Переделка электроотвертки/минишурика Skil под питание от Li-Ion аккумуляторов
Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, о простой переделке электроотвертки/минишурика Skil под питание от Li-Ion аккумуляторов с помощью доступных компонентов. В результате получится минишурик с емким литиевым аккумулятором, полноценная встроенная зарядка и защита аккумуляторов от перезаряда/переразряда и КЗ. Кому интересно, милости прошу под кат.
Непосредственно сама электроотвертка/минишурик Skil:
Ну что сказать по ней — модель древняя, на NiCd АА аккумуляторах. Рукоять не очень удобная — в виде юбки. Сама электроотвертка очень компактная, поэтому и решился переделать, чтобы не таскать полноразмерный Ni-Cd шуруповерт Makita. С этим проще – кинул в карман/подсумок, много места не занимает, а средние по длине саморезы (30-40мм) крутит на ура. Главный плюс переделки – не будет дикого саморазряда и эффекта памяти у аккумуляторов, поэтому он будет всегда готов к работе.
Я уже ранее упоминал о преимуществах литиевых источников питания (Li-Ion/Li-Pol) над никелевыми (NiCd). В нашем случае сравнение только с NiCd, ибо только они могут отдавать высокий ток:
— высокая плотность энергии. В миниотвертке стоит кадмиевая батарея 4S 4,8V 800mah запасенная энергия 4,8*0,8=3,84Wh, а в одном литиевом аккумуляторе 18650 3,7V 3000mah — 3,7*3=11,1Wh. Как мы видим и энергия выше, и емкость больше, и размеры чуть меньше. И это притом, что в расчет взята сборка никеля, а не один аккумулятор
— отсутствие эффекта памяти, т.
е. можно заряжать их в любой момент, не дожидаясь полного разряда— меньшие габариты при одинаковых параметрах с NiCd
— быстрое время заряда (не боятся больших токов заряда) и понятная индикация
— низкий саморазряд
Из минусов Li-Ion можно отметить только:
— низкая морозостойкость аккумуляторов (боятся отрицательных температур)
— требуется балансировка банок при заряде (в случае 2S и более) и наличие защиты от переразряда
Как видим, преимущества лития налицо.
Заряжалась отвертка вот от такого адаптера, рассчитанного на 7,5V/230ma:
Не трудно догадаться, что никакого побаночного контроля там не было, ибо зарядный ток мал.
Краткие ТТХ:
— Производитель – SKIL
— Модель – 2148АА
— Корпус – ударопрочный пластик
— Тип аккумулятора – 4 последовательно соединенных NiCd аккумулятора (АА/пальчики)
— Заявленная емкость – 1100mah (реально установлены по 800mah)
— Индикатор уровня заряда батареи — нет
— Тип патрона – под биты, с 25мм удлинителем
— Редуктор – планетарный, шестерни металлические
— Максимальный крутящий момент – 3,5Нм
— Число ступеней крутящего момента (трещотка) – отсутствует
— Переключатель скоростей – нет, одна скорость (180 об/мин)
— Регулятор оборотов – нет
— Реверс – да
— Автоматическая блокировка шпинделя — да
— Подсветка – нет
— Размеры – 190мм*190мм*55мм
— Вес – 400гр
Разборка и основные части:
Теперь заглянем, как устроена электроотвертка изнутри. Для разборки необходимо открутить 5 винтов:
Редуктор, скорее всего планетарный, шестерни из металла. Двигатель коллекторный, рассчитанный на питание от 4,8V:
А вот и четыре NiCd аккумулятора, соединенные последовательно (4S), емкостью 800mah, хотя на многих сайтах емкость указывается 1100mah:
Непосредственная переделка электроотвертки/минишурика Skil:
Переделывать буду под распространенный дешевый литий ф/ф 18650, запараллеливанием нескольких банок. «Почему именно под Li-Ion аккумуляторы ф/ф 18650 с соединением 1S (параллельно)?» – спросите вы. Да потому что и от пониженного напряжения минишурик довольно шустрый и использоваться будет на работе не так часто, к тому же нужно было пристроить несколько умирающих аккумуляторов из ноутбучной батареи. Я знаю, что можно было установить туда без особого гемора 4 шт 14500 TrustFire 900mah, при этом не пришлось бы курочить корпус, но во-первых, отвертка с работы, не моя, а во-вторых, 14500 литий дорогой в пересчете цена/емкость, да и емкостью не блещет.
Ставить буду вот этот полудохлый 18650 литий (Samsung ICR18650-22E 2200mah), некогда стоявший в батарее ноутбука (банки, опять же, не мои):
Как видим, он явно больше посадочного места:
Таких полуубитых баночек нашлось 3 штучки. Их емкость особо не вдохновляет, но в сумме получается неплохо (4000mah):
Я советую устанавливать высокотоковые аккумуляторы, список которых есть в конце обзора.
Аккумуляторы буду располагать вертикально, поэтому часть «юбки» корпуса можно отпилить:
Сами банки будут размещены в пластиковой канализационной трубе. Как говорится, что было под рукой в данный момент, то и использовал:
Как-то так по задумке должно получиться, снизу кругляш из фанеры, для жесткости будущей рукояти:
По питанию не все так просто, как хотелось бы. Хоть банки и полуубитые, но хотелось все сделать «по понятиям» — с защитой от переразряда, перезаряда, да и со встроенным зарядным модулем.
В этом нам помогут вот эти платки:Как вы, наверно, поняли, это «народная» платка заряда для Li-Ion аккумуляторов TP4056 и платка защиты среднетокового 18650 Li-Ion аккумулятора. Первая будет корректно заряжать банки, а вторая защищать от переразряда и короткого замыкания (КЗ). Без платы защиты делать не рекомендую, можно очень сильно снизить ресурс аккумуляторов чрезмерным переразрядом, хотя при 2V тяга совсем небольшая. Платы защиты от обычных защищенных Li-Ion аккумуляторов не пойдут, поскольку токи в минишурике хоть и небольшие, но иногда превышают 3-4А, а именно на эти токи и рассчитаны эта платки. Я взял платку защиты от среднетокового аккумулятора Sanyo NCR18650GA 3500mah, о котором ранее я уже писал обзорчик:
Обычные платки от низкотоковых аккумуляторов не применяйте, ибо у них ограничение по току около 5А.
Если грубо, то «+» общий, минус от TP4056 можно цеплять как на всю минусовую пластину (на фото с обратной стороны), так и к контакту «P-».
К мотору можно вообще выводить от контактов TP4056, кому как удобнее.Поскольку плата зарядки TP4056 длинная и разъем miniUSB мне не нужен, то можно смело кастрировать платку, ничего страшного не будет. Об этом я уже неоднократно писал в моих обзорах. В данном случае, аккуратно проходим лезвием по плате и отламываем ненужный кусок:
Тут главное близко к резисторам не брать. Затем зачищаем тем же лезвием контактные площадки:
Затем спаиваем, плюс к плюсу, минус к минусу, можно напрямую, либо проводами, кому как удобнее:
Тут главное, чтобы модуль поместился и ничему не мешал:
Далее подпаиваем плату защиты:
Затем спаиваем аккумуляторы. Как это делать, уже было подробно описано много раз. От себя добавлю, что лучше воспользоваться активным флюсом (паяльная кислота) и мощным паяльником (60-80Вт). Кислоту потом стереть спиртом/ацетоном. Получается примерно так:
Изолон здесь служит для следующих целей: для защиты от бултыхания и предотвращения сдавливания получившейся рукояти.
Далее все получившееся хозяйство устанавливаем в корпус на свои места. Я рекомендую на всякий пожарный заизолировать изолентой внутренние части:
Собираем, рукоять клеим на клей или эпоксидку. Выглядит немного кустарно, но для работы пойдет:
В итоге имеем неплохую емкость, довольно компактный размер.
По зарядке все гораздо проще, чем кажется. Я откусил провод с разъемом DC 5мм от стокового зарядника и к свободному концу припаял USB разъем:
Теперь можно заряжать электроотвертку от любого источника с USB выходом (сетевой адаптер/ПБ/ПК):
Максимальный ток заряда – 1А. Поскольку у меня банки разряжены не сильно, а разряжать нужно достаточно долго, то ток заряда чуть меньше:
Вроде бы все отлично, но есть один важный нюанс, а именно блокировка платы защиты при срабатывании. Т.е. при стопоре шпинделя минишурика, срабатывает блокировка платы защиты, убрать которую можно только подав напряжение, то бишь подключив зарядку.
Понятно, что на работы брать еще и ЗУ совсем не камильфо, поэтому чуток доработаем схему. Типичная схема платы защиты выглядит следующим образом:Для снятия блокировки необходимо подать напряжение на контакты BATT + и BATT — . Для этого введем в схему миниатюрную кнопку, работающую на замыкание:
Я нашел старенькую кнопку, можно использовать подобные:
Сверлим отверстия в корпусе и клеим на суперклей кнопку:
Подпаиваем два проводка и в итоге получается такой колхоз:
При срабатывании блокировки, один раз нажимаем кнопку и вуаля, блокировка отключена. При закручивании крупных саморезов, кнопку можно зажать на постоянку, тогда ограничения тока не будет, но кнопка может не выдержать большой ток. А вообще лучше воспользоваться блокировкой шпинделя и подкрутить ручками.
Сама индикация заряжается/заряжено:
Небольшое примечание:
От себя добавлю, что желательно устанавливать высокотоковые аккумуляторы. Обычные низко и среднетоковые аккумуляторы не очень подходят. Я упоминал ранее об актуальных высокотоковых аккумуляторах, на всякий случай продублирую здесь весь перечень моделей:
— Sanyo UR18650W2 1500mah (20А макс.)
— Sanyo UR18650RX 2000mah (20А макс.)
— Sanyo UR18650NSX 2500mah (20А макс.)
— Samsung INR18650-15L 1500mah (18А макс.)
— Samsung INR18650-20R 2000mah (22А макс.)
— Samsung INR18650-25R 2500mah (20А макс.)
— LG INR18650HB6 1500mah (30А макс.)
— LG INR18650HD2 2000mah (25А макс.)
— LG INR18650HD2C 2100mah (20А макс.)
— LG INR18650HE2 2500mah (20А макс.)
— LG INR18650HE4 2500mah (20А макс.)
— LG INR18650HG2 3000mah (20А макс.)
— SONY US18650VTC3 1600mah (30А макс.)
— SONY US18650VTC4 2100mah (30А макс.)
— SONY US18650VTC5 2600mah (30А макс.)
Я рекомендую проверенные временем дешевенькие Samsung INR18650-25R 2500mah (20А макс. ), Samsung INR18650-30Q 3000mah (15А макс.) или LG INR18650HG2 3000mah (20А макс.)
Платку защиты можно купить в магазине Enecrosse, либо снять с подходящего среднетокового аккумулятора, рассчитанного на 10А.
Тестирование минишурика/электроотвертки:
Тестирование заключается в следующем — закручивание саморезов (3,5мм*45мм и 4,2мм*70мм) в деревянный брусок. Аккумуляторы в минишурике разряжены на треть. Считать, сколько саморезов удалось вкрутить, не буду. Покажу лишь, что с полудохлыми банками, минишурик достаточно легко крутит ходовые 3,5мм*45мм саморезы, а также разблокировку защиты:
Из-за большого усилия и изношенной биты, более крупные саморезы (4,2мм*70мм) крутит с большим трудом. Понятно, что если были бы там высокотоковые банки, у которых просадка напряжения под нагрузкой небольшая, то минишурик был бы порезвее, но что есть, то есть…
На этом закончу этот опус, но если данная тема будет интересна, добавлю обзор по самостоятельной сборке электроотвертки…
Плюсы:
+ компактные размеры (отвертку стало удобнее держать)
+ литиевое питание (все плюсы)
+ универсальная зарядка (USB)
+ неплохой ток заряда (1А)
+ емкость батареи (4000 mah)
+ наличие защиты от КЗ и переразряда
Минусы:
— желательны высокотоковые аккумуляторы
— желательна качественная плата защиты, рассчитанная на большой ток
Вывод: данная модификация имеет право на жизнь. Особой разницы по крутящему моменту я не заметил. Ну, может только при полуразряженных аккумуляторах электроотвертка уже не такая резвая, но зато она готова к работе в любой момент, поскольку элементы питания имеют небольшой саморазряд и не имеют эффекта памяти. Если установить высокотоковые банки, то разница и не почувствуется. В общем, кто имеет подобные устройства на кадмиевых банках, можно смело менять…
Киска:
Как переделать шуруповерт на литиевые батарейки
Переделать шуруповерт на литиевые батарейки 18650
Каждый мастер сталкивается с проблемой снижения производительности инструмента, либо полного выхода из строя из-за батарейки. Производители используют никель-кадмиевые аккумуляторы в шуруповертах на 12, 14, 18 вольт. Последовательная сборка нескольких элементов создает необходимое напряжение. Замена никель-кадмиевых батарей литиевыми батареями продлевает срок службы батареи за счет облегчения конструкции. Обязательная установка платы BMS повышает надежность. Поэтому перевод шуруповерта на литиевые аккумуляторы, в основном на форм-фактор 18650, оправдан.
Значение и порядок перевода шуруповертов на литиевые батареи
Почему никель-кадмиевые батареи быстро выходят из строя? В гирлянде последовательно соединенных банок каждая особенная. Химический процесс индивидуален, заряд в закрытых системах разный. При неисправности в одном банке конструкция не обеспечивает требуемого напряжения. Система управления и балансировки заряда в отдельных компонентах не предусмотрена.
- Каждая никель-кадмиевая батарея обеспечивает 1,2 В, а литий-ионная 18650 — 3,6 В.
- Емкость литиевой батареи в 2 раза больше, чем у никель-кадмиевой батареи аналогичного размера.
- Перегретый li-ion аккумулятор грозит взрывом и пожаром, поэтому установка контроля равномерности заряда в банках обязательна. BMS не устанавливается в никель-кадмиевые аккумуляторы. производитель не заинтересован. Литиевые элементы
- не имеют эффекта памяти, в отличие от Ni-Cd, их можно заряжать в любое время и в течение часа.
- Шуруповерт становится намного легче после переделки аккумулятора на литий-ионный, с использованием элементов 18650.
Препятствий для переделки шуруповерта под литиевые батарейки всего два. невозможно с ним работать при минусе. Емкость банок снижается, начиная с понижения уже от 10 0 С. Литиевые аккумуляторы дорогие.
Зная, какое входное напряжение требуется для шуруповерта, зарядное устройство переделывается с учетом размещения банок литиевых аккумуляторов и элементов управления в заводском контейнере. Также можно обойтись фонариком, модернизировав панельку под блок 18650 ячеек.
Допустим, вам нужно переделать шуруповерт на 12 В с использованием Ni-Cd банок на li-ion. При использовании 3-х банок выходного напряжения недостаточно: 3,6 х 3 = 10,8 В. При 4 компонентах мощность аппарата будет выше: 3,6 х 4 = 14,4 В. Это сделает прибор легче на 182 г. немного увеличится его мощность, емкость. сплошные плюсы. Но при демонтаже необходимо оставить клеммы и родной термодатчик.
Аккумуляторы и батареи
Информационный веб-сайт по хранению энергии
Переделка шуруповерта «Хитачи» 12 В для литиевых аккумуляторов 18640
Особенности переделки шуруповерта «Хитачи» 12 В для литиевых аккумуляторов. Очень компактный батарейный отсек предназначен для пальчиковых элементов. Поэтому следует подготовить место для ячеек 18650. Необходимо подрезать одну сторону перегородки, чтобы плотно разместить 1 элемент.
Вам понадобится флюс, плоская металлическая соединительная лента, горячий клей. При переделке через защитный контроллер необходимо установить литиевые батареи в шуруповерт. Он должен обслуживать 3 элемента 18650, 3,7 В и рассчитан на 20-30 ампер.
Вытащите из гнезда старый аккумулятор, аккуратно разъедините контакты в сборе с датчиком температуры и индикатором питания. Очистите и подпишите контакты. Их следует вывести на одну сторону, соединить припоем с выводами из толстых проводов и залить термоклеем на сборке.
Соберите источник питания с одним из 3 контроллеров ячеек. Соберите последовательную цепь из 3-х литий-ионных аккумуляторов. Подключить контроллер. Преобразование 12-вольтовой литиевой батареи завершено, когда конструкция установлена в блоке, закреплена и загорается индикатор зарядки. После полной зарядки замеры показывают 12,17 вольт во внешней сети. Но этого достаточно для безотказной длительной работы устройства.
Переделка шуруповерта Makita на литиевый аккумулятор
Имеется шуруповерт Makita с аккумулятором 1,3 А/ч и напряжением 9,6 В. Для смены источника питания на литий-ионный потребуется 3 шт. 18650 компонентов. Переделка даст старому инструменту новые возможности: увеличит время работы на одном заряде. добавит мощность, когда рабочее напряжение поднимется до 10,8 В.
Конструкция потребует использования BMS, контроллера управления, поддерживающего режим работы литиевого элемента в рабочих пределах. С этим выключателем каждая ячейка будет заряжаться равномерно, не превышая 4,2 В, более низкое напряжение составляет 2,7 В. Здесь используется встроенный балансировщик.
Параметры контроллера должны сопровождать работу прибора при повышении рабочего тока до 10-20 А. Плата Sony VTC4 30 А, рассчитанная на емкость 2100 А/ч, может обеспечить работу без отключения. Из 20 ампер подходит Sanyo UR18650NSX, принимающий энергию 2600А/ч. Плата нужна на 3 элемента, что помечено в классификации 3S. При этом на плате должно быть 2 контакта, плюс и минус. Если выводы обозначены буквами «П-», «П», «С-», то они предназначены для более поздних моделей шуруповертов.
Пошаговая инструкция по переделке шуруповерта Makita на литиевые аккумуляторы выглядит так.
- Аккумулятор с клеем можно разобрать, если постучать по месту соединения молотком с мягким бойком по грузу. Направление удара вниз, встык по нижней части корпуса.
- Возьмите только контактные пластины от старого узла, аккуратно отсоединив их от аккумулятора. Датчик и прерыватель нужно оставить.
- Припаяйте 3 элемента последовательно, используя флюс TAGS и изолированные перемычки. Сечение провода должно быть больше 0,75 мм2.
- Соберите схему с контроллером, и подключите блок питания к контактным разъемам проводами 1,5 кв.
- Проверьте работоспособность схемы и соберите корпус, снова поместив его на клей.
В шуруповерте со старым зарядным устройством DC9710 после зарядки литиевой батареи 18650 красный светодиод на панели погаснет. Встроенный контроллер следит за уровнем заряда.
Зарядное устройство Makita DC1414 T предназначено для зарядки источников питания 7,2-14,4 В. Во время зарядки горит красная лампочка. Но при зарядке литиевого аккумулятора его напряжение не укладывается в стандарты соляных изделий, и после 12 В зарядник будет мигать красным и зеленым. Но нужная зарядка уже есть. Отвертка готова к работе.
Замена аккумуляторной отвертки на литий-ионный аккумулятор с зарядным устройством USB
Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650 14 В
При переделке шуруповертов разной мощности и фонарей с Ni-Cd на Li-ion чаще используют аккумуляторы форм-фактора 18650. Они легко помещаются в контейнер или гнездо, так как вместо двух-трех родных устанавливается один литий. Переделку аккумулятора шуруповерта следует проводить с учетом особенностей литиевых аккумуляторов 18650.
Этот тип источника энергии не терпит глубокого разряда и чрезмерного заряда. Следовательно, необходимо использовать платы контроля напряжения. Поскольку каждый аккумулятор имеет свой характер, их заряд корректируется балансировщиком. Суть переделки шуруповерта с напряжением 14,4 В заключается в создании устройства с использованием литиевых аккумуляторов для облегчения ручного инструмента и увеличения его производительности. Наиболее подходят для этих целей литиевые аккумуляторы 18650.
При подборе комплектующих следует учитывать, что пусковой ток шуруповерта большой, необходимо подобрать соответствующую БМС на необходимое количество банок и не менее 30 А. Переделать зарядку шуруповерта на литиевую батареи, необходимо запастись хорошим паяльником, некислотным флюсом и толстыми проводами для изготовления перемычек.
- Баллончики литий-ионные в количестве 4 шт.
- Контроллер 4-элементной литий-ионной батареи, CF-4S30A-A работает хорошо. Имеет встроенный балансировщик, контролирующий заряд каждого элемента.
- Клей-расплав, флюс для пайки TAGS, припой.
- Термостойкая лента;
- Перемычки соединительные или толстый изолированный провод сечением не менее 0,75 кв., нарезанный для перемычек.
Порядок переделки отвертки на 18650:
- Разберите корпус и извлеките из контейнера 12 никель-кадмиевых элементов.
- Снимите гирлянду, оставив разъем с контактами «» и «-». Вместо датчика температуры будет установлена термопара от контроллера.
- Спаяйте сборку, учитывая, что нельзя использовать кислоту, только нейтральный флюс и чистый припой. В период подключения не прогревать крышки. Работайте точечно.
- Подключить точки балансировки к контроллеру согласно схеме. На плате есть разъемы.
- Соедините сборку плюсовыми и минусовыми контактами.
- Проверьте работоспособность цепи. Если все работает, собрал аккумулятор, поместил контроллер в гнездо, закрепил герметиком.
Если зарядное устройство не универсальное, потребуется дополнительная переделка. Аналогично собираются шуруповерты на 12 В с универсальным зарядным устройством, но используется защитная схема подключения 3х18650 3,7 В для литиевых аккумуляторов. Таким же образом переделывается шуруповерт с использованием комплекта аккумуляторов 18650 в количестве 2-х элементов.
Переделка отвертки Интерскол под литиевые аккумуляторы 18650
Рано или поздно никель-кадмиевая сборка из 15 банок выходит из строя. Один-два элемента ленивые, и получить выходное напряжение уже не получается. Современные ДШ «Интерскол» на литиевых батареях служат намного лучше. Переделка шуруповерта под литиевые аккумуляторы на 18 вольт освоена умельцами.
Необходимо приобрести плату защиты для 5S, 3,7 В и 40-50 А. Потребуется балансировочная плата и сами источники энергии. 5 литиевых аккумуляторов 18650, можно оставить с заводскими термисторами, удлинив провода. При установке создать контактную площадку, вставить сборку, проверить работоспособность, закрепить. Особенности сборки по совету мастера подробно изложены в видео. Полную информацию о переделке 18-вольтовой литиевой отвертки см. здесь
Подготовка: подбор необходимых устройств, элементов
Аккумуляторный блок, утративший свои рабочие качества, необходимо разобрать. Половинки корпуса можно скрепить клеем и/или шурупами, струбцинами. Чтобы разъединить склеенный шов, его осторожно простукивают резиновым молотком, чтобы половинки пластикового корпуса отделились друг от друга, но не треснули. Собранные в «кассету» элементы извлекаются из вскрытого корпуса. Контактная площадка аккуратно отделяется, ее нужно будет закрепить на новых литиевых батареях.
Новый Li-Ion аккумулятор для шуруповерта Hitachi требует приобретения дополнительных аксессуаров, при этом необходимо учитывать следующие обстоятельства:
- Новые аккумуляторы должны быть аналогичны по размеру и напряжению старым.
- Аккумуляторы целесообразнее выбирать уже оснащенные никелевыми пластинами, чтобы не тратить время на пайку.
- Для литий-ионной батареи требуется плата BMS (система управления батареями). Он равномерно распределяет энергию между банками, защищает устройство от внезапных отключений электроэнергии, отключает его, если время зарядки превышено или аккумуляторы почти разряжены. Для защиты от перегрева к плате подключен термодатчик.
- Для подключения кассеты к контактной площадке нужен силовой изолированный провод подходящей толщины.
Перевод шуруповерта Hitachi на литиевые аккумуляторы
Никель-кадмиевые аккумуляторы неудобны из-за их «эффекта памяти», поэтому переход на литий-ионные аккумуляторы целесообразен и выгоден.
Как переделать шуруповерт Hitachi на литиевые аккумуляторы: описание процесса
Если банки продавались без никелевых электродов, то их припаивают. Важно делать это с большой осторожностью, так как перегрев может необратимо повредить аккумулятор или даже спровоцировать взрыв. Перед началом процесса полезно зачистить спаиваемые поверхности, чтобы уменьшилась вероятность перегрева и соединение было прочным.
Аккумуляторы соединены последовательно, плата подключена. Провод питания припаивается к микросхеме и контактной площадке. Затем с помощью мультиметра проверяются показания напряжения: для каждой батареи этот показатель должен быть около 1,3 В.
По завершении проверки все соединения тщательно изолируются. Собранная кассета аккуратно укладывается в корпус, провод укладывается без перегибов и заломов. Половинки корпуса скреплены.
Первая активация после перехода, условия использования
Собранный литий-ионный аккумулятор необходимо привести в рабочее состояние. Это делается для того, чтобы новые батареи не изнашивались преждевременно. Блок полностью заряжен и начинает интенсивно использоваться, пока заряд не истощится до нуля и устройство не выключится. После этого снова заряжается до 100%, и работают до полной разрядки. Этот цикл можно повторить в третий раз. После этой подготовки аккумуляторный модуль можно использовать в обычном режиме.
Начинать зарядку аккумулятора с литий-ионными банками нужно при его разряде до 20%, зарядку всегда нужно производить до 100%. Не передерживайте устройство на подзарядке. как только батареи будут полностью заряжены, зарядное устройство должно быть отключено.
Собираем литий-ионный аккумулятор
Вот новые элементы Sanyo UR18650NSX (по этой статье их можно найти на Aliexpress) емкостью 2600 мАч. Для сравнения, старая батарея имела емкость всего 1300 мАч, вдвое меньше.
Необходимо припаять провода к элементам. Провода необходимо брать сечением не менее 0,75 кв.мм, т.к. токи у нас будут немалые. Провод с таким сечением нормально работает с токами более 20 А при напряжении 12 В. Можно паять литий-ионные банки, кратковременный перегрев им никак не повредит, это проверено. Но нужен хороший быстродействующий флюс. Я использую глицериновый флюс TAGS. Полсекунды. и вы сделали.
Остальные концы проводов припаиваем к плате согласно схеме.
На контакты аккумулятора всегда ставлю еще более толстые провода 1,5 кв.мм. потому что место позволяет. Перед тем, как припаять их к ответным контактам, я надел на плату кусок термоусадочной трубки. Это необходимо для дополнительной изоляции платы от элементов аккумулятора. В противном случае острые края припоя могут легко натереть или проколоть тонкую пленку литий-ионного элемента и вызвать короткое замыкание. Можно не использовать термоусадку, но обязательно нужно проложить хотя бы что-то изоляционное между плитой и элементами.
Замените старую мертвую батарею BOSCH/NI-MH Ni-Cd на литий-ионную с тестом
Теперь все заизолировано как надо.
Контактную часть можно зафиксировать в корпусе батареи с помощью пары капель суперклея.
Аккумулятор готов к сборке.
Хорошо, когда корпус на шурупах, но это не мой случай, поэтому просто склеиваю половинки заново «Моментом».
Аккумулятор заряжается стандартным зарядным устройством. Правда, алгоритм работы меняется.
У меня два зарядных устройства: DC9710 и DC1414 T. И работают они сейчас по-разному, так что я расскажу как именно.
Переделка аккумулятора шуруповерта на Li-Ion
В этой статье ничего нового не скажу, а просто хочу поделиться своим опытом апгрейда аккумуляторов своего старого шуруповерта Makita. Изначально этот инструмент был рассчитан на никель-кадмиевые аккумуляторы (которые давно умерли, как и купленные на замену умерли). Недостатки Ni-Cd хорошо известны: малая емкость, короткий срок службы, высокая цена. Поэтому производители аккумуляторных инструментов давно перешли на литий-ионные аккумуляторы.
Ну а что делать тем, у кого есть старый инструмент? Да все очень просто: выбросьте Ni-Cd банки и замените их на Li-Ion популярного формата 18650 (в маркировке указан диаметр 18 мм и длина 65 мм).
Какая нужна плата и какие элементы нужны для переделки шуруповерта в литий-ионный
Итак, вот мой аккумулятор 9,6 В 1,3 Ач. При максимальном уровне заряда он имеет напряжение 10,8 вольт. Литий-ионные элементы имеют номинальное напряжение 3,6 вольта, максимальное напряжение 4,2 вольта. Поэтому для замены старых никель-кадмиевых элементов на литий-ионные мне нужно 3 элемента, их рабочее напряжение будет 10,8 вольта, максимальное 12,6 вольта. Превышение номинального напряжения никак не повредит мотору, он не сгорит, а при большей разнице можно не волноваться.
Литий-ионные аккумуляторы, как всем давно известно, категорически не любят перезарядки (напряжение выше 4,2 В) и чрезмерной разрядки (ниже 2,5 В). Когда рабочий диапазон превышен, элемент очень быстро деградирует. Поэтому литий-ионные элементы всегда работают в паре с электронной платой (BMS. Battery Management System), которая управляет элементом и следит за верхним и нижним пределами напряжения. Это плата защиты, которая просто отключает банку от электрической цепи при выходе напряжения за пределы рабочего диапазона. Поэтому помимо самих элементов потребуется такая плата BMS.
Теперь два важных момента, над которыми я несколько раз безуспешно экспериментировал, пока не пришел к правильному выбору. Это максимально допустимый рабочий ток самих Li-Ion аккумуляторов и максимальный рабочий ток платы BMS.
В шуруповерте рабочие токи при большой нагрузке достигают 10-20 А. Поэтому нужно покупать элементы, способные отдавать большие токи. Лично я успешно использовал 30-амперные аккумуляторы 18650 производства Sony VTC4 (емкость 2100 мАч) и 20-амперные Sanyo UR18650NSX (емкость 2600 мАч). В моих отвертках они работают нормально. Но, например, китайский TrustFire 2500 мАч и японский салатовый Panasonic NCR18650B 3400 мАч не подходят, они не рассчитаны на такие токи. Поэтому не нужно гнаться за емкостью элементов. даже 2100 мАч более чем достаточно; главное при выборе не прогадать с максимально допустимым током разряда.
Аналогично, плата BMS должна быть рассчитана на высокие рабочие токи. Видел на ютубе как люди собирают аккумуляторы на 5 или 10 амперных платах. Не знаю, лично у меня при включении отвертки такие платы сразу уходили в защиту. На мой взгляд, это пустая трата денег. Скажу, что сама фирма Макита ставит в свои аккумуляторы 30-амперные платы. Поэтому использую купленную на Алиэкспресс БМС на 25 ампер. Они стоят около 6-7 и ищутся по запросу «BMS 25A». Так как вам нужна плата для сборки из 3-х элементов, то нужно искать такую плату, в названии которой будет «3S».
Еще один важный момент: некоторые платы имеют разные контакты для зарядки (обозначение «С») и нагрузки (обозначение «Р»). Например, на плате может быть три вывода: «Р-», «Р» и «С-», как на родной макитовской литий-ионной плате. Такая плата нам не подойдет. Зарядка и разрядка (заряд/разряд) должны производиться через один контакт! То есть на плате должно быть 2 рабочих контакта: просто «плюс» и только «минус». Потому что наше старое зарядное устройство также имеет только два контакта.
В общем, как вы могли догадаться, своими экспериментами я выкинул кучу денег и на не те элементы, и на не те платы, сделав все ошибки, которые только можно было сделать. Но я получил бесценный опыт.
Зарядное устройство Makita DC9710 и литий-ионный аккумулятор
Раньше аккумулятор управлялся самим устройством. При достижении полного уровня он останавливал процесс и сигнализировал о завершении зарядки зеленым индикатором. Но теперь установленная нами схема BMS занимается контролем уровня и отключением питания. Поэтому, когда зарядка будет завершена, красный светодиод на зарядном устройстве просто погаснет.
Если у вас есть такое старое устройство, вам повезло. Потому что с ним все просто. Диод горит. идет зарядка. Выключенный. зарядка завершена, батарея полностью заряжена.
Как разобрать аккумулятор шуруповерта
Как разобрать старый аккумулятор? Есть аккумуляторы, где половинки корпуса скреплены винтами, а есть и клеевые. Аккумуляторы у меня одни из последних, и я вообще долгое время считал, что их не разобрать. Оказалось, что можно, если есть молоток.
В общем, с помощью интенсивных ударов по периметру края нижней части корпуса (молоток с нейлоновой головкой, аккумулятор надо держать в руке на весу) место склейки успешно отсоединено . При этом корпус никак не повреждён, я так разобрал уже 4 штуки.
Интересующая нас часть.
От старой схемы нужны только контактные пластины. Они постоянно точечной сваркой к двум верхним элементам. Выковыривать сварку можно отверткой или пассатижами, но выковыривать нужно максимально аккуратно, чтобы не сломать пластик.
Все практически готово для дальнейшей работы. Кстати, штатный термодатчик и разъединитель я оставил, хотя они уже не особо актуальны.
Но очень вероятно, что наличие этих элементов необходимо для нормальной работы штатного зарядного устройства. Поэтому я настоятельно рекомендую их сохранить.
Зарядное устройство Makita DC1414 T и литий-ионный аккумулятор
Здесь есть небольшой нюанс, который нужно знать. Это зарядное устройство более новое и предназначено для зарядки более широкого спектра аккумуляторов от 7,2 до 14,4 В. Процесс зарядки на нем протекает в обычном режиме, горит красный светодиод:
Но когда батарея (что в случае NiMH элементов должно иметь максимальное напряжение 10,8 В) достигает 12 вольт (у нас есть Li-Ion аккумуляторы с максимальным общим напряжением 12,6 В), зарядное устройство снесет крышу. Потому что он не поймет, какой аккумулятор у него заряжается: либо 90,6 вольта или 14,4 вольта. И в этот момент Makita DC1414 войдет в режим ошибки, попеременно мигая красным и зеленым светодиодом.
Это нормально! Ваша новая батарея все еще будет заряжаться. хоть и не полностью. Напряжение будет около 12 вольт.
То есть с этим зарядником вы пропустите какую-то часть емкости, но мне кажется, что можно пережить.
Итого апгрейд батареи oBosch обошелся примерно в 1000 руб. Новая Макитовская Makita PA09 стоит в два раза дороже. более того, мы получили вдвое большую емкость, а дальнейший ремонт (в случае незначительного отказа) будет заключаться только в замене литий-ионных аккумуляторов.
Примечание. Эта статья и изображения в ней защищены авторским правом. Частичное или полное воспроизведение на других ресурсах без согласия запрещено.
CPSC выпускает предупреждение о безопасности потребителей: возможны серьезные травмы или смерть, если элементы литий-ионных аккумуляторов отделены от аккумуляторов и использованы для питания устройств
- Английский
- испанский
Поделиться:
Дата выпуска: 08 января 2021 г.
ВАШИНГТОН, округ Колумбия — Комиссия США по безопасности потребительских товаров (CPSC) предупреждает потребителей не покупать и не использовать отдельные литий-ионные аккумуляторные элементы 18650. Эти элементы изготавливаются как промышленные комплектующие аккумуляторных батарей и не предназначены для индивидуальной продажи потребителям. Однако их разделяют, переупаковывают и продают как новые потребительские батареи, как правило, через Интернет.
Опасности незакрепленных аккумуляторных элементов 18650
Перезаряжаемые литиевые элементы без надлежащей защиты, которые не установлены в устройстве или являются частью встроенной батареи («незакрепленные элементы»), потенциально опасны для потребителей при обращении, транспортировке, хранении , заряженные или используемые для питания устройств. В частности, эти аккумуляторные элементы могут иметь открытые металлические положительные и отрицательные клеммы, которые могут замкнуться накоротко при контакте с металлическими предметами, такими как ключи или мелочь в кармане. После короткого замыкания незакрепленные ячейки могут перегреться и испытать термический разгон, воспламеняя внутренние материалы ячейки и принудительно выбрасывая горящее содержимое, что приводит к пожарам, взрывам, серьезным травмам и даже смерти.
Кроме того, в незакрепленных элементах может произойти тепловой разгон, если потребители используют их в неподходящих зарядных устройствах, которые допускают зарядку, превышающую технические характеристики элемента. К сожалению, растущее число небольших потребительских товаров, таких как устройства для вейпинга, персональные вентиляторы, налобные фонари и некоторые игрушки, используют в качестве источника питания незакрепленные 18650. CPSC работает с сайтами электронной коммерции, включая eBay, чтобы удалить списки, продающие эти свободные ячейки.
Не используйте отдельные литий-ионные элементы 18650, которые отделены от батарейных блоков. Их часто неправильно используют как автономные потребительские батареи, но они не имеют схем защиты. Дополнительную информацию о безопасности аккумуляторов высокой мощности см. на странице 9.0275 https://www.cpsc.gov/Regulations-Laws–Standards/Voluntary-Standards/Topics/Batteries/
CPSC призывает потребителей сообщать о проблемах с литий-ионными батареями в CPSC по адресу: www.SaferProducts.gov .
Номер выпуска
21-065
Контакты для СМИ
Пожалуйста, используйте указанный ниже номер телефона для всех запросов СМИ.
