Литий-ионные аккумуляторы для шуруповёртов

Оглавление

Отличие от никель-кадмиевых аккумуляторных батарей

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

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

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

Переделка шуруповерта 18V на литий (Li-ion)

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

Литиевые аккумуляторные батареи лишены этого недостатка.

Доводы «против»

  • Литиевые аккумуляторные элементы нельзя заряжать выше 4,2 вольта и разряжать ниже 2,7 вольта. В реальных условиях этот интервал ещё более узкий. Если выйти за эти пределы аккумулятор можно вывести из строя. Поэтому, кроме самих литиевых банок вам потребуется подключить и установить в шуруповёрт контроллер заряда-разряда;
  • Напряжение одного элемента Li─Ion 3,6─3,7 вольта, а для Ni─Cd и Ni─MH это значение 1,2 вольта. То есть, возникают проблемы со сборкой аккумуляторной батареи для шуруповёртов с номиналом по напряжению 12 вольт. Из трёх литиевых банок, соединённых последовательно, можно собрать АКБ номиналом 11,1 вольта. Из четырёх ─ 14,8, из пяти ─ 18,5 вольта и так далее. Естественно, что и пределы напряжения при заряде-разряде также будут другие. То есть, могут возникнуть проблемы совместимости переделанной батареи с шуруповёртом;
  • В большинстве случаев в роли литиевых элементов для переделки используются банки стандарта 18650. По размерам они отличаются от Ni─Cd и Ni─MH банок. Кроме того, нужно будет место для контроллера заряда-разряда и проводов. Всё это нужно будет уместить в стандартном корпусе АКБ шуруповёрта. Иначе работать им будет крайне неудобно;
  • Зарядное устройство для кадмиевых аккумуляторов может не подойти для зарядки батареи после её переделки. Возможно, потребуется доработка ЗУ или использование универсальных зарядок;
  • Литиевые аккумуляторы теряют работоспособность при отрицательных температурах. Это критично для тех, кто использует шуруповёрт на улице;
  • Цена литиевых аккумуляторов выше кадмиевых.

Какая плата BMS нужна и как её подключить

Литиевые аккумуляторы 18650 боятся перезарядки и глубокой разрядки. При последовательном соединении элементов невозможно гарантировать синхронную работу элементов. Если одна банка будет иметь меньшую емкость, то при зарядке она пополнится энергией быстрее остальных, и при дальнейшей зарядке произойдет перезарядка. При работе батарея меньшей емкости разрядится быстрее остальных, что может привести к глубокому разряду.

Все эти проблемы поможет решить плата защиты с балансировкой. BMS платы:

  • защищают от короткого замыкания;
  • восстанавливаются после срабатывания защиты;
  • следят за напряжением на каждой банке и отключают нагрузку, когда хотя бы одна из ячеек полностью разряжается (защита от глубокого разряда);
  • осуществляют балансировку (защита от перезарядки).

Плата BMS для шуруповерта должна выдерживать максимальный пиковый ток не менее 30 А. Кроме того, при выборе нужно ориентироваться на количество последовательно соединенных банок. Для шуруповерта на 12 В требуется 3 батареи, выбираем плату 3S. Если для питания нужен источник на 14 В, то покупаем 4S, а для 18 В приобретаем 5S.

Как подключить к плате BMS последовательно 2, 3 или 4 банки, показано на рисунке.

Можно также использовать смешанное, последовательно параллельное соединение. В таком случае к последовательно соединенным банкам подключаем параллельно столько же элементов питания.

Выбор типа химии литиевых аккумуляторов

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

Рабочая температура

Если предполагается пользоваться шуруповертом при минусовых температурах, то лучше выбрать литий железо фосфатные (LiFePO4) аккумуляторы. Диапазон температур при котором можно их разряжать -20 ~ 65 °С. У Li Ion емкость на морозе падает быстрее. Если работа в основном планируется при плюсовых температурах, то подойдут и те и другие. Но оба типа аккумуляторов (за исключением некоторых моделей LiFePO4) нельзя заряжать при отрицательной температуре. А верхний предел температуры при заряде у тех и других около 60°С.

Долговечность

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

Рабочее напряжение

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

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

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

последовательное соединение ячеек 3s 1p

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

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

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

Рабочий ток

В характеристиках аккумулятора обычно указывают номинальный и максимальный (пиковый) ток разряда. При номинальном токе он способен работать продолжительное время, а при пиковом – несколько секунд

Поэтому для такой мощной нагрузки как шуруповерт необходимо обращать внимание на этот показатель и выбирать высокотоковые модели аккумуляторов

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

последовательно – параллельное соединение ячеек 3s 2p

Литиевые аккумуляторы

Далее купил 10 литиевых аккумуляторов и собрал из них батареи по 2 штуки параллельно, и затем подключил 5 получившихся блоков последовательно. Соединение аккумуляторов между собой производилось пайкой с помощью предварительно залуженных медных пластин. Для пайки нужно одно основное правило — не перегреть АКБ! Поэтому паять нужно мощным паяльником и как можно быстрее за 1-2с. Если сразу не получилось лучше подождать и не кипятить аккумулятор.

У кого имеется точечная сварка — проблем с соединением не будет. В результате собралась батарея на напряжение 21 В и емкость 5,2 А*ч. Подключение АКБ к плате контроля представлено на рисунке.

Далее все упаковывается в корпус и проверяется под нагрузкой.

В стандартную зарядку я встроил модуль на LM2596. Блок питания должен быть на пару вольт больше, чем напряжение заряженной батареи. Выставил напряжение на холостом ходу 21 В. Затем подключил АКБ и выставил зарядный ток 0,8 А. Почему такой? Потому что нашелся блок питания на 24 В с макс. током 0,8 А. Специально приобретать не стал. Пусть лучше дольше заряжается. Это не производственный, а домашний вариант инструмента.

В процессе зарядке выявился небольшой минус. При достижении у аккумулятора напряжения полного заряда ЗУ должно переходить из фазы CC в фазу СV. То есть сначала АКБ заряжается установленным током (0,8 А в моем случае), и при достижении 21 В напряжение поддерживается на этом уровне, а ток постепенно падает до 0,1*Iуст (в моем случае 0,08 А, устанавливается средним потенциометром). На этом процесс зарядки останавливается. На данном модуле об этом сигнализирует средний светодиод, но всего лишь сигнализирует, что аккумулятор готов к работе, но по факту зарядка продолжается, что в принципе не критично. АКБ все равно не перезарядится. А минус состоит в том, что из-за того, что плата контроля имеет свою защиту от перезаряда, она отключает ЗУ не дойдя до фазы CV.

Чтобы это обойти пришлось уменьшить напряжение модуля ЗУ до примерно 20,7-20,8 В. Фаза CV начинается раньше, но в любом случае АКБ заряжается полнее, чем вообще без нее. Если не знать об этом небольшом недостатке, то вы и не заметите разницы в процессе эксплуатации.

Как зарядить американский шуруповерт с батареей 20 Вольт

Первая зарядка после приобретения шуруповерта имеет первостепенное значение. От этого зависит, будет использоваться вся емкость аккумулятора или нет.

  • Литий-ионные батареи допустимо заряжать до любого уровня заряда, в силу отсутствия «эффекта памяти».
  • Никель-кадмиевый тип требует сложной процедуры первой зарядки — необходимо как минимум 3 раза подзаряжать источник питания.
  • Никель-металлогидридные аккумуляторы для начала нужно полностью разрядить и только потом заряжать на 100 %. При этом нужно обязательно сделать 4-5 циклов.

В число моделей входят бренды Dewalt, Деккер.

Разные типы аккумуляторов

На какой ток должен быть рассчитан аккумулятор

Это вторая важная характеристика при переходе шуруповерта на li-ion источник питания. Выбирать в этом случае необходимо только высокотоковые аккумуляторы, способные выдавать более 10А.

При этом необходимо учитывать, что при нормальной работе на холостом ходу шурумоверт потребляет от 1А до 2А, а под нагрузкой сила тока может увеличиваться до 10-20А (маломощный инструмент для работы в бытовых условиях) и до 40-50А (профессиональные модели). Ну а при срабатывании трещотки этот параметр может увеличиваться до 30-40А (бытовые устройства) и 60-80А (профессиональный инструмент).

Таким образом, аккумуляторная сборка должна иметь запас по токоотдаче, чтобы исключить:

  • резкое понижение емкости;
  • значительное увеличение внутреннего сопротивления;
  • чрезмерный нагрев.

Ведь каждая из этих причин способна сократить срок службы батареи в несколько раз.

Совет!!! Отдельное внимание обращайте на зарядный ток литий-ионных «батареек», так как обычные «зарядки» для шуруповертов выдают напряжение от 1,5 до 3А. Поэтому выбирайте зарядное устройство по модели аккумулятора.

Как переделать

Непосредственная замена аккумуляторов в шуруповерте не зависит от емкости питающих элементов. Процесс производится в несколько этапов, начинаясь с корпусной разборки аккумулятора.

Разборка блока питания для новой зарядки

Лучше, если он имеет шурупную или заклепочную сборку. Хуже если имеет место клеевое соединение, в этом случае все делается с предельной аккуратностью.

Затем изнутри удаляются все элементы, кроме контактных пластин или клемм. Новые батареи последовательно соединяются между собой выбранным способом (пайка, точечная сварка). Последовательность является ключевым фактором успеха, обеспечивая неизменность емкости и напряжения. Для соединения подходят провода сечением 2,5 мм², способные выдержать высокое напряжение при работе.

Пайка проводов к модулю стабилизации

Аккумуляторный блок и защитная плата BMS соединяются между собой при помощи проводов. Желательно использовать сечение 1,5 и даже 2,5 мм². Непосредственная схема подключения состоит в:

  1. Соединении провода идущего на плюс к соответствующему контакту платы, обозначенному B+;
  2. Соединении провода идущего на минус к соответствующему контакту платы, обозначенному B-;
  3. Провода с остальных контактов блока подключаются к клеммам, обозначенным на плате как B1, B2, B3. Количество соединений зависит от числа аккумуляторов.

Во избежание короткого замыкания защитный модуль изолируется от аккумуляторов термоусадкой, это убережет его от контактов пайки или сварки.

Пайка проводов блока питания с модулем

На самой плате BMS есть еще 2 контакта, обозначенные P+ и P-. От них провода идут к соответствующим клеммам старой микросхемы.

Установка напряжения

На резисторах устанавливается выходное напряжение. Этот показатель на каждый элемент не должен превышать 4,2 вольт.

Размещение в корпусе

Заключительный этап состоит в сборке аккумулятора. Корпусные части тщательно вычищаются, аккумуляторный блок вставляется в полости. Учитывая меньшие размеры, его крепят к поверхности посредством клея или герметика.

К клеммам припаивают провода плюс и минус, клеммник также укладывается в корпус, следом аккуратно помещается защитная плата BMS. В конце части корпуса соединяются шурупами, скобами или клеем.

Отличие зарядного устройства от блока питания заключается в присутствии тока заряда. От него зависит уровень напряжения и соответствующие ограничения. Контроллер реагирует на перегрузку, некорректную полярность, несоответствие выходному значению. Как правило, устройство просто отключается.

Трансформация состоит в дополнении ЗУ, куда включают такой элемент как модуль BMS, с регулировкой резисторов. Остается задать нужные значения, достигнув которых заряд останавливается. Нередко при переделке зарядного устройства, зеленый индикатор не загорается. Вместо этого просто гаснет красная лампочка.

Большинство современных шуруповертов оснащается универсальными ЗУ. Они работают как на никель-кадмий, так и на литий. Приобретается готовая зарядка, но это дополнительные вложения.

Резюмируя, чтобы переделать АКБ шуруповерта на li ion 12 вольт либо 14, 18 вольт, необходим набор комплектующих, опыт работы с электрооборудованием и немного свободного времени. Целесообразно предварительно рассчитать общую стоимость вложений. Ремонт – долгая процедура, поэтому иногда проще купить новый шуруповерт, их цена сегодня не высока.

Обзор лучших производителей

Производители известных марок, таких как Метабо, Макита, Хитачи, Бош, АЕG, Девольт выпускают шуруповёрты с разными видами аккумуляторов. Приборы предназначены как для бытового, так и для профессионального использования.

Самые известные марки производителей:

Hitachi (Япония) инструмент, обладающий индивидуальностью хорошими параметрами для любых условий работы;

  • Makita (Япония) с 1915г. на рынке строительных инструментов, японское качество вместе с новыми технологиями делают эти инструменты востребованными по всему миру.
  • немецкая компания Bosch производит электроинструмент для бытовых и профессиональных потребностей;
  • AEG (Германия) — производитель качественной бытовой техники и строительного инструмента известен во всем мире с XIX века;
  • Марка Metabo представляет линейку аккумуляторных шуруповёртов с немецким качеством, профессиональным подходом к техническим характеристикам. Ценовая категория достаточно высокая;
  • Ryobi —американская марка шуруповёртов, которая сочетает в себе отличное качество и широкий выбор технических возможностей инструмента;
  • DeWALT− компания из США представлена на российском рынке небольшим рядом шуруповёртов отличного качества. По отзывам потребителей брак полностью отсутствует.

Емкость батареи – на что влияет

Если показатель будет выше, то шуруповертом можно дольше работать. От него зависит количество часов, в течение которых батарея будет обеспечивать максимальный ток разрядки. Единица измерения – мА/ч.

Обратите внимание! Если ремонтируется аккумулятор, то, заменяя отдельные элементы, следует придерживаться одинаковой емкости. Последовательно соединить батареи с разной емкостью не получится

Самый меньший показатель емкости присущ никель-кадмиевым изделиям. Наибольший показатель – аккумуляторы на литиевой основе. Не стоит думать, что заряда батареи первых будет недостаточно, чтобы удовлетворить бытовые нужды, если это, конечно, не строительство дома.

Устройство аккумулятора шуруповерта

Основные элементы конструкции:

  • Корпус, на котором размещены контакты (соединяют с з/у или электроинструментом).
  • «Банки» (как правило, их несколько), объединенные общей цепью.
  • Для безопасной эксплуатации есть температурный датчик, предотвращающий перегрев.

Характеристики АКБ для шуруповертов:

  • Напряжение (В) – это показатель, характеризующий возможности инструмента. Оно влияет на то, насколько сложные задачи получится выполнить с его помощью. Напряжение можно охарактеризовать как эквивалент мощности сетевых приборов. Показатель непостоянен: достигает пика при полностью заряженной батарее, постепенно снижается в процессе разрядки. Именно поэтому есть смысл выполнять работы, требующие высокой силы удара, вначале.
  • Емкость характеризует, какое количество энергии накапливает устройство. Влияет на продолжительность работы на одном заряде. Надо помнить – одно устройство с одной батареей будет работать разное время (зависит от сложности задач).
  • Масса и габариты влияют на то, насколько комфортно использовать их с инструментом. Устройство с тяжелой батареей продолжительно удерживать на весу будет неудобно, что скажется на производительности и качестве выполняемых работ.

Дополнительный функционал. Индикатор отражает, какое количество энергии осталось до полной разрядки. Полезен, чтобы распланировать рабочее время. Некоторые производители выпускают батареи, совместимые с рядом разнообразных инструментов: триммерами, шуруповертами, электропилами, лобзиками.

Пошаговая инструкция

После того, как все составляющие элементы и инструменты для замены аккумуляторов в шуруповерте подготовлены, можно приступать к сбору. В качестве примера, была разобрана переделка 12 вольтового оборудования на Li-lon батарейку, внутри которого присутствовало 12 NiCd аккумуляторных банок по 1,2 В.

  1. В первую очередь требуется демонтировать корпус и достать из него встроенный аккумулятор. Для этого нужны кусачки, поскольку сам разъем должен остаться на своем месте.
  2. Возьмите контроллерный прибор и термопару. Данные элементы необходимо установить в область, где был термодатчик. К слову, если данная деталь еще не извлечена, ее следует убрать. Также нужно помнить о том, что требуется подбирать все детали таким образом, чтобы они смогли поместиться в корпус инструмента.

Так как аккумуляторы не токовые для облегчения их работы было решено ставить по 2 акб в параллель

  1. После этого в строгой последовательности спаяйте все подготовленные детали. По выбранной схеме к плате припаяйте контроллер. Здесь главное не забыть подсоединить балансировочные точки. Для этого на схеме имеется специальный разъем и проводка.
  2. Завершающим этапом считается подключение вывода на полюс и минус.
  3. Основная часть работы выполнена, теперь остается все аккуратно укомплектовать в корпус ничего не повредив.

Если в комплекте имелось штатное ЗУ, то с ними не возникнет проблем. Такие устройства вполне подходят для литиевых аккумуляторных блоков. Еще весь заряд будет поступать через контроллер, что полностью исключает вероятность перегрева батареи от скачков напряжения.

Если изначально шуруповерт на 12 вольт, лучше собирать по такой схеме

Многие задаются вопросом, можно ли сделать зарядку, которая будет заряжать два типа аккумуляторов? Схемы на такие приборы существуют, и они рабочие, но использовать подобное ЗУ не рекомендуется из-за разности напряжения аккумуляторных блоков.

Новые аккумуляторные блоки на рынке продаются в среднем около 2000-3000 рублей. А затраты на модернизацию никель-кадмиевых в литий-ионные не превышают 1000 рублей. Поэтому переделка полностью оправдана.

ВИДЕО: Как пересадить шуруповерт на литиевые аккумуляторы (сварка аккумуляторов в батарею)

Информационный сайт о накопителях энергии

Каждый мастер встречается с проблемой снижения работоспособности инструмента, или полного отказа из-за аккумулятора. Производители используют в 12-ти, 14-ти, 18-ти вольтовых шуруповертах аккумуляторы из никель-кадмиевых батареек. Схема последовательной сборки нескольких элементов создает нужное напряжение. Замена никель-кадмиевых батареек на литийевые увеличивает срок службы аккумулятора, облегчая конструкцию. Обязательная установка платы BMS добавляет надежность. Поэтому переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы, в основном, на форм-фактор 18650, оправдана.

Вентилируемые аккумуляторные батареи

Вид сбоку на вентилируемую аккумуляторную батарею самолета

Структура элемента в вентилируемой аккумуляторной батарее

Никель- кадмиевые батареи с вентилируемыми ячейками ( мокрые , затопленные ) используются, когда требуется большая емкость и высокая скорость разряда. Традиционные никель-кадмиевые батареи являются герметичными, что означает, что зарядный газ обычно рекомбинируется, и они не выделяют газ, если только не произойдет серьезный перезаряд или не возникнет неисправность. В отличие от типичных никель-кадмиевых ячеек, которые герметичны, вентилируемые элементы имеют выпускной клапан или клапан сброса низкого давления, который выпускает любой образующийся кислород и водородные газы при избыточной или быстрой разрядке. Поскольку аккумулятор не является сосудом под давлением , он более безопасен, меньше весит и имеет более простую и экономичную конструкцию. Это также означает, что аккумулятор обычно не повреждается из-за чрезмерного заряда, разряда или даже отрицательного заряда.

Они используются в авиации, железнодорожном и общественном транспорте, в качестве резервного источника питания для телекоммуникаций, запуска двигателей для резервных турбин и т. Д. Использование никель-кадмиевых аккумуляторов с вентилируемыми элементами приводит к уменьшению размера, веса и требований к обслуживанию по сравнению с другими типами аккумуляторов. Никель-кадмиевые батареи с вентилируемыми ячейками имеют длительный срок службы (до 20 лет и более, в зависимости от типа) и работают при экстремальных температурах (от -40 до 70 ° C).

Стальной аккумуляторный ящик содержит элементы, соединенные последовательно для получения желаемого напряжения (1,2 В на номинал элемента). Ячейки обычно изготавливаются из легкого и прочного полиамида ( нейлона ) с несколькими никель-кадмиевыми пластинами, сваренными вместе для каждого электрода внутри. Сепаратор или вкладыш из силиконовой резины действует как изолятор и газовый барьер между электродами. Клетки затоплены с электролитом 30% -ного водного раствора из гидроксида калия ( КОН ). Удельный вес электролита не указывает , если аккумулятор разряжен или полностью заряжена , но изменяется главным образом с испарением воды. В верхней части ячейки имеется пространство для избыточного электролита и выпускное отверстие для сброса давления. Большие никелированные медные шпильки и толстые соединительные перемычки обеспечивают минимальное эквивалентное последовательное сопротивление для батареи.

Удаление газов означает, что батарея либо разряжается с высокой скоростью, либо заряжается с большей скоростью, чем номинальная. Это также означает, что электролит, потерянный во время вентиляции, необходимо периодически заменять посредством текущего обслуживания. В зависимости от циклов заряда-разряда и типа батареи это может означать период обслуживания от нескольких месяцев до года.

Напряжение вентилируемого элемента быстро возрастает в конце заряда, что позволяет использовать очень простую схему зарядного устройства. Обычно батарея заряжается постоянным током со скоростью 1 СА до тех пор, пока все элементы не достигнут по крайней мере 1,55 В. Другой цикл зарядки следует со скоростью 0,1 СА, снова до тех пор, пока все элементы не достигнут 1,55 В. Заряд завершается выравнивающим или верхним зарядом. до подзарядки, как правило, не менее 4 часов по тарифу 0,1 CA. Целью перезарядки является вытеснение как можно большего количества (если не всех) газов, собранных на электродах, водорода на отрицательном полюсе и кислорода на положительном полюсе, и некоторые из этих газов рекомбинируют с образованием воды, которая, в свою очередь, поднимает уровень электролита до наивысшего уровня, после чего можно безопасно регулировать уровни электролита. Во время перезарядки или подзарядки напряжение элемента превысит 1,6 В, а затем начнет медленно падать. Ни одна ячейка не должна подниматься выше 1,71 В (сухой элемент) или опускаться ниже 1,55 В (нарушение газового барьера).

В воздушной установке с электрической системой плавающей батареи напряжение регулятора устанавливается для зарядки батареи при постоянном потенциале заряда (обычно 14 или 28 В). Если это напряжение установлено слишком высоким, это приведет к быстрой потере электролита. Неисправный регулятор заряда может позволить напряжению заряда значительно превысить это значение, что приведет к сильному перезаряду с выкипанием электролита.

Какие типы АКБ можно паять

Если говорить о возможности пайки выводов, то таким образом можно соединять любые элементы, надо лишь применять правильный флюс. Все аккумуляторы не любят перегревов, поэтому надо принимать специальные меры, чтобы этого избежать.

Литий-ионные банки стоят особняком – они крайне чувствительны к повышению температуры. И дело не только в потенциальной порче химических реагентов. Li-Ion элементы содержат внутри корпуса дополнительные устройства, повышающие безопасность эксплуатации. Например, клапан, открывающийся при повышении давления внутри банки. Эти устройства изготовлены, большей частью, из пластика, и перегрев практически всегда выводит их из строя. Поэтому эксплуатировать такие банки становится опасным, и пайку применять можно только в крайнем случае и очень аккуратно.

Акккумулятор с приваренными шинками.

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650 14 В

При переделке шуруповертов разной мощности и фонариков с Ni-Cd на Li-ion, чаще используют аккумуляторы форм фактор 18650. Они легко встают в контейнер или гнездо, так как вместо двух-трех родных устанавливают один литиевый. Переделка АКБ шуруповерта должна вестись с учетом особенностей литиевых аккумуляторов на 18650.

Этот вид источников энергии не переносит глубокий разряд и излишний заряд. Значит, необходимо использовать платы управления величиной напряжения. Так как каждая батарея имеет свой характер, их заряд корректируется балансиром. Смысл переделки шуруповерта с напряжением на 14,4 В заключен в создании прибора с использованием литиевых аккумуляторов для облегчения ручного инструмента и повышения его работоспособности. Больше всего для этих целей подходят литиевые аккумуляторы 18650.

При подборе комплектующих, следует учесть, пусковой ток шуруповерта высок, необходимо выбрать соответствующий BMS на нужное количество банок и не менее чем на 30 А. Для переделки зарядки шуруповерта на литиевый аккумулятор необходимо запастись хорошим паяльником, не кислотным флюсом и толстыми проводами для выполнения перемычек.

Комплектация:

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

Порядок работы по переделке шуруповерта под 18650:

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

Если ЗУ не универсальное, потребуется дополнительная переделка. Шуруповерты на 12 V с универсальным зарядным устройством собирают так же, но используется защитная схема подключения 3х18650 3,7 В на литиевые аккумуляторы. Точно так же переделывается отвертка с использованием комплекта АКБ 18650 в количестве 2 элементов.

Воздействие внешних факторов на АКБ

В комплекте к каждому шуруповерту обязательно приложена инструкция, как следует заряжать аккумулятор. В особенности это относится к дорогим моделям. При этом процесс можно выполнять как в помещении, так и в уличных условиях.

Правильное хранение аккумуляторов

Перед тем, как поставить шуруповерт на зарядку стоит учитывать ряд важных нюансов. Необходимо избегать прямого контакта электроинструмента или его батареи с влагой в любом виде — дождь, снег, высокий уровень влажности. Это неизбежно приводит к нарушению электропроводимости, включая развитие ржавчины.

Воздействие прямых лучей солнца тоже губительно сказывается на состоянии, как аккумулятора, так и всего инструмента. Особенно это относится к периоду летней эксплуатации, когда температура воздуха поднимается до +40, а то и больше. Результат — перегрев прибора, нарушение электрического контакта. Данный процесс сразу не заметить и симптомы станут проявляться с течением времени.

Советы по приобретению

При приобретении любых изделий часто возникает желание сэкономить. Но не в этом случае. Нижняя планка цены на высокотоковые элементы начинается от 3..3,5 USD. Все, что дешевле, скорее всего подделка, не соответствующая задекларированным характеристикам.

Другой момент – высокотоковые аккумуляторы по весу заметно тяжелее пальчиковых батареек, и можно выявить фейк простым сравнением. Это заметно, если подержать в руке поочередно одно и другое изделие. К сожалению, при приобретении через интернет этот способ непригоден.

Где можно покупать

Покупать можно в магазинах электротоваров и через интернет. Самый популярный путь – приобретение на АлиЭкспресс. Но там очень высок риск нарваться на подделку. Ориентироваться можно по стоимости и реальности заявленных характеристик, как указано выше.

Еще лучше покупать в известных проверенных магазинах (например, Nkon). Цены там заведомо выше, чем на АлиЭкспрессе, но риск купить фейк почти отсутствует.

Каких производителей стоит рассматривать

Список производителей, выпускающих литий-ионные элементы, невелик. В него входят:

  • LG;
  • Samsung;
  • Panasonic;
  • Sanyo;
  • Murata;
  • Litokala;
  • Sony.

Фактически перечень еще короче. Производственные мощности Sony перешли Murata. Если на корпусе аккумулятора указан иной производитель, значит, это фейк. В лучшем случае это перемаркировка изделий указанных производителей.