чем заменить батарейку на шуруповерте
Переделка 12В шуруповерта с Ni-Cd на Li-ion аккумы. Часть 1.
Года три у меня уже трудится безымянная аккумуляторная дрель-шуруповерт, купленная в Леруа-Мерлен за смешные 400 рублей. Акумы в ней конечно же никель-кадмиевые, очень слабенькие, но год они продержались достойно. сейчас уже не держали совсем, невозможно даже просверлить несколько отверстий в листе металла 1 мм. Короче решил погуглить что можно сделать. Выход: переход на литий-ионные батареи, которые в разы лучше.
Немного теории, как я понимаю сам.
Литиевые батареи очень требовательны к зарядке и в целом к эксплуатации. Ни в коем случае нельзя перезаряжать, потому что могут перегреться и выйти из строя и даже взорваться. Зарядное напряжение должно составлять максимальному напряжению одного акума, то есть обычный акум 18650 будет нормально заряжаться напряжением 4,2 вольта. Разряд батареи ниже 2,9 вольта тоже приводит к выходу из строя батареи. В общем для контроля всего этого нужна специальная BMS плата и доработка зарядного устройства.
Переделку разделю на 2 части: доработка батареи и доработка зарядного устройства.
Вот так собственно выглядит мой чудо агрегат.
Где-то меясц назад заказал с али плату BMS и плату стабилизации напряжения и тока. За обе платы вышло 230 рублей.
Акумуляторы на литие достал из староой батареи от своего ноутбука, их там было 6 штук, общая емкость батареи была 4000 амперчасов. Мне нужно 3 банки, то есть 4,2 х 3 = 12,6 В. 3 банки еще будут в запасе. Изоляция акумов при разборке пострадала, обмотал их аккуратно изолентой.
Начну переделку с батареи. В первую очередь разобрал и достал стопку никеливых банок.
Верхние 2 банки нужны, потому что на них держаться контакты батареи, подпаял к контактам пару проводов, контакты банок заизолировал.
Вставил все это дело на свое место и залил термоклеем.
Перевод шуруповёрта на литиевые аккумуляторы (с Ni-Cd на Li-Ion)
Неизбежное наступило – аккумуляторы в моём стареньком Hitachi DS 12DVF3 окончательно сдохли. Отвратительно держать заряд они стали уже очень давно, но для мелких бытовых нужд имеющейся ёмкости хватало, поэтому я никогда и не думал над решением этой проблемы. До того момента, когда мне понадобилось просверлить отверстие в кухонной мойке из нержавейки, на что у меня ушло минут сорок! На одно отверстие! Один аккумулятор раскачать вообще не удалось, а другой так и работал, двадцать секунд крутит, около десяти минут заряжается. Вот тут то я и понял, что пришло время подарить новую жизнь моему любимому инструменту.
Понятно, что для начала необходимо было немного ознакомиться с теорией, чтобы понять, что вообще мне предстоит сделать. Конечно, тема эта совсем не новая и переводом шуруповёртов на литий занимаются все, кому не лень. Но каждый делает это по своему в зависимости от своей образованности, количества лени и понятия о красоте. Мне же нужно было, чтоб с технической стороны всё было сделано абсолютно правильно, чтоб снаружи выглядело не страшно и чтоб аккумуляторами можно было удобно пользоваться. Перечитав и пересмотрев огромное количество материала, я взял за основу проект от AlexGyver.
Определившись с необходимыми элементами, я полез на Ali тратить деньги. Литиевые аккумуляторы заказал с уже наваренными никелевыми пластинами, чтоб не мучить пайкой ни себя, ни их. Оказалось, что доставляются аккумуляторы действительно долго и, пока я ждал одних из Китая, купил в местном магазине ещё и другие, но уже без пластинок, ведь у меня два корпуса для переделки. Спустя полтора месяца после заказа, я наконец-то свои посылки получил и уже можно было приступать к работе. Для начала разбираю один старый корпус и знакомлюсь с его содержимым.
Тут надо аккуратно отломать верхнюю контактную площадочку, она будет необходима позднее. Ещё понадобятся никелевые перемычки для припаивания к аккумуляторам второго блока, поэтому этот хлам отодвигаю пока в сторону. Далее примеряю новые компоненты, чтоб понять фронт предстоящих работ.
Пока готовился, проверил одну банку фирмы VariCore на соответствие заявленным характеристикам, ведь от китайцев можно всякого ожидать. Каково же было моё удивление, когда прибор выдал окончательное значение ёмкости аккумулятора: 2892 мАч вместо 3000! С учётом всевозможных погрешностей просто отличный результат!
Места под три банки 18650 и плату BMS в штатном корпусе аккумулятора совсем мало, поэтому было принято волевое решение избавляться от защёлки и удалить изнутри все лишние пластиковые элементы.
Как оказалось позднее, решение правильное. Корпус отлично держится и без замка, поскольку внутри самого шуруповёрта стоят очень мощные подпружиненные зажимные пластины, да и сам новый аккумулятор становится несколько легче, чем старый никель-кадмиевый. Я видел в инете вариант размещения литиевых банок и такой же платы BMS без удаления защёлки, но мне не понравилось как всё это выглядело и от такой компоновки я отказался. Но в моём случае просто избавиться от рёбер внутри корпуса было недостаточно, по ширине три банки 18650 всё-равно не влезают, пришлось немного стачивать крепёжные направляющие саморезов.
Без индикатора оставшегося заряда было бы совсем уныло и несовременно, поэтому беру вольтметр и припаиваю к нему тактовую кнопку с удлинённым жалом (13 мм)
Напильником и острым канцелярским ножом делаю в корпусе под него посадочное место и не сильно аккуратно, но зато очень надёжно вклеиваю его на «горячие сопли».
Такая вот симпатичная мордочка вырисовывается
После всего этого баловства начинается самый ответственный этап — сборка энергетического блока 🙂 При наличии на литиевых банках приваренных электродов, это дело не составляет особого труда.
Как всегда на высоте себя показал флюс Amtech NC-559, вернее его отличная китайская копия.
Многие говорят, что аккумуляторы без кислоты не спаять. Паяльная кислота у меня тоже есть, но я решил попробовать свой любимый флюс в новых для него условиях и даже тут получилось отлично. Единственное, пришлось площадку под пайку пошкрябать ножом, иначе припой очень неуверенно ложился, что могло бы привести к катастрофическому перегреву литиевой банки.
Получилась вот такая аккуратная сборка, на которую я наклеил две полоски двухстороннего скотча для крепления платы BMS.
В том же месте, где я брал литиевые аккумуляторы, я купил толстый силовой провод в силиконовом изоляторе. Удовольствие не из дешёвых, но очень хотелось мощи и гибкости, поэтому тут экономить не стал.
С огромным нетерпением припаял донышко с вольтметром и принялся тестировать полуфабрикат 🙂
На удивление точные показания давал вольтметр, я его даже калибровать не стал.
Итак, две части будущего обновлённого аккумулятора соединены, осталось дело за малым — подготовить к монтажу последнюю третью.
Аккуратно отломанные контакты я закрепляю на контактной площадке шикарной пятиминутной «эпоксидкой». Наверное, смысла так делать особого небыло, ведь контакты подожмутся саморезом при окончательной сборке, но мне так будет спокойней.
После высыхания сверлю отверстия. Под мои саморезы получилось сверлом 2мм в контактной площадке и 3мм в крышке с последующем зенкованием 6мм сверлом, чтоб головка самореза была заподлицо с поверхностью.
Последние шаги перед окончательной сборкой очень важны. Нужно всё максимально заизолировать и аккуратно проложить все провода.
Когда всё сто раз перепроверено, можно скручивать.
Попробовал в работе новый аккумулятор. Шикарноооо! Крутит шустро, нагрузку держит, на предпоследнем делении усилий трещотка чётко срабатывает. Чего ещё желать?! Разве что второй такой же! Делал его как говорится «по горячим следам», или «не отходя от кассы», или «куй железо…» и так далее, пока ещё весь инструмент не был убран. Процесс, естественно, абсолютно такой же, кроме соединения банок в сборку. Тут как раз понадобились никелевые пластины со старых аккумуляторов, ведь второй комплект банок у меня без приваренных электродов. Фото не делал, заработался, но процесс простой, только требует повышенной аккуратности и 440°С на паяльной станции.
Тут можно заметить несколько другой дисплей-вольтметр. Он предназначен специально для работы с платой балансировки 3S, то есть максимальный заряд (четыре деления) он покажет при достижении 12.1В, три деления при 11.4В, два при 10.9В, одно при 10.3В. Более разряжать литиевую сборку из трёх 18650 не рекомендуется и он просто погасит все деления и останется светиться только красная рамка. Очень интересный такой дисплейчик.
Старое зарядное устройство для работы с литием не подходит, поэтому я в Китае заказал новое, с подходящими параметрами. На верхней крышке у него светодиод, который горит красным когда идёт заряд, и зелёным, когда батарея заряжена.
У данного зарядного устройства есть очень специфичная особенность. Оно пищит при зарядке! 🙂 В отзывах многие пишут, что это непотребство какое-то, а мне вроде нормально. Ночью во время сна я пользоваться им не планирую, а в других условиях всегда знаешь, если пропал писк, значит аккумулятор зарядился!
Вот и всё. Я снова узнал много нового, обрёл опыт создания литиевых сборок и овладел принципами работы с паяльной станцией на экстремальных температурах.
Многие, посмотрев на бюджет проделанных работ, скажут, что на эти деньги можно было бы купить в Китае новый хороший шуруповёрт с правильным питанием. Абсолютно с ними соглашусь. Однако я получил огромное удовольствие от работы и приобрёл бесценный опыт, а это важнее банальной покупки новой вещи. Тем более, он неимоверно удобно лежит в руке, ну и дорог мне как память!
Бюджет:
Вольтметр 0,28” — 58р. ссылка
Дисплей-вольтметр — 67р. ссылка
Зарядное устройство — 395р. ссылка
Разъём питания ВС099 (5,5*2,1) — 2шт.*40р.=80р. ссылка
Плата BMS 3S — 2шт.*117р.=234р. ссылка
Аккумулятор VariCore 18650 3000мАч 30А — 3шт.*215р.=645р. ссылка
Аккумулятор Lg HE4 18650 2500мАч 25А — 3шт.*280р.=840р. ссылка
Провод 16AWG 1 метр — 2шт.*75р.=150р. ссылка
Тактовая кнопка KFC-A06-13H — 2шт.*3,20р.=6,4р. ссылка
Итого на два аккумулятора: 2475,4р.
Чем заменить аккумулятор для шуруповерта
Припаял провода к внутренней колодке питания шуруповерта, аккумулятор плотно примотал изолентой на место штатного. Получилось неплохо, если не обращать внимания на несоответствие напряжения питания и значительное увеличение веса. Напряжение питания шуруповерта «Интерскол» 14,5 вольт, а аккумулятор от бесперебойника выдает 12 вольт. Как показала практика и произведенные мной испытания, несоответствие напряжения питания, особо на скорость завинчивания саморезов не влияет.
Шуруповерт уверенно справляется с большими нагрузками при завинчивании 100 миллиметровых саморезов по дереву, а благодаря увеличенной емкости батареи до 7 А/ч, продолжительность работы значительно возросла. Заряда батареи при средней нагрузке хватает закрутить в дерево около 300 саморезов длинною 50 миллиметров. Вес батареи немного напрягает и составляет 2,3 килограмма.
Вес шуруповерта с батареей 3,2 килограмма. После трех часовых тренировок мышцы пришли в норму, и на вес перестал обращать внимание. Для здоровья полезно, и работа движется. Хотите уменьшить вес? Тогда удлините провода, аккумулятор положите в небольшую сумочку и повесьте через плечо. Есть еще другой вариант установить батарею меньшего размера на 4,5 ампера 12 вольт, которую легко можно вытащить из маленького бесперебойника или купить в магазине типа «Электротовары».
Для зарядки аккумулятора я использую самодельное зарядное устройство из компьютерного блока питания. Начальный ток заряда составляет 10% от емкости аккумулятора то есть 0,7 А, время заряда примерно три часа.
Желаю всем удачи! До встречи в новых статьях!
Оживляем шуруповерт. Все для переделки шуруповерта на 18650 литий-ионные аккумуляторы
Аккумулятор шуруповерта рано или поздно «устанет» и его необходимо будет менять. Купить новый аккумулятор оправданно в ситуации когда инструмент стоит копейки. Но если у вас что-то более-менее приличное, или аккумулятор старый на Ni-CD, то однозначно имеет смысл поменять севшие 18650 аккумуляторы на новые или полностью перевести шуруповертс никеля на литиевые.
Безусловно, как и в любом деле, тут есть свои нюансы, но если ваши руки хотя бы минимально прямые, то самостоятельно переделать шуруповерт на литий совсем несложно. Нужно лишь знать что купить для переделки и понимать базовые нюансы процесса. А уж купить на алиэкспресс все для перевода шуруповерт на литий — элементарно.
Почему 18650 Li-ion? Преимущества литиевых аккумуляторов очевидны:
Кстати, если вы любите читать, то есть вариант отлично сэкономить! Книжный сервис ЛИТРЕС, крупнейший в России и странах СНГ дает четвертую книгу в подарок при покупке трех. Лично я именно там и покупаю книги уже порядка 5 лет. Ценник и без того доступный, а с таким бонусом выходит совсем небольшим. Есть удобное приложение для чтения и прослушивания книг. По ссылке выше — одна из моих подборок, в которой есть жирный обновляемый промокод.
Переделка аккумулятора шуруповерта. Что нужно знать:
1) Для шуруповерта нужны высокотоковые 18650 аккумуляторы (идеально — Sony/Murata VTC5, VTC5A, VTC6. Допустимо — Samsung 25R), либо менее высокотоковые аккумуляторы, соединенные в параллель (если позволяет место).
2) Категорически нельзя использовать старые ноутбучные аккумуляторы и просто разные аккумуляторы. Все 18650 аккумуляторы в сборке должны иметь минимальный разбег емкости и прочих характеристик. Безусловно, купить высокотоковый 18650 аккумулятор на алиэкспресс — самое простое решение. Только заранее учитывайте что название модели не будет иметь никакого отношения к ячейке внутри. 4 аккумулятора, купленные одним лотом у одного продавца могут существенно отличаться по емкости и внутреннему сопротивлению. Хотя ниже по ссылке будет неплохой вариант для тех, кто не хочет паять.
Я делал статью о том как выбрать 18650 литий-ионный аккумулятор, если интересно — читаем ее тут
3) Подключение аккумуляторов к BMS плате производится строго последовательно: вначале 0 В затем 4,2 В, 8,4 В, 12,6 В, 16,8 В. При нарушении BMS работать не будет!
4) 18650 аккумуляторы в сборке должны быть заряжены одинаково. Лучше всего зарядить каждый аккумулятор отдельно и затем собрать в сборку.
5) Как посчитать сколько нужно 18650 литиевых аккумуляторов вместо никелевых? В целом, расчет такой:
2-3 NiCd = 1 литиевый, 5-6-7 NiCd = 2 литиевых, 8-9-10 NiCd = 3 литиевых, 11-12-13 NiCd = 4 литиевых
6) Литиевые аккумуляторы очень боятся перегрева. Идеальный вариант — точечная сварка. Пайка тоже вполне работает. Как паять 18650? Самое главное — вам нужно максимально большое жало. Свести время контакта жала и 18650 аккумулятора к минимуму и не перегреть последний. В остальном процесс не отличается от любой другой пайке. Лучше всего набить руку на тех старых аккумуляторах, которые вы будете заменять.
BMS-плата
BMS (Battery Management System) – система управления батареей. BMS-плата исключительно важна при переделке шуруповерта на литий. Зачем она нужна и как она работает? Она контролирует заряд и разряд, предотвращая переразряд и перезаряд аккумулятора шуруповерта, в нее встроен «балансир», который заряжает отдельно каждый Li-Ion аккумулятор в сборке. Последнее крайне важно! Бывают BMS без балансира! 3S — 12v, 4s — 14v, 5s — 18v Чтобы выбрать BMS плату, надо учитывать что минимальный ток должен быть 30А, иначе она будет уходить в защиту.
Вариант BMS-платы по ссылке на 2-3 доллара дороже каких-то базовых версий, но вы получаете 100А вместо 30А или 40А. На мой взгляд, по функционалу это лучшая БМС-плата с алиэкспресс и заслуживает этой символической переплаты.
Как поменять батарейки в шуруповерте своими рукам
Шуруповерт — один из тех инструментов, который нужен каждому мужчине. Прибор может работать как от сети, так и от специальных зарядных устройств. Поэтому о том, как происходит замена аккумуляторов в шуруповерте, рекомендуется знать каждому владельцу подобного изделия. Процесс несложный, но у некоторых моделей могут быть определенные особенности.
Для каждого изделия количество банок в батарее может быть разным
Определение неисправности
Перед тем, как устранить неисправность, требуется выяснить, действительно ли она присутствует. С этой целью выполняются следующие действия:
Важно! Заменить некачественные элементы достаточно просто, они подключаются в обычной последовательности с учетом плюсов и минусов. Это относится ко всем моделям Makita, Бош, Зубр, Метабо, Деволт, Интерскол, Диолд, AEG.
Общие рекомендации по ремонту
В отношении никель-кадмиевых аккумуляторов выделяют следующие особенности:
Требуется подготовить необходимые инструменты
В отношении литиевых аккумуляторных батареек также есть определенные правила, которые требуется учитывать:
Замена никель-кадмиевых аккумуляторов в шуруповерте на литиевые
Замена аккумуляторов шуруповерта своими руками на литиевые осуществляется при помощи расчета их количества при условии, что на один элемент потребуется 3,7 В. Например, для изделия мощностью в 14,4 В необходимо подготовить 4 банки Li-Ion стандарта 18650.
Также стоит учитывать разницу в размерах. Чтобы поменять АКБ понадобится приобрести контроллер заряда-разряда, который устанавливается дополнительно в корпус с банками. Кроме того, не исключается, что придется заменить зарядное устройство.
Технология замены Ni-Cd на Li-ion в шуруповерте
Литиевые элементы отличаются долговечностью, поэтому многие владельцы шуруповертов думают о том, что заменять ими никель-кадмиевые изделия.
Технология замены включает несколько этапов, которым требуется обязательно следовать.
Определение количества Li-ion аккумуляторов
В основном параметры аккумулятора нанесены на нем самом либо на шуруповерте. Для определения количества необходимых элементов требуется разделить указанное на инструменте напряжение на 1,2В (это номинальное напряжение одной никелевой банки).
Чтобы выяснить, сколько литиевых деталей потребуется на замену, деление проводится на 3,7 В — это нормальный показатель для данного вида банок.
Полученный результат рекомендуется округлять в большую сторону, это не скажется негативно на инструменте, а просто увеличит немного его мощность.
Требуется правильно подобрать все необходимые элементы для замены
Выбор Li-ion аккумулятора
Производители предлагают литий-ионные и литий-полимерные элементы. Вторые отличаются меньшим размером и большей безопасностью, однако и стоят они дороже. При этом они не способны отдавать в работу большие токи. Поэтому специалисты рекомендуют брать обычные литий-ионные банки.
Лучше, если у элемента будут приваренные гибкие отводы, потому что подобные детали не любят повышенных температур и лишней пайки. Рекомендуется посмотреть несколько вариантов в магазинах, чтобы выбрать наиболее подходящую модель.
Как влияет величина напряжения аккумулятора на продолжительность работы шуруповерта
Вопрос о том, как влияет величина напряжения аккумулятора на длительность работы изделия, интересует многих. Чтобы понять какая мощность у изделия, требуется умножить напряжение на емкость батареи.
Для справки! Например, у шуруповерта с батареей мощностью 14,4 В и емкостью 1,5 А/ч мощность будет составлять 21,6 Вт.
Готовые сборки 18650 аккумуляторов
В качестве замены лучше приобретать готовые сборки 18650 аккумуляторов. Можно сделать это на китайских торговых онлайн-площадках либо в других интернет-магазинах.
Выбор платы защиты BMS
Литий-ионные аккумуляторы требуют внимательного отношения и соблюдения определенных требований. Роль защиты выполняет плата BMS. Именно данный элемент не допускает превышение напряжения более 4,2 В и снижения меньше 2,55 В на один аккумулятор во время зарядки. Кроме того, элемент держит под контролем максимально допустимый ток и сохраняет необходимый баланс между батареями.
Основными параметрами при выборе является количество последовательно соединенных элементов. В интернете можно посмотреть таблицу, в которой указаны все необходимые параметры и с ее помощью подобрать подходящую плату.
Сделать замену можно даже в домашних условиях, главное — соблюдать последовательность
Блок питания для зарядки
Для литий-ионных аккумуляторов зарядные устройства выбирают, исходя из количества последовательно включенных аккумуляторов в батарее. Чем их больше, тем больше должно быть выходное напряжение.
Зарядка аккумуляторов штатным ЗУ от шуруповерта
При желании можно приобрести специальную универсальную плату для литиевого аккумулятора. Ее устанавливают в родное зарядное устройство. Однако специалисты рекомендуют использовать не доработки, а подходящие зарядки именно для этого вида батарей.
Индикатор емкости литиевой батареи
Индикаторы встречаются светодиодные и цифровые. Вторые дешевле, но не удобны в использовании. Лучше выбирать светодиодные варианты, исходя из количества последовательно включенных аккумуляторов.
Держатель 18650 аккумуляторов
Держатели для аккумуляторов 18650 также лучше приобретать готовые. При желании можно найти в онлайн-магазинах хорошие варианты по приемлемым ценам.
Электрическая схема переделки шуруповерта под Li-Ion аккумуляторы
Перед тем, как заменить аккумуляторы в шуруповерте, рекомендуется подготовить правильную схему сборки. Чтобы исключить выход из строя каких-либо компонентов, необходимо точно соблюдать полярность подключения.
Важно! При составлении схемы рекомендуется на ней красным цветом отмечать положительную полярность, а синим — отрицательную.
Пример замены Ni-Cd аккумулятора на Li-Ion в шуруповерте
Примеры замены никелевого АКБ на литий-ионный можно найти в интернете. Для работы используют паяльник, термоклей и другие инструменты.
Важно соблюдать все необходимые последовательности, чтобы не нарушить работу изделия. При аккуратном и внимательном подходе даже в домашних условиях можно заменить одни элементы на другие.
Заменять аккумуляторы на шуруповерте несложно, с работой справится любой хоть немного разбирающийся в электричестве мужчина.