Najprostsza zgrzewarka akumulatorów Li-Ion DIY

Ogniwa zgrzane najprostszą zgrzewarką na świecie

Komercyjne zgrzewarki przeznaczone do tego typu ogniw znacznie przewyższają budżety wielu elektroników hobbystów, szczególnie jeżeli jest potrzeba zgrzania jedynie kilku ogniw. Wiele projektów DIY tego typu urządzeń posiada wyszukane, cyfrowe sterowniki, pozwalające na precyzyjne określenie czasu trwania zgrzewania, które z pewnością nie są niezbędne w przypadku zgrzania paru ogniw Li-Ion 18650.

Konstrukcja zgrzewarki

Przeglądając projekty DIY tego typu zgrzewarek widzimy, że najczęściej są one robione z użyciem superkondensatorów lub przewiniętego transformatora z mikrofalówki. Zastosowanie tego drugiego jest znacznie tańsze i prostsze, ponieważ nie trudno znaleźć uszkodzoną mikrofalę.

Zatem zgrzewarka taka będzie składała się z przewiniętego transformatora, układu sterowania długością impulsu oraz elektrod, które przykładamy do blaszki na akumulatorze.

Przewijanie transformatora

Gdy znajdziemy już odpowiednią mikrofalówkę i zdążymy się nacieszyć magnetronem możemy przystąpić do przewinięcia MOTa, czyli Microwave Oven Transformer. Z transformatora usuwamy uzwojenie wtórne, czyli to wykonane cienkim drutem. Jeden z jego końców łączy się ze rdzeniem transformatora.

Transformator z mikrofalówki
Transformator z mikrofalówki

Ogólnie jest to dosyć szybki proces, jeżeli użyje się do jego celu odpowiednich narzędzi. Na marne jest zabawa precyzyjnymi i delikatnymi urządzeniami typu Proxxon czy dremel. Zamiast tego obie części uzwojenia odcinamy diaxem, a potem wybijamy resztę punktakiem czy dłutem. Jednakże należy bardzo uważać aby nie uszkodzić uzwojenia pierwotnego. Ciężkie byłoby nawet zlutowanie przerwanego zwoju, z uwagi na to że Chińczycy bardzo często robią je z aluminium…

Do tego jest potrzebny cięższy sprzęt...
Do tego jest potrzebny cięższy sprzęt…

W miejsce usuniętego uzwojenia nawijamy kilka zwojów bardzo grubym przewodem miedzianym. Ja zastosowałem dwa zwoje przewodem 64mm, co jest minimalną ilością i raczej radziłbym nawinąć więcej zwojów cieńszym przewodem.

Elektrody

Elektrody zgrzewarki muszą być zrobione z miedzi. Wykonałem je na tokarce z wałka o średnicy 8mm, mogłem je trochę zmniejszyć, bo są zdecydowanie za grube. Długość każdej z nich to około 5cm. Idealnym wykonaniem elektrod do tego celu byłoby wytoczenie stożka, gdzie wierzchołek znajdowałby się na obwodzie wałka. Pozwoliłoby to na umieszczenie ich równolegle względem siebie przy dociskaniu do zgrzewanej blaszki.

Elektrody zgrzewarki przymocowane do przewodów.
Elektrody zgrzewarki przymocowane do przewodów.

Układ sterowania

Sterownik jest bardzo ważną częścią całej zgrzewarki. Pozwala na wyzwolenie transformatora przez określony czas. Jest on dobrany tak, aby połączyć blaszkę z akumulatorem i jednocześnie nie przepalić jej na wylot.

Prościej się chyba nie da

Na rysunku niżej można zobaczyć kompletny schemat całego sterownika mojej zgrzewarki:

Kompletny schemat sterownika zgrzewarki.
Kompletny schemat sterownika zgrzewarki.

Pomysł został zaczerpnięty z filmu Marco Repsa: https://youtu.be/KU1e-zq9hrw

Zasada działania jest banalnie prosta. W stanie spoczynkowym kondensator C1 jest ładowany przez monostabilny przełącznik S1. Po jego naciśnięciu energia zgromadzona w kondensatorze zasili cewkę przekaźnika, który włącza transformator. Po upływie krótkiego czasu, napięcie na kondensatorze spadnie na tyle, że przekaźnik się zamknie, co spowoduje wyłączenie zgrzewarki. Kiedy przełącznik wróci do swojego pierwotnego stanu, kondensator natychmiastowo się naładuje i cały proces może zajść od nowa.

W moim przypadku, metodą prób i błędów doszedłem do tego, że odpowiednia pojemność kondensatora to 470uF. Będzie zależała ona od zastosowanego przekaźnika, ilości zwojów wtórnego i grubości zgrzewanej blachy, więc do właściwej trzeba dojść samemu, lub zrobić regulację tak jak Marco w swoim filmie.

Kompletna elektronika sterowania zgrzewarką.
Kompletna elektronika sterowania zgrzewarką.

Efekty

Całą zgrzewarkę, która spełnia nasze wymagania można zrobić w pół godziny, razem z przewijaniem transformatora. Długość impulsów jest powtarzalna i łatwo ją ustawić na odpowiednią do zgrzewania ogniw.

Zgrzewarka w akcji

Zgrzewarkę zrobiłem w celu połączenia kilku ogniw, w celu zastąpnia nimi zużytych akumulatorów NiMh we wkrętarce akumulatorowej. Myślą przewdonią było wykorzystanie jak najmniejszej liczby elementów potrzebnych do jej podstawowego działania.

Spust zgrzewarki znajduje się pod palcem wskazującym lewej dłoni.
Spust zgrzewarki znajduje się pod palcem wskazującym lewej dłoni.

Konstrukcja połączona jest krokodylkami i nie posiada obudowy. Niedługo opublikuję zmodernizowaną wersję do wygodnej pracy i spełniającą standardy bezpieczeństwa.

11
Dodaj komentarz

avatar
3 Skomentowane tematy
8 Odpowiedzi
5 Obserwujący
 
Najpopularniejszy komentarz
Najczęściej komentowane
5 Autorzy komentarzy
leonos2000JurekDarekJacekKrzysztof Ostatni autorzy komentarzy
  Subskrybuj  
najnowszy najstarszy oceniany
Powiadom o
Jacek
Gość
Jacek

Witam.
Jaki rodzaj przekaźnika zastosowałeś, nie ma o tym słowa w Twoim opisie.

Krzysztof
Gość
Krzysztof

Witam,
jako że czas zgrzewu to kilkadziesiąt milisekund, to pojawia się pytanie: czy aby nie jest istotne, żeby układ wyzwalający impuls był uruchamiany w zerze albo w maximum sinusa?
Jeśli macie w tym temacie jakieś doświadczenia, to proszę podzielcie się.
Dziękuję.

Jurek
Gość
Jurek

a czy ze zwykłej lutownicy zwarciówki, też by się dało???

Darek
Gość
Darek

Za mała moc bo lutownice mają max 100wat

Jurek
Gość
Jurek

to może jakaś tania spawarka dała by radę?