Замена акб шуруповерта на Li-ion аккумуляторы

замена, шуруповерта, аккумулятор
1 Makita Самые высокотехнологичные АКБ
2 Bosch Лучшее качество
3 DEWALT Герметичный корпус. Высокая мощность батареи
4 Interskol Лучшее соотношение цены и качества

Беспроводной шуруповерт является удобным и современным электроинструментом, для эффективной работы которого требуется качественная аккумуляторная батарея. В зависимости от технологии производства, свойства АКБ могут сильно отличаться, демонстрируя различные характеристики.

В представленном ниже обзоре можно ознакомиться не только с существующими разновидностями батарей, но и получить полезную информацию о лучших производителях аккумуляторов для шуруповертов.

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.

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.

замена, шуруповерта, аккумулятор

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.

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”.

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  Переделка Аккумуляторного Шуруповерта На Li Ion Батареи

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.

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).

Какой аккумулятор для шуруповерта лучше выбрать

Аккумуляторный шуруповерт – это достаточно удобный и востребованный 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.

Разновидности аккумуляторов для шуруповерта

На рынке электроинструмента представлено 3 вида аккумуляторных батарей:

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

Чем можно заменить “родной” аккумулятор в шуруповерте

Если в вашем шуруповерте аккумуляторы выработали свой ресурс, то их можно легко заменить. Существует такое понятие, как взаимозаменяемость аккумуляторов. Например, под брендом PowerPlant выпускаются АКБ, имеющие совместимость с большинством популярных марок электроинструмента. Стоят они намного дешевле “родных” батарей и вполне работоспособны.

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

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.

Выбор аккумуляторов

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

  • В подобных инструментах применяются элементы с высокими значениями разрядного тока;
  • 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;
  • Не рекомендуется при замене аккумулятора шуруповерта на Li-Ion 18650 использовать элементы с разными значениями емкости;
  • Иногда встречаются советы применить литиевый аккумулятор от старого ноутбука. Это абсолютно недопустимо. Они рассчитаны на гораздо меньший ток разряда и имеют неподходящие технические характеристики;
  • 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.
READ  Переделка Шуруповерта 12в На Литиевые Аккумуляторы 18650

Важно! Перед сборкой необходимо произвести полный заряд всех элементов для уравнивания.

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

Соединение элементов батареи

Соединение Li—Ion аккумуляторов для шуроповерта выполняется несколькими способами:

  • Применение специальных кассет. Метод быстрый, но контакты обладают большим переходным сопротивлением, могут быстро разрушиться от сравнительно больших токов;
  • Пайка. Способ, годный для умеющих паять, так как надо обладать определенными навыками. Пайка должна производиться ускоренно, потому что припой быстро остывает, а долгий нагрев может повредить аккумулятор;
  • Точечная сварка. Является предпочтительным методом. Не все имеют сварочный аппарат, такие услуги могут оказать специалисты.

Важно! Элементы должны соединяться последовательно, тогда напряжение аккумуляторов складывается, а емкость не изменяется.

На втором этапе припаиваются провода к контактам собранной батареи и к защитной плате согласно схеме подключения. К контактам самой батареи для силовых цепей припаиваются провода с площадью сечения 1,5 мм². Для других цепей можно брать провода потоньше – 0,75 мм²;

Затем на батарею надевается кусок термоусадочной трубки, но это не обязательно. На защитную микросхему также можно надеть термоусадку, чтобы изолировать ее от соприкосновения с аккумуляторами, иначе острые выступы пайки способны повредить оболочку элемента и спровоцировать КЗ.

Сборка аккумулятора

Дальнейшая замена аккумулятора состоит из следующих этапов:

  • Хорошо вычищаются разобранные части корпуса;
  • Так как габариты новых аккумуляторных элементов будут меньше, их нужно надежно зафиксировать: приклеить к внутренней стенке корпуса клеем «Момент» или герметиком;
  • К старому клеммнику припаиваются плюсовой и минусовой провод, он помещается на прежнее место в корпусе и фиксируется. Укладывается защитная плата, соединяются части аккумуляторного блока. Если они были ранее приклеены, то опять используется «Момент».

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).

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.

Советы по выбору защитной микросхемы

Литий-ионный аккумулятор шуруповерта не сможет нормально функционировать без защитной платы BMS. Продающиеся экземпляры имеют разные параметры. Маркировка BMS 3S предполагает, например, что плата рассчитана на 3 элемента.

На что надо обратить внимание, чтобы выбрать подходящую микросхему:

  • Наличие балансировки для обеспечения равномерности заряда элементов. Если она присутствует, в описании технических данных должно стоять значение тока балансировки;
  • Максимальное значение рабочего тока, выдерживаемого длительно. В среднем, надо ориентироваться на 20-30 А. Но это зависит от мощности шуруповерта. Маломощным достаточно 20 А, мощным – от 30 А;
  • Напряжение, при достижении которого происходит отключение аккумуляторов при перезаряде (около 4,3 В);
  • Напряжение, при котором отключается шуруповерт. Надо подобрать это значение, исходя из технических параметров аккумуляторного элемента (минимальное напряжение – около 2,6 В);
  • Ток срабатывания защиты от перегрузки;
  • Сопротивление транзисторных элементов (выбирается минимальное значение).

Важно! Величина тока срабатывания при перегрузке не имеет большого значения. Это значение отстраивается от тока рабочей нагрузки. При кратковременных перегрузках, даже если инструмент отключился, надо отпустить пусковую кнопку, а затем можно продолжать работать.

Схема соединения элементов с защитной платой

Имеет ли контроллер функцию автозапуска, можно установить по наличии записи «Automatic recovery» в технических данных. Если такой функции нет, то чтобы вновь запустить шуруповерт после срабатывания защиты надо будет вынимать аккумулятор и подключать его к ЗУ.

Разборка корпуса аккумулятора

Корпус часто бывает собран на шурупах-саморезах, другие варианты – с помощью защелок или клея. Склеенный блок разобрать сложнее всего, приходится применять специальный молоток с пластиковой головкой, чтобы не повредить части корпуса. Изнутри все удаляется. Повторно применить можно только контактные пластины или всю клеммную сборку для подключения к инструменту, зарядному устройству.

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.

READ  Мощный Шуруповерт Аккумуляторный Какой Лучше

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.

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

замена, шуруповерта, аккумулятор

Первая зарядка

Начальные напряжения на элементах 3,85. 3,95 В, заряжаем родным зарядным устройством. Для контроля потребляемого тока в разрыв провода между контактом аккумулятора и контроллером заряда подключен мультиметр в режиме измерения тока. Напряжение аккумуляторной батареи и отдельного элемента контролируем двумя миниатюрными цифровыми вольтметрами. На всякий случай с помощью инфракрасного термометра контролируем температуру элементов питания и транзисторов на плате контроллера заряда. Результаты зарядки приведены в таблице и графиках.

После завершения процесса зарядки напряжения на элементах 4,15. 4,17 В, напряжение аккумулятора в целом. 16,63 В. В процессе зарядки температура элементов питания не поднималась выше 34,5 °C, плата контроллера заряда не нагрелась совсем.