Как переделать аккумулятор шуруповерта на литий-ионный: пошаговая инструкция

011Проблема, стоящая перед всеми, кто имеет дома какой-либо эл/инструмент, работающий от АКБ –  повышение срока их эксплуатации. В основном все бытовые модели шуруповертов комплектуются аккумуляторами металлгидридными (NiMH) или никель-кадмиевыми (NiCd). И это объясняется в первую очередь их более низкой ценой по сравнению с литий-ионными (Li-ion) аналогами.

Несмотря на высокую стоимость, последние предпочтительнее по многим параметрам. Достаточно обозначить лишь два – практически полное отсутствие саморазряда и более длительный срок пригодности. Пользоваться шуруповертом в быту приходится не каждый день, а лишь изредка, поэтому имеет смысл переделать аккумулятор шуруповерта с NiCd (или NiMH) на литий-ионную батарею самостоятельно, не тратя деньги на образец промышленного изготовления. О том, как это осуществить – данная статья.

Все обозначенные ниже величины напряжений – лишь для одной из моделей шуруповертов, как пример расчетов.

Алгоритм переделки АКБ на литий-ионную батарею

Подбор аккумуляторов

Здесь нелишне вспомнить среднюю школу – при последовательном соединении батарей номиналы их напряжений суммируются. К примеру, если для нормальной работы шуруповерта нужно 14,4 В, то вместо одного (штатного) аккумулятора достаточно приобрести 4 штуки по 3,3 В. Вполне хватит, так как литий-ионные элементы при включении инструмента не слишком «проседают».

045

Что учесть:

  • Раз принято решение о переделке АКБ шуруповерта, то для достижения ожидаемого эффекта следует покупать мини-батареи от известного производителя. Например, аккумуляторы LiFePO4 компании Sistem A123. Их емкость (в мА/ч) – 2 300, что вполне достаточно для нормальной работы эл/инструмента. Если ориентироваться на дешевые элементы «made in Китай», то переделка теряет смысл – эти изделия долго не прослужат.
  • Покупка мини-аккумуляторов литий-ионных через интернет-магазин позволит существенно сэкономить. Они обойдутся примерно в 900 рублей, в то время как в торговой точке за них придется отдать не менее 1 700 – 2 000. Это же касается и зарядного устройства. Такой подход позволит решить проблему с минимальными затратами, иначе проще купить к шуруповерту готовый Li-ion аккумулятор за 6 800 – 7 150 рублей и не тратить время на переделку. О том, как выбрать аккумулятор для шуруповерта, подробно написано здесь.
  • При покупке батарей следует обратить внимание на наличие медных полосок на их выводах. Это существенно облегчит процесс сборки аккумулятора из отдельных элементов (этап пайки).

0144

Подбор инструментов и материалов

Процесс пайки отличается своей спецификой. Жало паяльника разогревается до высокой температуры, а длительное термическое воздействие для АКБ губительно. Следовательно, необходимо свести время нагрева до минимума. Этого получится добиться, если вместо традиционного флюса – сосновая канифоль или спиртосодержащие составы на ее основе – использовать паяльную кислоту. Приобрести можно в любой точке, где продаются радиомонтажные инструменты и детали, или в автомагазине (отдел запчастей). Стоимость флакончика для пайки в 20 г – порядка 35 рублей.

Исходя из сказанного, и паяльник должен быть подобран так, чтобы его мощности хватило для быстрого плавления припоя. Автор использовал самый распространенный в быту – 65 Вт/220. С инструментом более высокой мощности – 100 Вт – работать сложнее, так как перегрева избежать трудно. Здесь нужен опыт и аккуратность. То же касается и паяльника на 40 Вт. Придется увеличить время нагрева, поэтому можно «переборщить». Хотя это рекомендация на основе личного опыта и автор не вправе навязывать свое мнение.

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.

05

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.

akk-1

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.

Полезные советы

Несмотря на то, что использование литий-ионных аккумуляторов дает множество преимуществ – отсутствие «памяти» батареи, крайне низкий саморазряд, возможность работать шуруповертом в условиях отрицательных температур, длительный (до 8 лет) срок пригодности – они более чувствительны к соблюдению технологии зарядки. Если не контролировать номинал напряжения, то Li-ion АКБ быстро разрушаются. Следовательно, придется приобретать специальное, более дорогое зарядное устройство. То, которым изначально укомплектован шуруповерт, для литий-ионных аккумуляторов не подходит.

В интернете встречаются рекомендации по вторичному использованию Li-ion батарей, которые ранее были установлены в других технических устройствах. Например, для обеспечения автономной работы ноутбука или телефона (сотового). Вариантов много. Автор предлагает задаться простым вопросом –  рациональна ли такая экономия, если изделия категории б/у не обеспечат нормального функционирования шуруповерта, учитывая специфику применения данного эл/инструмента?  Возможно, какое-то время он и будет выполнять свою задачу, но насколько эффективно и как долго – вполне закономерный вопрос. Поэтому подобные советы различных «самоделкиных» вряд ли заслуживают внимания.

08

Для контроля над состоянием элементов аккумулятора можно приобрести индикатор напряжения. В радиомагазине подскажут, какую плату целесообразнее использовать. Стоит недорого – в пределах 180 рублей.

Прежде чем заниматься переделкой аккумулятора, следует посмотреть паспорт шуруповерта. Какое номинальное напряжение в нем указано. В зависимости от этого выбирается требуемое количество элементов.

Автор обращает внимание, что без достаточных познаний в радиотехнике заниматься самостоятельным изготовлением электронных плат нецелесообразно. Малейшая ошибка, к примеру, в подборе деталей для балансировочной схемы приведет к тому, что элементы начнут один за другим «вылетать», и их заменой на новые мини-АКБ придется заниматься регулярно.

makita

Если нет уверенности в том, что работу получится выполнить качественно, не стоит тратить время на переделку и приобрести литий-ионную батарею к шуруповерту в магазине. Несмотря на ее цену, в конечном итоге это выйдет дешевле, чем постоянная реанимация самодельного аккумулятора. Или поступить проще – купить соответствующую модель зарядного устройства. Тогда и платы монтировать не придется.

5 комментариев

  1. у меня возник один вопрос. ели я куплю бмску то я смогу заряжать аккумуляторы родным зарядным устройством. если нет то чем заряжать?

    • Альберт

      Вот именно этот ответ я ищу уже долгие месяцы. Уже надоело смотреть обзоры на ютубе, читать статьи, везде одно и то-же, все тупо рассказывают про то как припаять BMC к аккумам и всё.

      Хотелось бы узнать, ну переделал, ну собрал, а заряжать то как потом, без колхоза, без лишних устройство, грубо говоря по аналогии со стандартным использованием. Если нет такой возможности, то ерунда эти ваши переделки, ведь у литиевых аккумов по сравнению с никель-кадмиевыми сотни минусов. А плюса всего два, сила тока ну и вес всей конструкции. Но это всё убивается шаманствами с зарядкой.

      • Автор статьи указывает как вы правильно и думаете что прежде чем браться за переделку необходимо взвесить все за и против, оценить экономическую составляющую всех вопросов из чего и как всё задуманное будет собираться и потом работать. Например нет никакого мысла покупать шурика на никеле чтобы переделать его потом на литий, попутно докупив аккумуляторы к нему, плату контроля и возможно не одну и соответветствующее типу акк ЗУ.

        Кпримеру у литийферумфосфатных аккумуляторов как автор и указал очень хорошие показатели рабочих характеристик по току и они вроде не очень чувствительны к незначительным нарушениям режимов разряда. Но у них и не сосем схожие номинальные напряжения с литйиоными аккум-ми, и условия и отсечки окончания режимов заряда и разряда тоже другие. Соответственно и ЗУ и плата контроля тоже должны иметь возможность работать с даным видом аккумуляторов, не нарушая этих режимов.

      • Видел как оставляли две старые бочки с клемами к зарядке. Просто к ним припаивали напрямую 18650 несколько штук. Если получится,отпишусь😊

  2. Монтаж акк.батареи на видео выполнен с грубейшими ошибками. Прежде чем аккумуляторы собирать в батареи они должны быть разряжены до одинакового состояния по напряжению 2.5-3 В, одинаковым током. Это как минимум, но лучше если они подобраны по ёмкости и внутреннему сопротивлению элементов, особенно при параллельных соединениях. Такого не сделть без спец зарядно-разрядного утройства. Автор «монтажник» такое впечатление что в школу не ходил и во время монтажа сборки, тупо несколько раз замкнул накоротко батарею и её отдельные сегменты металлическим инструментом. При этом плата контроля может запросто выйти из строя. Если аккмуляторы заряжены кпримеру самое малое, что может произойти это выгорят соединительные проводники, дорожки на плате, никель на аккумуляторах. Плата контроля обязательно должна быть изолирована от батареи неплавким изолятором, например элетрокартоном или другим. Тоже касаемо и сегментов батареи хотябы тех, что пришлись на торцы сборки. Изоляция на аккумуляторах это термоусадочная плёнка она может запросто продавиться в корпусе при сборке или во время экслуатации, и замыкание части батреи на корпус другого аккумулятора вам гарантировано, после чего у вас в руках или в багажнике машины на какой нибудь яме, или в гараже просто окажется пылающий кирпич. Обратите внимание на родные никелькадмиевые аккмуляторы, они изолированы картоном. Вобщем это видео о том как делать нельзя. Сам я перебрал огромное количество батарей и опыт разных экспериментов имею, и вот таких самоделкиных повидал. В лучшем случае потом приносят не работающую батарею на ремонт. В худшем с горящим кирпичём уже ничего не сделаешь кроме как спешно выкинуть его из багажника пока вся машина не загорелась.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *