Переделка зарядки для шуруповерта на литий

В этой статье вы узнаете как недорого переделать аккумулятор шуруповерта с Ni Cd на Li Ion аккумуляторы 18650, тем самым модернизировав аккумулятор шуруповерта, сделав его более мощнее и увеличив время автономной работы. Все этапы переделки подробно описаны, поэтому проблем возникнуть не должно, все необходимые компоненты указанны и доступны.

Необходимые компоненты для переделки

Для перебелки были использованы высокотоковые аккумуляторы 18650 ёмкостью 2500 мА/ч. Данные аккумуляторы имеют уже приваренные выводы для пайки, что очень удобно и ко всему прочему можно существенно сэкономить на батарейных отсеках. Заказать их можно в интернете, поставляются партией по 4 или 6 штук. Купить их можно по ссылкам ниже:

Так же для переделки понадобятся две платы BMS 12.6V 40A, покупал тут:

Зарядное устройство тоже нужно будет переделать и для этого понадобится модуль стабилизации напряжения и тока.

Видео о том как переделать зарядное устройство смотрите в конце статью

Купить стабилизатор можно по ссылке ниже:

На момент переделки, все компоненты (на две батареи) обошлись всего 1100 рублей, это на много дешевле чем купить новый аккумулятор для шуруповерта, в котором будут стоять всё те же Ni Cd аккумуляторы. Посмотрев цены в интернете, я обнаружил что одна батарея стоит от 1200 рублей, а для переделки ДВУХ батарей, я потратил всего 1100! Все ссылки на компоненты так же можно найти в конце статьи!

Переделка аккумулятора

Первым делом нужно аккуратно разобрать корпус аккумулятора и выбросить старые Ni Cd аккумуляторы.

Затем необходимо отсоединить клемму питания аккумулятора.

К неё нужно припаять два провода, желательно с крупным сечением, в данной переделки были использованы провода сечением 4 мм² и длиной примерно 100 мм. На фото выше можно заметить красный провод, оставлен он был для того, что бы не перепутать полярность, к этому проводу желательно тоже припаять красный провод, что бы избежать неприятностей и вы точно будете знать что это +.

К блестящему контакту нужно припаять минусовой провод:

Затем нужно вставить клемму с припаянными проводами обратно в корпус на своё место, обязательно соблюдая полярность!

Для фиксации клеммы, можно залить вовнутрь стакана термоклей, более лучшего варианта фиксации я не нашел, тем более что держит он очень хорошо!

Теперь можно приступить к пайки аккумуляторов. Снимаем с аккумуляторов термоусадочную трубку и сгибаем их таким образом что бы можно было их спаять последовательно.

Далее спаиваем контакты:

Далее наносим термоклей на ту сторону получившейся батареи, где контакты торчат на верх и приклеиваем плату BMS как показано на фото ниже. Обратите внимание, что плюс и минус платы и батареи, находятся друг на против друга.

Затем загибаем контакты батареи на контакты платы и припаиваем их, начиная с минуса!

К контакту платы B1 припаиваем короткий провод, другой конец которого припаиваем к месту соединения аккумуляторов!

К контакту B2 так же припаиваем короткий провод, другой конец которого, припаиваем к месту соединения аккумуляторов на противоположной стороне!

Читайте также:  Как сделать вибропресс своими руками

Ну и в конце, припаиваем последний, плюсовой контакт.

Теперь осталось соединить клеммы корпуса с получившейся аккумуляторной батареей, для этого припаиваем красный провод к контакту «P+», а синий, минусовой провод, к контакту «P-«.

На этом переделка аккумулятора закончена! Осталось закрепить изготовленную батарею и поставить на место вторую часть корпуса. На переделку двух аккумуляторов было потрачено не больше часа времени и как говорилось выше, 1100 рублей денег. После тестов, шуруповёрт стал работать ни хуже чем с заводской батареей и я бы сказал, на много лучше, в плане мощности и заряд держится дольше. Всем советую переделать свои старые батареи! ))

Ссылки на все компоненты тут:

Купить Плату BMS 12.6V 40A
Купить Аккумуляторы Samsung 18650 2500 mah 6 шт.Купить Аккумуляторы Samsung 18650 2500 mah 4шт.Купить Модуль стабилизации напряжения и тока
Купить Платы 3 S 25A Li-Ion 18650 BMS
Купить Гнездо для подключения зарядного
Купить Паяльник

Для тех, у кого нет желания переделывать зарядное устройство, то по ссылке ниже, можно купить уже готовое.

Наверное обладатели шуруповёртов желают переработать батареи у них на литиевые аккумуляторные элементы. На данную тему написано много статей и в реальном материале хотелось бы суммировать информацию на эту тему. Сначала разглядим резоны в полезность переделки шуруповёрта на литиевые батареи и против нее. Также разглядим отдельные моменты самого процесса смены аккумов.

Прежде всего следует задуматься, а нужна ли мне эта переделка? Это будет откровенный «самопал» и в ряде всевозможных случаев приводит к износу как аккума, так и самого шуруповёрта. Потому, необходимо рассмотреть что остается сделать нашему клиенту за и против этой процедуры. Вам, что после чего некие из вас решат отрешиться от переделки Ni─Cd аккума для шуруповёрта на литиевые элементы.

  • Энергетическая плотность литий─ионных частей существенно выше, чем у никель─кадмиевых, которые по дефлоту употребляются в шуруповёртах. Другими словами, аккумулятор на литиевых банках имеет наименьший вес, чем на кадмиевых при той же ёмкости и выходном напряжении;
  • Зарядка литиевых аккумуляторных частей происходит существенно резвее, чем для которого предназначена конструкция Ni─Cd. Для их неопасной зарядки будет нужно около часа;
  • У литий─ионных аккумов отсутствует «эффект памяти». Это означает, что их необязательно стопроцентно разряжать загодя до того, как ставить на зарядку.

Сейчас о недочетах и сложностях литиевых аккумов.

  • Литиевые аккумуляторные элементы нельзя заряжать выше 4,3.5 вольта и разряжать ниже 2.7,7 вольта. В реальных критериях Данный интервал ещё более узенький. Если выйти за эти пределы аккумулятор есть вариант вывести из строя. Потому, не считая самих литиевых банок для вас будет нужно подключить и установить в шуруповёрт контроллер заряда-разряда;
  • Напряжение >учебника элемента Li─Ion 3,6─3,7 вольта, для Ni─Cd и Ni─MH это значение 1,4.5 вольта. Другими словами, появляются задачи со сборкой батареи аккумуляторной 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. Чем, что и пределы напряжения при заряде-разряде также будут другие. Другими словами, возникают трудности сопоставимости переделанной батареи с шуруповёртом;
  • По большей части в роли литиевых частей для переделки употребляются банки эталона 18650. По размерам они отличаются от Ni─Cd и Ni─MH банок. Сегодня, 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 аккумов 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 таких, кто употребляет шуруповёрт вне помещения;
  • Стоимость литиевых аккумов выше кадмиевых.
Читайте также:  Станкостроение центры производства в россии

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


КАК ПЕРЕВЕСТИ ШУРУПОВЁРТ НА ЛИТИЙ

Базовая схема защищённой аккумуляторной батареи

Подробный видеоурок по переводу шуруповёрта на литий

Основные моменты, касающиеся сборки защищённых аккумуляторных батарей для переделки шуруповёрта под литиевые аккумуляторы

Литиевые аккумуляторы лучше никелевых по многим параметрам: выше токоотдача и ниже просадка напряжения под нагрузкой – шуруповёрт крутит одинаково хорошо как на полной зарядке, так и уже разряженный. Литиевые аккумуляторы не имеют эффекта памяти – их можно ДОзаряжать без ущерба ёмкости (в отличие от никелевых). Саморазряд литиевых аккумуляторов в разы меньше никелевых, шуруповёрт спокойно пролежит полгода и потеряет лишь пару десятков процентов зарядки, тогда как никелевый разрядится в нулину.

Напряжение сборки зависит от количества “банок” лития. В полностью заряженном состоянии одна банка имеет напряжение 4.2 Вольта, тогда как рабочее напряжение находится в районе 3.7 Вольта (на этом участке график разряда практически горизонтальный)

Количество банок для батареи выбирается следующим образом: посмотрите на ваш старый никелевый аккумулятор. Какое напряжение на нём указано? Подберите количество банок лития таким образом, чтобы их суммарное напряжение было близко к никелевой сборке, или чуть выше этого значения. Напряжение банки лития в расчёте принимаем 3.7 Вольт: 2 банки – 7.4 В, 3 банки – 11.1 В, 4 банки – 14.8 В, 5 банок – 18.5 В. Также можно считать по максимальному – посмотрите на выходное напряжение зарядника для никелевой батареи, это будет напряжение полностью заряженного шуруповёрта. Считаем банки лития как 4.2 Вольта на банку: 2 банки – 8.4 В, 3 банки – 12.6 В, 4 банки – 16.8 В, 5 банок – 21 В. Не бойтесь собирать аккумулятор на Вольт-два больше старого: крутить будет чуть шустрее, мотор от этого НЕ СГОРИТ. Если конечно не зажать его в тисках и не дать полный газ.

Плата защиты (BMS) выполняет сразу несколько функций: защищает аккумулятор от переразрядки (литий этого не любит) и защищает от короткого замыкания, спасая вас от взрыва банок. В обоих случаях BMS просто отключает сборку от нагрузки до устранения причин срабатывания. Некоторые модели BMS не уходят с защиты до тех пор, пока вы не подадите зарядное напряжение на плату. Модели BMS с балансировкой банок дополнительно выполняют очень важную задачу: балансируют напряжение банок в батарее во время зарядки, заряжая их до одинакового напряжения, что обеспечивает максимально эффективное и безопасное использование батареи.

Читайте также:  Сверление глубоких отверстий в дереве

Заряжать батарею из литиевых аккумуляторов необходимо специальным зарядником, выдающим нужное напряжение и ограничивающим ток, такие зарядники имеют в названии “CC CV”, что означает constant current constant voltage – закон зарядки литиевых аккумуляторов. ВНИМАНИЕ! Плата BMS не является зарядным устройством! Заряжать литиевую сборку необходимо отдельным специальным зарядным устройством, напряжение которого равняется максимальному напряжению сборки: 2 банки – 8.4 В, 3 банки – 12.6 В, 4 банки – 16.8 В, 5 банок – 21 В. Ссылки на китайские зарядные БП я оставлю ниже. Эти зарядники сами отключают батарею по окончанию зарядки. Очень удобно ставить на батарею гнездо стандарта 5.5х2.1 мм, потому что такой штекер стоит на всех зарядных БП.

Индикатор заряда батареи чуть-чуть, но разряжает аккумулятор (светодиоды жи) поэтому просто подключить его к сборке нельзя, делать это нужно через кнопку или выключатель. Также можно подключить его напрямую к мотору шурупопвёрта, но желательно через диод. Таким образом, зажав “полный вперёд” вы увидите заряд батареи на индикаторе!

Что купить для сборки батареи литиевых аккумуляторов для шуруповёрта?
• Высокотоковые аккумуляторы, как посчитать количество банок я писал выше. Ссылки на разные аккумуляторы вы найдёте ниже, здесь порекомендую мощные и ёмкие аккумуляторы SONY VTC6. С приваренными полосками для удобной сборки. И обычные банки под самостоятельную сварку/пайку. Чуть дешевле и не такие мощные HG2, ссылка один, ссылка два. У нас такие аккумуляторы можно купить в вейп-шопах.
• Плата защиты (BMS) соответственно количеству выбранных банок. Ссылки на мощные BMS с балансировкой со схемами подключения есть ниже на странице. Продублирую здесь: 3 банки, 3 банки, 4 банки, 4 банки, 5 банок, 5 банок. Для особо мощных шуруповёртов используйте мощные BMS. У продавца они на разное количество банок
• Зарядник на соответствующее количество банок, ссылки есть ниже, продублирую здесь: 3 банки 1 ампер, 3 банки 2 ампера, 4 банки, 5 банок
• Гнездо 5.5х2.1мм для удобной зарядки, ссылка 1, ссылка 2
• Индикатор заряда на соответствующее количество банок: ссылка 1, ссылка 2.

Техника безопасности при работе с литиевыми аккумуляторами играет крайне важную роль! Литиевые аккумуляторы – мощная и очень опасная штука, при неправильно использовании литиевый аккумулятор может бахнуть/загореться. Это может произойти по трём основным причинам: слишком высокая нагрузка, перегрев и выход за пределы по напряжению. Частные случаи:

  • Перегрев – не оставляйте аккумуляторы на солнце!
  • Короткое замыкание – если паяете банки – делайте это максимально аккуратно!
  • Перезарядка – используйте только ЗУ для лития!
  • Переразрядка – не насилуйте аккумулятор!
  • Эксплуатация горячего аккумулятора
  • Механическое повреждение банки

Что делать, если аккумулятор всё-таки бахнул? Советы от пожарника Андрея Делона:

  • Литий не потушишь “прям совсем подручными средствами” , он пока не прогорит будет создавать неудобства и о себе громко орать.
  • Если загорелся, самое идеальное это кинуть в кастрюлю и т.п. Чтоб сильно не дымил, засыпать чем ибо (солью, песком, землей, содой).
    НИ В КОЕМ РАЗЕ нельзя тушить водой и пенными огнетушителями.
  • Для тушения лития есть спец средства , порошковые смеси ПС-11, ПС-12 и ПС-13 (обычные огнетушители не работают!)
  • Некоторые порошковые огнетушители и вовсе могут дать обратный эффект, например со смесью ПС-2.