スポット溶接機,熱電対,バッテリー・ステンレス・,ニッケルの溶接は
Yokodai.JPホームページ Yokodai.JPロゴ YokodaiJPロゴスペース

ホームページ スポット溶接機 ニッケル板ユーザサポート 会社紹介   製品の価格と注文

スポット溶接機の原理

スポット溶接機の性能

溶接機の使用法

機種別溶接能力

金属別溶接能力

ステンレスの溶接

アルミに溶接

熱電対の溶接

バッテリータブの溶接

突き合わせ溶接

 商品のご案内 

HSW-01A 溶接機

HSW-02A 溶接機

HSW-03 溶接機

溶接機周辺機器

溶接機用電極

用途別機器構成例

ニッケル板

製品価格と購入方法

利用者の声

よくある質問

溶接データベース

電池タブの溶接方法 組電池作成時の注意 バッテリー換装の実例紹介

スポット溶接機を使用したバッテリー換装事例紹介

 
新開発のワンハンド電極(PSW-H3)は、ニッケルタブを片手で電池に溶接することを可能にしました。 弊社独自開発のオートバランス機構により、手持ち電極でありながら、失敗なくニッケルタブを電池に溶接できるようになりました。 

電動アシスト自転車のバッテリー換装 ViviUSA 2013−2017年

2013.12 ついにリチウムイオン電池に換装しました。

停止状態でのバッテリー電圧は、26.6V、踏み込んだ時の電圧は25.3Vでした。
走行可能距離は飛躍的に伸びました。 

【注意】【重要】バッテリーパック分解ならびにバッテリーの換装は、工作に伴う一般的な怪我のほかに、ショート(電池の短絡)による火傷の危険性もあります。また、バッテリーの換装中や工作に起因する火災発生の恐れもありますので、十分ご注意ください。Yokodai.JPは、内容および結果について責任をもつことは一切できませんのでご了承の上ご覧ください。
ViviUSA

 愛用の電動自転車 ViVi USA は、Panasonic製 折りたたみ自転車です。バッテリーは、KY168B02 27,500円 を装備しています。
 バッテリー換装時の目標は、走行距離は同等以上で、上記の価格よりどれだけ安くバッテリーが組めるかというチャレンジになります。

 自転車や電動工具は、大電流を扱うので、バッテリーの選定が重要になります。一番注意して欲しいのは、バッテリー容量よりも内部抵抗です。1本あたり20mΩを越えるような電池は、使い物になりません。出来れば5〜6mΩ以下のものがほしいところです。幸い、自転車の場合は、単2サイズが選択できるので、換装しやすいといえます。

 

ちなみに、横浜は坂が多く、電動自転車は必需品です。最初に購入したのは、発売直後のヤマハ・パスでした。かなり使いましたが、バッテリーが切れたときのペダルの重さに我慢できず、最後は、フルアシスト?自転車に改造後、廃棄処分になりました。2台目の「陽の当たる坂道ViViは、いまだに現用です。このViVi USAはスタイルに惚れ込み購入した3台目の電動アシスト自転車です。
ViVi USA モータ定格240W
バッテリー Ni-Cd 3000mAh

ViViBatOrg写真

  電動自転車ViVi USA購入時に装備されていたバッテリーパック(KY168B02)を開いたところです。

 単2型ニッケルカドミウム電池が20本直列に接続されていました。
タブは、電池に溶接する部分が、二股に割れた形状をしているのが印象的でした。
温度検出のためのサーミスタが装備されています。

 車のトランクには、このViVi USAか同社のオールチタン製折りたたみフレームのトレンクル7500という自転車を常時積んでいます。 秋葉原を巡るときは、盗難が心配なので、気をつけています。(ちなみに、結構しっかりしたロックを掛けていた友人の自転車も盗難に遭いました。(25万くらいしたそうです。)

GP4000写真

単2型ニッケル水素電池
(GP、中国製)

 

 秋葉原の店頭で見つけた、GP4000という単2型ニッケル水素電池を、単価800円で20本購入してきました。合計16000円の投資です。少しでも特性の揃った物ということで、箱入り状態で購入しました。
電圧は1.2V、推奨放電電流は12A以下、充電制御した急速充電は2A、サービスライフは500回、内部抵抗6mΩと規格表にありました。
できれば、特性の揃っていて、寿命も長い日本製の電池が欲しかったのですが、希望にそったものが入手できませんでした。

トップ外し写真
タブ溶接部分の面積確保と抵抗低減のため、ステンレス製の頭部をノミで外しました。

ページトップへ

GP4000タブ溶接写真
 
左のように、GP4000に、HSW-N25(幅3.2mm)のニッケル板を3枚並列に溶接しました。スポット径を等価的に大きくして溶接部分の抵抗を下げるために、1カ所につき4点以上のスポット溶接を行いました。 

(溶接ペンは、試作品のため、現行製品HSW-01/02付属の物と形状が異なっています)
センサー位置写真
電池の組み方や、センサーの位置など正確に残すため、写真を撮っておきましょう。
自転車組電池写真

 こうして組み上げたのが、左写真(下)です。上はオリジナルのものです。

 さて、結果ですが

 徒歩ですと50分の距離(高低差40mの坂道を下り、平地走行5分、高低差50mの坂道を上るという全行程15分ほどの距離です)を週2回のペースで2ヶ月間使用しておりますが、充電も、走行も、まったく問題はありません。正確な比較はできていませんが、走行距離は、以前より確実に延びています。(往復してもバッテリー付属のインジケータは1ポイントしか減っていません。)坂を上がる時のパワーも変わりないと思います。
次回の換装時には、日本製の電池で同様に行いたいと考えています。

 

ViVIUSA電池パック写真
元通り電池ケースに収めます

 

ページトップへ

18650リチウムイオン電池  平成25年末、2本使用しているバッテリパックのうち1本がへたったので、ようやく18650リチウムイオン電池に換装することになりました。左は0.1mm厚ニッケル板をスポット溶接したもの、右は保護基板です 7S用保護基板
18650バッテリーの組み込み  18650リチウムイオン電池の構成は7S3Pつまり、3本並列にしたものを7セット直列です。充電用のコネクタは、充電器にあわせて交換しました。 温度ヒューズ、保護基板、セルバランス、充電器からの温度監視など、電池メーカ条件を完全に満たした仕様にしています。 18650に換装した電動アシスト自転車ViViの充電端子

 オリジナルのバッテリパックは Ni-Cd 1.2V 3000mAhが20本直列で24V、 今まで使用していたのはNiMH 1.2V 3200mAhを20本直列で24V、今回換装した18650リチウムイオン電池は3.6V 8400mAh(2800mAh 3並列) 7 直列で25.2V です。オリジナルのばテリーと比較するとバッテリー容量で、2.8倍 になりました。 重量ではオリジナルが2000g、リチウムイオン電池換装品は1470gでしたので、リチウムイオン電池パックはオリジナルの73.5%に軽量化したことになります。なお、リチウムイオン電池の取り扱いについては ソミーの部屋 jh1ifz.comをご覧ください。

     

この換装作業の結果に関する追跡レポート
平成14年あたり 新品ViViUSA購入、その後、週1回程度の利用で、普段は車載し、出先でチョイと乗る程度
平成18年1月4日 換装前は、平面距離2Km高低差30mを往復するのがやっとといった状況でした。
平成18年1月22日 組バッテリー制作・自転車に搭載しました。 直後に感じたことは、「確実に新品購入時の状態になったな」ということでした。 充電に関しても、全く問題なく、LEDの表示も正常です。 < この間は、週1回、平面距離2Km程度、高低差30m程度の走行でした。>
平成18年4月1日 ここからは、週2〜3回のペースの走行となりました。3分で山を下り(高低差30m)平地走行3分、その後上り坂(高低差40m)を 15分走行、帰りはこの逆です。バッテリーは、1回の満充電で、2往復以上走行可能でした。 (3往復目になると、最後にはペダルを踏み込むと、自転車のパワーLEDがフラッシュしました。)
平成18年5月21日 Webページに掲載 この時点で、「換装後の変化はなく、新品購入時より状態は良い」と感じた。 平成18年11月8日 使用状態も、バッテリーの状態も前述と変わらす、快調に走れています。GP製単3NiMHは内部抵抗が高いために問題が 多かったのですが、単2はこの程度の使用なら良好なようです。機械的にも、電気的にも、全く問題は発生していません。
平成19年4月1日 この日から,職場が変わったため、1週間に1度程度の乗車となりました。
平成19年10月14日 この時点で、バッテリー劣化が少し感じられるようになりましたが、なにせ1回の走行距離が少ないため、問題を感じることはありません。
平成20年9月2日 半年ほど乗っておらず、タイヤの空気も抜けていたのでプラスチックの補修と注油などの整備しました。満充電してあったバッテリーはLED二つ点灯まで自然放電していました。再充電の後、標高差40mほどの高低差のある道 \_/\____を含む15Kmの道のりを往復してLED2つ残り状態でした。バッテリーの劣化はありますが、もう少し使います。
平成21年2月8日 あれから半年、30分から60分で往復できる距離を、2週間に1度程度乗っています。買い物には別の買い物用ViViに毎日乗っているので、USViViは急な坂道があるときしか乗らなくなりました。
平成22年1月31日 乗車の頻度は、変わらず、バッテリーは無事故です。
平成22年6
月13日 月2回程度の乗車、バッテリーは若干容量が減ったかなと思われます。
               タブ部分はもちろんその他の部分も不具合は発生していません。
平成22年12月23日 買い物用のViViは、老朽化のため廃車しました。
平成25年7月20日 24年にバッテリー交換実施、継続利用中
平成25年10月24日 リチウムイオン電池への換装を検討中。乗車頻度は週2回程度。
平成25年12月30日 18650リチウムイオン電池にバッテリーを換装しました。
平成27年06月24日 週に3回くらいの利用で、異状なく使用できています。
  ページトップへ

コードレスドリルドライバのバッテリー換装例

ドリルドライバ写真 トルクスネジ写真

 今回換装する「コードレス・ドリルドライバー」は、12V仕様で、SUB-Cサイズのニッケルカドミウム電池を10本直列で使用しています。

【容器の分解】
バッテリーパックは、一般人に分解されないよう、「トルクスねじ」で止められています。
トルクスドライバーは、DIY店で購入することができます。なお、安全のため放電深度いっぱいまで電池は放電させてから作業しますが、それでもショートは危険です

バッテリー換装

をする前に!

<大切なこと>

 バッテリー換装は、「経費の節約」とともにリスクも伴います。成功のポイントは「適切なバッテリーの選択」です。
  単に、容量の大きなバッテリーを選択すれば、以前より性能が向上するわけではありません。内部抵抗や充電器との相性の方が表示されている容量より大切です。

からわり写真
おこげ

写真をクリックで拡大

【純正品の様子】

 写真左は、メーカ純正品の外装を外した状態です。中央部の紙絶縁体が熱で焼けているのが見えます。純正品ですら焼けるほどの発熱があるという状況です。さらに、紙の被覆を外したのが右の写真です。こちらをみると、斜めに電池を接続している接続長の長いニッケルタブで発熱していたことが分かります。タブの厚みは0.3mmありましたが、スポットはそれほど強力についているという感じは受けませんでした。電池側の方が弱いのかも知れません。

分解1

新電池
【交換用電池】

 交換用SUB-Cサイズのニッケルカドミウム電池です。1ケース20本入っています。被覆は薄いプラスチックフィルム製なので、標準品とは違って配慮が必要です。外装について比較すると、純正品は、厚い保護紙に包まれていて、交換用と同じ直径でしたので、純正品の電池サイズは若干ですが購入したものより小さいようです。

【交換用電池のスペック】

 容量:2400mAH 
 高さ:43.5mm
 直径:22.9mm 
 内部抵抗:4.5mΩ
 電圧:1.2V重量:60g 
 放電電流:30A
 製造:SANYO(日本)

 ここで御紹介しました、交換用NiCdバッテリーは、米国では簡単に入手できますが、日本国内では、生セルとして購入することは困難です。

サンヨー製ニッカド 

ならべ
【純正品と自作品の価格】

 純正品を新品で、購入した場合と、電池のみを交換する場合の単純な価格比較です。タブや溶接に関わる費用・手間は含まれていません。

 純正品 ¥15,800円
 自作品 @600×10
 合計6,000円


電池の組み方や、センサーの位置など正確に残すため、写真を撮るか、メモを残しましょう。
<バッテリーの選別>
 バッテリーパックが高値で販売されている原因は、それだけ付加価値の高いものであるともいえます。スポット溶接のように電池に熱的なダメージを与えることなく接続する必要があることも一因ですが、それ以上に”特製のそろった電池を選別する”ことが重要です。内部抵抗を測定する装置は特注品で100万円を超えますので、アマチュア的には必要数の2倍ほど箱買いをして、充電終了後の電圧や一定負荷時の電流などから特性の揃ったものを選別して組むことになります。また、ラジコン用のバッテリーパックで採用されている”セルバランシング”を取り入れる方法もあります。現在ではこの用途に向けたICも市販されています。
タブようす

【結果】

 組み上げたのが、左の写真です。右はインジケータ付きのバッテリーパックで、この後、同様に電池を換装しました。

 結果は、どうでしたかですって?

 ドリルドライバ、丸鋸で利用していますが充電も、使用も、まったく問題はありません。正確な比較はできていませんが、パワー及び使用可能時間は、純正品購入時と変わりありませんでした。次回、換装する時も、同様に行いたいと考えています。


新型
 こちらは、インジケータ付きのモデル です。信号用コネクタが増えています。

ページトップへ