Переделка 14 вольтового шуруповерта на литий

Содержание

Переделка на литиевые аккумуляторные батареи Sparki

Переделка на литиевые аккумуляторных батарей Prorab

Переделка аккумулятора шуруповёрта на Li-Ion

Ничего нового я в этой статье не скажу, но просто охото поделиться опытом апгрейда аккумуляторов моего старенького шуруповёрта Makita. Вначале данный инструмент был рассчитан на никель-кадмиевые батареи (которые издавна уже погибли, как погибли и приобретенные на замену такие же). Недочеты Ni-Cd известны: низкая ёмкость, маленький срок жизни, высочайшая стоимость. Потому уже издавна производители аккумуляторного инструмента перебежали на литий-ионные батареи.

Ну, а что делать тем, у кого инструмент старенькый? Да всё до боли просто: выкинуть Ni-Cd банки и заменить их на Li-Ion пользующегося популярностью формата 18650 (маркировка обозначает поперечник 18 мм и длину 65 мм).

Как разобрать аккумулятор шуруповёрта

Как разобрать старенькый аккумулятор? Есть батареи, где половинки корпуса крепятся винтами, но есть и на клею. Мои батареи как раз из последних, и я вообщем длительное время считал, что их нереально разобрать. Оказалось, что может быть, если у тебя есть молоток.

В общем, при помощи насыщенных ударов в периметр кромки нижней части корпуса (молоток с нейлоновой головкой, аккумулятор необходимо держать в руке на весу) место клейки удачно разъединяется. Корпус при всем этом никак не повреждается, я уже 4 штуки так разобрал.

переделка, вольтов, шуруповерта

От старенькой схемы необходимы только контактные пластинки. Они крепко приварены к верхним двум элементам точечной сваркой. Отковырять сварку можно отвёрткой либо плоскогубцами, но колупать нужно очень аккуратненько, чтоб не сломать пластик.

Всё практически готово для предстоящей работы. Кстати, штатные термодатчик и размыкатель я оставил, хотя они уже не особо животрепещущи.

Но очень даже возможно, что наличие этих частей нужно для обычной работы штатного зарядного устройства. Потому безотступно рекомендую их сохранить.

Какая нужна плата и какие нужны элементы для переделки шуруповёрта на литий-ион

Так вот мой аккумулятор на 9,6 В и ёмкостью 1,3 А·ч. При наивысшем уровне заряда он имеет напряжение 10,8 вольт. Литий-ионные элементы имеют номинальное напряжение 3,6 вольта, наибольшее – 4,2. Как следует, для замены старенькых никель-кадмиевых частей на литий-ионные мне потребуются 3 элемента, их рабочее напряжение будет 10,8 вольт, наибольшее – 12,6 вольт. Превышение номинального напряжения никак не повредит мотору, он не сгорит и при большей разнице, волноваться не нужно.

Литий-ионные элементы, как это всем издавна понятно, категорически не обожают перезаряд (напряжение выше 4,2 В) и лишний разряд (ниже 2,5 В). При таких превышениях рабочего спектра элемент очень стремительно деградирует. Потому литий-ионные элементы всегда работают в паре с электрической платой (BMS – Battery Management System), управляющей элементом и контролирующей как верхнюю, так и нижнюю границу напряжения. Это плата защиты, просто отсоединяющая банку от электронной цепи при выходе напряжения за границы рабочего спектра. Потому кроме самих частей, будет нужно такая плата BMS.

Сейчас два принципиальных момента, с которыми я пару раз безуспешно экспериментировал, пока не пришёл к правильному выбору. Это – очень допустимый рабочий ток самих Li-Ion частей и наибольший рабочий ток BMS-платы.

В шуруповёрте рабочие токи при высочайшей нагрузке добиваются 10-20 А. Потому и элементы необходимо брать такие, которые способны отдавать высочайшие токи. Лично я удачно пользуюсь 30-амперными элементами 18650 производства Sony VTC4 (ёмкостью 2100 мАч) и и 20-амперными Sanyo UR18650NSX (ёмкостью 2600 мАч). Они нормально работают в моих шуруповёртах. А вот, к примеру, китайские TrustFire 2500 мАч и японские светло-зелёные Panasonic NCR18650B на 3400 мАч не годятся, они на такие токи не рассчитаны. Потому не нужно гнаться за ёмкостью частей – даже 2100 мАч более чем довольно; главное при выборе – не просчитаться с очень допустимым током разряда.

И точно так же, BMS-плата должна быть рассчитана на высочайшие рабочие токи. Я лицезрел в YouTube, как люд собирает батареи на 5-ти либо 10-амперных платах – не знаю, лично у меня такие платы при включении шуруповёрта сходу уходили в защиту. По-моему, это выброс средств. Скажу так, что сама компания Makita ставит в свои батареи 30-амперные платы. Потому я пользуюсь 25-амперными BMS, приобретенными на Алиэкспрессе. Они стоят около 6-7 баксов и ищутся по запросу «BMS 25A». Так как нужна плата на сборку из 3-х частей, то нужно находить такую плату, в заглавии которой будет «3S».

Ещё один принципиальный момент: у неких плат на зарядку (обозначение «С») и нагрузку (обозначение «P») могут идти различные контакты. К примеру, плата может иметь три контакта: «P-», «P» и «C-», как на родной макитовской литий-ионной плате. Такая плата нам не подойдёт. Зарядка и разрядка (charge/discharge) должны осуществляться через один контакт! Другими словами, на плате должно быть 2 рабочих контакта: просто «плюс» и просто «минус». Так как наше старенькое зарядное устройство также имеет только два контакта.

READ  Чем резать ГВЛ листы кнауф

В общем, как уже можно было додуматься, я со своими тестами выкинул массу средств как на некорректные элементы, так и на некорректные платы, совершив все ошибки, которые можно было совершить. Зато получил неоценимый опыт.

Зарядное устройство Makita DC9710 и литий-ионная батарея

Ранее заряд АКБ контролировало само устройство. При достижении полного уровня оно останавливало процесс и сигнализировало о окончании зарядки зелёным индикатором. Но на данный момент контролем уровня и отключением питания занимается установленная нами схема BMS. Потому по окончании зарядки красноватый светодиод на зарядном устройстве просто выключится.

Если у вас конкретно такое старенькое устройство – для вас подфартило. Так как с ним всё просто. Пылает диодик – идёт зарядка. Погас – зарядка завершена, аккумулятор стопроцентно заряжен.

Собираем литиево-ионный акумулятор

Вот новые элементы Sanyo UR18650NSX (по этому артикулу их можно отыскать на Алиэкспрессе) ёмкостью 2600 мАч. Для сопоставления, старенькый аккумулятор имел ёмкость всего 1300 мАч, вдвое меньше.

Нужно припаять провода к элементам. Провода необходимо брать сечением более 0,75 кв.мм, ведь токи у нас будут немалые. Провод с таким сечением нормально работает с токами более 20 А при напряжении 12 В. Паять литий-ионные банки можно, краткосрочный перегрев им никак не повредит, это испытано. Но нужен неплохой быстродействующий флюс. Я пользуюсь глицериновым флюсом ТАГС. Полсекунды – и всё готово.

Припаиваем другие концы проводов к плате согласно схеме.

На контактные разъёмы батареи я всегда пускаю ещё более толстые провода по 1,5 кв.мм – так как место позволяет. До того как их припаивать к ответным контактам, на плату надеваю отрезок термоусадочной трубки. Она нужна для дополнительной изоляции платы от аккумуляторных частей. В неприятном случае острые края пайки просто могут протереть либо проткнуть узкую плёнку литий-ионного элемента и вызывать замыкание. Можно и не использовать термоусадку, но хотя бы что-то изолирующее проложить меж платой и элементами совсем нужно.

Контактную часть можно укрепить в корпусе АКБ парой капелек супер-клея.

Отлично, когда корпус на винтах, но это не мой случай, потому я просто опять склеиваю половинки «Моментом».

Зарядка батареи делается штатным зарядным устройством. Правда, метод работы изменяется.

У меня есть два зарядных устройства: DC9710 и DC1414 T. И работают они сейчас по-другому, потому я расскажу, как конкретно.

Зарядное устройство Makita DC1414 T и литий-ионная батарея

Тут есть маленький аспект, который необходимо знать. Это ЗУ поновее и предназначено оно для зарядки более широкого спектра аккумуляторов от 7,2 до 14,4 В. Процесс зарядки на нём идёт как обычно, пылает красноватый светодиод:

Переделка шуруповерта 14V на литий (Li-ion) с переделкой зарядного устройства

А вот когда аккумулятор (которому в случае NiMH-элементов положено иметь наибольшее напряжение 10,8 В) достигнет 12 вольт (у нас же Li-Ion элементы, у каких наибольшее суммарное напряжение может составлять 12,6 В), заряднику снесёт крышу. Так как он не поймёт, какой конкретно аккумулятор он заряжает: или 9,6-вольтовый, или 14,4-вольтовый. И в этот момент Makita DC1414 войдёт в режим ошибки, попеременно мигая красноватым и зелёным светодиодом.

Это нормально! Ваша новенькая батарея всё равно зарядится – правда, не до конца. Напряжение будет составлять приблизительно 12 вольт.

Другими словами какую-то часть ёмкости с этим зарядным устройством вы упустите, но мне кажется, это можно пережить.

Итого модернизация АКБ обошлась приблизительно в 1000 рублей. Новый макитовский Makita PA09 стоит вдвое дороже. Причём мы в конечном итоге получили в два раза огромную ёмкость, а предстоящий ремонт (в случае нескорого выхода из строя) будет заключаться исключительно в замене литий-ионных частей.

Внимание: данная статья и изображения в ней являются объектами авторского права. Частичное либо полное проигрывание на других ресурсах без согласования запрещено.

Что нужно прикинуть перед началом работ?

Необходимо обусловиться с количеством частей в батарее, что в конечном итоге решает величину напряжения. Для трёх частей потолок будет 12,6, а для четырёх ─ 16,8 вольта. Речь идёт о переделке обширно распространённых аккумуляторов с номиналом 14,4 вольта. Лучше избрать 4 элемента, так как при работе напряжение достаточно стремительно просядет до 14,8. Различие в несколько вольт не отразится на работе шуруповёрта.

Не считая того, большее количество литиевых частей даст огромную ёмкость. А означает, большее время работы шуруповёрта.

Литиевые аккумуляторные элементы 18650

Номинальное напряжение литиевых частей 3,6─3,7 вольта, а ёмкость почти всегда составляет 2000─3000 мАч. Если позволяет корпус АКБ, сможете взять не 4, а 8 частей. По два соединить их в 4 параллельные сборки, а потом уже их подключить поочередно. В итоге вы можете нарастить ёмкость АКБ. Но далековато не в каждый корпус получится упаковать 8 банок 18650.

И последний предварительный шаг – это выбор контроллера. По своим чертам он должен соответствовать по номинальному напряжению и току разряда. Другими словами, если вы решили собирать батарею 14,4 вольта, то выбираете контроллер с этим напряжением. Рабочий ток разряда обычно выбирается вдвое меньше, чем максимально допустимый ток.

Выше мы установили, что максимально допустимый краткосрочный ток разряда для литиевых частей 25─30 ампер. Означает, контроллер заряда-разряда должна быть рассчитана на 12─15 ампер. Тогда защита будет срабатывать при увеличении тока до 25─30 ампер. Не запамятовывайте также о габаритах платы защиты. Её вкупе с элементами необходимо будет уместить в корпус АКБ шуруповёрта.

READ  Как из двух аккумуляторов шуруповерта сделать один

Замена аккумуляторов в шуруповёрте на литиевые

Доводы «за»

  • Энергетическая плотность литий─ионных частей существенно выше, чем у никель─кадмиевых, которые по дефлоту употребляются в шуруповёртах. Другими словами, аккумулятор на литиевых банках будет иметь наименьший вес, чем на кадмиевых при той же ёмкости и выходном напряжении;
  • Зарядка литиевых аккумуляторных частей происходит существенно резвее, чем в случае Ni─Cd. Для их неопасной зарядки будет нужно около часа;
  • У литий─ионных аккумуляторов отсутствует «эффект памяти». Это означает, что их необязательно на сто процентов разряжать перед тем, как ставить на зарядку.

Доводы «против»

  • Литиевые аккумуляторные элементы нельзя заряжать выше 4,2 вольта и разряжать ниже 2,7 вольта. В реальных критериях этот интервал ещё более узенький. Если выйти за эти пределы аккумулятор можно вывести из строя. Потому, не считая самих литиевых банок для вас будет нужно подключить и установить в шуруповёрт контроллер заряда-разряда;
  • Напряжение 1-го элемента Li─Ion 3,6─3,7 вольта, а для Ni─Cd и Ni─MH это значение 1,2 вольта. Другими словами, появляются препядствия со сборкой аккумуляторной батареи для шуруповёртов с номиналом по напряжению 12 вольт. Из трёх литиевых банок, соединённых поочередно, можно собрать АКБ номиналом 11,1 вольта. Из четырёх ─ 14,8, из 5 ─ 18,5 вольта и т.д.. Естественно, что и пределы напряжения при заряде-разряде также будут другие. Другими словами, могут появиться трудности сопоставимости переделанной батареи с шуруповёртом;
  • Почти всегда в роли литиевых частей для переделки употребляются банки эталона 18650. По размерам они отличаются от Ni─Cd и Ni─MH банок. Не считая того, необходимо будет место для контроллера заряда-разряда и проводов. Всё это необходимо будет уместить в стандартном корпусе АКБ шуруповёрта. По другому работать им будет очень неловко;
  • Зарядное устройство для кадмиевых аккумуляторов может не подойти для зарядки батареи после её переделки. Может быть, будет нужно доработка ЗУ либо внедрение универсальных зарядок;
  • Литиевые батареи теряют работоспособность при отрицательных температурах. Это критично для тех, кто употребляет шуруповёрт на улице;
  • Стоимость литиевых аккумуляторов выше кадмиевых.

Все за и против переделки аккумулятора шуруповёрта на литиевые элементы

Для начала следует задуматься, а нужна ли мне эта переделка? Ведь это будет откровенный «самопал» и в ряде случаев может привести к выходу из строя как аккумулятора, так и самого шуруповёрта. Поэтому, давайте, рассмотрим все за и против этой процедуры. Возможно, что после этого некоторые из вас решат отказаться от переделки Ni─Cd аккумулятора для шуруповёрта на литиевые элементы.

Переделка аккумулятора шуруповёрта на литиевые элементы

Многие владельцы шуруповёртов хотят переделать аккумуляторы от них на литиевые аккумуляторные элементы. На эту тему написано много статей и в настоящем материале хотелось бы суммировать информацию по этому вопросу. В первую очередь рассмотрим доводы в пользу переделки шуруповёрта на литиевые батареи и против нее. А также рассмотрим отдельные моменты самого процесса замены аккумуляторов.

Замена аккумуляторов

Ну а дальше идёт сам процесс сборки. Сначала разбираете корпус аккумулятора. Если это модель на 14,4 вольта, то внутри будут 12 никель─кадмиевых аккумуляторов номиналом 1,2 вольта.

После этого нужно спаять купленные элементы в сборку с последовательным соединением. Далее к ней припаивается контроллер в соответствии с его схемой. При этом подключаются балансировочные точки. На плате есть для них специальный разъём, а часто и провода с коннектором поставляются в комплекте.

После сборки батареи припаиваются выводы на плюс и минус, и вся конструкция помещается в корпус. В принципе, процесс на этом закончен. Проблемы могут возникнуть лишь с зарядным устройством. Но в большинстве случаев штатные зарядки для шуруповёртов заряжают литиевые элементы без проблем. При этом заряд банок идёт через контроллер, поэтому ничего страшного с самими элементами не произойдёт.

Опрос

Тоже переделывал шуруповерт 14.4В на Li-ion Тоже брал готовый контроллер у китайцев, но другой. Индикатор делал на TL431, на них(TL431) в принципе и балансир можно сделать.

Вы пишете лучше использовать 4 аккумулятора, так как напряжение быстро просядет до 14.8v, тут я согласен, но вот слова о том что этим мы и увеличим обьем не верны, при последовательном соединении емкость не меняется, и ровна емкости одного аккумулятора, емкость увеличевается при паралельном соединении.

Дилявер, а вот тут уже вы правы только отчасти. Дело в том что, емкость в мАч останется прежней, это факт, но… емкость в Ватт часах увеличится.

В этом обзоре больше хренотени, чем реальных советов (и видео с YouTube выбрали такие же гундосые, пустые). Такой пример запомнился. Контроллер в Китае (по их репликам) стоит как новый литиевый аккумулятор!? Да где и когда такое было. Вот минут десять назад спецом глянул Алиэкспресс — завалено, см. такой, как мне требуется, на 18 В, — цены с доставкой от 1,8-до 3-4-6 долларов, и это у же с термодатчиком и припаянными проводами!

Добрий день! Дайте пожалуйста совет какой BMS контролер нужно для шуруповерта 18v, 1,2 A. Спасибо Вам заранее.

Для шуруповерта 18v нужно брать контролер на 21v! ru.aliexpress.com/item/Aihasd-21-1005S-BMS-LMO-Ternary/32831689172.html

Здравствуйте! Дайте пожалуйста ссылку на модуль зарядки на 14v для 4-х аккумуляторов, как Вы описываете в Вашем видео. Не смог найти.

Здравствуйте! У меня вопрос: если защитная плата к батарейкам без балансировки, нужно ли подсоединять промежуточные провода? У меня 3S, я подключил от первой батареи минус к 0v, и от последней плюс к 12,6v. Нагрузка и зарядка на других клеммах (, — ). А вот на 3,7v и 7,4v ничего не подсоединил. Шурик пару раз так крутанул, при зажатом патроне отключился, и все больше не крутит. Вроде зарядил все, но мультиметром на. — разъемах показывает 7,6v. а в самих батареях 12,6v есть. Подскажите, что там не так?

READ  Сверление отверстий в плитке своими руками

Контроллер считает что банки дохлые, нужно соединить промежуточные банки, и не считать себя умнее разработчиков!

Переделка шуруповерта на Li-ion литий своими руками

Уже несколько десятилетий при различных работах используют шуруповерты. Эти приборы питаются от никелевых или кадмиевых аккумуляторов. Но прогресс не стоит на месте, ученые нашли замену таким устаревшим батареям. Их заменили литиевые аналоги. Чтобы пользоваться таким аккумулятором, необходима переделка шуруповерта. Литиевая батарея повысит технические характеристики старого инструмента. Причем такую переделку, возможно, выполнить самостоятельно, не прибегая к услугам специальных фирм.

Какие типы аккумуляторов существуют?

Какие разновидности АКБ используются дрелями-шуруповертами?

  • Никель-кадмиевые (NiCd). Первый тип устройств, долго держит зарядку, оснащен достаточной емкостью. Есть эффект памяти, который запрещает ставить на зарядку при неполном разряде батареи. Поэтому частая подзарядка недопустима, это ведет к сокращению емкости АКБ. Перед первым использованием сначала полностью зарядите блок, потом начинайте работу с инструментом. Никель-кадмиевые используются шуруповертами бюджетного класса. Они дешевые. Подойдут для нечастого использования.
  • Никель-металл-гидридные (NiMH). Пришли на смену никель-кадмиевым. Более экологичны и меньше весят. Хуже сохраняют зарядку в режиме бездействия, за счет чего может быстро снизиться емкость батареи. Желательно подзаряжать перед каждым применением, всегда брать с собой зарядное устройство.
  • Литий-ионные (Li-Ion). Характерны достаточной емкостью батареи. Лишены эффекта памяти, рассчитаны на интенсивное и регулярное применение. Быстро заряжаются, циклов насчитывают до 1000. Отличаются сравнительно высокой стоимостью. Быстрее разряжаются, когда работают при низких температурах, давая нестабильный поток энергии. Хранить такие батареи нужно разряженными наполовину, периодически восполняя емкость.

ПЕРЕДЕЛКА 14вольтового шуруповёрта интерскол на литий-18650 для новичка.

Способы соединения

Соединять устанавливаемые в старый отсек Li-ion аккумуляторы можно следующими способами:

  • Использование специальных переходных кассет;
  • Пайка элементов паяльником;
  • Точечная сварка.

Самый быстрый их них – первый, однако при его применении образуются контактные зоны с переходными сопротивлениями, ощутимыми при больших рабочих токах. Помимо этого, габариты отсека в этом случае заметно увеличиваются, что не всегда удобно с точки зрения эргономики.

Соединение элементов на пайку подходит для тех, кто хорошо освоил приёмы работы с паяльником, что очень важно именно в этом случае. Дело в том, что при пайке аккумулятора эту операцию необходимо проделывать как можно быстрее, чтобы не перегреть контактные зоны его полюсов.

Так называемая «точечная сварка» – самый удобный и надёжный способ из всех рассмотренных ранее. Но поскольку наличие сварочного аппарата в личном хозяйстве является большой редкостью, придётся обращаться к специалистам, что также не очень дёшево. Рассмотрим самый доступный из всех этих подходов (пайку) более подробно.

Переделка шуруповерта на Li-ion литий своими руками

Разборка

Перед тем, как своими руками разобрать корпус старого аккумуляторного отсека, следует обратить внимание на то, что он может быть изготовлен по следующим технологиям:

  • Отдельные части скрепляются между собой посредством мелких шурупов типа «саморез»;
  • Эти элементы фиксируются на основании шуруповерта с помощью технического клея или специальных защелок (на фото ниже приводится внешний вид такого блока).

Для разборки клееного блока, расположенного на шуруповёрте, удобнее всего воспользоваться киянкой с пластиковой головкой, что исключает возможные повреждения корпуса прибора. Перед демонтажём следует удалить из отсека все ненужные части конструкции, оставив только контактные пластины (их сборку), необходимые для подсоединения к самому инструменту и внешнему зарядному устройству.

Соединение элементов методом пайки

При применении этого способа следует помнить о том, что переделанные под новые условия эксплуатации элементы соединяются последовательно, в результате чего их напряжения складываются, а суммарная емкость не меняется. В процессе пайки рекомендуется применять легкоплавкий припой и низкотемпературный флюс, поскольку любой перегрев контактов элементов 18650 может привести к их разрушению.

Важно! В процессе пайки батарей в отсеке, которым оснащается шуруповерт или дрель, желательно пользоваться паяльником мощностью до 40 Ватт. Такая предосторожность позволит сохранить литиевый аккумулятор в целости и сохранности.

По завершении соединения элементов в последовательную цепочку нужно будет подпаять к плюсовой и минусовой клемме сборки провода, идущие к плате со схемой управления (контроллером). Особое внимание при этом уделяется сечению используемых проводников, которое не должно быть менее 1,5 мм². При данном типоразмере они не будут нагреваться при длительной эксплуатации или зарядке.

При проведении этой операции желательно воспользоваться специальными изолирующими трубками, обладающими термоусадочными свойствами. Посредством этих изолирующих изделий удаётся надёжно защитить места пайки от нежелательных замыканий и окисления (смотрите фото далее по тексту).

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.