Soldadura por puntos ultrapresupuestaria de baterías de litio en el hogar

En la vida de cada "asesino de radio", surge un momento en el que necesita soldar varias baterías de litio juntas, ya sea al reparar una batería de computadora portátil que ha muerto por la edad, o al ensamblar energía para otra nave. Soldar "litio" con un soldador de 60 vatios es incómodo y aterrador, simplemente lo sobrecalienta, y tiene una granada de humo en sus manos, que es inútil apagar con agua.

La experiencia colectiva ofrece dos opciones: ir a la basura en busca de un microondas viejo, desarmarlo y obtener un transformador, o gastar mucho dinero .

Por el bien de varias soldaduras, absolutamente no quería buscar un transformador, lo vi y retrocedí. Quería encontrar una forma ultra barata y ultra simple de soldar baterías con corriente eléctrica.

Una poderosa fuente de corriente continua de bajo voltaje, accesible para todos: este es un uso ordinario Batería del auto. Apuesto a que ya lo tienes en algún lugar de la despensa o puedes encontrarlo con un vecino.

Te digo: la mejor manera de obtener una batería vieja gratis es
. , — , . , .

Para soldar baterías con corriente de la batería, necesitaremos emitir corriente con pulsos cortos en cuestión de milisegundos; de lo contrario, no obtendremos soldadura, sino que quemaremos agujeros en el metal. La forma más económica y económica de cambiar la corriente de una batería de 12 voltios es un relé electromecánico (solenoidal).

El problema es que los relés automotrices convencionales de 12 voltios tienen una capacidad máxima de 100 amperios, y las corrientes de cortocircuito durante la soldadura son muchas veces mayores. Existe el riesgo de que la armadura del relé simplemente se suelde. Y luego, en la inmensidad de Aliexpress, me encontré con un relé de arranque de motocicleta. Se pensó que si estos relés soportan la corriente del arrancador, y muchas miles de veces, lo haré para mis propósitos. Este video finalmente se convenció aquí, donde el autor experimenta un relé similar:



Mi relé fue comprado por 253 rublos y llegó a Moscú en menos de 20 días. Características del relé del sitio web del vendedor:

  • Diseñado para motocicletas con un motor de 110 o 125 metros cúbicos.
  • Corriente nominal: 100 amperios por hasta 30 segundos
  • Corriente de excitación de bobinado - 3 amperios
  • Diseñado para 50 mil ciclos.
  • Peso - 156 gramos

El relé llegó en una caja de cartón ordenada y, al desempacarlo, regaló el mal olor del caucho chino. El culpable es una carcasa de goma sobre una caja de metal, el olor no desaparece por un día.



La unidad estaba satisfecha con la calidad: dos conexiones roscadas chapadas en cobre salen por debajo de los contactos, todos los cables están llenos de un compuesto para impermeabilización.



Ensamblado rápidamente un "banco de pruebas", los contactos del relé se cerraron manualmente. El cable utiliza una sección transversal de un solo núcleo de 4 cuadrados, los terminales pelados se fijaron con una tira de terminales. Por razones de seguridad, proporcioné uno de los terminales a la batería con un "bucle de seguridad"; si el ancla del relé decidiera quemarse y provocar un cortocircuito, tendría que tirar del terminal de la batería para esta cuerda:



Las pruebas han demostrado que la máquina funciona en un sólido cinco. El ancla golpea muy fuerte, y los electrodos emiten destellos claros; El relé no se pega. Para no desperdiciar la tira de níquel y no practicar litio peligroso, atormentó la hoja del cuchillo clerical. En la foto, verá varios puntos de calidad y varios sobreexpuestos: los



puntos sobreexpuestos son visibles en el interior de la cuchilla:



vamos más allá. Como mostró el experimento en la cuchilla, es imposible mantener la longitud de pulso requerida para la soldadura manual, debe hacer el control desde el botón del reloj o en el microcontrolador.

Al principio, apiló un circuito simple en un potente transistor, pero rápidamente recordó que el solenoide en el relé quiere comer hasta 3 amperios. Rebusqué en una caja y encontré un transistor MOSFET IRF3205 a cambio y dibujé un circuito simple con él:


El circuito es bastante simple, de hecho, MOSFET, dos resistencias: 1K y 10K, y un diodo que protege el circuito de la corriente inducida por el solenoide en el momento de la desenergización del relé.

Primero probamos el circuito en la lámina (con alegres clics quema agujeros a través de varias capas), luego obtenemos una cinta de níquel del zashnik para conectar los conjuntos de baterías. Presione brevemente el botón, obtenemos un fuerte destello y consideramos un agujero quemado. El bloc de notas también lo consiguió, no solo se quemó níquel, sino también un par de hojas debajo de él :)



Incluso una cinta soldada con dos puntos no sale dividida por las manos.

Obviamente, el esquema funciona, depende de la "velocidad de obturación y exposición". Si crees en los experimentos con el osciloscopio del mismo amigo de YouTube, para quien vi la idea con un relé de arranque, entonces se tarda unos 21 ms en romper el ancla, bailaremos desde este momento.

Un usuario de YouTube AvE prueba la velocidad de disparo de un relé de arranque en comparación con el SSR Fotek en un osciloscopio

Complementamos el esquema: en lugar de presionar el botón manualmente, confiaremos la cuenta regresiva de milisegundos a Arduine. Necesitaremos:

  • Arduino en sí mismo : Nano, ProMini o Pro Micro saldrán,
  • Optoacoplador Sharp PC817 con una resistencia limitadora de corriente de 220 ohmios, para aislar galvánicamente el Arduino y los relés,
  • Un módulo reductor de voltaje, como el XM1584 , para convertir 12 voltios de la batería en 5 voltios seguro para Arduins
  • También necesitamos resistencias de 1K y 10K, un potenciómetro de 10K, algunos diodos y cualquier zumbador.
  • Y finalmente, necesitaremos una cinta de níquel que suelde las baterías.

Poniendo nuestro esquema simple. Conectamos el botón del obturador al pin D11 de Arduino, tirando de él al suelo a través de una resistencia de 10K. MOSFET - al pin D10, "tweeter" - al D9. El potenciómetro conectó los contactos extremos a los pines VCC y GND, y los medios al pin A3 de Arduino. Si lo desea, puede conectar un LED de señal brillante al pin D12.



Complete el código no sofisticado en Arduino:

const int buttonPin = 11;    //  
const int ledPin = 12;       //    
const int triggerPin = 10;   // MOSFET  
const int buzzerPin = 9;     // 
const int analogPin = A3;    //   10    

//  :
int WeldingNow = LOW;
int buttonState;
int lastButtonState = LOW;

unsigned long lastDebounceTime = 0;
unsigned long debounceDelay = 50;    //    ,     .          

int sensorValue = 0;        //  ,      ...
int weldingTime = 0;        // ...     

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); //  ,   
  weldingTime = map(sensorValue, 0, 1023, 15, 255); //        15  255
  Serial.print("Analog pot reads = ");
  Serial.print(sensorValue);
  Serial.print("\t so we will weld for = ");
  Serial.print(weldingTime);
  Serial.println("ms. ");

  //       ,       50,    :
  int reading = digitalRead(buttonPin);
  if (reading != lastButtonState) {
    lastDebounceTime = millis();
  }
  if ((millis() - lastDebounceTime) > debounceDelay) {
    if (reading != buttonState) {
      buttonState = reading;
      if (buttonState == HIGH) {
        WeldingNow = !WeldingNow;
      }
    }
  }

  //   ,  :
  if (WeldingNow == HIGH) {

    Serial.println("== Welding starts now! ==");
    delay(1000);

    //         :
    int cnt = 1;
    while (cnt <= 3) {
      playTone(1915, 150); //    : 1915, 1700, 1519, 1432, 1275, 1136, 1014, 956
      delay(500);
      cnt++;
    }
    playTone(956,  300);
    delay(1);

    //       MOSFET    :
    digitalWrite(ledPin,     HIGH);
    digitalWrite(triggerPin, HIGH);
    delay(weldingTime);
    digitalWrite(triggerPin, LOW);
    digitalWrite(ledPin,     LOW);

    Serial.println("== Welding ended! ==");
    delay(1000);

    //   -:
    WeldingNow = LOW;

  } else {
    digitalWrite(ledPin,     LOW);
    digitalWrite(triggerPin, LOW);
    digitalWrite(buzzerPin,  LOW);
  }

  lastButtonState = reading;
}

//     ,  :
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);
}

Luego nos conectamos a Arduin usando el monitor en serie y giramos el potenciómetro para establecer la longitud del pulso de soldadura. Seleccioné experimentalmente una longitud de 25 milisegundos, pero en su caso el retraso puede ser diferente.

Al presionar el disparador, Arduino emitirá un pitido varias veces y luego encenderá el relé por un momento. Necesitará cal una pequeña cantidad de cinta antes de seleccionar la longitud de pulso óptima, para que suelde y no se queme a través del orificio.

Como resultado, tenemos un sistema de soldadura simple e ingenioso que es fácil de desmontar:



algunas palabras importantes sobre seguridad :

  • Al soldar, las salpicaduras microscópicas de metal pueden separarse. No presumas, usa gafas de seguridad, cuestan tres centavos.
  • , «» — . . , .
  • . .
  • , , 18650 — . , , 18650 . , .
  • , ( 11 ). , , «» , .

Source: https://habr.com/ru/post/es397975/


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