Замена nicd аккумуляторов шуруповерта на li ion – CTLN.RU

Если в вашем шуруповерте батареи выработали собственный ресурс, то их можно просто поменять. Существует такое понятие, как взаимозаменяемость аккумуляторов. К примеру, под брендом PowerPlant выпускаются АКБ, имеющие сопоставимость с большинством фаворитных марок электроинструмента. Стоят они намного дешевле “родных” батарей и полностью работоспособны.

Но если таковой вариант вас не устраивает, то сами элементы питания в блоке можно поменять на новые. Для этого придется разобрать аккумуляторный блок и извлечь входящие в его состав элементы.

Какой аккумулятор для шуруповерта лучше выбрать

Аккумуляторный шуруповерт – это довольно удачный и нужный инструмент. Независимость от электросети делает это устройство мобильным и позволяет проводить работы в труднодоступных местах. Но несмотря на все плюсы, аккумуляторная батарея (АКБ) является слабым звеном в шуруповерте. Поэтому, выбирая электроинструмент, сначала нужно понять, какие существуют виды аккумуляторов, в чем их различие, плюсы и минусы разных типов АКБ.

Литий-ионные батареи

Li-Ion аккумуляторы заметно выигрывают большинство позиций у других типов АКБ. К плюсам литий-ионных АКБ можно отнести следующее:

• практически полное отсутствие “эффекта памяти”;
• подзаряжать литий-ионный аккумулятор можно на любой стадии разрядки, без опасения потери емкости;
• нет потери мощности при низком заряде АКБ;
• эффективный срок эксплуатации равен 5-8 годам;
• низкий саморазряд;
• требуется мало времени на зарядку;
• отсутствуют токсичные элементы;
• большая мощность при небольших габаритах.

• чувствительность к ударам (могут взрываться при сильных ударах);
• батарея не переносит полного разряда и перезаряда — от этого АКБ выходит из строя;
• при низких температурах быстро разряжается;
• высокая цена;
• срок службы ниже, чем у никель-кадмиевых АКБ.

Однозначно сказать, какой аккумулятор лучше, затруднительно. Главным образом, вы должны определиться, для каких целей вы собираетесь приобретать шуруповерт. Если для домашнего использования, которое подразумевает нечастое включение с длительными перерывами в работе, то нужно выбирать инструмент с никель-кадмиевой АКБ.

Объяснить это можно тем, что при длительном хранении без подзарядки NiCd батарея не теряет свои свойства, при условии, что она была разряжена полностью.

Литий-ионные аккумуляторы – это выбор профессионалов. Они рассчитаны на постоянную, длительную и непрерывную работу. Также для профессионального инструмента важно время перезарядки АКБ. Но стоит запомнить одно правило: литиевый аккумулятор нельзя доводить до полного разряда.

Никель-кадмиевые АКБ

Этот тип аккумуляторов является самым распространенным, хотя им уже более 100 лет. NiCd батареи обладают хорошей емкостью и невысокой стоимостью.

Никель-кадмиевые АКБ имеют следующие плюсы.

• Долговечность. При правильной эксплуатации АКБ может прослужить 8-10 лет.
• Возможность работы при низких температурах. Заряд батареи практически не снижается, что позволяет использовать инструмент в зимнее время на открытом воздухе.
• Высокая степень надежности и неприхотливость к условиям работы.
• Батарея выдерживает тысячу циклов зарядки-разрядки.
• Аккумулятор может храниться в течение длительного времени в разряженном состоянии.

READ  Как Подключить Шуруповерт 18в К 220в

Поскольку NiCd батареи не “боятся” полного разряда, работать инструментом можно до полной его остановки, то есть до глубокого разряда АКБ. Только после этого можно поставить ее на заряд, не опасаясь, что емкость аккумулятора снизится.

Однако никель-кадмиевые аккумуляторы не лишены недостатков. Токсичность внутреннего наполнения батарейки вызывает проблемы при утилизации.

В некоторых странах Европы эксплуатация никель-кадмиевых аккумуляторов запрещена в целях сохранения экологии.

Аккумуляторы такого типа довольно тяжелые, если сравнивать с другими видами АКБ. Кроме того, они обладают “эффектом памяти”. Такое явление возникает в никель-кадмиевом аккумуляторе, когда ему не дают полностью разрядиться. Если вы включите такую АКБ на подзарядку, то она “запомнит” данное значение и при дальнейшей работе разрядится именно до этой отметки. Таким образом потеряется значительная часть емкости аккумулятора. На рисунке ниже наглядно продемонстрировано, как появляется “эффект памяти”.

Разновидности аккумуляторов для шуруповерта

На рынке электроинструмента представлено 3 вида аккумуляторных батарей:

• (NiCd) никель-кадмиевые;
• (NiMH) никель-металл-гидридные;
• (Li-Ion) литий-ионные.

Замена элементов питания на аналогичные

На некоторых блоках можно увидеть крепежные винты, которые нужно выкрутить. Но на большинстве аккумуляторных блоков саморезов нет, поскольку корпус склеен. Чтобы открыть такой блок, потребуется аккуратно вставить отвертку в место склейки (на фото показано стрелкой) и слегка нажать, чтобы стенки корпуса отсоединились. Такие же действия нужно проделать по всему периметру.

После открытия блока вы увидите находящиеся в нем элементы питания.

• Паять нужно быстро, не допуская, чтобы аккумуляторная батарея нагревалась, так как она может прийти в негодность.
• Для соединений нужно использовать “родные” пластины, отпаяв их от старых элементов питания (они имеют нужное сечение и сопротивление).
• Важно правильно соединить плюс с минусом батареи. Соединять элементы нужно последовательно: минус предыдущей батарейки должен быть соединен с плюсом новой, а минус новой батареи – с плюсовым контактом следующего аккумулятора.

После соединения всех элементов нужно выровнять потенциалы на всех батареях, поскольку они отличаются. Проведите один цикл зарядки-разрядки: подключите зарядник к АКБ на ночь, после чего дайте ей остыть в течение суток и измерьте выходное напряжение по очереди на всех элементах. Если все прошло хорошо, то на всех батарейках показатель будет одинаковым — в пределах 1,3 В.

Теперь АКБ нужно разрядить, вставив ее в шуруповерт и нагружая последний по максимуму. Главное, не перегреть двигатель инструмента. Давайте ему небольшой отдых. Доведите аккумулятор до полной разрядки. Следует повторить эту процедуру еще 2 раза (полный заряд и полный разряд).

Замена на литиевые аккумуляторы

Заменить NiCd элементы на Li-Ion также не составит особого труда. Из школьного курса известно, что если батареи соединить последовательно, то их номиналы напряжения будут суммироваться. К примеру, ваш шуруповерт работает от АКБ с напряжением 14,4 В, значит, его можно заменить четырьмя пальчиковыми аккумуляторами по 3,3 В. Этого напряжения будет достаточно, потому что литиевые АКБ не слишком “проседают” при запуске аппарата.

Рекомендуется покупать аккумуляторы известных производителей, например, Sistem A123. Батарея LiFePO4 данной фирмы имеет емкость 2400 мАч, достаточную для нормального функционирования шуруповерта. Если покупать элементы питания через интернет, то они обойдутся вам дешевле — в районе 900 рублей за 3 штуки.

READ  Замена Амортизаторов На Китайской Бензопиле

При покупке элементов питания обратите внимание, есть ли на их контактах медные полоски. Если они есть, то процесс пайки намного облегчается.

Также потребуется приобрести вместо спиртового флюса паяльную кислоту. В таком случае перегрев элементов питания будет сведен к минимуму. Паяльник должен иметь мощность в пределах 65 Вт.

Узнать подробнее, как происходит замена аккумуляторов на литиевые элементы питания, можно, посмотрев это видео.

Никель-металл-гидридные аккумуляторы

NiMH аккумуляторы были разработаны, чтобы убрать недостатки никель-кадмиевых АКБ. Положительные характеристики никель-мелалл-гидридных батарей следующие:

• имеют меньшие габариты и массу;
• обладают низкой токсичностью;
• “эффект памяти” слабо выражен;
• имеют высокие емкостные характеристики;
• устойчивы к повреждениям механического характера;
• увеличилось количество циклов зарядки-разрядки (до 1500).

Однако NiMH батареи имеют и свои недостатки:

• их запрещено использовать при отрицательных температурах окружающей среды;
• АКБ имеет свойство быстро разряжаться;
• меньший срок службы аккумулятора, если сравнивать с никель-кадмиевыми АКБ;
• высокая стоимость;
• требуется много времени для зарядки;
• АКБ не “переносит” глубокую разрядку.

Таким образом, хотя NiMH батареи и создавались, чтобы составить конкуренцию никель-кадмиевым АКБ, они значительно уступают по эксплуатационным характеристикам последним.

Приступаем непосредственно к переделке

Разбираем старый аккумулятор и извлекаем Ni-Cd элементы, как в большинстве таких аккумуляторов, контактная площадка закреплена непосредственно на одном из элементов, чтобы в дальнейшем не «колхозить» с креплением контактов, приклеиваем их вместе с этим элементом при помощи термоклея.

Собираем 4 элемента Samsung ICR18650-26C 2600 мАч таким образом, чтобы обеспечить максимально-удобное расположение в корпусе. Отдельные элементы соединяем припаивая провода, сделать это надо максимально быстро, чтобы не перегреть аккумулятор. Соединяем получившуюся батарею с платой защиты согласно схеме подключения.

Устанавливаем батарею в корпус. Аккумулятор готов.

Вес старых аккумуляторов с Ni-Cd элементами составлял 560 гр., новая Li-Ion батарея «похудела» на 180 гр. и весит 380 гр. При этом, почти удвоили энергетическую емкость с 20,4 Втч (12 В х 1,7 Ач) до 38,48 Втч (14,8 В х 2,6 Ач). Переделанный таким образом шуруповерт прослужит верным помощником еще много лет в нашем сервисном центре.

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

Так случилось и в моем случае. Шуруповерт RYOBI CMD-1202 был приобретен мной по случаю ремонта на кухне и верой отслужил 3 года, после чего заряда аккумуляторов стало хватать на вкручивание пары средних саморезов. Данный шуруповерт был укомплектован двумя Ni-Cd аккумуляторными батареями напряжением 12 В емкостью 1,7 Ач. Стоимость двух новых аккумуляторов оказалась больше стоимости нового шуруповерта такого же класса с двумя аккумуляторами в комплекте. Последний и был приобретен для хозяйственных нужд. Старый шуруповерт отправился на заслуженный отдых в кладовку.

Недавно в просторах интернета наткнулся на статью о замене никель-кадмиевых элементов аккумулятора шуруповерта на литий-ионные (Li-ion) элементы питания формата 18650. Благо последние скопились в приличном количестве, в основном из раскуроченных аккумуляторов от ноутбуков. Потратив несколько часов на изучение вопроса, выяснилось, что предлагается несколько вариантов реализации такой замены.

Простое последовательное соединение необходимого количества элементов 18650 и использование родного зарядного устройства. Поверхностного знания об особенности зарядки последовательно соединенных аккумуляторов достаточно чтобы исключить такой вариант. Не вникая в технические термины можно сказать, что Li-ion аккумуляторы нельзя сильно разряжать и перезаряжать, только работа в пределах 2.5. 4.2 V дает гарантию долгой и безопасной эксплуатации аккумуляторов. Зарядка переделанного таким образом аккумулятора родным зарядным устройством быстро выведет из строя Li-ion элементы, также не исключено их разрушение в результате перегрева.

Соединение элементов с добавлением дополнительных балансировочных проводов, которые выводятся в отдельное гнездо. Для зарядки используются «умные» зарядные устройства типа iMAX B6 и Turnigy Accucel-6. Процесс зарядки в этом случае получается «правильным», однако, как и в первом случае, разрядка аккумуляторов никак не контролируется, и их чрезмерный разряд значительно сократит срок службы аккумулятора. Кроме того, возникает необходимость приобретения и использования специального зарядного устройства, в условиях стройки это крайне неудобно.

Есть и крайне экзотические реализации данной затеи. Некоторые встраивают миниатюрные вольтметры в корпус аккумулятора, по показаниям которого определяют степень заряженности. Опытные радиолюбители разрабатывают и изготавливают контроллеры заряда и балансировки. Эти решения либо трудно повторить, либо не обеспечивают должный контроль и требуемую надежность.

READ  Как закрепить ручную циркулярку на столе

Определившись с техническим заданием: использование родного зарядного устройства для зарядки аккумуляторов, никаких дополнительных разъемов и проводов, наличие контроля заряда и балансировки элементов, начал искать варианты реализации. Как всегда, наши азиатские друзья не подвели, они предлагают множество вариантов модулей контроля заряда как единичных, так и соединенных Li-Ion аккумуляторов. На данном этапе надо выбрать номинальное напряжение для нашей Li-ion аккумуляторной батареи. Вариант 3S Li-ion батарей с диапазоном напряжений 12,6. 7,5 V не подходит для силовой техники, так как при сильной нагрузке происходит сильная просадка напряжения даже на полностью заряженной батарее. Аккумулятор из 4S Li-Ion батарей с диапазоном напряжений 16,8. 10 V обеспечит максимально продолжительную работу, а незначительное превышение рабочего напряжения не является критичным. Подходящий для меня вариант (покупал тут) имеет следующие характеристики:

Контроллер заряда и защиты BMS 4S для 4-х Li-Ion аккумуляторов 18650 Ограничение напряжения зарядки: 4.25 V Ограничение (отсечка) разрядки: 2.5 V Максимальный зарядный ток: 3 А Пиковый ток разряда: 30 А Рабочий ток разряда: 15 A Защита от короткого замыкания Защита от перезарядки/переразрядки

Защита от перегрузки по току