Шелепиха
Самостоятельная сборка аккумуляторной батареи без специального оборудования является весьма сложным процессом. Даже если вы обладаете определенными знаниями в области электроники и умеете паять, без такого дорогостоящего прибора, как, аппарат контактной сварки зачастую не обойтись, так как литиевые аккумуляторы не переносят высокую температуру, и паять их соответственно нельзя.
В некоторых ситуациях помогут аккумуляторы под резьбовое соединение. Для сборки батареи из таких элементов не понадобится аппарат контактной сварки, а это открывает возможность для самостоятельной сборки. Последовательное и параллельное соединение таких аккумуляторов производится посредством прижима проводника (медная, алюминиевая пластина) к контактам с помощью болтов или гаек.
К недостаткам подобных сборок можно отнести не большой выбор типоразмеров аккумуляторов под резьбовое соединение. В основном это ячейки в форме прямоугольного параллелепипеда. Так же встречаются цилиндрические элементы с емкостью примерно от 10А*ч. Из таких аккумуляторов достаточно сложно собрать батарею замысловатой формы в компактные размеры, например, в треугольную раму электровелосипеда.
На первый взгляд может показаться, что в сборке АКБ с резьбовыми соединениями нет ничего сложного, но существуют некоторые правила, благодаря которым батарея будет работать правильно, и прослужит долго. Об этих правилах мы и поговорим.
Выбор аккумуляторов
И так, допустим, мы уже определились с напряжением, емкостью и размерами будущей батареи. Первое, о чем стоит позаботиться – качественные элементы. Разброс по внутреннему сопротивлению не должен превышать 3-5%, в противном случае со временем батарея может уйти в разбаланс. Если нет возможности протестировать аккумуляторы на емкость и узнать их внутренние сопротивление, следует покупать их только у надежных поставщиков, и из одной партии. Это поможет минимизировать риски связанные с низкой емкостью и большим разбросом по сопротивлению.
Нюансы при сборке
Перед тем как склеивать элементы, хорошим решением будет позаботиться об изоляции. Дело в том, что многие болтовые элементы обладают одной неприятной особенностью – если попытаться замерить напряжение между плюсовым/минусовым контактом и корпусом аккумулятора то мы увидим, что действительно там есть напряжение. В случае если изоляция повредится, и металлические корпуса элементов соприкоснуться друг с другом в уже собранной батарее, появляется большая вероятность короткого замыкания со всеми вытекающими последствиями. Так как изоляция у элементов довольно тонкая, необходимо ее усилить – проложить между ними изоляционный материал, например, электроизоляционный картон.
Также необходимо соединить аккумуляторы между собой как можно плотнее. В случае если элементы в сборке будут «гулять» велик шанс повреждения резьбового соединения, что в свою очередь повлечет ухудшение контакта в месте повреждения.
Подбор проводника
Следующим шагом нужно будет определиться с нагрузкой и, исходя из нее, подобрать материал и сечение проводника, которым будут соединены элементы в сборке.
Оптимальным решением будут медные либо алюминиевые пластины, так как эти материалы выдерживают высокие токи и легко поддаются обработке. Подобрать сечение проводника можно с помощью таблиц.
Соединение элементов
Правильному соединению аккумуляторов в сборке следует уделить особое внимание, так как именно в этом месте можно допустить серьезные ошибки, которые в дальнейшем могут привести батарею к полному выходу из строя.
В аккумуляторах с резьбовым соединением под болты в качестве материала контактов, как правило, используется медь или алюминий. Это относительно мягкие материалы, поэтому, чем больше сечение резьбы – тем лучше. В элементы с большой резьбой (М6, М8) можно вкручивать болты с большим усилием, тем самым обеспечивая лучший контакт проводника с контактом аккумулятора. Так же при затягивании болтов не следует переусердствовать с усилием. Идеальным решением будет динамометрический ключ – он позволит затягивать все болты с одинаковым усилием.
С аккумуляторами со шпильками немного проще. Как правило, шпильки делают из достаточно твердого материала – латунь, сталь. Сорвать резьбу на таких элементах гораздо сложнее.
Перед тем как затягивать болты\гайки, нужно позаботиться о защите от самопроизвольного раскручивания, так как во время использования, батарея наверняка будет подвержена вибрациям. Даже самые мелкие и незначительные вибрации способны ослабить болты, что может привести к потере контакта и поломке батареи. В идеале нужно использовать не одну, а хотя бы пару степеней защиты. Оптимальным вариантом будет использование гроверов и фиксатора резьбы.
Фиксатор подойдет синего или красного цвета. Красный считается самым «сильным».
С гроверами есть один нюанс. Самый распространенный вид гроверов – это простая пружинная шайба. При деформации она оказывает некоторую нагрузку на крепеж, что и препятствует самопроизвольному раскручиванию. Как мы помним, материал резьбы в аккумуляторах под болты довольно мягкий, поэтому такие гроверы использовать не желательно, особенно если сечение резьбы мало (М4, М5) так как они подвергают крепеж дополнительной нагрузке.
Хорошее решение - использование зубчатых гроверов. Такой вид гроверов практически не оказывает нагрузки на крепеж, и работает не хуже.
Также не стоит забывать про такое понятие, как, гальваническая пара. Это понятие означает недопустимое совмещение разнородных металлов способствующих к их постепенному, но верному разрушению (коррозии). Таких совмещений существует немалое количество, например, медь и алюминий. Что бы избежать коррозии необходимо использовать специальную токопроводящую смазку в местах контакта.
