18650電池或其他電池組，包括特斯拉汽車的電池組，其工業(ye) 化焊接過程中一般要用到點焊機（Spot Welder）。點焊機，顧名思義(yi) ，就是在某個(ge) 點或局部地區進行電氣焊接。點焊機原理眾(zhong) 多，比如電弧點焊或電阻點焊。當然，網上有很多產(chan) 品，價(jia) 格從(cong) 幾百元到幾千元不等。點焊機樣子如下圖：

焊接效果如下圖：

 

查了查資料，發現原理其實挺簡單的。作為(wei) 能讓女生眼前一亮的EE必備技能——電焊，必須要熟練掌握。他的焊接原理一句話概括就是：在某個(ge) 點處通過很大但很短的脈衝(chong) 電流，使得局部金屬熔融相接。

(圖片來源：Yokodai.JP Personal Spot Welder PRINCIPLE OF SPOT WELDING)圖中電流集中於(yu) 兩(liang) 個(ge) 點處，所以局部會(hui) 非常紅熱，加上外部壓接的壓力，金屬片就很容易的和電池電極融合，在相應的部位形成焊點：

上圖是說AC焊接比DC焊接更牢靠，但原理似乎不太對（電流反著流效果應該是一樣的）。

好了，下麵開始DIY。

首先，我家裏有一個(ge) 壞了的微波爐。拆開，把上麵的變壓器拆下來：

這是別人的圖，因為(wei) 我拆的時候忘了照了，就先用了。這是一個(ge) 升壓變壓器，一次側(ce) 220V（或110V），二次側(ce) 升壓至2000V，額定容量是1000VA。用電鋸鋸掉二次側(ce) 繞組：

換粗導線，纏繞3圈，就是下麵這樣了。一次側(ce) 接110V後，二次側(ce) 的輸出是2V（交流有效值）

上麵那個(ge) 方塊是一個(ge) 固態繼電器，用Arduino控製一次側(ce) 開斷。其電路圖如下：

不同的是我用Arduino代替了圖中的Timer，這樣我就可以自己設定脈衝(chong) 電流的寬度和個(ge) 數了。

完成圖：

焊接電極網上也有賣，可惜一次賣10根，一共二十刀，我覺得不劃算，所以就自己用Dremel加工銅條做了兩(liang) 個(ge) ：

然後為(wei) 了對比電極，又做了 一些其他形狀、不同粗細的：

然後開始焊接吧~~~

正好原來做EV的師兄留下來好多壞電池，讓我先練練手：

我需要調節的變量有這麽(me) 幾個(ge) ：焊接壓力（用手控製），電極，脈衝(chong) 個(ge) 數，脈衝(chong) 寬度，脈衝(chong) 間隔。

反複試驗，發現雙脈衝(chong) 效果最好，第一個(ge) 脈衝(chong) 100毫秒，然後斷開300毫秒，第二個(ge) 脈衝(chong) 250毫秒。

輸出電流理論最大值500A（1000VA/2V），但是實際值肯定小於(yu) 此值，估計在200A左右（實際焊接電流和電極材料，電池電極材料，焊接壓力，電極形狀都有關(guan) 係）。

鎳片厚度0.15mm以上建議就不要用普通鎳片了，而要用這種鎳片：

這種鎳片雖然厚，中間卻有條縫，確保了電流90%通過下層電池電極從(cong) 而形成焊點，否則電流將大部分留過鎳片，自然焊不牢靠啦。如果你要焊接成特斯拉的電池組形狀：1414

那麽(me) 需要其他形狀的電極：

就是把金屬絲(si) 壓接到電極表麵。當然自己DIY可以，但是工業(ye) 上是用更高級的方法，比如：

這種接頭自帶內(nei) 嵌式導線，可以像縫紉機一樣啪啪啪啪，就好了。

整個(ge) 點焊機我就買(mai) 了一個(ge) 固態繼電器，5美元，其他都是從(cong) 垃圾堆裏刨出來的，所以基本不要錢……

最重要的是，很開心~