Li ion аккумулятор для шуруповерта

Аккумуляторный шуруповерт – это достаточно удобный и востребованный инструмент. Независимость от электросети делает это устройство мобильным и позволяет проводить работы в труднодоступных местах. Но несмотря на все плюсы, аккумуляторная батарея (АКБ) является слабым звеном в шуруповерте. Поэтому, выбирая электроинструмент, сначала нужно понять, какие существуют виды аккумуляторов, в чем их различие, плюсы и минусы разных типов АКБ.

Разновидности аккумуляторов для шуруповерта

На рынке электроинструмента представлено 3 вида аккумуляторных батарей:

  • (NiCd) никель-кадмиевые;
  • (NiMH) никель-металл-гидридные;
  • (Li-Ion) литий-ионные.

Шуруповерт в кейсе

Никель-кадмиевые АКБ

Этот тип аккумуляторов является самым распространенным, хотя им уже более 100 лет. NiCd батареи обладают хорошей емкостью и невысокой стоимостью.

Никель-кадмиевые АКБ имеют следующие плюсы.


  1. Долговечность. При правильной эксплуатации АКБ может прослужить 8-10 лет.
  2. Возможность работы при низких температурах. Заряд батареи практически не снижается, что позволяет использовать инструмент в зимнее время на открытом воздухе.
  3. Высокая степень надежности и неприхотливость к условиям работы.
  4. Батарея выдерживает тысячу циклов зарядки-разрядки.
  5. Аккумулятор может храниться в течение длительного времени в разряженном состоянии.

Поскольку NiCd батареи не “боятся” полного разряда, работать инструментом можно до полной его остановки, то есть до глубокого разряда АКБ. Только после этого можно поставить ее на заряд, не опасаясь, что емкость аккумулятора снизится.

Однако никель-кадмиевые аккумуляторы не лишены недостатков. Токсичность внутреннего наполнения батарейки вызывает проблемы при утилизации.

В некоторых странах Европы эксплуатация никель-кадмиевых аккумуляторов запрещена в целях сохранения экологии.

Аккумуляторы такого типа довольно тяжелые, если сравнивать с другими видами АКБ. Кроме того, они обладают “эффектом памяти”. Такое явление возникает в никель-кадмиевом аккумуляторе, когда ему не дают полностью разрядиться. Если вы включите такую АКБ на подзарядку, то она “запомнит” данное значение и при дальнейшей работе разрядится именно до этой отметки. Таким образом потеряется значительная часть емкости аккумулятора. На рисунке ниже наглядно продемонстрировано, как появляется “эффект памяти”.


Никель-кадмиевая АКБ

Никель-металл-гидридные аккумуляторы

NiMH аккумуляторы были разработаны, чтобы убрать недостатки никель-кадмиевых АКБ.           Положительные характеристики никель-мелалл-гидридных батарей следующие:

  • имеют меньшие габариты и массу;
  • обладают низкой токсичностью;
  • “эффект памяти” слабо выражен;
  • имеют высокие емкостные характеристики;
  • устойчивы к повреждениям механического характера;
  • увеличилось количество циклов зарядки-разрядки (до 1500).

Однако NiMH батареи имеют и свои недостатки:

  • их запрещено использовать при отрицательных температурах окружающей среды;
  • АКБ имеет свойство быстро разряжаться;
  • меньший срок службы аккумулятора, если сравнивать с никель-кадмиевыми АКБ;
  • высокая стоимость;
  • требуется много времени для зарядки;
  • АКБ не “переносит” глубокую разрядку.

Таким образом, хотя NiMH батареи и создавались, чтобы составить конкуренцию никель-кадмиевым АКБ, они значительно уступают по эксплуатационным характеристикам последним.

Литий-ионные батареи

Li-Ion аккумуляторы заметно выигрывают большинство позиций у других типов АКБ. К плюсам литий-ионных АКБ можно отнести следующее:


  • практически полное отсутствие “эффекта памяти”;
  • подзаряжать литий-ионный аккумулятор можно на любой стадии разрядки, без опасения потери емкости;
  • нет потери мощности при низком заряде АКБ;
  • эффективный срок эксплуатации равен 5-8 годам;
  • низкий саморазряд;
  • требуется мало времени на зарядку;
  • отсутствуют токсичные элементы;
  • большая мощность при небольших габаритах.

Литий-ионная АКБ

Минусы литий-ионных АКБ:

  • чувствительность к ударам (могут взрываться при сильных ударах);
  • батарея не переносит полного разряда и перезаряда — от этого АКБ выходит из строя;
  • при низких температурах быстро разряжается;
  • высокая цена;
  • срок службы ниже, чем у никель-кадмиевых АКБ.

Однозначно сказать, какой аккумулятор лучше, затруднительно. Главным образом, вы должны определиться, для каких целей вы собираетесь приобретать шуруповерт. Если для домашнего использования, которое подразумевает нечастое включение с длительными перерывами в работе, то нужно выбирать инструмент с никель-кадмиевой АКБ.

Объяснить это можно тем, что при длительном хранении без подзарядки NiCd батарея не теряет свои свойства, при условии, что она была разряжена полностью.


Литий-ионные аккумуляторы – это выбор профессионалов. Они рассчитаны на постоянную, длительную и непрерывную работу. Также для профессионального инструмента важно время перезарядки АКБ. Но стоит запомнить одно правило: литиевый аккумулятор нельзя доводить до полного разряда.

Чем можно заменить “родной” аккумулятор в шуруповерте

Если в вашем шуруповерте аккумуляторы выработали свой ресурс, то их можно легко заменить. Существует такое понятие, как взаимозаменяемость аккумуляторов. Например, под брендом PowerPlant выпускаются АКБ, имеющие совместимость с большинством популярных марок электроинструмента. Стоят они намного дешевле “родных” батарей и вполне работоспособны.

Но если такой вариант вас не устраивает, то сами элементы питания в блоке можно заменить на новые. Для этого придется разобрать аккумуляторный блок и извлечь входящие в его состав элементы.

Замена элементов питания на аналогичные

На некоторых блоках можно увидеть крепежные винты, которые нужно выкрутить. Но на большинстве аккумуляторных блоков саморезов нет, поскольку корпус склеен. Чтобы открыть такой блок, потребуется аккуратно вставить отвертку в место склейки (на фото показано стрелкой) и слегка нажать, чтобы стенки корпуса отсоединились. Такие же действия нужно проделать по всему периметру.


Фото аккумулятора

После открытия блока вы увидите находящиеся в нем элементы питания.

Разобранный уккумулятор

Далее, следует посмотреть на маркировку, нанесенную на элементах, записать ее и выбрать такие же в интернет-магазине. Когда новые элементы питания будут у вас в наличии, их нужно спаять и установить обратно в корпус. Чтобы спаять батареи, понадобится паяльник и флюс (спиртовой на канифоли или паяльная кислота), а также олово. Нужно учесть несколько нюансов во время пайки.

  1. Паять нужно быстро, не допуская, чтобы аккумуляторная батарея нагревалась, так как она может прийти в негодность.
  2. Для соединений нужно использовать “родные” пластины, отпаяв их от старых элементов питания (они имеют нужное сечение и сопротивление).
  3. Важно правильно соединить плюс с минусом батареи. Соединять элементы нужно последовательно: минус предыдущей батарейки должен быть соединен с плюсом новой, а минус новой батареи – с плюсовым контактом следующего аккумулятора.

После соединения всех элементов нужно выровнять потенциалы на всех батареях, поскольку они отличаются. Проведите один цикл зарядки-разрядки: подключите зарядник к АКБ на ночь, после чего дайте ей остыть в течение суток и измерьте выходное напряжение по очереди на всех элементах. Если все прошло хорошо, то на всех батарейках показатель будет одинаковым — в пределах 1,3 В.


Теперь АКБ нужно разрядить, вставив ее в шуруповерт и нагружая последний по максимуму. Главное, не перегреть двигатель инструмента. Давайте ему небольшой отдых. Доведите аккумулятор до полной разрядки. Следует повторить эту процедуру еще 2 раза (полный заряд и полный разряд).

Замена на литиевые аккумуляторы

Заменить NiCd элементы на Li-Ion также не составит особого труда. Из школьного курса известно, что если батареи соединить последовательно, то их номиналы напряжения будут суммироваться. К примеру, ваш шуруповерт работает от АКБ с напряжением 14,4 В, значит, его можно заменить четырьмя пальчиковыми аккумуляторами по 3,3 В. Этого напряжения будет достаточно, потому что литиевые АКБ не слишком “проседают” при запуске аппарата.

Литиевый аккумулятор

Рекомендуется покупать аккумуляторы известных производителей, например, Sistem A123. Батарея LiFePO4 данной фирмы имеет емкость 2400 мАч, достаточную для нормального функционирования шуруповерта. Если покупать элементы питания через интернет, то они обойдутся вам дешевле — в районе 900 рублей за 3 штуки.

При покупке элементов питания обратите внимание, есть ли на их контактах медные полоски. Если они есть, то процесс пайки намного облегчается.


Также потребуется приобрести вместо спиртового флюса паяльную кислоту. В таком случае перегрев элементов питания будет сведен к минимуму. Паяльник должен иметь мощность в пределах 65 Вт.

Узнать подробнее, как происходит замена аккумуляторов на литиевые элементы питания, можно, посмотрев это видео.

Зарядное устройство для АКБ шуруповерта своими руками

Если ваша зарядка для шуруповерта вышла из строя, или вы переделали аккумулятор инструмента, заменив NiCd батареи на Li-Ion элементы, то вам потребуется обзавестись новым зарядным устройством. Ниже предоставлена схема зарядного устройства, способного обеспечить зарядный ток, подходящий для любого типа АКБ.

Схема зарядного устройства

Данное зарядное устройство является генератором тока, в основе которого находится транзистор VT2. Последний получает питание от выпрямительного моста. Мост, в свою очередь, подключен к понижающему трансформатору, имеющему необходимое выходное напряжение. У данного трансформатора должна быть хорошая мощность, чтобы он мог работать длительное время без перегрева, обеспечивая необходимый ток. В противном случае трансформатор может перегореть. Напряжение, выдаваемое трансформатором, не должно быть выше 27 В.


Ток заряда регулируется резистором R1 (аккумулятор для шуруповерта должен быть подключенным). Он должен оставаться постоянным на протяжении всего процесса зарядки. Резистор R3 предназначен для ограничения максимального тока. Светодиод VD6 будет гореть до тех пор, пока идет заряд. Когда процесс зарядки будет подходить к концу, свечение светодиода начнет уменьшаться, и он погаснет.

Для литий-ионных аккумуляторов важен контроль температуры и точных значений напряжения.

Все элементы электронной схемы устанавливаются на печатную плату из текстолита, покрытого слоем медной фольги. Диоды, указанные в схеме, можно заменить диодами, извлеченными из старой радиоаппаратуры, КД202 или Д242. Детали на плате нужно разместить таким образом, чтобы не было пересечений. Высокая плотность размещения деталей не нужна. Если вы между ними оставите по 3-5 мм, то и паять будет легче. Обязательно установите транзистор на радиатор с площадью не менее 20-50 см2.

Исходя из размеров платы, потребуется изготовить корпус (можно из пластика), используя клеевой пистолет. В таблице ниже дан весь перечень необходимых радиодеталей.

Таблица

Если вы соберете зарядное устройство, придерживаясь данной схемы, то получите надежную, простую и недорогую зарядку для вашего шуруповерта.


tehnika.expert

Аккумуляторный инструмент мобильнее и удобнее в использовании по сравнению со своими сетевыми собратьями. Но не надо забывать и о существенном недостатке аккумуляторного инструмента, это как вы сами понимаете недолговечность батарей питания. Покупать отдельно новые аккумуляторы сопоставимо по цене с приобретением нового инструмента.

После четырех лет службы мой первый шуруповерт, а точнее батареи стали терять емкость. Для начала я из двух батарей собрал одну выбрав рабочие «банки», но и этой модернизации хватило ненадолго. Переделывал свой шуруповерт на сетевой — оказалось очень неудобно. Пришлось, купить такой же, но новый 12 вольтовый «Интерскол ДА-12ЭР». Батареи в новом шуруповерте прослужили еще меньше. В итоге два исправных шуруповерта и не одной рабочей батареи.

На просторах интернета много пишут, как решить данную проблему. Предлагается переделать отслужившие свой срок Ni-Cd батареи на Li-ion аккумуляторы типоразмера 18650. На первый взгляд ничего сложного в этом нет. Удаляешь из корпуса старые Ni-Cd батареи и устанавливаешь новые Li-ion. Но оказалось не все так просто. Ниже описано, на что следует обратить внимание при модернизации аккумуляторного инструмента.


Начну с литий ионных аккумуляторов 18650. Приобретались на AliExpress.

Номинальное напряжение элементов 18650 — 3,7 В. По заявлению продавца емкость 2600мАч, маркировка ICR18650 26F, габариты 18 на 65 мм.

Преимущества Li-ion батарей перед Ni-Cd — меньшие габариты и вес, при большей емкости, а так же отсутствие так называемого «эффекта памяти». Но у литий ионных батарей есть серьезные недостатки, а именно:

1. Отрицательные температуры резко снижают емкость, что не скажешь про никель кадмиевые батареи. Отсюда вывод – если инструмент часто используется при отрицательных температурах, то замена на Li-ion не решит проблему.

2. Разряд ниже 2,9 — 2,5В и перезаряд выше 4,2В может быть критичным, возможен полный выход из строя. Следовательно, нужна BMS плата для контроля заряда и разряда, если ее не установить, то новые элементы питания быстро выйдут из строя.

В интернете в основном описывают, как переделать 14 вольтовый шуруповерт – он идеально подходит для модернизации. При последовательном соединении четырех элементов 18650 и номинальном напряжении 3,7В. получаем 14,8В. – как раз, что надо, даже при полной зарядке плюс еще 2В это не страшно для электродвигателя. А как быть с 12В инструментом. Возможны два варианта, установить 3 или 4 элемента 18650, если три то вроде бы маловато, особенно при частичном разряде, а если четыре – многовато. Я выбрал четыре и на мой взгляд сделал правильный выбор.

Это так называемая плата контроля заряда, разряда батареи, конкретно в моем случае CF-4S30A-A. Как видно из маркировки рассчитана она для батареи из четырех «банок» 18650 и ток разряда до 30А. Еще в нее встроен так называемый «балансир», который контролирует заряд каждого элемента отдельно и исключает неравномерную зарядку. Для правильной работы платы аккумуляторы для сборки берутся одной емкости и желательно из одной партии.

Вообще в продаже есть великое множество BMS плат с разными характеристиками. На ток ниже 30А брать не советую – плата постоянно будет уходить в защиту и для восстановления работы на некоторые платы нужно кратковременно подать зарядный ток, а для этого нужно вынуть аккумулятор и подключить к зарядному устройству. На плате, которую мы рассматриваем, такого недостатка нет, просто отпускаешь курок шуруповерта и при отсутствии токов короткого замыкания плата включится сама.

Для зарядки переделанного аккумулятора прекрасно подошло родное универсальное зарядное устройство. В последние годы «Интерскол» стал комплектовать свой инструмент универсальными ЗУ.

На фото видно, до какого напряжения BMS плата заряжает мою батарею совместно со штатным зарядным устройством. Напряжение на аккумуляторе после зарядки 14,95В немного выше нужного для 12 вольтового шуруповерта, но это скорее даже лучше. Мой старый шуруповерт стал резвее и мощнее, а опасения что он перегорит, после четырех месяцев использования постепенно развеялись. Вот вроде бы и все основные нюансы, можно приступать к переделке.

Разбираем старую батарею.

Выпаиваем старые банки и оставляем клеммы вместе с термодатчиком. Если удалить и датчик, то при использовании штатного ЗУ оно не включится.

Согласно схеме на фото, спаиваем 18650 элементы в одну батарею. Перемычки между «банками» должны быть выполнены толстым проводом минимум 2,5кв. мм, так как токи при работе шуруповерта большие, а при маленьком сечении резко упадет мощность инструмента. В сети пишут, что паять Li-ion аккумуляторы нельзя так как они боятся перегрева, и рекомендуют соединять при помощи точечной сварки. Паять можно только нужен паяльник по мощней не менее 60 ватт. Самое главное паять надо быстро, чтоб не перегреть сам элемент.

Должно получиться примерно так, чтобы вошло в корпус аккумулятора.

От платы до клеммы провода должны быть гибкие, как можно короче и сечение минимум 2,5 кв. мм.

Всю схему аккуратно помещаем в корпус и фиксируем любым уплотнителем, для предотвращения повреждения деталей.

Для фиксации клеммы просто поместил ее на место и расклинил деревянными клиньями. Осталось только собрать корпус.

Вес стандартного Ni-Cd аккумулятора как видно 558 грамм.

Вес переделанного аккумулятора 376 грамм, следовательно, инструмент стал легче на 182 грамма. В заключении хочу сказать, что данная переделка того стоит. Шуруповерт стал мощнее и заряда хватает намного дольше, чем с родным аккумулятором. Переделывайте, не пожалеете!

usamodelkina.ru

Реанимируем аккумулятор DCB 145

Литиевые аккумуляторы находят всё большее применение в быту. В настоящее время они всё чаще встречаются в качестве сменных аккумуляторов для шуруповёртов и другого электроинструмента. Несмотря на свои достоинства, литиевые аккумуляторы также не лишены недостатков.

Так, после 1,5 года эксплуатации аккумуляторы от шуруповёрта DeWalt стали быстро разряжаться, работать стало невозможно. Аккумуляторы заряжались максимум до 14,4 вольт, хотя для этого использовалось штатное зарядное устройство DCB-107. Кроме этого, зарядка происходила очень быстро, вместо положенных 60 минут, от силы минут 15.

Прежде чем рассказывать о том, как удалось решить данную проблему, мне бы хотелось познакомить читателя с устройством литиевого аккумулятора от шуруповёрта.

Вот так выглядит штатный аккумулятор DeWalt DCB-145.

Аккумуляторная батарея DCB145 от шуруповёрта DeWALT

АКБ DeWalt DCB-145

Чтобы вскрыть такой аккумулятор потребуется шестигранная отвёртка типа TORX. Аккумуляторная батарея состоит из 4 литиевых (Li-ion) "банок" SAMSUNG SDI INR18650-13B ёмкостью 1300 mA/h каждая. Все четыре "банки" установлены в пластиковый бокс и соединены последовательно при помощи токоведущих пластин. Пластины приварены к контактам аккумуляторов точечной сваркой. Видно, что это качественная заводская сборка.

Не советую разделять "банки" составного аккумулятора, перекусывая соединительные токоведущие пластины. Я так сделал и пожалел. Далее я расскажу, почему этого делать не стоит.

Разобранный аккумулятор DeWalt DCB-145

Сами аккумуляторы SAMSUNG SDI INR18650-13B не имеют встроенного контроллера заряда/разряда. К сожалению, найти документацию на аккумуляторы конкретно этой модели (с индексом 13B) мне не удалось. Но, судя по параметрам аккумуляторов данной линейки, максимальный непрерывный ток разряда (Max Continuous Discharge Current) может быть от 18 (INR18650-13L) до 23 (INR18650-13M) ампер! Не удивительно, что в них нет встроенного контроллера.

Также в корпусе батареи установлен 5-ти контактный разъём и небольшая печатная плата.

Многоконтактный разъём подключения к зарядному устройству

Многоконтактный разъём необходим для того, чтобы при заряде была возможность контролировать заряд каждого из четырёх аккумуляторов INR18650-13B отдельно. Как известно, напряжение более 4,1 ~ 4,2V для литиевых аккумуляторов опасно и может привести к повреждению или даже возгоранию. Поэтому зарядное устройство выравнивает (балансирует) ток через каждую "банку" составной батареи так, чтобы напряжение на каждой из них не превышало 4,1V.

Также на печатной плате установлен датчик температуры, который прилегает к одной из литиевых "банок".

Разъём подключения, печатная плата с термодатчиком

Благодаря датчику штатная зарядка DeWalt DCB-107 измеряет температуру аккумулятора и отключает режим заряда в том случае, если батарея перегрета или имеет температуру ниже +40С. Кроме термодатчика на плате смонтирована какая-то схема, но она залита герметиком.

Такая аккумуляторная сборка называется "Pack for Power Tool", то есть "Пакет" или аккумуляторная сборка для электроинструмента. Вот так она выглядит.

Pack for Power Tool

Аккумуляторная сборка

Крупные компания вроде Samsung поставляют такие вот сборки для производителей силового электроинструмента под заказ. Возможно, поэтому мне и не удалось найти точные характеристики под аккумуляторы INR18650-13B.

С устройством Li-ion аккумулятора для электроинструмента мы ознакомились. Вернёмся к нашим "дохлым" аккумуляторам.

Перед тем, как аккумуляторы "сдохли" их очень сильно разрядили. Пользовались шуруповёртом до тех пор, пока аккумулятор не разрядился, а затем, сделав передышку, поработали им ещё некоторое время. После этого аккумуляторы и стали плохо заряжаться, и не держали ёмкость.

После замера напряжения на каждой "банке" АКБ выяснилось, что 3 "банки" из 4 заряжены не польностью — до 3,5 вольт. Лишь одна зарядилась до необходимых 4,1 вольт (для Li-ion).

Заряженная Li-ion аккумуляторная ячейка

Если сложить напряжение всех банок, то получим как раз те самые 14,4V. Напомню, что штатное зарядное устройство очень быстро заряжало аккумулятор и отключалось.

Первое, что пришло на ум, это заменить те литиевые "банки", которые заряжались не полностью. Но, поиск оригинальных INR18650-13B не дал результатов. Возможно из-за того, что такие сборки поставляются только под заказ и в розницу не поступают. Да и стоимость четырёх новых аккумуляторов, например, INR18650-22R практически равнялась цене одной АКБ DeWalt DCB-145. Поэтому от замены аккумуляторов я решил на тот момент отказаться.

И, тут в голову пришла дельная мысль, а она как всегда, запаздывает. Что, если штатная зарядка не смогла правильно отбалансировать составную литиевую АКБ после глубокого разряда? То есть штатная ДеВольт’овская зарядка заряжала одну "банку" до необходимых 4,1V и отключалась. При этом оставшиеся 3 литиевые "банки" заряжались не полностью, а всего лишь до 3,5V.

Зарядное устройство DeWALT DCB-107

Было решено проверить штатное зарядное устройство DCB-107 на предмет наличия какой бы то ни было неисправности, но оно оказалось исправно. Да и новые аккумуляторы зарядка заряжала прекрасно.

Печатная плата зарядного устройства от шуруповёрта

Таким образом, я пришёл к выводу, что штатное зарядное устройство не смогло правильно отбалансировать составную литиевую батарею после глубокой разрядки.

Было решено разрядить/зарядить каждую литиевую банку 18650 отдельно с помощью стороннего зарядного устройства. Для этого использовалась зарядное устройство Turnigy Accucell 6 (аналог IMAX B6), о котором СЏ уже рассказывал.

Разряжал каждую банку 18650 до 3V током 0,3А. Затем заряжал до 4,1V током 0,5А. Далее снова разряжал с целью определить, сколько же тока заливается в каждую конкретную "банку". Это необходимо для того, чтобы оценить их ёмкость. Как выяснилось, аккумуляторы исправны и в каждую из них было "залито" от 1164 до 1186 mA. Что не так далеко от заявленной ёмкости в 1300 mA/h. Таким образом я убедился, что аккумуляторы исправны, и заменять их не стоит.

После теста (заряда-разряда) каждого аккумулятора меряем напряжение на каждой литиевой "банке". Оно должно быть в пределах 3,1~3,3V на каждой. Таким образом составной аккумулятор будет разряжен до 12,4~13,2V.

Затем я собрал все "банки" в бокс, припаял плату с разъёмом и установил в корпус. Поставил полностью разряженный аккумулятор DeWalt DCB-145 уже в штатную ДеВольт’овскую зарядку и засёк время начала процесса зарядки. Как я и ожидал, спустя 1 час (60 минут, как и указано в инструкции) зарядка была завершена.

Зарядка литиевого аккумулятора от шуруповёрта

В качестве "контрольного выстрела" замерил напряжение на клеммах B+ и B-. Оно составило 16,4V, как и положено для полностью заряженной АКБ.

Полностью заряженный Li-ion аккумулятор от шуруповёрта DeWALT

Таким образом удалось восстановить два аккумулятора DeWalt DCB-145 и избежать пустой траты денег на покупку новых аккумуляторов, суммарная стоимость которых практически равна стоимости недорогого шуруповёрта.

Теперь расскажу о "граблях", на которые наступил.

Внимание! Сборку надо производить очень аккуратно и не допускать короткого замыкания между выводами "банок" и тех выводов, которые идут на балансировочный разъём. Если замкнёте что пассатижами или пинцетом, то фейерверк из искр обеспечен! Я в этом убедился на практике. Токи такие, что провод сечением 0,5 мм. плавятся так, будто это тончайший проводок плавкого предохранителя.

Также категорически не советую разделять литиевые банки, разрезая или перекусывая соединительные токоведущие пластины, которые приварены сваркой.

Во-первых, в этом нет необходимости. Зарядить каждую "банку" можно просто подключаясь выводами зарядного устройства к полюсам нужного аккумулятора. Единственное, что может потребоваться, так это отпаять выводы балансировочного разъёма и временно снять сам разъём со сборки.

Во-вторых, можно повредить изоляцию литиевых аккумуляторов и из-за этого замкнуть их.

В третьих, после того, как литиевые "банки" будут протестированы, встанет вопрос о соединении их вместе. И даже если пластины удастся спаять между собой, то поместить такую сборку обратно в корпус будет весьма трудоёмкой задачей. Корпус аккумулятора очень плотно подогнан под габариты сборки.

go-radio.ru

Добавлено 08.12.2016
По просьба трудящихся добавляю принципиальную схему моей переделки.

А еще полезная статья по разъему Imax B6
wikipix.ru/article/sxema-…hnomu-razemu-imax-b6.html
_______________________________________________________

Был у меня маленький шуруповерт Hitachi на 9,6В. Для мелочей подходил лучше всего. Само собой его не хватало для серьезной работы.
Для серьезной работы был взят на Авито бу Hitachi 18В. Понятное дело, что АКБ уже были мертвы. По началу собрал из 2 АКБ один, перепаковав батареи, но это было временное решение. Мертвого из могилы уже не достать.
Дальше было 4 варианта:
1. Покупка новых оригинальных. Отмел сразу, т.к. сумма была неподъемной, кроме того, шуруповерт у меня для домашних целей, я им на жизнь не зарабатываю.
2. Покупка нового неоригинала. Бюджет сносный, но АКБ Практика или ноунейм меня всегда смущали. Я даже один такой купил на пробу (потом вернул в магазин). Проверил умной зарядкой IMAX B6 и понял, почему они дешевые. После 5 циклов АКБ так и не вышел на заявленную емкость.
3. Купить хороший АКБ другого производителя (к примеру Интерскол, Зубр. Из последнего перепакованы АКБ для 9,6В шуруповерта) и использовать, как донора. Я уже купил Интерскол и когда его вскрыл, то меня ждало разочарование. Размер банок был разный. Банки Интерскола были выше на 5 мм и никакими ухищрениями их не упаковать в корпус Hitachi. Так и остался лежать, как будущий донор для 9,6 В (там банки стандартного размера).
4. Оставался последний вариант — перепаковка на Li-ion АКБ. Вариант трудоемкий, но дающий массу преимуществ. Уменьшение веса, быстрота зарядки, увеличенное количество циклов заряд-разряд, отсутствие эффекта памяти. Падение емкости Li-ion на морозе не рассматриваю как недостаток, т.к. на морозе не работаю, да и морозов в нашей местности почти не бывает.
Итак начнем.
На E-bay, Aliexpress было закуплено:
1. АКБ с током отдачи в пике 30А (10 шт) — www.aliexpress.com/item/L…-LGDBHE2/32215926522.html
2. Дисплей вольтметра 2 шт — www.ebay.com/itm/Mini-DC-…18675?hash=item3a9198e173
3. Балансные разъемы на 6 штырьков — www.ebay.com/itm/13112029…geName=STRK%3AMEBIDX%3AIT
Их можно также добыть в старых видеомагнитофонах, CRT мониторах и ряде другой техники.
4. Детектор напряжения (Voltage Alarm) 1 шт. — www.ebay.com/itm/22184927…geName=STRK%3AMEBIDX%3AIT
5. Никелевая полоса — www.ebay.com/itm/40095536…geName=STRK%3AMEBIDX%3AIT
6. Кнопка-микрик 2 шт — была изъята из 2 ноутбучных дохлых мышей.
Хотел засунуть АКБ по схеме 5s-2p, т.е. 5 последовательно по 2 в параллели, но увы, корпус вмещал только 9 шт. Ну и ладно. 2500 mAh и так вдвое больше оригинала (1200 mAh).
Поэтому получилась схема 5s-1p.
Была мысль использовать контроллер заряда, чтобы было совсем по фен-шую, но я не нашел контроллера, способного выдержать ток отдачи хотя бы 15А по бюджетной цене на этих сайтах.
В качестве контроллера заряда используется IMAX B6 с балансировкой заряда.
Из инструмента я использовал — термопистолет (соплеклей :)), бормашину Dremel, МФУ Bosch GOP250. Можно и без последнего обойтись, но с ним прорезание отверстий одно удовольствие и они получаются очень ровные. Также для приваривания пластин к АКБ использовался аппарат точечной сварки собственно изготовления. Вот такой www.drive2.ru/b/2340282/
Собираем батарею. Предварительно нарезанные пластины я залудил, чтобы потом не "прогревать" банки паяльником.

Делаем заготовку контактной площадки. Я оставил все терморезисторы заводские, только удлинил провода.

Размечаем место врезки дисплея вольтметра, балансного разъема и микрика.

Вставляем и закрепляем термоклеем.

Монтируем батарею, и припаиваем к ней балансный разъем, силовые провода. Дисплей с установленной в разрыв кнопкой я припаял непосредственно к + и — контактной площадки.
Контактную площадку также закрепил на термоклей.

Чтобы проверить текущее напряжение, достаточно нажать на кнопку. Расчетный минимум 15 В или по 3В на банку, но на таком напряжении шуруповерт уже крутить не будет нормально, так что риск переразряда сводится к минимуму.

А периодическую проверку банок можно проводить с помощью Voltage Alarm.

Все провода укладываем и закрываем корпус.

Получаем 2 отличных АКБ.

С удовольствие выслушаю пожелания, предложения по улучшению конструкции.

Добавлено 22.09.15
Для тех, кого интересовал Voltage Alarm. Вот так он подключается и показывает напряжение по каждой банке. Как-то напряжение 3 банки в кадр не попало.

Вот так выглядит установленный АКБ на шуруповерте. Дисплей закрыт (защищен). Балансный разъем доступен и кнопка тоже.

Ну и кто-то меня спрашивал, как это все заряжается на Imax b6. Вот так

Если моя запись была Вам полезна, то нажмите Нравится.
Спасибо.

www.drive2.ru

Никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповерта

В Ni-Cd источниках, электролитом является раствор КОН, а в качестве реагентов выступают кадмий и гидроксид никеля. Отрицательный электрод обрабатывается кадмием и имеет большие габариты, необходимые для поглощения водорода, выделяемого при окислительно-восстановительной реакции. Емкость такого аккумулятора рассчитывается от объема положительного никелевого электрода.

Существенным недостатком никель-кадмиевой конструкции является ощутимый вес устройства, что для ручных электроинструментов имеет значительный минус. Использование кадмия в качестве реагента также не способствует популярности таких аккумуляторов. Кадмий относят к элементам второй группы опасности для здоровья человека.

Такие источники хороши, если инструмент будет использоваться от случая к случаю.

литий-ионные аккумуляторы для шуруповёртов

Литий-ионные аккумуляторы для шуруповерта

Электролитом, в литий-ионных источниках, служит раствор солей лития в безводном апротонном растворе. Главной особенностью раствора является его свойство не создавать при распаде соединений, свободных положительных ионов водорода.

Анод выполняется из оксида кобальта, а катод из углеродистого материала — кокса или графита. Кристаллические решетки электродов позволяют ионам лития свободно внедряться в структуру и освобождаться из нее. Снятие зарядов с положительного электрода проводится через алюминиевый токосъемник, отрицательный токосъемник выполняется из медного листа.

Защита от возгорания лития при перезаряде или от короткого замыкания, выполняется дополнительными микросхемами-контроллерами.

литий-ионные аккумуляторы для шуруповёртов

Конструкция Li-Ion аккумуляторов

Вариант изготовления литий-ионных аккумуляторов может быть призматическим, цилиндрическим или в виде эллиптической спирали.

  • Призматические элементы питания выполняют в виде стопки электродов, разделенных полипропиленовым сепаратором. Призматический ЭП имеет высокую плотность, но отличается низким сжимающим усилием.
  • Для увеличения сжимающего усилия, воздействующего на электроды, применяют спиральную сборку в виде удлиненного эллипса. Сборка в виде эллиптической спирали позволяет сохранить плотность упаковки и поднять сжимающие усилие.
  • Для цилиндрических элементов питания – электроды, проложенные сепаратором, сворачивают в рулон. Сепаратор изготавливается из пористого неэлектропроводного материала типа Celgard и пропитывается электролитом. Положительный токосъемник подключается к выводу на крышке элемента, отрицательный – к металлическому корпусу.

Собранная конструкция тщательно герметизируется, во избежание воздействия водяных паров или кислорода воздуха на электролит и электроды, что может привести к разрушению элемента питания.

Накопители энергии для шуруповерта собирают в основном, из нескольких цилиндрических ЭП соединяемых последовательно.

В конструкцию обязательно включается плата управления и контроля (СКУ).

литий-ионные аккумуляторы для шуруповёртов

Характеристики Li-Ion аккумуляторов

Значение технических показателей зависит от электрохимической схемы элемента питания.

  • Максимальное напряжение отдельного элемента батареи, поддерживаемое платой защиты – до 4,2 В.
  • Минимальное напряжение, допускаемое системой контроля – 2,5 В.
  • Номинальное напряжение – 3,6 В.
  • Энергетическая плотность – до 230 Вт×ч/кг.
  • Количество циклов разряда/заряда до 20% потери емкости батареи – 2500÷ 4500.
  • Внутреннее сопротивление – 6÷14 МОм/1 А×ч.
  • Продолжительность заряда – 0,4÷1 ч.
  • Безопасные для работы температуры – 0÷50 °C.
  • Оптимально приемлемый ток нагрузки, относительно емкости – 1С.
  • Импульсный ток нагрузки, относительно емкости – до 500С.
  • Постоянный ток нагрузки, относительно емкости – 65 С.
  • Величина саморазряда при 20÷25 °C – 3% емкости за месяц.

литий-ионные аккумуляторы для шуруповёртов

Положительные и негативные стороны литиево-ионных аккумуляторов

Технологии аккумуляторов непрерывно модернизируются и улучшаются. Например, сейчас широко распространяется применение литий-феррофосфатных катодов, вместо кобальтата и никелата лития, изменяющих некоторые характеристики элементов питания в лучшую сторону и снижающих цену товара.

Преимущества

  • Высокая весовая и объемная плотность энергии.
  • Напряжение питания отдельного элемента (3,6 В) выше, чем у аккумуляторов на основе свинца или никеля.
  • Быстропротекающий процесс заряда, за 0,5÷0,6 часа около 90% емкости.
  • Изрядный ресурс, более 1000 циклов разряда/заряда.
  • Самопроизвольный разряд не более 5% емкости за месяц.
  • Конструктивные материалы химически безопасны при эксплуатации и утилизации.

proinstrumentinfo.ru


Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.