odkaz na home page

A123 za sebou -Dílna (03.11.2006)

Je to více jak pět let, co jsem popisoval v článku "Papírníkovo velké tajemství", pájení klasických NiCd/NiMH článků v sérii za sebou. Asi před týdnem se mi dostaly do ruky nové články LiFePo známé také jako A123. Chystám se je samozřejmě nacpat do moji "staré, ale zlaté" Optimy3.

Vzniká ovšem problém, jak tyto články spájet za sebou. Články mají čepičku (pozor je to minus pól) v podstatě v zákrytu s hliníkovým tělem celého článku tzn. vůbec nevystupuje nad obrys. Dalším problémem je bezpečnostní ventil uprostřed čepičky.

Základní požadavky na řešení celého problému jsou tedy tři; vytvořit dostatečnou mezeru mezi články při pájení za sebou (aby nedošlo ke zkratu), bezpečnostní ventil musí být funkční, celé spojení musí být spolehlivé, pevné a jednoduše proveditelné. Níže můžete posoudit, zda se mi tyto podmínky podařilo splnit.

Články jsem před spájením jednotlivě nacykloval. Rovněž jsem odstranil papírovou izolaci. Původní bodované spoje jsem odbrousil pomocí Dremel frézky (ano, články mám od pana DeWalta :))
Celý trik spočívá v použití klasických spojek, které se používají pro spojování článků vedle sebe. Pomocí kleští spojku zkrátíme
Spojka bude ve finále umístěna, jak je naznačeno na obrázku

Na čepičku naneste cín pouze na krajích. Vytvoříte tak tunel pro případnou bezpečnostní funkci ventilu (ve směru červených šipek)

Zkrácenou spojku po bocích připájejte k čepičce. Nedávejte cínu příliš ať zůstane funkční tunýlek pro ventil. Následně jsem spojku fixoval pomocí tavného lepidla (červené šipky). Pomůže to udržet spojku ve správné pozici při konečném spojování v úhlovém přípravku

Ačkoliv vám magnetická kolej od Matyáše na hliníkové A123 fungovat nebude, přesto nám pomůže. V nakloněné kolejnici články bez problémů spájíme. Samozřejmě článek s minus polem (je na něm již připájená spojka) je dole. Kladívkem pájky, které vložíme mezi články, nahřejeme nejdříve horní článek (cca 2sec) a potom pomocí toho článku přitlačíme kladívko i k minus polu (1-2sec). A je to!

Slyšel jsem, že pro pájení těchto článků musíte (hlavně při pájení těla článku tj. plus pólu) použít alespoň 200W páječku. Nikoliv, použil jsem svoji letitou 75W s "kladívkem" od Matyáše a vše šlo jako po másle. Vtip je v tom, že hrot pájky ve tvaru kladívka má mnohem větší plochu pro přenos teploty na pájenou plochu než běžné hroty ve tvaru ostří. Při pájení jsem nepoužíval žádnou pájecí kapalinu, kterou by bylo nutné později omýt lihem nebo vodou. Použil jsem běžně dostupnou trubičkovou pájku Sn60Pb40 s tavidlem MTL468R.

Z fotografií je patrné, že pájení není dokonale čisté a jsou vidět stopy přepáleného tavidla případně cínu. Přidáním většího množství tavidla by šly tyto estetické vady odstranit, ale dal jsem přednost horšímu vzhledu před opětovným prohříváním spojů.

Velmi dobrým zdrojem informací a inspirace, jak řešit pájení A123 za sebou, mi byla tato stránka, kde Aleš Bidovský a spol. provedli "vivisekci" zmiňovaného článku. Při té příležitosti mohu zmínit ještě několik detailů. Vlastní tělo článku je z hlliníku a proto je dost problematicky pájitelné. Ve skutečnosti to ale není žádný problém, protože čepička (minus pól) je z pozinkovaného plechu tzn.pájení žádný problém. Rovněž dno článku je z materiálu, který lze dobře pájet. Na dně (plus pól) článků vykuchaných z DeWalta je terčík z tenkého plechu. Původně jsem si myslel, že slouží k vytvoření pájecí plochy, ale i po jeho odstranění je dno článku normálně pájitelné. Funkce terčíku pro mne tedy zůstává otazníkem.

Na fotografiích si možná všimnete, že jsem vyvedl i kontrolní vývody jednotlivých článků na servisní konektor. Ne že bych se chystal oblažovat můj A123 pack nějakým balancérem (moc na něj nevěřím ani u LiXxx natož u A123), ale pro potřeby testování jsem vývody vyvedl pomocí kousků speciální Cu pásky s vodivým lepidlem (3M Part. Nr. 1181).

Články jsou spájeny, označeny a opatřeny vývody pro servisní konektor. Teď už s nimi jenom do smršťovačky
Pomocí spojky zkrácené na jedné straně jsem provedl i spojení mezi jednotlivými segmenty. Údajně existuje i spojka s velkou dírou uprostřed (bezpečnostní ventil nepřekrývejte)
Tentokrát jsem nepájel 3,5mm konektory přímo na články, protože Optima 3 je opravdu malá a konektorem od regulátoru bych se k nim už nedostal. Mínusový (černý) vývod udělejte delší ať si pack někde v kufru nezkratujete*

Asi si všimnete, že k podélnému spojení obou dvojčlánků jsem opět použil oblíbenou oboustranou pásku od 3M (pozor, není to ta na lepení obrazů na skříň). Na straně výstupu silových konektorů jsem celý pack zpevnil ještě trochou tavného lepidla a kouskem smršťovačky přes oba segmenty

A teď už jdeme testovat!

Opravdu jsou nabité za 15minut! No to je bomba!

*...když už jsme u toho zkratování. Moje 16-ti letá dcera přišla takhle jednou za mnou do kutlochu. Je tady hodně zajímavých věcí a mimo jiné 3sLiPo Kokam 3200 volně položený na stole. Neklidné prsty, neklidné ruce něco hledají a mezi slovy "tati, nedal bys mi na kino?" najednou, jako ve zpomaleném filmu, sleduji, že má v ruce uvedený pack a bere mimoděk červený, černý vývod a zasouvá konektory do sebe... asi Vám nemusím popisovat co následovalo, ale tak dlouhý skok jsem v životě ještě neudělal, to mi věřte! Odnesly to naštestí pouze lehce opálené konektory, ale můj život se určitě zkrátil aspoň o čtrnáct dní. Nakonec do toho kina šla... Tak se mějte, ať stěstěna stojí při Vás :)

22.11.2006

Zajímavé informace související s pájením článků A123 publikoval Martin Pilný (nick PiNa) na diskusi Mojehobby. Zdrojem byla komunikace na www.rcuniverse.com a vyjádření pravděpodobně přímo od výrobce A123 článků. Původní informace zní:

You should definitely not butt solder the cells end to end. Applying the heat from the soldering gun directly to the cell is very bad for it. When the heat is applied the electrolyte inside the cell actually boils creating a gas behind the anode or the cathode. This will degrade the lifespan of your cell dramatically. This should also be noted when working with a Dewalt pack. When you get a Dewalt pack most people cut the straps that hold the battery together in half. This leaves you with a tab that is to short to do anything with. People wind up soldering the wire to this short tab, because they are soldering so closely to the cell that heat can cause the same problem discussed above.

Přeloženo do rodné řeči, výrobce v žádném případě nedoporučuje pájet články nejen za sebou, ale ani vedle sebe. Při těchto způsobech montáže může dojít k přehřívání článků a následnému dramatickému snížení životnosti článků z důvodu vývinu plynů, které články degradují. Měl bych k tomu několik poznámek.

1. Neexistuje výrobce, který by Vám doporučil případně odsouhlasil jakoukoliv modifikaci jejich původního zapojení. To není nic nového a platí to obecně jak pro mixér, tak pro sadu od DeWalta.
2. Každý takovou úpravu dělá na své vlastní riziko, to je naprosto jasné.
3. Zaleží na znalostech, dostupných informacích a "zdravém rozumu" do čeho se pustíme a od čeho raději dáváme "ruce pryč".
4. NiCd a NiHM články se pájejí "za sebou" desetiletí a věřte tomu nebo ne, ale žádný jejich výrobce (Sanyo, Panasonic, GP, Saft atd.) Vám tento způsob nikdy a nikde nedoporučil. Že se při jejich pájení vyvíjejí plyny ze zahřívaného elektrolytu ví každý, kdo je někdy pájel. Nechci samozřejmě tvrdit, že technologie A123 je stejně "blbuvzdorná" jako NiXxx, to by bylo dost odvážné. Zkušenosti s touto technologií zatím moc není.

Z předchozího pro mne plyne několik závěrů. Jsou aplikace, kdy články A123 za sebou (in-line) pájet musím. Jinak by se mi do letadla bohužel nevešly. Při pájení se snažím články prohřívat co nejméně. To platilo u NiXxx a platí i u A123. Zda pájení (a je jedno zda za sebou nebo vedle sebe, jak se uvádí v anglickém testu) bude mít vliv na životnost článku to se teprve ukáže. Z výše uvedeného tedy pro mne platí, že "varující" text beru na vědomí, ale nechává mne naprosto chladným.

Nakonec si neodpustím škodolibou poznámku. Pokud se podíváte na oficiální stránky výrobce(?), tak je evidentní, že mají v nabídce sestavy s in-line řazením článků. Očekávám, že se drží svého "varujícího" doporučení a články jsou tedy spojeny nabodovanou kovovou páskou. Rovněž uvádějí, že zatížení je v burst modu až 60C tzn.132A. Pokud tedy prodávájí packy na 130A, spojené čtyřmi bodovací sváry (tak jak je to u DeWalt sady) o odhadované kontaktní ploše možná 4x0,25mm tzn. 1mm2, tak se pouze musím shovívavě usmívat. Několik takových "profi" spájených packů jsem už viděl (zde těch bodovacích svárů bylo dokonce šest)...

...a pokud jsou jejich in-line packy pouze zasmrštěné v tomto vynálezu, tak potom už jenom pánbůh s námi!

Zdroj: Roman Vojtěch
Autor: Roman Vojtěch

copyright Roman Vojtech