łaśnie to jest ta przewaga zgrzewania nad lutowaniem, o której mówię.


    Ja nie twierdzę, że lutowanie jest lepsze, tylko, że nie ma z tym żadnego problemu.
    Mogę dolutować kabelek do bateryjki 2032 trzymając ją w palcach za krawędzie, mniejszych nie próbowałem.


    A jednak żaden producent baterii czy ogniw tego nie zaleca, a firmy składające z nich pakiety używają zgrzewarek. Nawet do dużych, wysokoprądowych pakietów.

    Mam kilka ogniw z tego samego pakietu rozpakoetowanych z rok temu. Używane mniej więcej z taką samą intensywnością przez ten rok. Część lutowaną, część w koszyczkach że sprężynkami. Te lutowane nie trzymają napięcia 4.1V po naładowaniu, na drugi dzień multimetr pokazuje najwyżej 3,9-4,0V. Używane w koszyczkach po kilku dniach od naładowania mają dalej 4,1V. Pojemność nominalna 2000mAh, lutowane mają 1400-1500mAh, w koszyczkach 1700-1800mAh. Ja lutować więcej nie będę. Nie widzę żadnych benefitow. Mogę to uznać za akceptowalne tylko jako doraźną naprawę na placu boju.

    No i psia jego mać, wdałem się w dyskusję ;)
  • #24
    spec220
    Level 25  
    androot wrote:
    Zgrzewarką nie zgrzejesz blaszek miedzianych, które mają kilka razy niższe spadki napięcia niż niklowe (nie niklowane)

    To zleży jakim prądem potraktujesz te blaszki... Np. w bateriach Makity są blaszki miedziane, ale fakt jest taki, że są niklowane... Ma to swoje zalety. (nie tylko przy zgrzewaniu)
  • #26
    CMS
    Administrator of HydePark
    Zgrzewanie jest szybsze i tańsze niż lutowanie, czy spawanie ogniw i to jest główny powód stosowania takiej a nie innej metody ich łączenia. Zgrzewanie nie wymaga dodatkowych materiałów, takich jak topniki, spoiwa lutownicze itp. co za tym idzie jest najtańsze w przypadku produkcji masowej. Ale... Powierzchnia zgrzewu to zwykle 4 punkciki o średnicy ok. 1mm, a powierzchnia styku lutowia to już kilkanaście milimetrów kwadratowych. Które połączenie przeniesie większy prąd a raczej które będzie miało mniejszą rezystancję? To już by trzeba sprawdzić doświadczalnie. Lub nawet laboratoryjnie.
  • #27
    ro-x
    Level 11  
    Dalej poruszamy się w obszarze kilku, max kilkunastu amperów. W oryginalnych pakietach masz blaszkę max 0,3mm, i daje radę. Omawiana tutaj bateria od Dedry 4Ah 18V na ogniwach 2000mAh 10A była podgrzewana blaszkami 0,22mm x 8mm, niklowanym i (nie czysty nikiel). Na dwa zgrzewy (dwa punkty). I to działa. Podaj przykład aplikacji, która wymaga użycia na pojedynczym ogniwie czegoś więcej ;) Chętnie przyznam rację, jak zobaczę przykład i wyliczenia.

    Dodano po 6 [minuty]:

    CMS wrote:
    Zgrzewanie jest szybsze i tańsze niż lutowanie, czy spawanie ogniw i to jest główny powód stosowania takiej a nie innej metody ich łączenia.

    Zęby można albo codziennie myć, albo je wyrwać i wstawić sztuczne. Mimo, że pierwsza opcja jest tańsza, jest też lepsza ;)
  • #28
    keseszel
    Level 26  
    Fajny projekt. Ja urzęzłem na posadowieniu trafa, przewiniętego- linka ALU chyba 35 mm kw. Sterowanie miało być na NE555. Dodatkowy mały transformator 2/15 z prostownikiem do zasilania ukłądu sterującego. Wyłączanie po tyrystorze, rzeczy z przydasi. Uzwojenia zakończone oczkami na linkę. Chłodzenie wentylatorem od mikrofali.
    Lutowanie ogniw też mnie ciekawiło, ale jednak się obawiam- ciepło faktycznie idzie do ogniwa. Na forach rowerowych są "wyznawcy" lutowania. Mają logiczne argumenty, ale nie czuję tego.
    Dalsze pytanie. Czy można zgrzewać blachy samochodowe- grubość do 1 mm?
    Czy możesz podać coś więcej na temat tego sterownika?
  • #29
    ro-x
    Level 11  
    keseszel wrote:
    Dalsze pytanie. Czy można zgrzewać blachy samochodowe- grubość do 1 mm?
    Czy możesz podać coś więcej na temat tego sterownika?

    Obawiam się, że do zgrzewania blachy 1mm będzie potrzeba większego prądu i napięcia, czyli bez większego trafa się nie obejdzie. Sam sterownik występuje w dwóch wersjach, 40A i 100A, różnią się tylko użytym triakiem, płytka jest ta sama. Czas można ustawiać w zakresie 1-50 jednostek, każda jednostka to 20ms. Ale mnie te czasy się tak na oko nie zgadzają. Maksymalnie powinna być 1 sekunda, ale bliżej jest temu do 2 sekund. Na minimum ciężko wyczuć, nie mam sprzętu żeby zmierzyć. Moc można regulować w zakresie 30-99%.