Замена аккумуляторов в шуруповерте на литиевые. Замена аккумуляторов на шуруповерте на литиевые

Замена аккумуляторов в шуруповерте на литиевые | Инструменты

» Инструменты

Замена аккумуляторов в шуруповерте

В этой статье детально пойдет речь о том, как осуществляется замена аккумуляторов в шуруповерте. Самым лучшим вариантом будет переделка существующих плохих никель-кадмиевых аккумуляторов на более современные и надежные.

Замена аккумулятора в шуруповерте

Итак, никель-кадмиевые батареи плохи из-за того, что у них есть эффект памяти. То есть, если аккумулятор не до конца разряжен и сразу же поставлен на зарядку, то его недоразряженная емкость потеряется. Так, со временем емкость батарей будет уменьшаться все больше и больше. Соответственно, шуруповерт будет работать все хуже и хуже, его будет хватать на пару минут максимум.

- Сначала необходимо приобрести литиево-ионные батареи. Их можно купить или на рынке, или в интернет-магазине.

- Далее используем паяльную кислоту и зубочистку для того, чтобы нанести флюс на место пайки.

- Наш припой быстро наносится и раскатывается по поверхности. Части элемента даже не успевают нагреться.

- Там, где была пайка, нужно промыть дистиллированной водой. Итак, одна сторона наших новеньких китайских аккумуляторных батарей готова.

- Чтобы соединить элементы, используем медную фольгу. Но до этого ее необходимо облудить с обоих сторон. Элементы соединяем полосками.

- Капаем на место соединения жидкой канифолью, которая перед этим растворялась в спирте.

- На кончике фольги нужно сделать П-образный вырез, его прикладываем к месту пайки.

- На паяльник накладываем олово, припаиваем.

- Отдельно стоит упомянуть, что элементы не нагревались при пайке. Олово быстро растекалось и также быстро застывало.

- Далее все элементы соединяются в единую батарею, одеваются в фирменный кожух и вставляются в коробку.

- Чтобы восстановить вторую аккумуляторную батарею нашего шуруповерта, необходимо вырезать из нее негодные элементы, остальные же спаять в отдельную батарею.

Итак, после нескольких потраченных часов можно получить опять рабочий шуруповерт. Два фирменных аккумулятора обошлись бы владельцу электроинструмента в кругленькую сумму, а так получилось сэкономить, ведь покупались китайские элементы.

Как своими руками сделать ремонт аккумулятора шуруповерта?

Конструктивные особенности
Проверка аккумуляторов
Проведение замеров под нагрузкой
Проверка отдельных элементов
Оценка качества по сопротивлению
Необходимые инструменты

Шуруповерт #8211 это нужный и полезный инструмент в хозяйстве. Когда человек привыкает к такому инструменту, то обойтись без него трудно. Что делать, если вышел из строя шуруповерт? Как же не хочется идти в мастерскую, если нужно всего лишь провести ремонт аккумуляторов шуруповерта!

Схема устройства аккумуляторного шуруповерта.

При всей надежности современных конструкций батареи довольно часто являются причиной неисправности инструмента. Для того чтобы ремонт аккумуляторов шуруповерта не принес много трудностей, необходимо познакомиться с конструкцией, принципами проверки и починки.

Конструктивные особенности

Аккумулятор шуруповерта является источником постоянного тока, который вырабатывается в процессе электролиза. Каждый элемент имеет два электрода (катод и анод). Электрическое напряжение, вырабатываемое им, определяется разностью потенциалов между электродами (полюсами). Главной характеристикой (наряду с напряжением) элементов и аккумулятора в целом является емкость. При соединении элементов последовательно напряжение каждого складывается. В результате напряжение на выходе батареи определяется как сумма напряжений всех составляющих. Напряжение 12 В достигается батареей из 10 элементов, каждый из которых имеет 1,2 В.

Схема литиевого аккумулятора шуруповерта.

Многие аккумуляторы шуруповертов имеют никель-кадмиевые элементы. Анод при этом выполнен из никелевого соединения, а катод #8211 на основе кадмия или его соединения. В качестве электролита применен раствор гидроксидов калия и лития. Никель-кадмиевые элементы имеют высокую емкость при небольших размерах и повышенный срок действия (более 3000 циклов). Напряжение может достигать 1,37 В.

Находят применение никель-металлогидридные элементы, которые состоят из такого же анода и катода из сплава никеля. Они отличаются экологической чистотой, но обладают склонностью к саморазряду в неработающем состоянии. Большинство импортных шуруповертов оснащается аккумуляторами с литий-ионными и литий-полимерными составляющими. Они обладают высокими значениями емкости в малогабаритном исполнении. В обоих типах катод изготовлен из угля, а анод #8211 из соединений лития и кобальта. В качестве электролитов используются солевой состав, насыщенный ионами лития, и сжиженный полимерный состав, соответственно.

Вернуться к оглавлению

Проверка аккумуляторов

Проведение проверки аккумулятора шуруповерта направлено на уточнение рабочих характеристик с целью определения необходимости ремонта или выявления причины неисправности. Наиболее точно работоспособность элементов и аккумулятора в целом можно определить по емкости, которую можно измерить специальным тестером типа «Кулон». Однако этот профессиональный прибор доступен не всем.

Схема прибора для проверки аккумуляторов.

Остается оценить состояние и емкость по косвенным показателям, а именно по току и напряжению на выходных клеммах, которые можно измерить прямым путем (амперметром и вольтметром).

Действительно ли требуется ремонт шуруповерта по вине аккумулятора? Это можно установить только после полной его зарядки. Уже на стадии зарядки батареи можно провести предварительную оценку его состояния. Для этого при включенном зарядном устройстве определяется темп восстановления величины тока и напряжения на выходе батареи.

Такая проверка проводится в следующем порядке. После 30 минут зарядки элементов замеряется величина напряжения на выходных клеммах аккумулятора. Нормальным является достижение величины 13 В. Измерения продолжаются через каждые 30 минут. Если второе измерение показывает 13,5 В, а еще через 2 часа напряжение достигает 14 В и больше не повышается, то зарядка достигла максимума. Номинальное значение напряжения составляет 17 В. В этом случае надо задуматься о том, как отремонтировать аккумулятор шуруповерта. В то же время окончательный вывод делать рано, т. к. возможно проявление «эффекта памяти». Такое явление характерно для никель-кадмиевых элементов и объясняется остаточными процессами при неполных разрядках и зарядках аккумулятора прежде.

Аналогично можно провести оценку состояния аккумулятора по величине тока. Хорошие элементы показывают постоянный рост величины тока в течение первых 60 минут зарядки до величины не менее 1 А. Такой процесс характерен для неповрежденных элементов.

Вернуться к оглавлению

Проведение замеров под нагрузкой

Схема соединения аккумуляторов шуруповерта.

Если нет явных проявлений выхода из строя батареи при зарядке, то еще рано говорить о ее нормальной работе. Более точно определить, нужен ли ремонт аккумулятора шуруповерта, можно при проведении измерений под нагрузкой. Такие испытания инструмента можно произвести самостоятельно при подключении искусственной нагрузки к батарее. Такая нагрузка должна составлять около 35-40 Вт. В качестве нагрузки можно применить автомобильную лампу для фары мощностью в 35 Вт или спот-лампу мощностью в 35-40 Вт на напряжение 12 В.

Для проведения испытания собирается элементарная электрическая схема, в которой элементы разряжаются на нагрузку. При этом ток и напряжение замеряются соответствующими приборами. Время разрядки #8211 3-5 минут. Использование лампы в качестве нагрузки дает возможность визуальной оценки состояния аккумулятора: если яркость свечения лампы не изменилась, то емкость аккумулятора в норме. Такой вывод, конечно, предварительный. Другое дело, если свет потускнел, то это явное проявление неисправности элементов. Значит, требуется ремонт аккумулятора. Результат лучше уточнить измерением напряжения на выходных клеммах. После разрядки в течение 5 минут напряжение должно быть в пределах 12-12,4 В (при номинале 12,4 В). Если напряжение упало ниже 12 В, то можно говорить о необходимости ремонта.

Проверка отдельных элементов

Если предварительные измерения указывают на необходимость отремонтировать аккумулятор шуруповерта, то следует открыть корпус инструмента и извлечь батарею. Как правило, в аккумуляторную батарею входит 10-12 элементов (банок) с номинальным напряжением в 12-14 В. Произвести ремонт батареи шуруповерта своими руками #8211 это найти и заменить неисправную часть.

Таблица разновидностей аккумулятора.

После извлечения батареи проводится осмотр, прежде всего, мест паек. Вибрация инструмента при работе могла привести к нарушению контакта. Поэтому первый ремонт аккумуляторов для шуруповертов своими руками производится методом пайки поврежденных контактов.

Если с контактами все в порядке, то отсоединяется каждая банка поочередно, измеряется напряжение на электродах. Величина напряжения не должна быть ниже 1,2 В. При проведении замеров следует отсоединить все дополнительные элементы, в частности, датчики контроля зарядки. Измерения проводятся вольтметром постоянного тока со шкалой до 1,5-2 В. Если величина напряжения не соответствует номинальному значению, то батарея шуруповерта ремонтируется путем замены негодной банки новым элементом того же номинала.

Новая банка должна соответствовать прежней по номинальной емкости (значение указано на корпусе).

Может возникнуть ситуация, когда все банки показывают нормальное напряжение, а предварительная оценка указывала на неисправность аккумулятора шуруповерта. В этом случае придется провести замеры параметров каждой банки под нагрузкой. Испытания производятся аналогично испытаниям батареи, но нагрузкой будет служить лампочка от карманного фонарика.

Вернуться к оглавлению

Оценка качества по сопротивлению

Ремонт аккумулятора шуруповерта путем замены элементов следует произвести, если замечен существенный саморазряд аккумулятора без рабочей нагрузки. Такая оценка проводится методом измерения напряжения на выходных клеммах через каждые 24 часа в течение 30 дней. Для никель-кадмиевых элементов саморазряд за это время не должен превышать 20%, а для литий-ионных #8211 не более 8%.

Необходимые инструменты

Для ремонта аккумулятора шуруповерта своими руками следует иметь инструменты:

переделка шуруповёрта на литиевые аккумуляторы.

собсно раз зашёл разговор то пущай тут полежит темка.

у меня сдох аккумулятор к шуруповёрту 14.4 вольт

внутри было 12 банок никелевых аккумуляторов.

появилась мысль впихнуть туда некоторое количество лития и сделать убер шуруповёрт.

Re: переделка шуруповёрта на литиевые аккумуляторы.

А я смог ответить себе на свои вопросы

Литий-ион (ноутбучный) или полимер (плоские)?

Где плата отсечки, я вас спрашиваю, умрут аккумы.

Может стоит подумать о брушлессе и хоббийном регуляторе?

отсечка/защита есть, ибо хоббийный регулятор.

Подсказала давно валяющаяся такая зарядка:

Все параметры выставляются перемычками. Зарядка на avr, если что можно потом допилить.

Балансир встраиваем в аккум, PCMPRO:

Вопрос в саморазряде аккума через этот балансир. Это я сейчас и проверяю. Зарядил аккум и повесил на него балансир. За ночь напруга упала на 0.02 вольта

В первую переделку не мучиться с оптимизацией аккумов. Как говорицо: когда дело касается чести семьи, вопрос о деньгах не уместен:

Полимерный аккум dualsky 1300mah 11.1v 30c/5c

Банки отселектированы производителем, в корпус штатного аккума войдет 2 или 3 шт. Емкость получится в 2 раза выше штатного, масса меньше. Разобрал свой шуруповерт, электромеханический регуль убил, но там есть операционный усилитель. В общем можно допилить отсечку.

Ссылка на тему:

Добавлено спустя 14 минут 49 секунд:

Источники: http://master-tehniki.ru/%D0%B7%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B0-%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B2-%D0%B2-%D1%88%D1%83%D1%80%D1%83%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B5/, http://moiinstrumenty.ru/elektro/remont-akkumulyatorov-shurupoverta-svoimi-rukami.html, http://roboforum.ru/forum61/topic12163.html

Комментариев пока нет!

restart24.ru

Установка литиевых аккумуляторов на шуруповерт - Аккумуляторный инструмент

А сколько нужно на самом деле Нм ? Необходимое теоретическое отступление. Из сопроматаM(крутящий момент) = τ (напряжение в стержне) * W (полярный момент сечения, равный Π*D3/16) Класс прочности болта *.* означает следующее: 1 цифра – 1/100 номинальной величины предела прочности, в МПа 2 цифра – отношение предела текучести к пределу прочности Т.е болт класса прочности 6.8 имеет предел прочности 600 МПа, а предел текучести 600*0,8=480 МПа Подтверждением полученных цифр является проведенный в учебном центре опыт: Болт М6 прочностью 8,8 начинает «плыть» (возникают необратимые пластические деформации) при 17 Нм, а при достижении крутящего момента в 23 Нм происходит разрушение. Произведём подобный расчет для шурупов и саморезов: Для расчёта взят полный диаметр, минимальное сечение гораздо меньше! Вывод: Для использования самого популярного крепежа со шлицами Ph3 и Pz2требуется инструмент с крутящим моментом не выше 6 Нм для диаметра 4,2-4,5 мм, в редких случаях до 10 Нм для крепежа диаметром 5,0 мм. Превышение указанных моментов ведет к повреждению крепежа и отверточной насадки (биты). 13 саморезов Ø4,5 х70 мм закручены в «пирог» толщиной 121 мм Момента в 3,0 Нм, развиваемого отверткой Makita DF010DSE,достаточно для уверенного заворачивания самореза Ø4,5 х70 мм на всю длину. Если для предотвращения разрушения шурупов и саморезов нужен крутящий момент 2-3Нм, редко 5-6Нм, и в исключительных случаях до 10Нм, то за чем на шуруповерте момент в 20,30,50Нм? А что ещё умеет дрель-шуруповёрт ? Если дрель–значит сверлить! А какой крутящий момент нужен для сверления? Теоретическое отступление №2. Рассмотрим сверление стали, как самое тяжелое по нагрузке сверление металла. Крутящий момент рассчитывается по формуле Mкр=10CMDqSyKp, где D-диаметр сверла, S-подача, остальные знаки– поправочные коэффициенты. Для стали сδ=750МПа: CM=0,0345,q=2,0,y=0,8,Kp=1,0 Скорость сверления принимаем равной 20-25 м/мин (с охлаждением спреем), соответствующие обороты заносим в 4-тый столбец. Крутящий момент, скорость вращения и мощность на валу являются связанными величинами. Величину необходимой мощности на валу заносим в 5 -тый столбец. Смотрим на цифры: Для сверления отверстия Ø10-13 мм требуется крутящий момент 8-15 Нм. При рекомендуемой скорости сверления 720 -550 об/мин для этого нужна мощность от 570 до 850 Вт. А какова мощность аккумуляторной дрели ? В обычном сверлильном патроне не зря 3 отверстия: Для надежной фиксации патрон должен быть поочередно затянут через все 3 положения ключа. В патроне, затянутом через одно отверстие, сверло Ø10 мм проворачивается при крутящем моменте в 13,5 Нм, а через 3 отверстия (как положено) при 23 Нм. А к сверлу Ø13 мм при сверлении стали нужно передать крутящий момент ~15 Нм. Т.е. при затянутом через одно отверстие патроне сверло будет проворачиваться! Мощность аккумуляторной дрели(потребляемая) = Напряжение аккумулятора*потребляемый ток Потребляемый ток для мощных моделей составляет 20-25 Ампер Таким образом, мощность для аккумуляторного инструмента будет составлять: Для 12 Вольт: 240–300Вт 14,4 Вольт: 290–360Вт 18 Вольт: 360–430Вт Крутящий момент для самой мощной(18вольт) дрели будет составлять: на скорости 1500-1700об/мин: 2-3Нм на скорости 300-400об/мин: 8-14Нм сверление стали сверлом до Ø7мм сверление стали сверлом Ø10-13мм Это величины крутящего момента при максимальной мощности.(в режиме сверления) При перегрузке двигателя при заворачивании жесткого крепежа(на пример болтов) величина крутящего момента достигает 30-40Нм. Именно эти величины указываются в характеристиках как максимальный мягкий/жесткий момент.Практического значения они не имеют! Если при работе инструментом требуется крутящий момент больших значений – значит нужен специализированный инструмент конкретно под эту работу. Резюме: Обычному пользователю достаточно иметь в аккумуляторной дрели/шуруповерте крутящий момент 3-6Нм, регулируемый трещеткой, для работы со стандартным крепежом с головкой размером до Ph/Pz2, и до 10Нм для Ph/Pz3. Для сверления стали, пластмассы, дерева сверлами диаметром до 10мм достаточно крутящего момента в 10-12Нм. Крутящий момент более 15Нм требует применения специализированного инструмента и не должен входить в сферу применения универсальной дрели-шуруповерта.

therepair.ru

Замена элементов в аккумуляторной батарее шуруповерта. Ремонт аккумулятора шуруповерта.

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

Шуруповерт давно стал обыденным инструментом практически в каждом доме. Для любительского использования в хозяйстве обычно выбирают недорогой шуруповерт из ближайшего супермаркета или сетевого строительного магазина. Такие инструменты оснащаются Ni-Cd аккумуляторами. Несмотря на то, что щелочные никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd) можно считать морально устаревшими, их применяют для удешевления инструмента. Если при профессиональном использовании такие аккумуляторы выдают обещанный ресурс, то использование в режиме «5 саморезов в месяц» пагубно отражается на долговечности инструмента. Это связано с недостатками кадмиевых аккумуляторов: высокий саморазряд и «эффект памяти». Через пару лет такой эксплуатации мы получаем практически не изношенный шуруповерт с «убитыми» аккумуляторами.

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.

1. 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.

2. 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.

3. 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

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 Вт*ч (12 В х 1,7 Ач) до 38,48 Вт*ч (14,8 В х 2,6 Ач). Переделанный таким образом шуруповерт прослужит верным помощником еще много лет в нашем сервисном центре.

www.perezagruzka-sc.ru