Как припаять провод к батарейке: необходимые инструменты и порядок работ

Чтобы собрать простейшую схему, работающую от батарейки, нам приходится прибегать к различным ухищрениям, чтобы провода плотно прилегали к полюсам самой батарейки. Кто-то обходится изолентой и скотчем, кто-то придумывает различного рода прижимные устройства. Но контакт в таком случае будет несовершенным, что в конечном итоге влияет на работоспособность собранной схемы. Нередко контакт пропадает либо получается неплотным, и устройство работает с перебоями. Чтобы избежать этого, лучше всего просто припаять провода к полюсам. В нашей статье мы расскажем, как припаять провода к батарейке так, чтобы контакт получился совершенным.

Самый простой пример устройства

Самым простым прибором, работающим от батарейки, является обыкновенный электромагнит. На его примере и будем проверять работоспособность нашей ученической пайки. Берем обыкновенный гвоздь, например сотку, наматываем на него медный провод плотными рядами. Изолируем витки сверху изолентой. Электромагнит готов. Теперь остается лишь запитать устройство от батарейки.

Конечно, можно просто прижать по проводку с каждого конца батарейки, и устройство уже начнет работать. Но пользоваться им неудобно. Поэтому лучше всего обеспечить постоянный контакт проводов с источником питания. Это можно осуществить, добавив в сеть обыкновенный выключатель (тумблер) и припаяв провода к полюсам батареи напрямую. Устройство станет более надежным, им будет удобнее пользоваться, а в случае ненадобности его всегда можно выключить, разомкнув цепь при помощи выключателя, чтобы не садилась батарея. Но как припаять провода к батарейке, чтобы они не отвалились через пять минут использования устройства?

Как сделать аккумуляторный сварочный аппарат?

Можно ли собрать аппарат для точечной сварки своими руками? Да, для этого можно применить различные бытовые приборы. Точечная пайка подходит для работы с листами металла с толщиной порядка 1,5 мм. В данном случае аппарат должен выдавать ток до 110А. Этого вполне можно достичь в домашних условиях на основе, например, аккумулятора для перепайки батарей – это идеальный вариант. Также сварка может быть использована и для нужд автолюбителей. В общем, применений такому устройству много.

Инструменты и расходники, необходимые для пайки

Для того, чтобы осуществить надежное припаивание проводов к полюсам батареи, нужен необходимый набор инструментов. Так как припаять провод к батарейке — задача посложнее, чем просто спаять между собой пару медных проводов, делать будем все в точности с инструкцией, размещенной ниже. А пока приготовим все нужное:

Обычный бытовой ручной паяльник. Им и будем припаивать провода к полюсам батареи.
Наждачка или напильник, чтобы зачистить жало паяльника от шлака и нагара.
Острый нож. Им будем зачищать провода, если они в оплетке.
Флюс либо канифоль. Какой флюс для пайки подойдет в данном случае? Тут голову ломать не будем, возьмем простую паяльную кислоту, она продается в любом магазине, торгующем радиотоварами. Ну а канифоль хоть по цвету и оттенку нередко отличается, но по свойствам всегда одинакова.
Кисточка для нанесения флюса.
Припой. Его можно приобрести там же, где и флюс.

Припаиваем провода к обычной батарейке

Итак, как припаять провода к батарейке 1,5V? Задача эта несложная, если все, что нужно, уже под рукой. Действуем по следующей инструкции:

Перед включением паяльника следует очистить его жало от окалины. Делаем это при помощи мелкого напильника или наждачки. Когда жало паяльника заблестит девственным металлом, процесс можно считать завершенным.
Включаем паяльник, водрузив его на подставку, и ждем, пока он не разогреется до необходимой температуры. Пробуем накал жала на нити припоя. Если припой при его соприкосновении плавится, можно начинать пайку.
Чтобы пайка была крепкой, пока паяльник греется, следует предварительно обработать поверхность батарейки, к которой мы будем припаивать кончик провода, флюсом. Делается это при помощи специальной кисточки. Нынешние батарейки изготавливаются из сплавов, на которых пайка держится очень плохо. Обработав поверхность таких сплавов паяльной кислотой, мы обеспечим более крепкую пайку. Также следует обработать и края припаиваемых проводов. За неимением кисточки можно воспользоваться любой палочкой. Достаточно нанести каплю кислоты, и поверхность уже будет считаться обработанной.
После нанесения кислоты разогретым паяльником наносим на полюса батарейки слой припоя. То же делаем с кончиками проводов.
В случае канифоли предварительно придется залудить поверхность, а кончики провода очистить от лака. Но можно сказать с полной уверенностью, что, даже если вам известно, как правильно паять с канифолью, такое сцепление с поверхностью батарейки будет менее эффективным.
Но если у вас нет под рукой кислоты, а имеется лишь канифоль, зачищаем поверхность батарейки, канифоль используем как флюс, нанеся небольшую ее часть на батарейку, а затем берем жалом паяльника немного припоя и залуживаем место на полюсе батареи. Провод тоже будет необходимо залудить.
При правильном лужении на поверхности батарейки образуется крепкая пленка из припоя, к которой и нужно будет осуществить пайку.
Приставляем провод к обработаной флюсом или залуженной части батарейки, набираем паяльником немного припоя и припаиваем провод. Провод не дергаем, не двигаем, держим ровно и на одном месте, иначе пайка будет некрепкой.
После того как припой застынет, проделываем все с другим полюсом батарейки.

Все, провода качественно припаяны к батарее.

Чем пользуются профессионалы, чтобы правильно соединить 18650?

Добиться надёжности и безопасности в сборке батареи из нескольких элементов питания можно профессиональными методами или хотя бы доказавшими свою практичность и безопасность.

Как правильно соединить аккумуляторы 18650:

контактной сваркой (точечной); с помощью фабричных держателей (холдеров); магнитами из неодима (мощные вечные магниты); склейкой; жидким пластиком.

Профессионалы используют метод точечной сварки — этот способ рекомендуется и для промышленной сборки изделий с аккумуляторами 18650. Пример бюджетной точечной сварки для дома в деталях разбирался не так давно на Geektimes .

В DIY-сообществах популярны магниты из редкоземельного неодимового сплава, которые крепко прижимают контакты и позволяют быстро конструировать временные или небольшие бытовые изделия. Для долгосрочных и компактных проектов лучше всего подходит жидкий пластик или даже клей.

Чтобы быстро собрать конфигурацию из нескольких аккумуляторов 18650 можно купить холдеры с пластмассовым корпусом и заводскими контактами для ручной пайки без боязни перегрева литий-ионных элементов питания.

Лишь в отдельных случаях, когда иные варианты не подходят, либо непрактичны (в зависимости от условий), пайку должны выполнять профессионалы. На их ответственность выпадает выбор низкотемпературного припоя, а также гарантия работоспособности и безопасности аккумулятора при дальнейшей эксплуатации.

Батареи и аккумуляторы

При питании радиоаппаратуры от батареек и аккумуляторов полезно знать распространённые схемы соединения батарей и аккумуляторов. Дело в том, что каждый вид батареек имеет допустимый разрядный ток.

Разрядный ток – наиболее оптимальное значение тока, который потребляется от батареи. Если потреблять от батарейки ток, превышающий разрядный, то надолго этой батарейки не хватит, она не сможет полностью отдать свою расчётную мощность.

Наверное, замечали, что для электромеханических часов используются “пальчиковые ” (формата АА) или “мизинцевые ” (формата ААА) батарейки, а для переносного лампового фонаря батарейки побольше (формат R14

или
R20
), которые способны отдать значительный ток и имеют большую ёмкость. Размер батарейки имеет значение!

Иногда требуется обеспечить батарейное электропитание прибора, который потребляет значительный ток, но стандартные батареи (например R20

,
R14
) не могут дать необходимый ток, он для них выше разрядного. Что делать в этом случае?

Ответ прост!

Необходимо взять несколько однотипных батареек и соединить их в батарею.

Так, например, если необходимо обеспечить значительный ток для аппарата применяют параллельное соединение батареек. В таком случае общее напряжение составной батареи будет равно напряжению одного элемента питания, а разрядный ток будет во столько раз больше, сколько батареек применяется.

На рисунке составная батарея из трёх 1,5 вольтовых батареек G1, G2, G3. Если учесть, что среднее значение разрядного тока для 1 батарейки формата АА 7-7,5 mA (при сопротивлении нагрузки 200 Ом), то разрядный ток составной батареи составит 3 * 7,5 = 22,5 mA. Вот так, приходится брать количеством.

Бывает, что необходимо обеспечит напряжение 4,5 – 6 вольт, применяя батарейки на 1,5 вольта. В таком случае нужно соединить батарейки последовательно, как на рисунке.

Разрядный ток такой составной батареи составит значение для одного элемента, а общее напряжение будет равно сумме напряжений трёх батареек. Для трёх элементов формата АА (“пальчиковых”) разрядный ток составит 7-7,5 mA (при сопротивлении нагрузки 200 Ом), а суммарное напряжение – 4,5 Вольт.

Припаиваем провода к кроне

Как припаять провод к батарейке типа «Крона»? Здесь пайка осуществляется почти так же, как и в случае с обычным элементом питания. Единственная разница в том, что в батарейке «Крона» 9V плюс и минус находятся рядышком с одной верхней стороны элемента питания. Нюансы заключаются в следующем:

В случае с флюсом обрабатываем кислотой контакты «Кроны» с противоположных сторон. Там и будем осуществлять припаивание проводов.
В случае с канифолью потребуется залудить контакты «Кроны» и тоже с противоположных сторон. Почему с противоположных? Потому что в этом случае риск замыкания между проводами практически сводится к нулю.
У батарейки «Крона» 9V контакты (полюса) очень неудобные для пайки. Кверху они раскрываются вширь, а потому для качественного лужения и припаивания с боковой стороны такого контакта нужно, чтобы жало у паяльника было более узким или заостренным.

В целом же весь процесс схож с предыдущим. Обрабатываем контакты и края проводков кислотой (или залуживаем в случае с канифолью), прижимаем провода к контактам, берем паяльником немножко припоя и припаиваем. Процесс завершен.

Обработка флюсом

Для предотвращения последующего окисления контакта очищенную от налёта поверхность батарейки следует сразу же обработать флюсовой смесью, изготовленной на основе обычной канифоли.

Если на контактах аккумулятора телефона, например, отсутствуют жирные пятна от масел – достаточно просто протереть их мягкой фланелью, смоченной в нашатырном спирте.

После этого нужно будет, хорошо прогрев паяльник, несколькими быстрыми касаниями пропаять контактную зону. На этом подготовку к пайке можно считать законченной.

Батарейки типа «аккумулятор»

Батарейки-аккумуляторы лучше не паять, а изготовить для них специальный контейнер, в котором контакты элементов будут плотно соприкасаться с полюсными контактами контейнера. Материал батареек-аккумуляторов состоит из сплавов, которые поддаются пайке еще хуже, чем обычные литиевые. Но если очень приспичило, то пайка осуществляется, как и в случае с обычной 1,5 V батарейкой, только воспользуйтесь флюсом, а ни канифолью. Плюс ко всему пайку следует производить как можно быстрее, сведя прикасания паяльника к полюсам к минимуму, поскольку такие батарейки боятся перегрева.

Техника проведения

В большинстве случаев аккумуляторы приходится соединять последовательно. Так, для создания батареи для ручного электроинструмента обычно соединяют от шести до восьми никель-кадмиевых элементов в последовательную гирлянду.

Литий-ионные аккумуляторы соединяют параллельно для получения большей ёмкости. Составляя аккумуляторную батарею из литий-ионных элементов, надо не забывать, что каждый такой аккумулятор имеет собственный контроллер заряда. Эта крошечная схема не позволяет литий-ионному аккумулятору перезаряжаться и обеспечивает защиту от прохождения слишком большого тока при повышенной нагрузке.

В сложных случаях приходится соединять аккумуляторы смешанным образом. Такая батарея состоит из нескольких каскадов элементов, соединённых параллельно, при этом сами каскады соединены последовательно.

Такой способ обеспечивает как значительную ёмкость аккумуляторной батареи, так и требуемое напряжение на контактах.

В любом случае при спайке аккумуляторов в батарею следует соблюдать специфическую технику безопасности. Каждый элемент, хотя и не обладает значительным напряжением, может отдавать ток хорошей силы. Если при работе нечаянно допустить короткое замыкание, то это грозит пожаром и даже взрывом аккумуляторов.

Есть мнение, что для сборки аккумуляторных батарей можно пользоваться готовыми отсеками с пружинными контактами. К сожалению, это плохой способ. Нажимные контакты постепенно окисляются и ослабевают. Если в распоряжении мастера нет аппарата точечной сварки, лучшим способом соединения аккумуляторов остаётся пайка медными проводами с применением оловянно-свинцовых припоев.

О том, как паять аккумуляторы, смотрите далее.