Как осуществляется замена аккумуляторов в шуруповерте на литиевые
Литий-ионные аккумуляторы совершенно заслуженно считаются лучшими источниками питания для современных гаджетов и электрического инструмента. Они обеспечивают повышенную мощность, имеют большую емкость, благодаря чему обеспечивается длительная автономная работа тех или Иных устройств. Именно поэтому многие владельцы шуруповертов Пытаются установить Li-ion аккумуляторы вместо кадмиевых или металлогидридных. Существует ли возможность сделать это без нанесения инструменту вреда? Именно в этом вопросе мы будем разбираться ниже.
Преимущества и недостатки замены аккумуляторов
Если у вас дорогостоящих шуруповерт Bosch или мощная японская Makita, следует хорошо подумать, прежде чем выполнять такую замену. Несмотря на все достоинства источников питания Li-ion, существует риск выхода из строя и самых АКБ, и электроинструмента. Поэтому для начала нужно взглянуть на то плюсы и минусы, Которые повлечет за собой замена.
Как уже говорилось выше, литий-ионные банки работают значительно дольше в автономном режиме, чем остальные. Кроме того, они обладают Несколькими дополнительными преимуществами:
- Быстрая зарядка. Если батарею Ni-Cd нужно заряжать около 7 часов, то для Li-ion будет достаточно всего 60 минут.
- Высокая энергетическая плотность обеспечивает небольшой вес батарей, что повысит удобство использования шуруповерта.
- Благодаря отсутствию эффекта памяти, Li-ion аккумуляторы можно заряжать без необходимости полной разрядки.
- литий-ионные батареи обеспечивают более мощную работу шуруповерта.
Помимо неоспоримых преимуществ, существует еще и целый ряд недостатков переделки шуруповерта под литий-ионные аккумуляторы:
- Возможные проблемы с совместимостью, связанные с тем, что напряжение литиевых источников питания в три раза выше, чем этот же показатель в кадмиевых и металлогидридных батареек (3,6 против 1,2 V).
- Необходимость установки контроллера, який будет Следите за уровнем заряда. Этого этапа избежать НЕ удастся, так как источники питания Li-ion нельзя разряжать ниже 2,7 V и заряжать более 4,2 V.
- размер аккумуляторов 18650 больше, чем в кадмиевых элементов. Поэтому они могут просто не уместиться в батарейный блоке.
- Высокая цена литий-ионных банок.
- Необходимость вместо блока питания 12 В использовать БП 18 V.
- Нестабильная работа при низкой температуре воздуха. Если вы Рассчитываем использовать шуруповерт на улице в зимний период, могут возникнуть серьезные проблемы с автономной эксплуатацией.
Вы приняли твердое решение, и никакие аргументы «против» не смогут вас остановить? Тогда можно приступать к замене, которая выполняется в несколько этапов.
Последовательность работ по установке литиевых аккумуляторов в шуруповерт
Для начала разбираем батарейный блок, Извлекая из него кадмиевые аккумуляторы и безжалостно откусываем их от разъема. Кроме того, снимаем температурный датчик, який призван обеспечивать защиту банок от перегрева. Далее замена кадмиевых аккумуляторов в шуруповерте на литиевые источники питания выполняется таким образом:
- Подбирая контроллер, який будет автоматически отсек подачу тока при достижении напряжения в 4,2 В. Или сигнализировать о необходимости зарядки, если оно снизится до 2,7 V. Покупайте контроллер с термопарой, який дополнительно устранит риск перегрева.
- Последовательно Соединяем аккумуляторы между собой.
- К получившейся сборке подсоединяем контроллер и подключаете балансировочные точки к специально разъему.
- Припаивая плюсовой и минусовой вывод.
- Помещаем аккумуляторы в батарейный блок.
Как видите, процедура довольно простая и при наличии опыта Занимает не болей 1-2 часов. Если вы впервые решились покопаться в современной электронике, то очень пригодятся Приведенные ниже советы по соединению аккумуляторов между собой:
- Сборка изготавливается с внедрением тонких металлических полос. НЕ мудрствуя лукаво их можно просто вырезать из обычной Консервное банки.
- Поверхность соединительной полоски и аккумулятора обрабатывается спиртом, чтоб обеспечить хороший контакт в будущем.
- Соединение банок с металлической полосой выполняется посредством контактной сварки. Все дело в том, что аккумуляторы Li-ion могут неадекватно отреагировать на длительное тепловое воздействие паяльником и просто взорваться. При контактной сварке нагрев длится всего несколько секунд, поэтому подобные проблемы исключаются полностью.
- Чтобы пластину не отвалилась от малейшего механического воздействия, потребуется несколько точечных соединений.
- Импульс ссоры необходимо устанавливать таким образом, чтоб исключить перегрев аккумуляторов.
- Полученный комплект нужно прочно соединить изолентой или скотчем.
Наконец, Не забывай в строгом соблюдением полярности соединяемых между собой аккумуляторов. Ошибки вряд ли вызовут аварийную ситуацию, но заряжаться сборка точно не будет.
Соединение элементов батареи
Соединение Li-Ion аккумуляторов для шуроповерт выполняется Несколькими способами:
- Применение Специальных кассет. Метод быстрый, но контакты обладают большим переходным сопротивлением, могут быстро разрушиться от сравнительно больших токов;
- Пайка. Способ, годны для умеющих паять, так как надо обладать определенными навыками. Пайка должна производиться ускоренного, потому что припой быстро остывает, а долгий нагрев может повредить аккумулятор;
- Точечная сварка. Является предпочтительным методом. Но не все имеют сварочный аппарат, такие услуги могут оказать специалисты.
Важно! Элементы Должны соединяться последовательно, тогда напряжение аккумуляторов складывается, а емкость не меняется.
На втором этапе припаиваются провода к контактам собранной батареи и к защитной плате согласно схеме подключения. К контактам самой батареи для силовых цепей припаиваются провода с площадью сечения 1,5 мм². Для вторых цепей можно брать провода потоньше — 0,75 мм²;
Затем на батарею надевается кусок термоусадочной трубки, но это не непременно. На защитную микросхему также можно надеть термоусадку, чтоб изолировать ее от соприкосновения с аккумуляторами, иначе острые выступы пайки способны повредить оболочку элемента и спровоцировать КЗ.
Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650
Промышленность давно выпускает шуруповерты, и многие люди обладают старыми моделями с никель-кадмиевыми и никель-металлогидриднымы аккумуляторами. Переделка шуруповерта на литой дозволит улучшить эксплуатационные характеристики аппарата, а не покупая новый инструмент. Сейчас много фирм предлагают услуги переделки аккумуляторов шуруповерта, но сделать это можно и своими руками.
Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы
Разборка корпуса аккумулятора
Корпус часто бывает собран на шурупах-саморезах, другие варианты — с помощью защелок или клея. Склеенный блок разобрать сложнее всего, приходится применять специальный молоток с пластиковой головкой, чтобы не повредить части корпуса. Изнутри все удаляется. Повторно применить можно только контактные пластины или всю клеммную сборку для подключения к инструменту, зарядном устройству.
Трудности при переделки
В Li-Ion батареях присутствуют объективные недостатки, такие как плохая работа при низких температурах. Помимо того, при переделки шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650 может встретиться ряд трудностей:
- Стандарт 18650 означает, что диаметр одного аккумуляторных элемента равен 18 мм при длине 65 мм. Эти габариты НЕ совпадают с размерами никель-кадмиевых или никель-металлогидридных элементов, установленных ранее в шуруповерте. Замена аккумуляторов потребует разместить их в штатном корпусе АКБ, плюс установка защитной микросхемы и соединительных проводов;
- Напряжение на выходе литиевых элементов — 3,6 В, а на никель-кадмиевых — 1,2 В. Допустим, номинальное напряжение старой батареи — 12 В. Такое напряжение при последовательном соединении Li-Ion элементов обеспечить нельзя. Рамки колебания напряжения при зарядно-разрядных циклах ионного аккумулятора также меняются. Соответственно, переделанные батареи могут быть несовместимы с шуруповертом;
- Ионные аккумуляторы отличаются спецификой работы. Они плохо выдерживают напряжение перезаряда больше 4,2 В и разряда меньше 2,7 В вплоть до выхода из строя. Поэтому, когда переделывают АКБ, в шуруповерте необходима установка защитной платы;
- Существующим зарядным устройством бывает нельзя воспользоваться для шуруповерта с Li-Ion аккумулятором. Потребуется также его переделать или приобрести другое.
Важно! Если дрель или шуруповерт дешевые и не очень качественные, то Лучше не заниматься переделкой. Это может выйти дороже стоимости самого инструмента.
Сборка аккумулятора
Дальнейшая замена аккумулятора состоит из следующих этапов:
- Хорошо вычищаются разобранный части корпуса;
- Так как габариты новых аккумуляторных элементов будут меньше, их нужно надежно зафиксировать: приклеить к внутренней стенке корпуса клеем «Момент» или герметиком;
- К старому клеммники припаиваются плюсовой и минусовой провод, он помещается на прежнее место в корпусе и фиксируется. Укладывается защитная плата, соединяются части аккумуляторных блока. Если они были ранее приклеены, то опять используется «Момент».
Советы по выбору защитной микросхемы
Литий-ионный аккумулятор шуруповерты не сможет нормально функционировать без защитной платы BMS. Продающиеся экземпляры имеют разные характеристики. Маркировка BMS 3S предполагает, например, что плата рассчитана на 3 элемента.
На что надо Обратите внимание, чтоб выбрать подходящую микросхему:
- Наличие балансировки для обеспечения равномерности заряда элементов. Если она присутствует, в описании технических данных должно стоят значение тока балансировки;
- Максимальное значение рабочего тока, выдерживаемого длительно. В среднем, надо ориентироваться на 20-30 А. Но это зависит от мощности шуруповерта. Маломощным достаточно 20 А, мощным — вот 30 А;
- Напряжение, при достижении которого происходит отключение аккумуляторов при перезаряда (около 4,3 В);
- Напряжение, при котором отключается шуруповерт. Надо подобрать это значение, Исходя из технических характеристик аккумуляторных элемента (минимальное напряжение — около 2,6 В);
- Ток срабатывания защиты от перегрузки;
- Сопротивление транзисторных элементов (выбирается минимальное значение).
Важно! Величина тока срабатывания при перегрузке не имеет большого значения. Это значение отстраивается от тока рабочей нагрузки. При кратковременных перегрузках, даже если инструмент Отключился, надо отпустить пусковую кнопку, а затем можно продолжать работать.
Схема соединения элементов с защитной платой
Имеет ли контроллер функцию автозапуска, можно установить по наличии записи «Automatic recovery» в технических данных. Если такой функции имеется, то чтоб вновь запустит шуруповерт после срабатывания защиты надо будет вынимать аккумулятор и подключать его к ЗУ.
выбор аккумуляторов
Часто для шуруповертов используются батареи напряжением 12 В. Факторы, Которые необходимо учитывать при выборе Li-Ion аккумулятора для шуруповерта:
- В подобных инструментах применяются элементы с высокими значениями разрядного тока;
- Во многих случаях емкость элемента находится в обратной зависимости от тока разряда, поэтому нельзя выбирать его только по емкости. Главным показателем является ток. Значение рабочего тока шуруповерта можно посмотреть в паспорте инструмента. Обычно это от 15 до 30-40 А;
- Не рекомендуется при замене аккумулятора шуруповерта на Li-Ion 18650 использовать элементы с разными значениями емкости;
- Иногда встречаются советы применить литиевые аккумулятор от старого ноутбука. Это абсолютно недопустимо. Они рассчитаны на гораздо меньший ток разряда и имеют неподходящие технические характеристики;
- Количество элементов считается, Исходя из примерно соотношения — 1 Li-Ion на 3 Ni-Cd. Для 12-вольтовой батареи понадобится для замены 10 старых банок поставит 3 новых. Уровень напряжения будет слегка снижен, но если установить 4 элемента, то повышенное напряжение сократит срок службы электродвигателя.
Важно! Перед сборкой необходимо произвести полный заряд всех элементов для уравнивания.
Преимущества литий-ионных аккумуляторов
Никель-кадмиевые аккумуляторы обладают низкой ценой, выдерживают много зарядных циклов, а не боятся низких температур. Но ёмкость батареи будет снижаться, если поставит ее на заряд, а не дождавшись полного разряда (эффект памяти).
Литий-ионные аккумуляторы имеют следующие преимущества:
- высокая емкость, которая обеспечит большее время работы шуруповерта;
- меньшие размеры и вес;
- хорошо сохраняет заряд в нерабочем состоянии.
но литиевые аккумулятор для шуруповерта плохо выдерживает полный разряд, поэтому заводские инструменты на таких аккумуляторах оснащают дополнительными платами, защищающимы работу батареи от перегрева, КЗ, избыточного заряда во избежание взрыва, полного разряда. При установке микросхемы непосредственно в аккумулятор происходит размыкании цепи, если неиспользуемая батарея находится отдельно от инструмента.
|