Содержание

Аккумуляторы и батареи

Информационный веб-сайт о накопителях энергии

Переделка шуруповерта «Hitachi» 12 В на литиевые аккумуляторы 18640

Особенности переделки шуруповерта «Hitachi» 12 В на литиевые батареи. Очень малогабаритное гнездо под аккумуляторные элементы создано для пальчиковых частей. Потому следует приготовить место под 18650 элементы. Нужно вырезать у перегородки одну сторону, чтоб плотно расположить 1 элемент.

Необходимо обзавестись флюсом, плоской железной соединительной лентой, термоклеем. Устанавливать литиевые батареи в шуруповерт при переделке нужно через защитный контроллер. Он должен обслуживать 3 элемента 18650, напряжением 3,7 В и рассчитан на 20-30 ампер.

Извлечь старенькую батарею из гнезда, аккуратненько отсоединить контакты в сборке с датчиком температуры и индикатором включения. Зачистить и подписать контакты. Их следует вывести в одну сторону, соединить припоем с выводами из толстых проводов и залить сборку термоклеем.

переделка, шуруповерта, литиевый, аккумулятор

Собрать источник энергии с одним из контроллеров, рассчитанных на 3 элемента. Собрать поочередную схему из 3-х Li-ion частей. Подключить контроллер. Переделка литиевого 12-вольтового АКБ заканчивается, когда конструкция будет установлена в блоке, закреплена, и индикатор зарядки зажгется. После полной зарядки замеры демонстрируют 12,17 вольт в внешней сети. Но этого довольно для неотказной долговременной работы устройства.

Переделка шуруповерта «Makita» на литиевый аккумулятор

Есть «Makita» шуруповерт с АКБ емкостью 1,3 А/ч и напряжением 9,6 В. Чтоб поменять на нем источник питания на литий-ионный, будет нужно 3 компонента 18650. Переделка предоставит старенькому инструменту новые способности: прирастит длительность работы на одном заряде, добавит мощность, потому что рабочее напряжение подымется до 10,8 В.

Для конструкции будет нужно использовать BMS, управляющий контроллер, поддерживающий режим работы литиевых частей в рабочих границах. С этим прерывателем зарядка каждой банки будет равномерной без превышения 4,2 В, нижнее напряжение 2,7 В. Тут применяется интегрированный балансир.

Характеристики контроллера должны аккомпанировать работу инструмента при повышении рабочего тока до 10-20 А. Обеспечить работу без отключения сумеет плата на 30 А Sony VTC4, рассчитанная на емкость 2100 А/ч. Из 20 амперных подойдет Sanyo UR18650NSX принимающие энергии 2600А/ч. Плата нужна для 3 частей, что маркируется в систематизации 3S. При всем этом в плате должно быть 2 контакта, плюс и минус. Если выводы имеют обозначения с знаками «Р-«, «Р», «С-», они созданы для более поздних моделей шуруповертов.

Пошаговая аннотация переделки шуруповерта Makita на литиевые батареи смотрится так.

  • Разобрать аккумулятор на клею можно, если на весу обстукивать место соединения молотком с мягенькой головкой. Направление удара вниз, в стык по нижней части корпуса.
  • Взять от старенькой сборки только контактные пластинки, аккуратненько отсоединив их от батареи. Датчик и размыкатель необходимо бросить.
  • Спаять 3 элемента поочередно, пользуясь флюсом ТАГС и перемычками с изоляцией. Сечение провода должно быть больше 0,75 мм2.
  • Собрать схему с контроллером, и соединить блок питания с контактными разъемами проводами 1,5 квадрата.
  • Проверить работоспособность схемы и собрать корпус, опять посадив его на клей.

В шуруповерте со старенькым зарядным устройством DC9710 после окончания зарядки литиевого АКБ 18650 красноватый светодиод на панели выключится. За уровнем заряда смотрит интегрированный контроллер.

ЗУ Makita DC1414 Т употребляют для зарядки источников питания на 7.2-14,4 В. Пока идет зарядка, пылает красноватый свет. Но при зарядке литиевого АКБ, его напряжение не укладывается в эталоны солевых изделий, и после 12 В зарядное начнет мигать красноватым и зеленоватым. Но подходящая зарядка уже есть. Шуруповерт готов к работе.

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650 14 В

При переделке шуруповертов разной мощности и фонариков с Ni-Cd на Li-ion, почаще употребляют батареи форм фактор 18650. Они просто встают в контейнер либо гнездо, потому что заместо 2-3 родных устанавливают один литиевый. Переделка АКБ шуруповерта должна вестись с учетом особенностей литиевых аккумуляторов на 18650.

Этот вид источников энергии не переносит глубочайший разряд и лишний заряд. Означает, нужно использовать платы управления величиной напряжения. Потому что любая батарея имеет собственный нрав, их заряд корректируется балансиром. Смысл переделки шуруповерта с напряжением на 14,4 В заключен в разработке устройства с внедрением литиевых аккумуляторов для облегчения ручного инструмента и увеличения его работоспособности. Больше всего для этих целей подходят литиевые батареи 18650.

При подборе девайсов, следует учитывать, пусковой ток шуруповерта высок, нужно избрать соответственный BMS на необходимое количество банок и более чем на 30 А. Для переделки зарядки шуруповерта на литиевый аккумулятор нужно запастись неплохим паяльничком, не кислотным флюсом и толстыми проводами для выполнения перемычек.

  • Литий-ионные банки в количестве 4 шт.
  • Контроллер li-ion АКБ на 4 банки, отлично подходит CF-4S30A-A. В нее встроен балансир, контролирующий заряд каждого элемента.
  • Термоклей, флюс для паяния ТАГС, припой.
  • Теплостойкий скотч;
  • Соединительные перемычки либо толстый провод в изоляции сечением более 0,75 квадрата, порезанный для мостиков.

Порядок работы по переделке шуруповерта под 18650:

  • Разобрать корпус и извлечь из контейнера связку из 12 Ni-Cd частей.
  • Убрать гирлянду, оставив разъем с выводами «» и «-». Заместо термодатчика установится термопара от контроллера.
  • Спаять сборку, беря во внимание, что нельзя использовать кислоту, только нейтральный флюс и незапятнанный припой. В период соединения нельзя разогревать крышки. Работать точечно.
  • Подключить балансировочные точки к контроллеру, согласно схеме. На плате разъемы предусмотрены.
  • Соединить сборку с выводами плюса и минуса.
  • Проверить работоспособность схемы. Если все работает, собранную АКБ, контроллер расположить в гнезде, закрепить при помощи герметика.

Если ЗУ не универсальное, будет нужно дополнительная переделка. Шуруповерты на 12 V с универсальным зарядным устройством собирают так же, но употребляется защитная схема подключения 3х18650 3,7 В на литиевые батареи. Точно так же переделывается отвертка с внедрением комплекта АКБ 18650 в количестве 2 частей.

Смысл и порядок переделки шуруповертов на литиевые аккумуляторы

Почему никель-кадмиевые батареи стремительно выходят из строя? В гирлянде поочередно соединенных банок любая особа. Хим процесс индивидуален, заряд в закрытых системах разный. При неисправности в одной банке, конструкция не дает необходимое напряжение. Система контроля и балансировка заряда в отдельных компонентах не предусмотрена.

  • Любая Ni-Cd банка дает 1,2 В, а li-ion 18650 – 3,6 В.
  • Емкость литиевой батарейки в 2 раза больше никель-кадмиевой, близкого размера.
  • Перегретая батарейка li-ion угрожает взрывом и возгоранием, потому установка контроля равномерности заряда в банках неотклонима. В никель-кадмиевых батарейках BMS не ставят – производитель не заинтересован.
  • У литиевых частей нет эффекта памяти, в отличие от Ni-Cd, заряжать их можно в хоть какое время и в течение часа.
  • Шуруповерт становиться существенно легче после переделки АКБ на li-ion, с внедрением банок 18650.

Есть только два препятствия для переделки шуруповерта под литиевые батареи – с ним нереально работать при минусе. Емкость банок падает, начиная с снижения уже от 10 0 С. Литиевые батареи дороги.

Зная, какое требуется входное напряжение на шуруповерт, переделка зарядного устройства делается, с учетом размещения банок литиевого АКБ и управляющих частей в заводском контейнере. Также можно поступить с фонариком, модернизировав гнездо под блок из частей 18650.

Допустим нужна переделка 12 В шуруповерта, использующего Ni-Cd банки на li-ion. Если использовать 3 банки, напряжения на выходе недостаточно: 3,6 х 3 = 10, 8 В. С 4-мя компонентами мощность аппарата будет выше: 3,6 х 4 = 14,4 В. При всем этом инструмент станет легче на 182 г, несколько возрастет его мощность, емкость – сплошные плюсы. Но при демонтаже нужно бросить клеммы и родной термодатчик.

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650

Каждый мастер встречается с неувязкой понижения работоспособности инструмента, либо полного отказа из-за АКБ. Производители употребляют в 12-ти, 14-ти, 18-ти вольтовых шуруповертах батареи из никель-кадмиевых батареек. Схема поочередной сборки нескольких частей делает необходимое напряжение. Замена никель-кадмиевых батареек на литийевые наращивает срок службы АКБ, облегчая конструкцию. Неотклонимая установка платы BMS добавляет надежность. Потому переделка шуруповерта на литиевые батареи, в главном, на форм-фактор 18650, оправдана.

Переделка шуруповерта «Interskol» на литиевые аккумуляторы 18650

В какой-то момент никель-кадмиевая сборка из 15 банок отказывает. Один- два элемента заленились, и получить напряжение на выходе уже нереально. Современные ДШ «Interskol» на литиевых аккумуляторах служат еще лучше. Переделка шуруповерта на литиевые батареи 18 вольт мастерами освоена.

READ  Транспортир для циркулярки своими руками

Нужно приобрести плату защиты на 5S, 3,7 В и 40-50 А. Будет нужно балансировочная плата и сами источники энергии – 5 аккумуляторов литиевых 18650, можно бросить с заводскими терморезисторами, удлинив провода. При монтаже сделать контактную площадку, воткнуть сборку, проверить работоспособность, закрепить. Особенности сборки советы мастера тщательно даны в видео. Тут полная информация о переделке 18-вольтного литиевого шуруповерта

Меры безопасности при работе с АКБ

При сборке батареи следует держать в голове, что токи при работе шуруповерта способны достигать 11-12 ампер, потому площадь пятна контакта соединительных шинок меж элементами должна быть наибольшей. Потому вариант соединения точечной сваркой, нередко предлагаемый в вебе, не самый наилучший. Лучше припаять шинки по всей площади контакта АКБ. При всем этом нужно осознавать, что элементы очень чувствительны к перегреву, потому паять нужно стремительно и уверенно, применяя кислотные флюсы – корпуса аккумуляторов делают не из меди либо латуни. Лучше использовать теплоотводы, в роли которых могут выступать пассатижи и т.п.

Нужно смотреть, чтоб брызги кислоты во время пайки не попадали на другие поверхности, так как это потом приведет к коррозии в этих местах. Места паек нужно кропотливо помыть.

Детали и инструменты для переделки

Для перевода имеющегося шуруповерта на литий нужно приобрести:

  • набор Li-Ion аккумуляторов;
  • плату контроллера заряда (BMS):
  • провода сечением более 2,5 кв.мм (лучше в силиконовой изоляции).
  • паяльничек мощностью более 40 ватт с комплектом расходников, включая кислотный флюс;
  • маленький слесарный инструмент (отвертки, скальпель и т.п.).

Сам процесс довольно творческий, находится в зависимости от имеющихся начальных критерий и конструкции шуруповерта, потому по ходу переделки, может быть, будет нужно еще что-то. К этому нужно быть готовым.

Перед переделкой электроинструмента для работы на батареях Li-Ion нужно учитывать будущие условия эксплуатации. Литий-ионные элементы неприменимы для работы в критериях низких температур.

Сколько и каких аккумуляторов приобретать

Почти всегда для переделки хоть какого шуруповерта на литиевые батареи употребляют элементы типоразмера 18650. Эта цифра значит линейные размеры:

  • длина 65 мм (по сути чуток больше);
  • поперечник 18 мм.

Эти батареи относятся к категории пальчиковых. имеют цилиндрическую форму с выводами положительного и отрицательного полюсов с обратных сторон. Напряжение 1-го элемента в стопроцентно заряженном состоянии составляет 3,6 вольт. Для каждого шуруповерта нужно набрать нужное напряжение. Его можно отыскать на корпусе старенького АКБ.

Напряжение штатной батареи, ВКоличество литий-ионных элементовИтоговое напряжение, В
10,8 3 10,8
12 3-4 10,8 либо 14,4
14 4 14,4
18 5 18

Выбор контроллера

При всех собственных плюсах, литий-ионные элементы чувствительны к:

  • глубочайшему уровню;
  • перезаряду;
  • лишнему зарядному току;
  • перегреву.

Держать под контролем без помощи других эти характеристики в течение нескольких часов, которые потребуются для пополнения энергии АКБ, трудно. Потому эти функции возлагаются на систему PCB (Power Control Board) либо СОФ (система обеспечения функционирования). Она представляет собой плату маленького размера, которую нередко встраивают в корпус АКБ (из-за этого длина элемента типоразмера 18650 несколько выше обещанных 65 мм). Эта система прекращает заряд при достижении подходящего напряжения и отключает АКБ при разряде до установленного уровня. Такие элементы имеют на корпусе маркировку Protected. Если маркировка отсутствует либо прямо обозначено Unprotected, означает батарея таковой системой не вооружена и держать под контролем характеристики заряда придется вручную либо возложить эту функцию на наружное устройство.

Не нужно путать PCB (СОФ) с системой BMS. Battery Management System либо PCM – Power Charge Module. Эта система создана для поэлементного контроля заряда аккумуляторов, включенных в батарею по поочередной схеме. Элементы, из которых составлена АКБ, имеют определенный разброс характеристик, потому вероятна ситуация, когда часть частей уже заряжена, а другую часть еще нужно заряжать. Разумеется, что этот режим неблагоприятен для аккумуляторов. Эту делему призвана решать BMS («балансир»). И в рассматриваемом случае без данной системы не обойтись.

Типовая схема включения BMS показана на рисунке. При достижении номинальных характеристик, элемент шунтируется внутренним ключом, другие батареи продолжают заряжаться.

У плат различных производителей маркировка может несколько отличаться (заместо «B-» встречается обозначение «0V», заместо порядкового номера батареи. суммарное напряжение в точке подключения). Приобрести готовое устройство можно в вебе на узнаваемых торговых площадках. Выбирать нужно по последующим характеристикам:

  • рабочий ток – более 30 А;
  • количество подключаемых частей должно соответствовать количеству аккумуляторов в батарее.

И, естественно, нужно соизмерять габариты платы с имеющимся установочным местом.

Процесс сборки батареи

Первым шагом нужно найти, уместятся ли новые элементы в старенькый корпус. Нужно учесть, что кроме аккумуляторов придется располагать также плату BMS (о ней ниже). Почти всегда места в древнем кейсе не хватит, и поначалу нужно попробовать удалить оттуда все избыточное (перегородки, лишние крепления и т.д.)

Другой вариант – «напечатать» новый корпус на 3D-принтере. Не у всех есть такая возможность, но если получится – элементы можно расположить хорошим образом.

Из какого материала изготовлены полосы – непонятно (производители убеждают, что из никеля), но паяются они просто. Это означает, что можно исключить кислотный флюс и воспользоваться обыденным составом на базе канифоли. Исключается дополнительный фактор коррозии.

Если есть желание, можно вклеить в корпус маленький цифровой вольтметр либо индикатор напряжения в виде световой полосы. Удобство использования малость повысится. Подключается такое устройство параллельно цепочке аккумуляторов через кнопку – чтоб не наращивать разряд батарей в паузах работы.

Последующим шагом нужно установить в корпус плату BMS и подключить ее согласно схеме.

К контактной группе плата подключается проводниками сечением более 2,5 кв.мм. Для этого комфортно использовать провода в мягенькой силиконовой изоляции – она не опасается перегрева (он может появиться при пайке либо во время работы).

На этом замена АКБ закончена, можно совсем собирать блок аккумуляторов, заряжать батарею и пробовать шуруповерт в работе.

Как перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы

Понятно, что ресурс механической части электроинструмента почти всегда намного выше ресурса аккумуляторов. Срок службы батарей завершается, а шуруповерт полностью может продолжать работать. Нужно только решить вопрос питания. В неких случаях приобрести новые батареи такого же типа тяжело, недешево либо даже нереально. Потому придется принять решение – переделывать электроинструмент для работы от сети, утратив при всем этом мобильность, либо приспособить для работы АКБ другого типа.

Если избран 2-ой вариант, то рациональнее всего использовать литий-ионные батареи – они владеют завышенной электронной емкостью на единицу геометрического объема, у их фактически отсутствует эффект памяти (хотя этому типу батарей присущи и определенные недочеты).

Сборка зарядного устройства

Зарядка литий-ионных аккумуляторов имеет свои особенности. Она делается в два шага:

  • на первой стадии пополнение энергии происходит неизменным током (напряжение для этого должно плавненько возрастать), этот шаг позволяет зарядить аккумулятор приблизительно до 80% номинальной емкости;
  • на втором шаге АКБ заряжается неизменным напряжением (ток при всем этом падает).

Также на графике показан подготовительный шаг зарядки малым током. Он нужен для глубоко разряженных частей. Разумеется, что для выполнения такового метода и полного использования ресурса АКБ нужно применить специфичное зарядное устройство. Несоблюдение метода приводит к неполному использованию емкости батареи и понижению ее ресурса. Устройство с такими функциями нужно приобрести готовым либо собрать без помощи других, если позволяет квалификация. Подобные ЗУ производятся на базе специализированных микросхем. Переделка готового зарядного устройства от других аккумуляторов сложна и нецелесообразна.

Не все дешевые зарядные устройства обеспечивают нужный метод заряда Li-Ion частей. Многие производители из Юго-Восточной Азии выпускают ЗУ, заряжающие элементы только стабилизированным током.

2-ой шаг заряжания неизменным напряжением не предусматривается. Контроль уровня зарядки сводится к измерению времени – через данный период источник тока отключается, а функции предохранения от лишнего заряда возлагаются на внутреннюю схему защиты АКБ (если она отсутствует, то на обладателя АКБ).

Советуем серию видеороликов «2-ая жизнь шуруповерта»

Поменять отслужившие собственный срок батареи шуруповерта на литиевые – разумный шаг. Выполнить его можно без помощи других, но нужно учитывать особенности эксплуатации АКБ такового типа. После ознакомления с материалами данного обзора принципных вопросов у юзера не остается.

Сборка АКБ

После проверки внутреннего сопротивления каждой ячейке разрешено приступать к сборке батареи. Собранные ячейки помещаются в пакет с учетом полярности. Потом подключаются балансиры и силовые провода, пакеты соединяются меж собой.

Существует 2 техники соединения батареи — пайкой и болтами. Припаять деталь, означает обеспечить надежность соединения, но если нет убежденности в собственных способностях, лучше выбрать другой вариант и избрать элементы, созданные для сборки болтами.

После стяжки все элементы помещаются в заблаговременно приготовленный бокс с отверстием для кабелей. Устанавливается плата BMS и балансиров. После вывода силовых проводов, отверстия герметизируются.

Основные моменты замены

Познание более ответственных моментов поможет избежать ошибок при переделывании частей питания:

  • Внедрение только высококачественных и уникальных компонент.
  • Замена на литиевые заменители делается способом расчета количества батареек.
  • Количество находится из рассчета 3,7 В на один элемент.
  • Размеры банок по сопоставлению с Ni-Cd отличаются, что просит дополнительной установки банок контроллера зарядки и разрядки.
  • Не стоит спешить утилизировать родной аккумулятор, методом диагностики устанавливается возможность его ремонта.

Батареи шуруповерта

Пайка проводов АКБ с модулем

Перед пайкой провода поверхность обрабатывается флюсом, концы провода зачищаются. Для соединения провода с контактной зоной блока употребляется традиционный 25 ватный паяльничек. Для припоя употребляется легкоплавкий состав. Окончательная плавка должна занимать менее 3 секунд.

READ  Как зарядить аккумулятор шуруповерта Makita

Переделка шуруповерта 12 / 14 вольт на литиевые аккумуляторы

Спустя некий срок эксплуатации батарея шуруповерта утомится и ее необходимо будет заменить. В этот момент понадобится аннотация как переработать шуруповерт на литий ионные аккумуляторы.

Замена аккумуляторов в шуруповерте на литиевые 18650 не требует от пользователя специфичных знаний, необходимо только лишь понимание основ ремонта, а также приобрести необходимые компоненты.

Важно! Литий-ионный блок обладает низким уровнем саморазряда, обладает большой плотностью энергии в расчете на массу и при этом радует своим ценником.

При подключении к плате аккумуляторов необходимо соблюдать четкую последовательность: 0 В затем 4,2 В, 8,4 В, 12,6 В, 16,8 В, в противном случае гаджет не будет работать. При этом важно обеспечить одинаковый уровень заряда.

Чтобы понять, как переделать шуруповерт 12 вольт на литий ионные аккумуляторы, необходимо определиться с типом пайки. Наиболее оптимальный вариант — точечная сварка, так как перегрев нежелателен. Тем не менее пайка также уместна. Во избежание лишних расходов, которые возникнут при неаккуратной работе, рекомендуется потренироваться на ненужных батареях.

Для того, чтобы посчитать, сколько аккумуляторов 18650 нужно для 12В шуруповерта, стоит прибегнуть к следующей схеме расчетов: 2-3 никель — 1 литиевый; 5-7 = 2; 8-10 =3; 11-13 = 4.

Пайка блоков питания

Существует несколько способов спаивания, наиболее распространенный — припаивание с металлической лентой, которую можно снять с банки. Места будущих контактах с двух сторон залудиваются прогретым паяльником с каплей припоя. Не доводя до сильного перегрева прикладывается лента.

Как переделать шуруповерт на литий ионные аккумуляторы

Шуруповерты, как и прочий строительный инвентарь, приобретается в расчете на хорошую продолжительность срока эксплуатации. Поэтому быстрое расходование заряда или медленный процесс подзарядки становятся настоящей проблемой. Когда штатный АКБ вышел из строя или функционирует откровенно плохо, пользоваться инструментом становится невозможно. Следует приобрести аккумулятор или сделать самостоятельно. В представленной статье дана подробная инструкция, как спаять аккумуляторы для шуруповерта своими руками.

Подготовительный этап

Спешка никогда не приведет к ожидаемому результату. Пошаговая инструкция по перемене элементов питания начинается с подготовительного этапа.

Перед началом работы необходимо определиться с числом используемых блоков в батарее, что существенно скажется на уровне итогового напряжения. Не менее важно правильно выбрать используемый литиевый компонент. Особого внимания заслуживает показатель разрядного тока и емкости. Не стоит забывать и о контроллере.

Характеристики детали сопоставляются с показателями номинального напряжения и тока разряда. Другими словами, чтобы собрать блоки питания 14В, потребуется контроллер с одинаковым уровнем напряжения.

Демонтаж корпуса аккумулятора

Каждый пользователь способен самостоятельно разобрать корпус, состоящий из соединенных винтами и клеем двух частей. Винты откручиваются, слой клея нарушается при помощи тонкого предмета, который пропихивается по всему периметру.

После ремонта винты устанавливаются на первоначальное место, а слой клея обновляется.

Особенности

Устройство литиевого аккумуляторного элемента питания не слишком отличается от конструкции аккумуляторов на базе иной химии. Но принципиальной особенностью является применение безводного электролита, что позволяет предотвратить выделение при работе свободного водорода. Это являлось существенным недостатком аккумуляторов предшествующих конструкций и приводило к высокой вероятности пожара.

Анод выполняется из пленки оксида кобальта, нанесенной на алюминиевую основу-токосъемник. Катодом служит сам электролит, содержащий соли лития в жидком виде. Электролитом пропитывается пористая масса из электропроводного химически нейтрального материала. Для него подходит рыхлый графит или кокс. Токосъем осуществляется с медной пластинки, наложенной на тыльную сторону катода.

Для нормальной работы аккумулятора пористый катод требуется достаточно плотно прижимать к аноду. Поэтому в конструкции литиевых элементов питания обязательно присутствует пружина, сжимающая «бутерброд» из анода, катода и отрицательного токосъемника. Попадание атмосферного воздуха может нарушить тщательно выверенный баланс химических процессов. А попадание влаги и вовсе грозит опасностью пожара и даже взрыва. Поэтому готовый аккумуляторный элемент обязательно тщательно герметизируется.

Аккумуляторная батарея плоской формы конструктивно проще. При прочих равных условиях плоский литиевый аккумулятор будет легче, гораздо компактнее и обеспечит значительный ток (то есть, большую мощность). Но проектировать устройство с литиевыми аккумуляторами плоской формы приходится в комплексе, а, значит, батарея будет иметь узкое, специализированное применение. Такие аккумуляторы дороже своих собратьев.

Чтобы рынок сбыта был шире, производители выпускают аккумуляторные элементы универсальной формы и стандартных размеров.

Среди литиевых батарей сегодня фактически доминирует вариант 18650. Такие аккумуляторы имеют вид, похожий на привычные в быту цилиндрические пальчиковые батарейки. Но стандарт 18650 специально предусматривает несколько большие габариты. Это помогает избежать путаницы и не позволяет ошибочно вставить такой блок питания на место обычной солевой батарейки. А ведь это было бы очень опасно, так как литиевый аккумулятор имеет в два с половиной раза большее стандартное напряжение (3.6 вольта против 1.5 вольт для солевого элемента питания).

Для электрического шуруповерта литиевые элементы последовательно собирают в батарею. Это позволяет увеличить напряжение, подаваемое на двигатель, что обеспечивает необходимые для инструмента мощность и крутящий момент.

Аккумуляторная батарея обязательно содержит в своей конструкции датчики температуры и специализированное электронное устройство – контроллер.

  • следит за равномерностью заряда отдельных элементов;
  • контролирует ток заряда;
  • не допускает чрезмерного разряда элементов;
  • предотвращает перегрев батареи.

Аккумуляторы описанного типа называются ионными. Существуют также литий-полимерные элементы, это модификация литий-ионных. Их конструкция принципиально отличается лишь материалом и конструктивным оформлением электролита.

Отличие от никель-кадмиевых аккумуляторных батарей

Исторически первыми по-настоящему массовыми аккумуляторными батареями для ручного электроинструмента были батареи никель-кадмиевые. При невысокой цене они вполне допускают относительно большие нагрузки и обладают удовлетворительной электрической емкостью при разумных габаритах и массе. Аккумуляторы этого типа до сих пор широко распространены, особенно в недорогом секторе ручных электроприборов.

Главное отличие литиевых аккумуляторов от никель-кадмиевых аккумуляторных батарей – малая масса при высокой электрической емкости и очень хорошей нагрузочной способности.

Переделка 18 ти вольтового шуруповерта на Li Ion

Кроме того, очень важным отличием литиевых элементов питания является существенно меньшее время зарядки. Такую батарею можно зарядить за пару часов. А вот полный цикл заряда никель-кадмиевых аккумуляторов занимает не менее двенадцати часов.

С этим связана еще одна особенность: в то время как литиевые батареи совершенно спокойно переносят как хранение, так и эксплуатацию в не полностью заряженном состоянии, никель-кадмиевые обладают крайне неприятным «эффектом памяти». На практике это означает, что для продления срока службы, а также, чтобы не допустить быструю потерю емкости, никель-кадмиевые аккумуляторы желательно использовать до полного разряда. После чего обязательно заряжать до полной емкости, что занимает значительное время.

Переделка шуруповерта 18V на литий (Li-ion)

Литиевые аккумуляторные батареи лишены этого недостатка.

Как переделать и собрать?

Зачастую у мастера уже есть старый аккумуляторный шуруповерт, который его полностью устраивает. Но аппарат оснащен устаревшими никель-кадмиевыми аккумуляторами. Так как аккумуляторную батарею все равно придется менять, возникает желание заменить старый аккумулятор на что-то более новое. Это не только обеспечит более комфортную работу, но и избавит от необходимости искать на рынке аккумуляторы устаревшей модели.

Самое простое, что приходит на ум, это собрать в корпусе старой батареи блок питания из электронного трансформатора. Теперь можно будет пользоваться шуруповертом, подключив его к бытовой электросети.

Модели напряжением 14.4 вольта можно подключать к автомобильным аккумуляторам. Собрав из корпуса старой батареи переходник-удлинитель с клеммами или штекером прикуривателя, получаешь незаменимый прибор для гаража или работы «в поле».

К сожалению, при превращении старой аккумуляторной батареи в проводной адаптер, теряется главное преимущество аккумуляторного шуруповерта – мобильность.

Если мы переделываем старую аккумуляторную батарею на литий, можно принять во внимание то, что на рынке чрезвычайно широко распространены литиевые элементы стандарта 18650. Таким образом, мы сможем сделать аккумуляторы для шуруповерта на основе легкодоступных деталей. Более того, распространенность стандарта 18650 позволяет выбирать аккумуляторы любого производителя.

Вскрыть корпус старой аккумуляторной батареи и извлечь из него прежнюю начинку труда не составит. Важно не забыть пометить на корпусе контакт, к которому ранее подсоединялся «плюс» старой аккумуляторной сборки.

В зависимости от напряжения, на которое был рассчитан старый аккумулятор, надо подобрать количество литиевых элементов, соединяемых последовательно. Стандартное напряжение литиевого элемента ровно втрое больше, чем у никелевого (3.6 В вместо 1.2 В). Таким образом, каждый «литий» заменяет три последовательно соединенных «никеля».

Предусмотрев конструкцию батареи, в которой один за другим соединяются по три литиевых элемента, можно получить батарею на напряжение 10.8 вольт. Среди никелевых батарей такие встречаются, но нечасто. При соединении в гирлянду четырех литиевых элементов получаем уже 14.4 вольта. Это позволит заменить никелевую батарею как на 12 вольт, так и на 14.4 вольта – это очень распространенные стандарты никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов. Все зависит от конкретной модели шуруповерта.

После того как удалось определиться с количеством последовательных ступеней, наверняка выяснится, что в старом корпусе все еще остается свободное место. Это позволит соединить в каждой ступени по два элемента параллельно, что удвоит емкость батареи. Для соединения литиевых аккумуляторов между собой на производствах применяют никелевую ленту. Отрезки ленты соединяются между собой и с литиевыми элементами контактной сваркой. Но в быту вполне допустима пайка.

Паять литиевые элементы нужно с особой аккуратностью. Место соединения предварительно следует тщательно очистить и нанести хороший флюс. Лужение производится очень быстро, хорошо разогретым паяльником достаточно большой мощности.

Сама пайка производится быстрым и уверенным прогревом места присоединения провода к литиевому элементу. Чтобы избежать опасного перегрева элемента, длительность пайки не должна превышать трех-пяти секунд.

READ  Чем можно зарядить аккумулятор шуруповерта

Конструируя самодельную литиевую батарею, следует учесть, что ее зарядка осуществляется особым образом. Обязательно придется предусмотреть в конструкции аккумуляторной батареи электронную схему контроля и балансировки заряда. Кроме того, такая схема должна предотвращать возможный перегрев батареи и чрезмерный ее разряд. Без такого устройства литиевая батарея попросту взрывоопасна.

Хорошо, что сейчас в продаже есть готовые электронные модули контроля и балансировки по довольно низким ценам. Достаточно выбрать решение, подходящее в конкретном случае. В основном такие контроллеры различаются между собой количеством последовательно соединенных «ступеней», напряжение между которыми подлежит уравниванию (балансировке). Кроме того, они отличаются допустимым током нагрузки и способом контроля температуры.

В любом случае, заряжать самодельную литиевую батарею с помощью старого зарядного устройства для никелевых батарей теперь нельзя. У них принципиально разные алгоритмы зарядки и контрольные напряжения. Понадобится специализированное зарядное устройство.

Как правильно заряжать?

Литиевые аккумуляторы довольно привередливы к характеристикам зарядного устройства. Такие батареи можно довольно быстро зарядить значительным током, но чрезмерное превышение тока зарядки приводит к сильному разогреву и опасности пожара.

Чтобы зарядить литиевую батарею требуется обязательно использовать специальное зарядное устройство с электронным управлением тока заряда и контролем температуры.

Также нужно учитывать, что при последовательном соединении элементов в батарее литиевые источники очень склонны к неравномерному заряду отдельных элементов. Это приводит к тому, что зарядить батарею до полной емкости не удается, а элемент, регулярно работающий в режиме недозаряда, попросту быстрее изнашивается. Поэтому зарядные устройства обычно строятся по схеме «балансировщик заряда».

К счастью, все современные литиевые батареи заводского производства (кроме откровенных подделок) имеют встроенные цепи защиты и балансировки. Тем не менее, зарядное устройство для таких батарей должно быть специализированным.

Как выбрать?

Когда речь идет о выборе аккумулятора для шуруповерта, задача сводится к подбору самого электрического прибора, в комплекте с которым окажется батарея конкретной модели.

Рейтинг недорогих аккумуляторных шуруповертов этого сезона выглядит так:

  • Makita HP331DZ, 10.8 вольт, 1,5 Ач, литий;
  • Bosch PSR 1080 LI, 10.8 вольт, 1.5 Ач, литий;
  • Bort BAB-12-P, 12 вольт, 1.3 Ач, никель;

Лучшими среди профессиональных моделей являются такие:

  • Makita DHP481RTE, 18 вольт, 5 Ач, литий;
  • Hitachi DS14DSAL, 14.4 вольта, 1,5 Ач, литий;
  • Metabo BS 18 LTX Impuls 201, 18 вольт, 4 Ач, литий;
  • Bosch GSR 18 V-EC 2016, 18 вольт, 4 Ач, литий;
  • DeWALT DCD780M2, 18 вольт 1.5 Ач, литий.

Лучшие по надежности аккумуляторные шуруповерты:

  • Bosch GSR 1440, 14.4 вольта, 1,5 Ач, литий;
  • Hitachi DS18DFL, 18 вольт, 1,5 Ач, литий;
  • DeWALT DCD790D2, 18 вольт, 2 Ач, литий.

Можно заметить, что лучшие шуруповерты полупрофессионального и профессионального сегментов имеют аккумуляторные батареи на напряжение 18 вольт.

Это напряжение считается отраслевым профессиональным стандартом для литиевых аккумуляторных батарей. Так как профессиональный инструмент рассчитан на долгую активную работу, а также подразумевает дополнительный уровень комфорта, значительная часть выпускаемых аккумуляторов для шуруповерта напряжением 18 вольт между собой полностью совместимы, и порой даже взаимозаменяемы между инструментами различных производителей.

Кроме того, широко распространены стандарты 10.8 вольт и 14.4 вольта. Первый вариант встречается только среди самых недорогих моделей. Второй традиционно является «середнячком» и может встречаться как среди профессиональных моделей шуруповертов, так и в моделях среднего (промежуточного) класса.

А вот обозначения 220 вольт в характеристиках лучших моделей нельзя увидеть, поскольку это говорит о том, что шуруповерт проводом соединен с розеткой бытовой электросети.

Особенности, преимущества и недостатки литиевых аккумуляторов для шуруповерта

Если ручной электроинструмент с питанием от бытовой электросети привязан к розетке проводом, ограничивая движения человека, держащего прибор в руках, то аккумуляторные собратья агрегатов «на привязи» обеспечивают куда большую свободу действий в работе. Наличие аккумулятора весьма важно, когда речь идет об использовании шуруповертов.

В зависимости от типа применяемой аккумуляторной батареи, их можно условно разделить на две группы – с аккумуляторами никелевыми и литиевыми, причем особенности последних делают этот электроинструмент наиболее интересным для пользователя.

Преимущества и недостатки

Есть у литиевых аккумуляторов и некоторые специфические недостатки.

  • Самым заметным является существенное падение практической емкости при работе на морозе. При отрицательных температурах инструмент, оснащенный литиевыми батареями, время от времени приходится отогревать, при этом электрическая емкость полностью восстанавливается.
  • Вторым заметным недостатком является не слишком большой срок службы. Несмотря на заверения производителей, лучшие образцы при самой аккуратной эксплуатации выдерживают не более трех-пяти лет. Уже через год после покупки литиевый аккумулятор любой распространенной марки при самом аккуратном использовании может потерять до трети емкости. Через два года от исходной емкости останется едва ли половина. Средний срок нормальной эксплуатации – два-три года.
  • И еще один заметный недостаток: цена литиевых батарей намного выше, чем стоимость все еще широко применяемых в ручном электроинструменте батарей никель-кадмиевого типа.

Для просмотра онлайн кликните на видео ⤵

Рабочий ток

В характеристиках аккумулятора обычно указывают номинальный и максимальный (пиковый) ток разряда. При номинальном токе он способен работать продолжительное время, а при пиковом – несколько секунд. Поэтому для такой мощной нагрузки как шуруповерт необходимо обращать внимание на этот показатель и выбирать высокотоковые модели аккумуляторов.

На холостом ходу 12 вольтовый шуруповерт средней мощности потребляет ток 1-2 А, а при максимальной нагрузке (особенно в заторможенном состоянии) ток может достигать 30 А. Поэтому, если предполагается использовать например, аккумулятор GTF HG2 18650 3000 мАч с номинальным и пиковым токами соответственно 10А и 25А, то необходимо делать сборку минимум 3S2P, чтобы не перегружать аккумуляторы. При параллельном соединении двух аккумуляторов допустимые токи удваиваются, при соединении трех – утраиваются и т.д.

Выбор типа химии литиевых аккумуляторов

В первую очередь нужно определиться с выбором типа химии литиевых аккумуляторов. Здесь два варианта – либо литий железо фосфатные (LiFePO4), либо литий ионные (Li-ion). Но в любом случае при работе на такую мощную нагрузку нужно учитывать что аккумулятор должен быть способен отдавать необходимый ток без вреда для своего самочувствия! Разберем кратко особенности этих типов аккумуляторов.

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы

Возможна ли переделка шуруповерта или другого электроинструмента на литиевые аккумуляторы и как это сделать правильно. В этой статье мы попытались разъяснить некоторые моменты для начинающих самодельщиков и подобрали бюджетные комплектующие неплохого качества.

Габариты и вес

При одинаковой емкости, LiFePO4 аккумуляторы практически в полтора раза тяжелее и больше по обьему чем Li-ion.

Немного о преимуществах лития перед привычными никель-металл-гидридными и никель-кадмиевыми АКБ.

Правила использования никель-кадмия и никель-металл-гидрида обязывают перед зарядом разряжать аккумулятор полностью, иначе его емкость стремительно падает. Не соблюдая эти правила, аккумулятор долго служить не сможет. А полный заряд у них длится около 10 часов, что весьма не быстро.

Литиевые аккумуляторы лишены этого недостатка. Их можно заряжать с любого уровня. И заряд возможен в разы быстрее. Полный цикл заряда от 0 до 100% при использовании правильного зарядного устройства может занимать около полутора часов. А для аккумуляторов с возможностью быстрого заряда – менее часа.

При одинаковом с NiCd или Ni MH обьеме и массе литиевый аккумулятор будет в разы более ёмким, а значит его будет хватать на больший обьем работы. К тому же литиевые аккумуляторы имеют низкий саморазряд, долговечнее и легче никель-кадмиевых и никель-металл-гидридных АКБ.

Подобным образом возможно переделать не только шуруповерт, но и другие аккумуляторные гаджеты и устройства с питанием от батареек.

Рабочая температура

Если предполагается пользоваться шуруповертом при минусовых температурах, то лучше выбрать литий железо фосфатные (LiFePO4) аккумуляторы. Диапазон температур при котором можно их разряжать.20

65 °С. У Li-ion емкость на морозе падает быстрее. Если работа в основном планируется при плюсовых температурах, то подойдут и те и другие. Но оба типа аккумуляторов (за исключением некоторых моделей LiFePO4) нельзя заряжать при отрицательной температуре. А верхний предел температуры при заряде у тех и других около 60°С.

Долговечность

Количество полных циклов заряд/разряд у LiFePO4 аккумуляторов более 1000, у Li-ion менее 500. Но! Если не до 0% разряжать и не до 100% заряжать, то количество циклов существенно возрастает. Хранение любые литиевые аккумуляторы лучше всего переносят наполовину заряженные при температуре 0 10°C. Подробнее о хранении можно почитать в этой статье.

Рабочее напряжение

Одна ячейка Li-ion аккумулятора при 100% заряде имеет напряжение 4,2 В, при полном разряде около 3 – 2,5 В. Среднее рабочее напряжение 3,7 В.

Одна ячейка LiFePO4 аккумулятора при 100% заряде имеет напряжение 3,6 В, при полном разряде около 2 В. Среднее рабочее напряжение 3,2 В.

Исходя из этого считаем количество последовательно соединенных ячеек для получения необходимого напряжения на выходе АКБ. Это принято обозначать числом последовательных ячеек символ S (serial – последовательный). Напряжение при таком соединении суммируется.

Li-ion: 1S-4,2 В, 2S-8,4 В, 3S-12,6 В, 4S-16,8 В, 5S-21 В…

LiFePO4: 1S-3,6 В, 2S-7,2 В, 3S-10,8 В, 4S-14,4 В, 5S-18 В…

То есть к примеру, для 12 вольтового шуруповерта нужна АКБ Li-ion 3S, либо LiFePO4 4S.