Что необходимо знать перед переделкой
Перед тем как переделать шуруповерт с никель-кадмиевых на литий-ионные аккумуляторы, нужно знать ответы на некоторые вопросы.
Например, точно знать напряжение, которое выдавал старый АКБ. Обычно эти сведения можно прочитать по наклейке на батарее. Если там нет таких данных или они стерлись, придется разбирать аккумуляторный блок и по количеству установленных в шуруповерте элементов определять величину напряжения.
Также нужно знать, что, кроме положительных качеств, таких как высокая удельная емкость, низкий саморазряд, отсутствие эффекта памяти, есть ряд особенностей. Они боятся перезарядки, глубокой разрядки, перепада температур — их нельзя нагревать выше 45 градусов. Опасны и низкие температуры, на морозе емкость приборов падает.
Необходимые компоненты для переделки
Предварительно необходимо подобрать компоненты, которые помогут трансформировать шуруповерт. Состав определяется особенностями процесса, а именно пайкой, использованием специальных кассет либо точечной сварки. Кассеты применять не рекомендуется в виду их уязвимости к воздействию тока. В остальном список включает:
- аккумуляторы Li-ion18650;
- защитная плата или модуль, обеспечивающий равномерную нагрузку при зарядке;
- аппарат контактной сварки. Он предпочтительнее пайки, поскольку литиевые батареи чувствительны к нагреву и могут выйти из строя;
- провода сечением 0,75 мм², 1,5 мм², 2,5 мм²;
- термоусадка;
- отвертка;
- дисковый нож.
Батарейка должна соответствовать мощности старых компонентов в пропорции 1/3. Т.е. литиевый элемент является полноценной заменой 3-х никель-кадмиевых батарей. Обычно используют 3 шт. Li-ion вместо 10 Ni-Mh, что слегка снизит мощность агрегата. Можно установить 4 аккумулятора, но это сократит рабочий ресурс электродвигателя.
Особенности переделки
В большинстве моделей, по крайней мере «Интерскол», «Макита», «Хитачи» представлены универсальные механизмы. Это означает, что зарядник предназначен для питания батарей Ni-Mh и Li-Ion типа.
Особенности связаны с мощностью аккумуляторов. Новые и заменяемые изделия должны соответствовать друг другу. В противном случае возникнет сбой или разрыв цепи, о чем сигнализирует индикатор. При перегрузках или разрыве одновременно мигают красная и зеленая лампочка.
В ситуации, когда зарядное устройство не универсальное, ему потребуется переделка, также как и блоку питания. Процесс зависит от типа ЗУ и производителя, подразумевая практически полное выпаивание элементов платы, установку конденсатора, резисторов и их последующую настройку.
Наряду с этим существует универсальный способ трансформации ЗУ. Он связан с использованием платы BMS, стабилизирующей входное напряжение и ток. На рынке она имеет обозначение DC-DC StepDown, а непосредственно на плате присутствуют подстроечные резисторы. Модуль впаивают в схему зарядного устройства, используя соединения P+ и P- на плате и старые клеммы зарядки.
Методы соединения элементов батареи
Аккумулирующий энергию блок собирают одним из трех способов:
- Точечная сварка. Если нет дома в наличие сварочного аппарата, можно обратиться к специалистам. Эта техника соединения элементов в блок является наиболее предпочтительной.
- Пайка. Паяльник наверняка найдется в каждом доме. Но при спаивании все манипуляции нужно выполнять очень быстро, поскольку припой почти мгновенно охлаждается. Надо избегать длительного нагрева батареек. Высокие температуры повредят элементы. Если навыков пайки нет, лучше доверить работу специалисту.
- Кассеты. Альтернативный, но не самый надежный способ. Контакты, полученные в процессе, будут обладать существенным переходным сопротивлением. Значит, нужно быть готовым к тому, что при больших токах она будет быстро разрушаться. При помощи специальных кассет проводится быстрое соединение батареек в блок.
Чтобы напряжение суммировалось, а значение емкости не изменилось, нужно соединять элементы последовательно.
Переделка на литиевые аккумуляторы 12 вольт
Приведенный выше способ применяется для всех аккумуляторов. Вольтаж определяется параметрами блока питания. Отличия связаны с количеством батарей. Основная масса руководств по трансформации относится к 14 В агрегатам, где для замены используют 4 литиевых батареи 18650. Для 12 В устройства такого количества многовато. Здесь будет достаточно 3-х батарей 18650.
Переделка на литиевые аккумуляторы 18 вольт
Аналогичный подход применяется к 18 вольтовым изделиям. Здесь отличия, также связаны с численностью аккумуляторов. Батарея состоит из 5 единиц 18650, что обеспечивает ей сверх эффективную работу. Если процесс работы слишком интенсивен, шуруповерт даже отдает горелым. Поэтому впоследствии 5-й аккумулятор нередко удаляют.
Подробный видеоурок по переводу шуруповёрта на литий
Основные моменты, касающиеся сборки защищённых аккумуляторных батарей для переделки шуруповёрта под литиевые аккумуляторы
Шуруповерт с Ni-Cd или Li-Ion аккумулятором. Что выбрать?
В этой статье мы попытаемся осветить только один вопрос – в чем отличие Ni-Cd (Никель-Кадмиевых) и Li-Ion (Литий-Ионных) аккумуляторов.
В линейке аккумуляторных шуруповертов Bosch есть две модели заслужившие своими характеристиками отличную репутацию у потребителей, как надежные, удобные и долговечные инструменты. 1. Аккумуляторная дрель-шуруповерт Bosch GSR 12-2 с Ni-Cd аккумулятором; 2. Аккумуляторная дрель-шуруповерт Bosch GSR 10,8-2 с Li-Ion аккумулятором.
Однако новичок в использовании аккумуляторной техники порой задается одним из самых существенных вопросов в выборе шуруповерта – с какой брать батареей? Рассмотрим основные преимущества и недостатки Ni-Cd (Никель-Кадмиевых) и Li-Ion (Литий-Ионных) аккумуляторов.
К основным преимуществам Ni-Cd аккумуляторов относятся:
· низкая стоимость;
· работа в широком температурном диапазоне и устойчивость к ее перепадам (например, Ni-Cd аккумуляторы могут заряжаться при отрицательной температуре, что делает их незаменимыми при работе в условиях крайнего севера, что в наших широтах не особенно актуально); · они могут отдавать в нагрузку значительно больший ток, чем другие виды аккумуляторов; · устойчивость к большим токам заряда и разряда; · легко восстанавливаются после длительного хранения.
Недостатки Ni-Cd:
· наличие эффекта памяти — если регулярно ставить не до конца разряженный аккумулятор на зарядку, его емкость будет снижаться за счет роста кристаллов на поверхности пластин и других физико-химических процессов; · кадмий — очень токсичное вещество, поэтому производство Ni-Cd аккумуляторов плохо сказывается на экологии.
Также возникают проблемы с переработкой и утилизацией самих аккумуляторов; · низкая удельная емкость — количество энергии, которой должен обладать полностью заряженный аккумулятор. Принято выражать ампер-часах (Ач); · большой вес и габариты по сравнению с другими типами аккумуляторов при одинаковой емкости; · высокий саморазряд (после заряда за первые 24 часа работы теряют до 10%, а за месяц — до 20% запасенной энергии).
К основным преимуществам Li-Ion аккумуляторов относятся:
· минимум в 2 раза большая удельная емкость;
· очень низкий саморазряд; · отсутствие эффекта памяти; · возможность дозарядки в любой момент; · большое количество циклов «заряда-разряда» (при правильной эксплуатации они выдерживают более 2000 циклов); · экологическая чистота производства и безопасность в эксплуатации.
Недостатки Li-Ion:
· подвержены старению; · низкая устойчивость при работе в условиях низких температур; · требуют использования только оригинального зарядного устройства; · высокая стоимость.
Монтаж литий-ионной батареи
Подготовка «сборки»
Перед тем, как заняться пайкой, следует определиться с компоновкой отсека для аккумулятора. То есть расположить все элементы так, чтобы они удобно в него ложились. После этого приобретенные батарейки скрепляются клейкой лентой (ПВХ, скотч).
Обработка контактов мини-аккумуляторов
Они постепенно окисляются. Значит, их нужно немного зачистить. Именно слегка, с помощью мелкозернистой (шлифовальной) шкурки.
Рекомендации по процессу пайки
Он начинается с обезжиривания «контактной» части аккумулятора и кратковременном нагреве приложенного припоя. Лудить лучше легко плавящимся, например, ПОС-40. Паяльник должен соприкасаться с металлом АКБ не более 1,2 – 2 сек
Особое внимание при пайке плюсового вывода.
Использовать в качестве соединительных проводов желательно медные, сечением не менее 2,5 «квадрата». Они обязательно изолируются термокембриком.
Все мини-аккумуляторы соединяются перемычками согласно схеме
В качестве таковых используется провод или «шины» из полосок тонкого металла.
Заключительный этап – присоединение проводов к выводам отсека для аккумулятора. В случае, если укладка сборки в него затруднена, следует убрать ребра жесткости. Они из пластмассы, поэтому при помощи бокорезов избавиться от них несложно.
Дополнительно
Делать или нет, решать вам, читатель. Но особенность Li-ion аккумуляторов в том, что они чувствительны к перезаряду. Поэтому желательно контролировать номинал напряжения не только на всей сборке, но и на каждом элементе в отдельности. Значит, кроме 2-х проводов «+» и «–», нужно вывести еще 5. Чтобы ограничиться всего лишь одним разъемом (и для заряда, и для балансировки), можно использовать такой.
Схема распайки контактов
- «+» – 5 и 9.
- «–» – 1 и 6.
- Контакты балансировочные (по возрастающей) – 2, 7, 3, 8 и 4.
Разъемы для подключения к зарядному устройству выбираются в зависимости от его модели. Оба соединительных кабеля припаиваются по схеме.
3S-4S платы BMS или один из вариантов переделки шуруповерта под литий
Габариты плат:
Начнем с синей платы защиты:
Тестирование плат:
— сборный модуль (три трех/четырехрегистровых вольтметра и холдер для трех 18650 аккумуляторов), который мелькал в моем обзоре зарядника iCharger 208B, правда, уже без балансировочного хвостика:
Update 1: Тест нагрузки:
Возможные схемы применения или как переделать питание шурика на литий:
Итак, самый распространенный вариант выглядит так:
Более правильный вариант:
Итак, хватит болтовни, переходим к переделке. Поскольку я не имею шурика на NiCd аккумах, поэтому о переделке только на словах. Нам будет нужно:
— Первый вариант. Блок питания (БП), как минимум, на 14V или больше. Ток отдачи желателен не менее 1А (в идеале около 2-3А). Нам подойдет блок питания от ноутбуков/нетбуков, от зарядных устройств (выход более 14V), блоки для питания светодиодных лент, видеозаписывающей аппаратуры (DIY БП), например этот или этот:
Как все это хозяйство соединить:
Update 2, еще несколько способов переделки шурика:
Следующий вариант (подсказали по комментам, спасибо I_R_O и cartmannn):
Еще один вариант, предложенный камрадом Volosaty:
Преимущества:
Вывод: обозреваемые платки неплохи, должны подойти для любой задачи. Если бы у меня был шурик на NiCd банках, для переделки я бы выбрал красную платку, :-)…
Киса:
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Особенности выбора литиевых аккумуляторов
Больше чем для половины шуруповертов применяют аккумуляторные батареи 12 В.
При подборе нового аккумулятора учитывают:
- Величину разрядного тока. Этот параметр указан в технической документации. Значения колеблются в пределах 15-30 А, в отдельных моделях он составляет 40 А.
- Характеристики литий-ионных элементов. Аккумуляторы 18650 должны иметь такие же параметры, как и емкости.
- Количество новых батареек. 1 Li-ion равна 3 Ni-CD.
Не нужно торопиться ставить источники питания в шуруповерт. Первым делом необходимо, чтобы они полностью зарядились. Если инструмент будут интенсивно эксплуатировать, то первое, что скорее всего выйдет из строя – аккумулятор, как наиболее уязвимая деталь. Его исправность проверяют при помощи мультиметра.
