Как увеличить емкость аккумулятора шуруповерта

Батарея шуруповерта со временем теряет емкость и перестает справляться со своими функциями. Цена новой доходит до половины стоимости инструмента. Есть несколько способов, как восстановить аккумулятор шуруповерта.

Аккумуляторная батарея (АКБ) состоит из отдельных элементов питания, соединенных последовательно. В составе каждого электролит и электроды. В зависимости от сырья, применяемого для изготовления, АКБ делятся на никелевые и литиевые, которые, в свою очередь, имеют несколько подвидов.

Никель-металлгидридные

Они появились после кадмиевых. Несмотря на некоторые преимущества перед предшественниками, остаются менее распространенными, т.к. их цена выше.

Достоинства Ni-MH элементов (по сравнению с Ni-Cd):

• емкость больше;
• саморазряд меньше;
• заряжается большее количество раз;
• экологическая чистота – не содержат токсинов.

Но если хранить никель-металлгидридные элементы в разряженном состоянии, они теряют часть свойств, которые не восстанавливаются. По диапазону рабочих токов такие АКБ уступают никель-кадмиевым батареям. На морозе падает мощность. Эффект памяти присутствует, но не сильно выраженный.

Никель-кадмиевые

Первые среди бытовых аккумуляторов, они продолжают удерживать лидирующие позиции благодаря техническим характеристикам:

1. Малый нагрев. Тепло поглощается внутри банок. Элементы не выходят из строя от перегрева.
2. Емкость сохраняется на холоде при температуре до -40°С.
3. Долговечность. Срок службы достигает 8-10 лет при правильном уходе.

Кроме того, АКБ доступны по цене.

Чтобы Ni-Cd аккумуляторы служили долго, рекомендуется работать до их полной разрядки. Емкость восстанавливается быстро. Хранить лучше батареи в разряженном состоянии – так уменьшается эффект памяти. Чтобы он проявлялся реже, избегают частых подпиток, а зарядку проводят до конца.

Имеются недостатки, среди которых невысокая удельная емкость (при большом весе малое количество запасенной энергии). Батареи токсичные из-за содержащегося в них кадмия.

Литий-ионные

Сравнительно новая разработка появилась менее 3 десятилетий назад, но успела потеснить своих более старых конкурентов. Используются в шуруповертах «Бош», «Макита», «Хитачи».

Преимущества Li-Ion батарей:

1. Более высокая емкость, что позволяет пользоваться ими долгое время без перерывов.
2. Отсутствует эффект памяти.
3. Низкий показатель саморазряда.
4. Выдерживает больше циклов разряд-заряд, чем все остальные.

Когда литиевые накопители только появились, были случаи их взрывов. Сейчас технологические недоработки устранены, почти все элементы со встроенным контроллером. Он отслеживает уровень заряда и нагрева, что делает батареи безопасными, продлевает срок их службы.

Аккумуляторы Li-Ion крайне чувствительны к скачкам напряжения при подзарядке и резким перепадам температуры. Их нельзя долго оставлять без применения, т.к. теряется емкость. Покупать про запас АКБ не стоит: более 2 лет они не сохраняются, а служат в среднем 3 года.

Литий-полимерные

Li-Pol аккумуляторы подверглись доработке по сравнению со стандартными литиевыми. В качестве электролита используются полимеры.

У батарей много достоинств:

• высокая энергетическая плотность при небольшом объеме и массе;
• пониженный саморазряд;
• при разрядке наблюдается незначительное падение напряжения;
• сохраняет работоспособность при больших температурных перепадах;
• отсутствует эффект памяти.

Однако они могут загореться от перезарядки и перегрева. Без применения аккумуляторы быстро стареют, работают 2 года. Циклов зарядки выдерживают сравнительно немного – в среднем 700. Преимуществ намного больше, но широкому применению препятствует высокая цена.

Определить общее состояние источника питания можно несколькими способами, не разбирая его. А чтобы выявить вышедшие из строя элементы, корпус придется вскрыть.

Мультиметром

Батарею для шуруповерта собирают из разного количества элементов. Большинство инструментов работает от 18 вольт, но встречаются и модели с рабочим напряжением 14,4 и 12 вольт.

В зависимости от типа используемой батареи количество элементов разное. Литиевых понадобится меньше, т.к. напряжение отдельного элемента составляет 3,6 В, у никелевых этот показатель – 1,2 В.

Этими данными необходимо владеть, чтобы проверить АКБ.

Диагностируют состояние поставленного на зарядку аккумулятора. Периодически снимают показатели с вольтметра.

Напряжение на клеммах должно постоянно расти и в конце заряда достигнуть номинального значения согласно паспортным данным. Если измерять ток, то картина станет ясной всего за 1 час после начала зарядки.

За это время сила зарядного тока должна составлять не менее 1 А. Если это так, с аккумулятором все в порядке.

Быстрое тестирование проводят без зарядки и нагрузки. Щупами мультиметра касаются клемм. Прибор должен показать напряжение холостого хода, которое больше рабочего по паспорту. Если это не так, в батарее поврежден один или несколько элементов.

Для проверки разбирают корпус, распаивают соединения между элементами. Проверяют напряжение каждого – большие различия в показателях не допускаются. Элементы с самым низким напряжением неисправны. Визуально это может выражаться в ржавчине, потеках электролита.

Проверка нагрузкой

Нагрузкой служит автомобильная лампочка на 12 В мощностью 35 Вт. Оценивать состояние батареи нужно по яркости свечения. Если через 2-3 минуты лампочка тухнет, это свидетельствует о неисправности: разряд быстрый, емкости недостаточно. Постепенное снижение яркости указывает на дефект 1 или нескольких элементов.

Чтобы убедиться в этом, подключают под нагрузкой вольтметр. У заряженной исправной батареи напряжение не ниже 12,4 В. Если 12 В и меньше – в цепи есть нерабочие элементы.

Способов восстановления своими руками существует много. Каждый из них способен реанимировать батарею, но продолжительность ее работы после применения метода разная. Это зависит от состояния аккумулятора и причин, по которым появились проблемы.

Выпуск газа из батареи

Метод применяют к литий-ионным батареям. Если они перегреваются, испаряется электролит, превращаясь в газы. Они, не находя выхода, скапливаются внутри элемента, давят на него. В результате корпус вздувается, выгибает термопластину.

Проблема решается таким способом:

• разбирают аккумулятор;
• визуально или вольтметром находят нерабочую батарейку – вздутая, напряжения нет;
• отпаивают контакты, вынимают из корпуса.

Газ выпускают одним из двух способов. Под контакт «+» заводят длинный узкий предмет, надавливая на вздутую пластину. Таким образом помогают газу через проделанное отверстие выйти наружу. Работоспособность восстанавливается на непродолжительное время: скоро через отверстие испарятся остатки электролита, батарейка перестанет работать.

Второй способ более результативный. Кусачками отсоединяют плюсовой контакт, не отрезая полностью, отгибают. Под край изогнутой пластины вставляют шило, надавливая, проталкивают внутрь.

Добиваются, чтобы пластина и край элемента разъединились. Послышится шипение – это вышел газ. Пластину возвращают на место, отверстие замазывают, возвращая батарейке герметичность.

Припаивают контакт, заряжают аккумулятор.

Проблема испарения дистиллированной воды характерна только для Ni-Cd аккумуляторов. Это происходит от перегрева. Чтобы восстановить функции АКБ, доливают воду.

Сначала батарею заряжают до конца, затем разбирают корпус, вынимают банки, не нарушая соединений между ними. Осматривают: если вода испарялась, то на бумаге остаются следы.

Дополнительно проверяют вольтметром каждую банку. Те, у которых напряжение меньше нормы, помечают. Батарею разряжают, подключив лампочку на 12 В. Когда она станет светиться тускло, измеряют напряжение. Неисправны те банки, которые показывают до 0,7 В. Их доливают водой.

Нерабочие элементы демонтируют. Ближе к верху или низу находят небольшое углубление, в котором сверлят отверстие диаметром 1 мм. Проделывают его только в стенке, не проникая вглубь. Медицинский шприц наполняют дистиллированной водой, вставляют в отверстие иголку. Заполняют батарейку полностью, оставляют на сутки.

Перед зарядкой желательно собрать батарею или сделать связку из 3-4 элементов, а не подпитывать их поодиночке. Так заряд распределяется более равномерно. В зависимости от емкости аккумулятора продолжительность процесса разная. По окончании заряжения батарею оставляют в покое на неделю.

Через 7 дней тестируют вольтметром. Если напряжение упало, находят слабую банку, опять заполняют водой, заряжают. Если емкость не изменилась, отверстия заделывают силиконом.

Спаивают между собой батарейки, помещают в корпус. Проверяют работоспособность, разряжают под нагрузкой каждый элемент по отдельности, подсоединив лампочку на 1,5 В. Затем проводят зарядку всей батареи.

Рекомендуется цикл заряд-разряд повторить 5 раз.

Такой способ восстановления занимает много времени, но шуруповерт комплектуется 2 батареями. Пока одна ремонтируется, пользуются другой.

Путем замены нескольких элементов

Способ подходит для всех без исключения типов батарей. Вначале определяют проблемные банки. Нормальное напряжение на никелевых составляет 1,2 В, литиевых – 3,6 В. Помечают элементы, которые отличаются более низким напряжением.

Подключают аккумулятор к шуруповерту, включают. Когда станет заметно падение мощности, опять проверяют напряжение. Разница между рабочими батарейками и непригодными составит 0,5-0,7 В. Такие элементы демонтируют, утилизируют и заменяют новыми, которые аналогичны старым.

Для подсоединения контактов рекомендуется точечная сварка. Если нет такой возможности, пользуются паяльником. Применяют флюс, в крайнем случае, канифоль и свинцово-оловянный припой. Работать следует быстро, не допуская перегрева батареек. Контакты ставят старые.

Реанимированную батарею тренируют: проводят 3 цикла с полным разрядом и зарядом. Таким образом выравнивают энергетический потенциал всех банок.

Как устранить эффект памяти

Проблема характерна только для никелевых аккумуляторов, литиевых она не касается. Явление возникает, когда подпитку разряженной батареи проводят не до конца. Аккумулятор «запоминает» наименьший разряд, емкость используется не полностью.

Решение проблемы начинают с полной зарядки. Затем разряжают АКБ, подключив лампочку. Можно использовать автомобильную 12-вольтовую или лампу накаливания на 60 Вт. К ней припаивают провода, подключают к батарее. Проводят не менее 5 таких циклов заряда-разряда.

Полностью аккумулятор не восстанавливается, но как временная мера способ используется. Несколько месяцев шуруповерт будет работать.

Как правильно доливать дистиллированную воду

Проблемы Ni-Cd аккумуляторов часто связаны с испарением дистиллированной воды из электролита. Происходит такое от перегрева. Чтобы устранить неисправность, раскручивают корпус. Используя мультиметр, находят нерабочую банку. Напряжение на ней меньше рабочего.

Со стороны минусового контакта проделывают отверстие тонким сверлом, не проникая глубоко внутрь. Набирают в шприц воду, понемногу закачивают, давая воздуху возможность выйти. В банку заливают не более 1 см³ воды. Отверстие заделывают силиконом, герметиком и т.п. После 5-кратного разряда-заряда аккумулятор готов к работе.

Источник:

Как восстановить аккумулятор шуруповерта

Пособие для переделки шуруповёрта и зарядки на Li-Ion. Легкое понижение тока в MT3608 для зарядки переделанных Ni-Cd в Li-Ion аккумуляторов для шуруповёрта

(Last Updated On: 03.04.2020)

Если у Вас есть (или завалялся у знакомых) старый шуруповёрт на Ni-Cd и все аккумуляторы сели, да ещё зарядное сломалось (сгорело), закажите на али плату MT3608 за 40р, поищите старое зарядное устройство от сотового телефона (у всех навалом) и старые аккумуляторы от ноутбука (из них нам нужны аккумуляторы Li-Ion 18650).

Сегодня мы будем переделывать старый шуруповёрт с никель-кадмиевых аккумуляторов на литий-ионные, и соответственно модифицировать его зарядное устройство.

Всё легко переделывается. Начнём с аккумуляторов.

Если шуруповёрт был на 12В, нам будет нужно 4 аккумулятора 18650 (16.8В максимум), если на 14.4В — 5 шт (21В максимум), если на 18В — то 6 шт (25.2В максимум). Запас прочности электродвигателя и других механизмов в шуруповёрте большой, а нам повышение мощности не помешает.

Сначала тестируются аккумуляторы 18650 Li-Ion, если есть из чего выбирать, подбираются с одинаковой ёмкостью. Дорого и точно это можно сделать с помощью прибора BT-C3100 V2.2 или аналогичного.

Заводская ёмкость аккумуляторов 18650 из ноутбуков 2000-2200 мАч, написана на них, если нет, то можно делить на 2 ёмкость, написанную на шильдике бучного аккумулятора. Прогонка будет лучше, если дать 3 цикла заряд/разряд.

Если замеренная ёмкость на 5-10% ниже написанной, то допустимо, если же ёмкость сильно ниже — то аккумуляторы потеряли ёмкость. Также замеряем в приборе внутреннее сопротивление аккумуляторов и оно тоже должно быть одинаковым.

Без точных приборов достаточно зарядить Li-Ion 18650 аккумуляторы до 4.2V в любой подходящей к ним зарядке с ограничением по напряжению, дать одинаковую нагрузку и через одинаковое время замерить на них напряжение. Если упало до одинаковых величин, то нормально.

Например, нагружаем полностью заряженный 18650 на нагрузку 3-5 Ом (ток от 1.5 до 0.8 А), и через одинаковое время (к примеру три минуты) меряем, сколько осталось от 4.2В под нагрузкой и без нагрузки. Если конечное напряжение под нагрузкой и без нагрузки одинаково, аккумуляторы подходят.

Это говорит об одинаковой нагрузочной способности и одинаковом внутреннем сопротивлении.

Из корпуса сменного аккумулятора выкидываем старые севшие/замкнувшие Ni-Cd аккумуляторы, и запаиваем вместо них Li-Ion на требуемое нам напряжение.

У самих аккумуляторов Li-Ion лучше оставить плоские соединители от ноутбука, но, если всё же будете паять к Li-Ion провода, место пайки охлаждайте обдувом, паяйте быстро с флюсом или кислотой, чтобы уменьшить время нагрева поверхностей аккумулятора, во избежание выхода из строя. Провода для пайки берите от старого компьютерного БП, или толще.

Лучше будет, если аккумуляторы припаять через плату балансира зарядки: «4S или 6S balance protection board», она не даст аккумуляторам перезарядится выше 4.2V.

Также через такую плату будут лучше заряжаться разноёмкостные аккумуляторы, но в случае разных аккумуляторов будут намного быстрее деградировать менее ёмкие, потому как они будут разряжаться ниже минимального напряжения 2.

8V, в то время как на более ёмких ещё будет запас напряжения. Шуруповёрт ещё крутит, но более слабые аккумуляторы уже деградируют.

Затем проверяем, как крутит шуруповёрт на Li-Ion акках, обычно это повышение мощности на 20-40% и уменьшение веса сменного аккумулятора.

Теперь переходим к переделке зарядки, особенно, если она сгорела, или её нет. У разных фирм они разные, Bosch, Shturm, Hitachi, всё разное. Из корпуса зарядки можно достать всю начинку, кроме клеммной колодки.

По большому счету, нам нужна только клеммная колодка для подключения сменного аккумулятора. Конечно же, в корпусе всё будет лучше.

Мне было слишком много тока от тяжелого трансформатора, и он был тяжел, поэтому я нашел ему лучшее применение (в лабораторный БП).

Припаиваем выход зарядного для сотового к плате MT3608 на VIn контакты, плюс, минус. Включаем, подкручиваем резистор до нужного нам напряжения на выходе, это 16.8, 21 или 25.2В соответственно, какой у вас аккумулятор Li-Ion.

MT3608 — это Step Up (повышающий) конвертер напряжения с широтоимпульсной модуляцией, на обычных платах выходной конденсатор нужно перепаять на большой контакт выхода VOut+ и соответственно зачистить землю рядом с ним для припайки конденсатора. Это недоделка китайцев, плата худо работает с завода..

Делаем ограничение тока заряда, для этого нам нужен резистор 5-15 Ом и самый простой и мелкий диод. Припаиваем провод плюса VOut+ напрямую к клеммной колодке на плюс аккумулятора.

А VOut- через резистор в минусовом проводе.

С измерительной точки резистора диод (анодом) мы припаяем (катодом с полоской) на сигнал FB  микросхемы, это 3-й контакт MT3608, мелко, но он прозванивается на потенциометре с другой стороны платы, куда легче паять.

Подключаем аккумулятор на зарядку и проверяем ток заряда, это будет от 50 мА (15 Ом) до 200 мА (5 Ом).

Соответственно ток с сотовой зарядки будет, к примеру 50мА*(21В/5В/КПД) =300мА, а для 200мА*(21В/5В/КПД)=1200мА (может быть слишком большим, не каждая сотовая зарядка это потянет).

Проверяем зарядку, если она греется или напряжение с неё проседает с 5В до 2.5В, то следует уменьшить ток, во избежание перегрева.

Вы спросите, почему такой маленький ток зарядки, ведь будет долго заряжаться.. Первый момент, при больших токах заряда, близких к 1.0C (С-ёмкость Li-Ion аккмулятора), время заряда около часа, аккумулятор точно умирает через 1-2 года таких зверств.

Второе, даже старые Li-Ion аккумуляторы имеют свойство восстанавливаться при низких токах зарядки (если конечно химия не потекла и не вздулись), и зарядка низким током точно продлит жизнь аккумулятора. Можно посмотреть https://www.youtube.com/watch?v=ep8o8DVPz_0 для изучения вопроса.

Плюсы: бОльшая ёмкость Li-Ion аккумуляторов, повышенная мощность шуруповёрта, лёгкий вес, бОльшее время службы. Минимум переделок, легкодоступные детали. Если трансформатор в зарядном рабочий, то это бонус (для лабораторного БП).

Минусы: долгое время полного заряда (10-20 часов).

Крайне не желательно сажать Li-Ion аккумуляторы ниже 3V на ячейку, то бишь делать полный разряд (когда шуруповёрт крутит значительно слабее), Li-Ion аккумуляторы намного ранее теряют ёмкость на холоде, уже при 0 градусов шуруповёрт мало проработает (Можно одеть перчатку или платок или шарф только на аккумулятор шуруповёрта для непродолжительной работы на холоде, или отогревать только аккумулятор в помещении на отопительной батарее).

Крайне не советую покупать дешевые яркие китайские аккумуляторы в магазинах, их ёмкость значительно меньше заявленной! Уж лучше на али взять NCR18650B Li-Ion 3400 мАч Panasonic (4шт — 1100р), они реальные.

• UPD:
• Вместо зарядки от сотового можно брать 5В или 12В с компьютерного БП или БП от роутера/модема.
• Upd2:

Как-то мне попалась очень слабая китайская зарядка от сотового. Написано 5В, 450мА. Даже при 21V 50 мА, MT3608 перегружало зарядку и напряжение на выходе падало до 2В, зарядка закипала. Что пришлось переделать:

Сначала я сделал ограничение напряжения начала преобразования Uвх для MT3608 (чтобы конвертер не переводил БП зарядного в состояние 2В 2А, когда всё начинало сильно грется и сгорать).

На схеме из простых деталей резистор R2 можно заменить подстроечником на 1-10-100кОм (оптимально 10к и R1 10к тогда). Это дало возможность заводится StepUp конвертору только от повышенного входного напряжения, максимальный ток для китайской зарядки был при напряжении 4.

3 В, если чуть повысить подстроечником, работа конвертера прекращалась и напряжение подскакивало до 5В.

Ещё захотелось поднять зарядный ток, 21V 80 мА было мало..

Чем выше напряжение на вторичной обмотке высокочастотного трансформатора преобразователя БП зарядки, тем больше мощности можно снять при одинаковом токе (а максимальный ток зависит от сечения провода), но можно дойти до перенасыщения или перегрева трансформатора, и схема БП может уходить в защиту или сгорать..

На выходе в БП зарядки есть оптрон обратной связи и стабилитрон на 3-4 Вольта или резисторы для стабилизации 5.2В. Мне повезло и попалось зарядное в том числе и с защитным стабилитроном на 7.5В, который я запаял вместо измерительного стабилитрона, и получил на выходе зарядного 9В. Выше 10В зарядное для сотового лучше не разгонять, обычно на 11-12 вольтах идёт срыв стабилизации..

В итоге подкрутил ограничение потребления входного напряжения на 8.2 вольта, получил на выходе конвертера 21V 140мА, в итоге 13 часов заряда для моих 2000мАч аккумуляторов 18650 нормально.

Тэги: из подручных деталей, можно везде найти, легкодоступные,  легко переделать, простота, проще, когда ничего нет.

Оставляйте комментарии, делитесь опытом, советуйте, у кого что получилось, как лучше переделать.. Если снимите видео по переделке, выложите сюда ссылку..

Замена старого Ni-Mh аккумулятора шуруповерта на Li-Ion ячейки

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.

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.

После замены Ni-Cd на li-ion заряжать аккумулятор можно будет в любое время, а не ждать, пока он полностью разрядиться.

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.

Советуем изучить Конденсатор CBB61

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.

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.

Подготовка старого аккумулятора к переделке

При переделке шуруповерта на литий ионные АКБ потребуются высокотоковые элементы типа 18650.

Батареи от старых ноутбуков использовать нельзя, ведь у них токоотдача от 3 до 4 А, а аккумулятор шуруповерта должен быть способен отдавать не менее 15 А.

К тому же емкость и другие характеристики аккумуляторов должны быть практически одинаковы. Поэтому лучше приобретать их вместе у одного продавца.

Батареи должны быть заряжены одинаково, поэтому их стоит заряжать по отдельности. И только после этого собирать их воедино.

Те, кто не хочет паять, может приобрести готовую сборку.

Смотреть на Aliexpress

Переделка шуруповерта на литий своими руками

Приветствую, Самоделкины!

На барахолке можно встретить практически всё, от предметов старины, до вполне неплохих электроинструментов. И вот во время очередного похода на местную барахолку автор YouTube канала «AKA KASYAN» приобрел вот такой вот шуруповерт всего за 1000 рублей.

Выбор пал именно на этот шуруповерт так как, во-первых, он почти новый, во-вторых, полный комплект с двумя аккумуляторами и зарядным устройством, ну и в-третьих, кто же откажется от данного предложения за такую смешную цену.

Также была еще и четвертая причина. Дело в том, что это не просто двухскоростной шуруповерт, помимо этого тут еще имеется режим сверления с ударом. В дешевых шуруповертах такое встречается довольно редко, а хорошие с этой опции стоят немало. Естественно скромный механизм удара ни в какое сравнение не идет с пневмо механизмом перфоратора, но ударный механизм тут есть и это приятный бонус.

В комплекте с данным шуруповертом были 2 древних никель-кадмиевых аккумуляторов на 14,4В.

Инструмент построен на основе 550-го мотора. Шурик довольно громоздкий и тяжелый, но и такие инструменты имеют место быть. Такой шуруповерт можно применять там, где нужна длительная автономная работа и большой крутящий момент.

В общем в данной статье речь пойдет о переделке данного электроинструмента. Суть переделки заключается в замене старых никель-кадмиевых аккумуляторов на литий-ионные.

Притом емкость нового аккумулятора должна быть как минимум в пару-тройку раз больше, чем у старого, что в разы увеличит время автономной работой шуруповерта. Также мы соберем новое зарядное устройство для литиевых аккумуляторов.

Зарядка должна быть достаточно мощной, чтобы без труда можно было заряжать батарею большой емкости максимум за пару часов плюс-минус.

Необходимые компоненты:

1) Аккумуляторы 18650; 2) Плата защиты; 3) Термостойкий скотч; 4) Термостойкие провода; 5) Крепеж для 18650

Аккумулятор состоит и литий-ионных элементов питания стандарта 18650 в количестве 6 штук. Каждые две банки соединены параллельно для увеличения емкости и тока отдачи, и 4 сборки из 2-ух банок последовательно, для увеличения общего напряжения. Иными словами, это аккумулятор 4s2р.

Параметры аккумуляторной батареи следующие: напряжение 14,8В, емкость 4000мАч, банки желательно конечно использовать высокотоковые с током отдачи от 15 до 30А.

Если планируете использовать бывшие в употреблении аккумуляторные батареи, то тут важно подобрать банки с одинаковым внутренним сопротивлением. При том, чем меньше это сопротивление, тем лучше.

Автор для данной переделки использовал вот такие аккумуляторы от фирмы Panasonic, емкость каждой банки в среднем около 2000мАч, при токе разряда в 1А.

В технической документации данных аккумуляторных батарей сказано, что банку можно разряжать максимальным током до 4,5А, а кратковременно током до 8А. Пиковый ток разряда 14А, но не более 4-х секунд.

В нашей батарее по 2 банки параллельно, то есть максимальный ток разряда может составлять до 9А, кратковременный до 16А, пиковый до 28А соответственно.

Для установки аккумуляторов, на 3d принтере были напечатаны держатели.

Конечно можно купить точно такие же на Алиэкспрессе буквально за копейки, и к тому же качество у них будет гораздо лучше.

  Какие приборы служат для измерения атмосферного давления?

Плата защиты. Без этой штуки нельзя пускать литиевые аккумуляторы в эксплуатацию. Такая платка защищает аккумулятор от глубокого разряда, перезаряда и коротких замыканий. В данном случае была применена недорогая плата защиты для 4-ех ячеек литий-ионной батареи. Ток защиты платы составляет 15А.

Аккумуляторы желательно соединять при помощи никелевой ленты и аппарата для контактной сварки, но можно использовать, например, несколько слоев луженой медной ленты, такие применяются для соединения солнечных модулей. При пайке главное не перегревать аккумуляторы.

Паять необходимо достаточно быстро. Процесс пайки одного пятачка не должен превышать 2-3 секунд.

Для подключения платы защиты необходимо использовать провода в термостойкой силиконовой изоляции.

Крепим плату защиты к аккумулятору через изолятор и фиксируем ее с помощью герметика.

Тот же герметик можно использовать и для фиксации мест паек проводов.

После этого устанавливаем батарею в корпус. Плату индикации оставим от родного аккумулятора шуруповерта. Данная плата индикации построена на базе операционного усилителя lm324.

Также на плате присутствует переменный резистор для калибровки и все, что оставалось сделать, это подключить плату к лабораторному блоку питания и откалибровать индикатор конкретно под этот аккумулятор.

Лабораторник в данном случае, как вы поняли, в роли имитации аккумулятора. Для данных целей подойдет практически любой блок питания с регулировкой напряжения.

• После калибровки переменный резистор можно заменить на подстроечный с большим сопротивлением, а светодиоды поменять на круглые 3-х миллиметровые.
• При тех же условиях с новым литий-ионным аккумулятором обороты практически те же.
• Родное зарядное устройство для нового аккумулятора не подходит.

Аккумулятор полностью готов к работе. Теперь давайте проверим обороты в холостую. Со старым аккумулятором на второй скорости мы получаем около 1000 оборотов в минуту.

В случае переделки тут необходимо заменить все. Для литий-ионного аккумулятора нужно зарядное устройство, которое выдаёт стабильный ток и стабильное напряжение.

Для зарядки 4-ех последовательно соединенных литиевых банок необходимо зарядное устройство с напряжением 16,8В. Именно такое напряжение должно выдавать наше зарядное устройство для полной зарядки батареи.

Ток заряда зависит от типа аккумуляторов. Автор взял готовый блок питания на 15В и популярную 5-амперную плату стабилизатора тока и напряжения на базе микросхемы xl4015.

На плате стабилизатора имеются 2 подстроечных резистора для регулировки тока и напряжения.

Плату расположим в док-станции. Светодиоды выводить наружу нет необходимости, так как на док станции имеются щели и прекрасно видно, светодиод какого цвета горит в данный момент.

Теперь подключаем плату к лабораторному блоку питания, на вход подаем напряжение около 20В и вращением подстроечного резистора, отвечающего за напряжение, выставляем на выходе стабилизатора необходимое нам напряжение в 16,8В.

Затем замкнем выход стабилизатора через амперметр и, вращая подстрочник, отвечающий за стабилизацию тока, выставим на выходе ток около 2А.

Импульсный источник питания не поместился в корпус, в котором находился трансформатор, поэтому пришлось подыскать другой корпус. После этого стыкуем блок питания с платой стабилизатора и все готово.

В итоге у нас получилось ЗУ, которое зарядит аккумулятор стабильным током не более 2А. Напряжение при этом составляет 16,8В. На плате стабилизатора присутствуют индикаторы, которые покажут статус заряда. Таким зарядным устройством можно зарядить полностью дохлый аккумулятор где-то за 2-2,5 часа.

Поработаем перьевым сверлом по дереву на 25мм.

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы: пошаговая замена батарей 18650 и переработка зарядного устройства 12В

Главная > Инструмент > Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650

Промышленность давно выпускает шуруповерты, и многие люди обладают старыми моделями с никель-кадмиевыми и никель-металлогидридными аккумуляторами. Переделка шуруповерта на литий позволит улучшить эксплуатационные характеристики аппарата, не покупая новый инструмент. Сейчас много фирм предлагают услуги переделки аккумуляторов шуруповерта, но сделать это можно и своими руками.

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы

Преимущества литий-ионных аккумуляторов

Никель-кадмиевые аккумуляторы обладают низкой ценой, выдерживают много зарядных циклов, не боятся низких температур. Но ёмкость батареи будет снижаться, если поставить ее на заряд, не дождавшись полного разряда (эффект памяти).

Никель-кадмиевые аккумуляторы

  8 лучших детекторов проводки и металла

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 литиевый аккумулятор для шуруповерта плохо выдерживает полный разряд, поэтому заводские инструменты на таких аккумуляторах оснащают дополнительными платами, защищающими работу батареи от перегрева, КЗ, избыточного заряда во избежание взрыва, полного разряда. При установке микросхемы непосредственно в аккумулятор происходит размыкание цепи, если неиспользуемая батарея находится отдельно от инструмента.

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.

После замены Ni-Cd на li-ion заряжать аккумулятор можно будет в любое время, а не ждать, пока он полностью разрядиться.

Трудности при переделке

Аккумулятор для шуруповерта

В Li-Ion батареях присутствуют объективные недостатки, такие как плохая работа при низких температурах. Помимо того, при переделке шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650 может встретиться ряд трудностей:

1. Стандарт 18650 означает, что диаметр одного аккумуляторного 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;
2. 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 изменяются. Соответственно, переделанные батареи могут быть несовместимы с шуруповертом;
3. 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;
4. Существующим зарядным устройством бывает нельзя воспользоваться для шуруповерта с Li-Ion аккумулятором. Потребуется также его переделать или приобрести другое.

Литий-ионный аккумулятор

Важно! Если дрель или шуруповерт дешевые и не очень качественные, то лучше не заниматься переделкой. Это может выйти дороже стоимости самого инструмента.

Детали и инструменты для переделки

Для перевода имеющегося шуруповерта на литий надо приобрести:

• комплект Li-Ion аккумуляторов;
• плату контроллера заряда (BMS):
• провода сечением не менее 2,5 кв.мм (лучше в силиконовой изоляции).

Из инструментов понадобятся:

• паяльник мощностью не менее 40 ватт с комплектом расходников, включая кислотный флюс;
• мелкий слесарный инструмент (отвертки, скальпель и т.п.).

Сам процесс достаточно творческий, зависит от имеющихся исходных условий и конструкции шуруповерта, поэтому по ходу переделки, возможно, потребуется еще что-то. К этому надо быть готовым.

Перед переделкой электроинструмента для работы на батареях Li-Ion надо учесть будущие условия эксплуатации. Литий-ионные элементы непригодны для работы в условиях низких температур.

Выбор аккумуляторов

Часто для шуруповертов используются батареи напряжением 12 В. Факторы, которые необходимо учитывать при выборе Li-Ion аккумулятора для шуруповерта:

1. В подобных инструментах применяются элементы с высокими значениями разрядного тока;
2. 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;
3. Не рекомендуется при замене аккумулятора шуруповерта на Li-Ion 18650 использовать элементы с разными значениями емкости;
4. Иногда встречаются советы применить литиевый аккумулятор от старого ноутбука. Это абсолютно недопустимо. Они рассчитаны на гораздо меньший ток разряда и имеют неподходящие технические характеристики;
5. Количество элементов считается, исходя из примерного соотношения – 1 Li-Ion на 3 Ni-Cd. Для 12-вольтовой батареи понадобится для замены 10 старых банок поставить 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.

  Ремонт советского паяльника с деревянной ручкой

Переделка Шуруповерта На Литиевый Аккумулятор 12 Вольт

литиевые батареи имеет смысл. Преимуществом будет то, что они имеют огромную электронную плотность. И поэтому, установив такое устройство в корпус шуруповерта, мы сможем достигнуть роста длительности работы инструмента на много.

Ток зарядки у литиевых аккумов высочайшей мощности, особенно у новых модификаций она иной раз достигает 1-2 С.

Зарядить таковой устройство конечно за 1 час, при всем этом не завышая рекомендуемые производителем характеристики не портя качество изделия.

https://www.youtube.com/watch?v=iWh57lmo8O0

Большая часть устройств из лития заключено в призматический корпус, но некие модели владеют цилиндрической формой. В таких батареях используются рулонные электроды и сепараторы. Корпус делается из алюминия как еще его называют стали. Положительный полюс выходит на корпусную крышку.

В призматических конфигурациях электроды имеют вид прямоугольных пластинок. Для обеспечения безопасности в батарее предвидено устройство, выступающее регулятором всех процессов и размыкающее электронную цепь при критичных ситуациях. Завышенная герметизация корпуса не дает вытекать наружу электролиту и просачиваться вовнутрь кислороду и влаге.

• По причине ограничений технологии показатель заряженности литиевых аккумов не бывает выше 4,25-4,35 В. Разряд не должен доходить до показателя 2,5-2,7. Это условие указывается в техническом паспорте для каждой определенной модели. При завышении этих значений нужно вывести устройство из строя. Используются особые контроллеры зарядки и разрядки, которые сохраняют напряжение на литиевой ячейке во время нормы. Переделка шуруповерта на литиевый аккумулятор с контроллером защитит устройство от сбоя при работе.
• Показатель напряжения литиевых аккумов кратен 3,7 В (3,6 В). У Ni-Mh-моделей Такой показатель составляет 1,2.4 В. Это явление объяснимо. Номинальное напряжение в литиевых устройствах сохраняется на отдельной ячейке. Литиевый аккумулятор 12 вольт никогда собран не будет. Номинал составит 11,1 В (три поочередные ячейки) либо 14,8 В (четыре поочередные ячейки). Дополнительно, показатель напряжения литиевой ячейки изменяется во время работы при рабочей зарядке на 4,25 В, а при рабочий вариант разрядке. на 5,5 В. Показатель напряжения 3S (3 serial. три поочередных соединения) будет изменяться при функционировании приспособления от 12,6 В (4,2х3) до 7,5 В (2.7,5х3). Для 4S-конфигурации миф показатель колеблется от 16,8 до 10 В.
• Переделка шуруповерта на литиевые батареи 18650 (большинство изделий обладает конкретно этим размером) просит учета различия в габаритах с Ni-Mh-ячейками. Поперечник ячейки 18 650 равен 18 мм, а высота составляет 65 мм. Важное условие подсчитать, какое количество ячеек поместится в корпусе. Одновременно следует держать в голове, что для модели с мощностью 11,1 В для вас надо количество ячеек, кратное трем. Для модели с мощностью 14,8 В — четырем. Еще должен поместиться контроллер и коммутационные провода.
• Устройство для зарядки для аккума основываясь на лития отличается от приспособления для Ni-Mh-модификаций.

READ Что Можно Сделать Из Шуруповёрта

По тексту статьи будет рассмотрено, как происходит переделка шуруповерта на литиевые батареи Li-Po. Инструмент укомплектован парой Ni-Mh-аккумуляторных батарей с показателем напряжения 12 В и емкостью 2.7,6 Ач. Будет рассмотрена переделка шуруповерта Hitachi. Литиевые батареи обеспечат устройству долговременную службу.

Незамедлительно следует правильно выбрать показателя номинала напряжения для устройства основываясь на лития. Выбор следует выполнить меж 3S-моделью (спектр ее напряжения составляет от 12,6 до 7,5 В) и 4S-Li-Ion-батареей (спектр напряжения. от 16,8 до 10 В).

2-ой вариант является более подходящим, так как напряжение в батарее достаточно стремительно падает с наибольшего показателя до малого (с 16,8 до 14,8 В). Для электронного мотора, чем, фактически говоря, и является шуруповерт, превышение в 4.5,8 В не является критической отметкой.

Самый маленький показатель напряжения у 3S-Li-Ion-модификации. Он равен 7,5 В, что является недостающим для производственной деятельности электронного приспособления. Смонтировав четыре конфигурации, мы увеличим электронную емкость аккума.

Чтоб выполнить выбор ячеек основываясь на лития, следует наметить ограничительные причины. В текущее время выполняются литиевые устройства с допустимым значением нагрузки тока в 20-25 А.

Импульсные значения тока (недолговременные, до 1-2 сек) добиваются 30-35 А. Конфигурация аккума не будет нарушена.

Собрать 4S2P (четыре поочередных соединения и два параллельных) нельзя. Переделка литиевые батареи 18650 подразумевает наличие восьми ячеек. Насколько им уложиться в четыре? На каждую ячейку ляжет критическая нагрузка тока.

Переделка 12В шуруповерта на литиевые батареи подразумевает подсоединение устройства к лабораторному источнику питания с показателем наибольшего тока в 30 А. Регулятор ограничителя ставится на наибольшее значение. Создав уровень напряжения источника питания близким к номинальному показателю грядущего аккума, начинаем плавное нажатие на курок.

Ток, который потребляется шуруповертом, подымется до отметки 5 А. Сейчас следует резко надавить на курок. Это закоротит цепь питания. Ток достигнет мощности 20-30 А. Вам, его показатель был бы еще выше, однако мощность источника питания не даст это зафиксировать. Это будет недолговременный ток нагрузки при резком нажатии на курок шуруповерта.

Неважно какая модель такового устройства отреагирует аналогично.

Дальше следует зажать наконечник шуруповерта тисками и пронаблюдать, до какого значения повысится ток употребления при режиме работы, когда в шуруповерте сработает трещотка. Показатель тока при таких обстоятельствах растет до 10-12 А.

Так есть вариант обусловиться с величиной тока нагрузки. Тогда он будет равен 5 А на холостом ходу и 30 А при резком начале, а при критической нагрузке составит 12 А. Изготовитель должен избрать литиевые ячейки, номинальный показатель тока нагрузки которых будет равен 10-20 А, а импульсный — 25-30 А.

READ Какой Шуруповерт Дрель Лучше Купить Для Дома

Что же понадобится, происходит переделка шуруповерта на литиевые батареи. Штатная зарядка для устройства требуется непременно. В процессе выбора контроллера учтите, что устройство должен соответствовать двум характеристикам:

• показателю номинального рабочего напряжения;
• показателю номинального рабочего тока.

С напряжением что остается сделать нашему клиенту максимально ясно: если батарея 11,1 В, то и контроллер будет с таким же напряжением.

Понятие «номинальный рабочий ток» предполагает пропускную способность защиты платы. Таким макаром, контроллер на 4 А рассчитан на отметку тока 4 А, а при показателе 8 А на этот адрес ложится дополнительная нагрузка. И тогда сработает защитное устройство.

Подобные технические данные изложены в паспорте каждой модификации контроллера. Здесь одна модификация может владеть показателем тока ограничения 30 А, а другая — 50 А. И оба эти устройства формально будут применимы для функционирования. Также для литиевого аккума имеется ограничение в габаритах.

Потому следует получать таковой контроллер, который уместится в корпусе старенькой батарейки.

Переделка шуруповерта на литиевые батареи включает последующие этапы:

• Следует вскрыть старенькый аккумулятор, отвинтив 5 саморезов.
• Извлечь из корпуса Ni-Mh-батарею. Будет приметно, что контактная площадка, входящая в зацепление с контактной группой шуруповерта, приварена к минусовому контакту одной из Ni-Mh-ячеек. Точки сварки следует обрезать средством инструмента с встроенным туда отрезным камнем DREMEL 4000.
• К контактам припаиваются провода, сечение которых составляет в размере 2.4 мм 4.5 для силовых выводов и 0,3.5 мм 3.5 для терморезистора. Контактная площадка вклеивается в корпус аккума средством термоклея.
• По показателю внутреннего сопротивления на измерителе подбираются четыре ячейки. Значение надо сделать одним и этим же для всех 4 устройств.
• Литиевые ячейки склеиваются термоклеем так, чтоб они размещались в корпусе компактно.
• Сварка ячеек проводится на станке для контактной сварки средством сварочной ленты из никеля (показатель ее сечения обязан быть равен 2Х10 мм).

Этот расхожий слух шаг может показать, как облегчена конструкция аккума из лития. Вес устройства Ni-Mh был равен 536 г. Вес нового устройства из лития равен 199 г, что будет полностью осязаемо. В весе удалось выиграть 337 г. В этом случае наблюдается повышение энергетической емкости.

Батарея устанавливается в корпус. Пустоты заполняются мягеньким материалом от упаковки.

• Резкое нажатие на курок провоцирует срабатывание защитного механизма по току. Но по сути таковой защитный режим навряд ли будет нужен при использовании инвентарем. Если не стимулировать защиту специально, то работа шуруповерта различается стабильностью.
• Наконечник следует зажать в тиски. Мощность батареи свободно вызывает срабатывание трещотки, которая ограничивает повышение количества оборотов кручения.
• Литиевая батарея шуруповерта разряжается на электрической нагрузке. Показатель тока разряда должен приравниваться 5 А.
• Аккумулятор вставляется в штатное ЗУ. Показатель тока заряда при измерении равен 3 Что допустимо для литиевых ячеек. Для конфигурации LG INR18650HG2 наибольшим током заряда станет 4 И обозначено в технической характеристике.

READ Как Снять Биту С Шуруповерта

Переделка шуруповерта на литиевые батареи займет приблизительно 5 часа. Если будет осуществлена проверка всех характеристик, тогда пригодится 4 часа.