Создание простейшего аппарата для контактной сварки на базе суперконденсатора

При работе с литий-ионными аккумуляторами, например, при их замене, часто возникает необходимость в контактной сварке. Это связано с тем, что обычная пайка может привести к перегреву и повреждению чувствительных элементов батареи. Покупка или самостоятельная сборка сложного сварочного оборудования для разовых задач экономически нецелесообразна. Однако существует доступное каждому решение — аппарат для контактной сварки, основным и практически единственным компонентом которого является суперконденсатор (ионистор).
Суперконденсатор — это устройство, сочетающее в себе свойства обычного конденсатора и химического источника тока. Он способен накапливать значительный заряд (обладает высокой емкостью) и быстро его отдавать, что идеально подходит для создания кратковременного мощного импульса тока, необходимого для сварки.

Необходимые материалы и инструменты

• Суперконденсатор (ионистор) с номинальным напряжением 2,7 В и емкостью 500 Фарад.
  
• Медная проволока с сечением не менее 2 кв. мм для изготовления электродов.

Пошаговая сборка сварочного аппарата

Подготовка электродов

Возьмите моток медной проволоки и отрежьте два одинаковых отрезка длиной примерно 5-7 сантиметров.

С помощью плоскогубцев или кусачек тщательно выпрямите оба отрезка. Затем на одном конце каждого отрезка с помощью напильника удалите лаковую изоляцию, чтобы получить чистую контактную площадку для пайки.

Противоположный конец каждого отрезка заточите, чтобы получилось острие. Это будет рабочая часть электрода.

Сборка устройства

Подготовьте контакты суперконденсатора к пайке, залудив их.

Аналогичным образом залудите очищенные от изоляции концы медных проволок.

Надежно припаяйте подготовленные проволоки-электроды к контактам суперконденсатора.

Основная сборка завершена!

Для удобства работы аккуратно подогните электроды так, чтобы расстояние между их остриями составляло около 2-3 миллиметров.

Зарядка суперконденсатора

Для зарядки устройства используйте источник питания с током до 5 А. Внимательно следите за напряжением — оно не должно превышать максимальное рабочее напряжение конденсатора (2,7 В).

На фотографии видно небольшое превышение напряжения, что нежелательно и может сократить срок службы компонента. Лучше придерживаться рекомендуемых значений.

Полная зарядка суперконденсатора указанной емкости при таком токе займет примерно 15 минут.

Процесс контактной сварки

Поскольку данное устройство максимально простое и не имеет регулировок, ключевую роль играет техника работы оператора. Длительность сварочного импульса контролируется вручную, и ее нужно подбирать опытным путем.
Рассмотрим пример приварки металлической полоски (токосъемника) к аккумуляторной батарее. Расположите полоску на нужном месте батареи. Быстро поднесите и прижмите острия электродов к месту соединения, замкнув цепь.

Удерживайте контакт примерно 0,5 секунды и так же быстро уберите аппарат, чтобы избежать перегрева и прожигания материала.

В результате получается надежная точечная сварка.

Важный совет: Перед ответственной работой обязательно потренируйтесь на ненужных металлических обрезках, чтобы «набить руку» и почувствовать нужное время контакта.
Устройство также подходит для сварки других мелких деталей, например, лезвий:


Соединение получается прочным и долговечным. После небольшой практики процесс становится простым и предсказуемым. Одного заряда суперконденсатора хватает на выполнение примерно десяти сварочных точек.

Смотрите видео