Переделка 18 вольтового шуруповерта на литий

Подключение к шуруповерту

• Резкое нажатие на курок провоцирует срабатывание защитного механизма по току. Однако по сути таковой защитный режим что будет нужен при использовании инвентарем. Если не стимулировать защиту специально, то работа шуруповерта разная стабильностью.
• Наконечник следует зажать в тиски. Мощность батареи свободно вызывает срабатывание трещотки, которая ограничивает повышение количества оборотов кручения.
• Литиевая батарея шуруповерта разряжается на электрической нагрузке. Показатель тока разряда должен приравниваться 5 А.
• Аккумулятор вставляется в штатное ЗУ. Показатель тока заряда при измерении равен 3 Что допустимо для литиевых ячеек. Для конфигурации LG INR18650HG2 наибольшим током заряда станет 4 Что обозначено в технической характеристике.

Основания и сложности переделки

Преимущества и недостатки LI Ion

Прежде всего, отметим, что старые никель-кадмиевые батареи вполне надёжны, недороги и могут работать в условиях низких температур, выдерживая большое количество циклов заряда-разряда. Однако они имеют одно нехорошее свойство, состоящее в постепенной потере ёмкости, если ставить их на зарядку, не дождавшись полного разряда (так называемый «эффект памяти»).

Необходимость в переделке шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650 объясняется рядом преимуществ последних, основными из которых являются:

• Большая емкость, позволяющая продлить время эксплуатации прибора;
• Заметно меньшие, чем у других батарей габариты и вес (фото ниже);

Размеры аккумулятора 18650

• Способность хорошо «держать» заряд, находясь не под нагрузкой;
• Отсутствие эффекта памяти, характерного для старых батарей.

Однако и у новых литиевых аккумуляторов имеется недостаток, заключающийся в ухудшении параметров при полном их разряде. При напряжениях более 4,2 и менее 2,7 Вольт они «чувствуют» себя не очень комфортно. Именно поэтому ещё при производстве эти изделия оснащаются встроенными контроллерами, защищающими их от КЗ, перенапряжений и глубокого разряда.

Обратите внимание! Встроенный электронный регулятор автоматически отключает их при размыкании питающей цепи, или когда аккумулятор шуруповерта находится вне отсека рабочего инструмента. Ещё одним минусом переделки аккумулятора шуруповерта на литий является неприспособленность новых батарей для функционирования при низких температурах. Однако все эти недостатки с лихвой перекрываются уже рассмотренными ранее достоинствами

Однако все эти недостатки с лихвой перекрываются уже рассмотренными ранее достоинствами

Ещё одним минусом переделки аккумулятора шуруповерта на литий является неприспособленность новых батарей для функционирования при низких температурах. Однако все эти недостатки с лихвой перекрываются уже рассмотренными ранее достоинствами.

Проблемные места

Для реализации обозначенных выше преимуществ потребуется решить ряд вопросов, возникающих при переделке аккумулятора шуруповерта на li-ion, а именно:

• Рабочие габариты нового изделия, определяемые из его обозначения (диаметр – 18 мм, длина – 65 мм) не совпадают с размерами заменяемых элементов;
• Полноценная замена аккумуляторов возможна лишь при условии доработки батарейного отсека, позволяющей поместить плату контроллера и жгут соединительных проводов;
• При переделке также должна учитываться разность напряжений каждого из элементов сборного источника, состоящего из нескольких акб (1,2 Вольта у никель-кадмиевых против 3,7 Вольт у LI Ion).

Важно! С учётом данного обстоятельства необходимо заранее попытаться подогнать суммарное напряжение нескольких новых элементов под старое его значение (на рисунке ниже приведены никель-кадмиевые батареи). Никель-кадмиевые элементы. Никель-кадмиевые элементы

Никель-кадмиевые элементы

В отдельных случаях добиться совпадения питающих напряжений не удаётся совсем, что заставляет отказаться от переделки или искать другие, подходящие по этому параметру изделия

При этом важно соблюдать меру и просчитать экономическую целесообразность перехода на li ion 18650 (иначе модернизация может оказаться дороже самого инструмента)

Перепаковка аккумуляторов шуруповерта

Если один или несколько (или все) элементов восстановить не удастся, придется прибегнуть к перепаковке АКБ. Эта процедура представляет собой замену неисправных банок. В некоторых случаях рационально полностью собрать батарею из элементов другого типа.

При частичной замене все виды аккумуляторов боятся перегрева, который может возникнуть во время пайки (особенно, неумелой). Но для Li-Ion элементов перегрев может оказаться критичным – внутри корпусов, кроме химических реагентов, находятся предохранительные устройства (клапан для стравливания излишнего давления и т.д.), выполненные большей частью, из пластика. Если под действием повышенной температуры произойдет их повреждение, дальнейшая эксплуатация будет опасной. Поэтому для замены надо брать аккумуляторы с уже установленными соединительными шинками.

Li-Ion аккумулятор с соединительными шинками.

Еще лучше приобрести готовые сборки АКБ. В этом случае процесс пайки полностью исключен.

Готовая сборка аккумуляторов 18650.

Полная или частичная замена элементов питания

Отбракованные элементы надо удалить из батареи, перерезав соединительные шинки. Вместо них надо приобрести новые банки. Если замена частичная, то покупаются элементы того же типа и той же емкости, в противном случае возникнут проблемы с зарядкой – вновь установленные элементы всегда будут либо недозаряженными, либо перезаряженными по сравнению с остальными банками.

В случае полной замены можно модернизировать АКБ – установить элементы другого типа или повышенной емкости (из-за совершенствования технологий может оказаться так, что это не приведет к увеличению габаритов). Если принято решение об установке банок другого типа, рациональнее применить литий-ионные аккумуляторы.

Переделка под литий-ионные источники питания

Если принято решение о полной замене АКБ, рационально рассмотреть вариант применения литий-ионных аккумуляторов вместо устаревших NiCd или NiMH. Батарею можно составить из широко распространенных Li-Ion элементов типоразмера 18650. Они выполняются в виде цилиндров высотой 65 мм и диаметром 18 мм (банки, оснащенные платой защиты, имеют несколько большую длину). Это решение оптимально для шуруповертов, которые часто используются и работают в условиях положительных температур.

Номинальное напряжение одного литиевого элемента – 3,7 вольт. Количество банок в батарее определяется рабочим напряжением шуруповерта. Так, для 12-вольтового инструмента потребуется 3 литий-ионных аккумулятора. Если взять большее количество банок, то увеличится напряжение. Это приведет к повышению крутящего момента и к снижению ресурса электромеханической части.

Можно попробовать установить элементы в штатный корпус АКБ, предварительно удалив старые аккумуляторы и лишние элементы крепления.

Удаление элементов крепления из корпуса штатной батареи с помощью фрезы.

Если это невозможно – можно сделать новый корпус. Обязательна установка платы балансира – она не даст отдельным ячейкам перезарядиться. При подборе корпуса надо предусмотреть место для этого устройства.

Плата балансировки на 4 ячейки.

Пошаговая инструкция по переделке в отдельной статье: Как перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы

Для закрепления информации рекомендуем ознакомится с методами из видео.

https://youtube.com/watch?v=4gzSXbV9DcY

Следует понимать, что даже если батарею удалось оживить, ее ресурс будет ограниченным и проработает она недолго. Поэтому восстановление неисправных аккумуляторов шуруповерта надо считать временной мерой (кроме случая полной замены банок АКБ), и после даже удачной процедуры лучше приобрести новую батарею.

Строение аккумулятора шуруповерта

Шуруповерт — универсальный прибор для сбора мебели, бытовых нужд, ремонта и для работы. Автономный прибор не требует соединительного кабеля с розеткой. Современные модели оснащены внушительным аккумулятором, замена которого, обойдется пользователю по стоимости почти как новый инструмент.

Конструкция акб имеет универсальный вид, а именно пластиковую оболочку, заключающую в себе ряд компонентов питания. В зависимости от особенности модели насчитывается от нескольких штук до нескольких десятков соединенных аккумуляторных банок. При этом соединение происходит последовательно, первый и последнее звено образуют замыкание, что обеспечивает подключение к ЗУ.

Уровень напряжения колеблется в пределах от 9-18 В до 18-36В на профессиональных устройствах. Данный показатель имеет прямое отношение к продолжительности работы батарейки.

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650 14 В

При переделке шуруповертов разной мощности и фонариков с Ni-Cd на Li-ion, чаще используют аккумуляторы форм фактор 18650. Они легко встают в контейнер или гнездо, так как вместо двух-трех родных устанавливают один литиевый. Переделка АКБ шуруповерта должна вестись с учетом особенностей литиевых аккумуляторов на 18650.

Этот вид источников энергии не переносит глубокий разряд и излишний заряд. Значит, необходимо использовать платы управления величиной напряжения. Так как каждая батарея имеет свой характер, их заряд корректируется балансиром. Смысл переделки шуруповерта с напряжением на 14,4 В заключен в создании прибора с использованием литиевых аккумуляторов для облегчения ручного инструмента и повышения его работоспособности. Больше всего для этих целей подходят литиевые аккумуляторы 18650.

При подборе комплектующих, следует учесть, пусковой ток шуруповерта высок, необходимо выбрать соответствующий BMS на нужное количество банок и не менее чем на 30 А. Для переделки зарядки шуруповерта на литиевый аккумулятор необходимо запастись хорошим паяльником, не кислотным флюсом и толстыми проводами для выполнения перемычек.

Комплектация:

• Литий-ионные банки в количестве 4 шт.
• Контроллер li-ion аккумулятора на 4 банки, хорошо подходит CF-4S30A-A. В нее встроен балансир, контролирующий заряд каждого элемента.
• Термоклей, флюс для паяния ТАГС, припой.
• Термостойкий скотч;
• Соединительные перемычки или толстый провод в изоляции сечением не менее 0,75 квадрата, порезанный для мостиков.

Порядок работы по переделке шуруповерта под 18650:

• Разобрать корпус и извлечь из контейнера связку из 12 Ni-Cd элементов.
• Убрать гирлянду, оставив разъем с выводами «+» и «-» . Вместо термодатчика установится термопара от контроллера.
• Спаять сборку, учитывая, что нельзя использовать кислоту, только нейтральный флюс и чистый припой. В период соединения нельзя разогревать крышки. Работать точечно.
• Подключить балансировочные точки к контроллеру, согласно схеме. На плате разъемы предусмотрены.
• Соединить сборку с выводами плюса и минуса.
• Проверить работоспособность схемы. Если все работает, собранную АКБ, контроллер разместить в гнезде, закрепить с помощью герметика.

Если ЗУ не универсальное, потребуется дополнительная переделка. Шуруповерты на 12 V с универсальным зарядным устройством собирают так же, но используется защитная схема подключения 3х18650 3,7 В на литиевые аккумуляторы. Точно так же переделывается отвертка с использованием комплекта АКБ 18650 в количестве 2 элементов.

Как устроены «родные» АКБ в шуруповёртах

Аккумуляторные батареи шуруповёртов имеют достаточно простое устройство. В самом шуруповёрте располагается несколько батареек, которые между собой соединены. Они созданы для недолговечной работы, так как состоят из простых элементов.

Виды аккумуляторов для шуруповерта.

Причины выхода из строя старых аккумуляторов

Причин выхода из строя старых аккумуляторов существует очень много. Для того чтобы их избежать, потребуется выполнять технику безопасности и правила работы с электронными приборами и аккумуляторными батареями. Также нужно соблюдать условия хранения.

Популярные причины выхода из строя старых источников питания.

Естественный износ	Самая популярная причина среди всех возможных. Срок эксплуатации любой аккумуляторной батареи не вечный. Единственное, что можно сделать это продлить этот срок до максимально возможного.
Неисправность аккумуляторной батареи	Список неисправностей может быть обширным.
Окисление контактов	Обычно происходит после слишком длительного времени хранения. Чтобы избежать такой неприятности, нужно поддерживать зарядку хранящегося элемента. Если было обнаружено окисление, его можно попробовать убрать при помощи наждачной бумаги или специального раствора.
Перегрев устройства или аккумуляторной батареи	Если случился перегрев, то вероятнее всего сгорели схемы, конденсаторы или контакты АКБ. Это может произойти из-за неисправности контроллера питания, который следит за температурой. В этом случае восстановить её уже будет практически невозможно.
Неисправность используемого шуруповёрта	Причина может крыться в самом устройстве, чтобы это выяснить, нужно проверить аккумулятор на работоспособность.
Неисправность зарядного устройства	Иногда бывает, что АКБ просто не может подзарядиться из-за поломки ЗУ. Восстановить его можно, но для этого необходимо иметь специальное оборудование, навыки и материалы.
Другие трудности	Неправильная работа оборудования или обрыв проводов, нарушение функциональности платы.

Плюсы и минусы установки литиевых аккумуляторов

Литий-ионные модели аккумуляторных батарей имеют ряд своих особенностей. Безусловно стоит попытаться сделать такую разновидность самостоятельно, так как они лучше родных аккумуляторов. Преимуществ больше чем недостатков.

Положительные стороны литий-ионных моделей:

• повышенная плотность электроэнергии на 1 массы;
• саморазрядка практически отсутствует. Это означает, что при длительном хранении, устройство не потеряет былую ёмкость и будет достаточно провести цикл тренировки для такой разновидности;
• эффекта памяти нет. Значит, что аккумуляторная батарея не имеет неприятного свойства «запоминать» последний цикл зарядки. Аккумуляторную батарею можно заряжать при любом удобном моменте, не зависимо от оставшегося количества зарядки;
• создать собственный аккумулятор на литиевой основе не является дорогостоящим мероприятием. Потребуется некоторые элементы, которые стоят недорого и помимо изготовления аккумуляторных батарей пригодятся и в других бытовых вопросах;
• источники питания могут проработать большой срок службы если производить за ними правильный уход;
• ионные аккумуляторы могут проработать от одного заряда дольше, чем другие модели.

Отрицательные стороны:

• литий-ионные модели «боятся» глубокого разряда. В плюсах устройств говорится о возможности заражать их в любое время и при любой зарядке. Есть одно исключение, нельзя допускать полного разряда аккумуляторной батареи, это приводит к потере энергетической ёмкости и выходу из строя;
• самостоятельно создать источник питания получится только у более менее знающих людей;
• опасность несёт в себе перегрев. Из-за него устройство выйдет из строя вместе с АКБ.

Минусы являются достаточно размытыми и могут относиться ко многим современным аккумуляторным батареям. Поэтому выводу необходимо делать самостоятельно.

Особенности переделки

В большинстве моделей, по крайней мере «Интерскол», «Макита», «Хитачи» представлены универсальные механизмы. Это означает, что зарядник предназначен для питания батарей Ni-Mh и Li-Ion типа.

Особенности связаны с мощностью аккумуляторов. Новые и заменяемые изделия должны соответствовать друг другу. В противном случае возникнет сбой или разрыв цепи, о чем сигнализирует индикатор. При перегрузках или разрыве одновременно мигают красная и зеленая лампочка.

В ситуации, когда зарядное устройство не универсальное, ему потребуется переделка, также как и блоку питания. Процесс зависит от типа ЗУ и производителя, подразумевая практически полное выпаивание элементов платы, установку конденсатора, резисторов и их последующую настройку.

Наряду с этим существует универсальный способ трансформации ЗУ. Он связан с использованием платы BMS, стабилизирующей входное напряжение и ток. На рынке она имеет обозначение DC-DC StepDown, а непосредственно на плате присутствуют подстроечные резисторы. Модуль впаивают в схему зарядного устройства, используя соединения P+ и P- на плате и старые клеммы зарядки.

Методы соединения элементов батареи

Аккумулирующий энергию блок собирают одним из трех способов:

• Точечная сварка. Если нет дома в наличие сварочного аппарата, можно обратиться к специалистам. Эта техника соединения элементов в блок является наиболее предпочтительной.
• Пайка. Паяльник наверняка найдется в каждом доме. Но при спаивании все манипуляции нужно выполнять очень быстро, поскольку припой почти мгновенно охлаждается. Надо избегать длительного нагрева батареек. Высокие температуры повредят элементы. Если навыков пайки нет, лучше доверить работу специалисту.
• Кассеты. Альтернативный, но не самый надежный способ. Контакты, полученные в процессе, будут обладать существенным переходным сопротивлением. Значит, нужно быть готовым к тому, что при больших токах она будет  быстро разрушаться. При помощи специальных кассет проводится быстрое соединение батареек в блок.

Чтобы напряжение суммировалось, а значение емкости не изменилось, нужно соединять элементы последовательно.

Переделка на литиевые аккумуляторы 12 вольт

Приведенный выше способ применяется для всех аккумуляторов. Вольтаж определяется параметрами блока питания. Отличия связаны с количеством батарей. Основная масса руководств по трансформации относится к 14 В агрегатам, где для замены используют 4 литиевых батареи 18650. Для 12 В устройства такого количества многовато. Здесь будет достаточно 3-х батарей 18650.

Переделка на литиевые аккумуляторы 18 вольт

Аналогичный подход применяется к 18 вольтовым изделиям. Здесь отличия, также связаны с численностью аккумуляторов. Батарея состоит из 5 единиц 18650, что обеспечивает ей сверх эффективную работу. Если процесс работы слишком интенсивен, шуруповерт даже отдает горелым. Поэтому впоследствии 5-й аккумулятор нередко удаляют.

Подробный видеоурок по переводу шуруповёрта на литий

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

Советы домашних умельцев

Несмотря на большой выбор профессионального и бытового инструмента в магазинах, многие домашние мастера изготавливают этот инструмент своими руками из простых и доступных материалов.

Как сделать электрическую отвёртку своими руками

Чаще всего умельцы изготавливают мини аккумуляторную отвёртку своими руками для разборочно-сборочных и ремонтных работ с офисной техникой, электрическими игрушками и другими видами креплений с миниатюрными винтами, болтами и гайками. Для этих целей они используют:

• четыре батарейки АА на 1,5 вольта с корпусом от старого пульверизатора;
• два трёхконтактных металлических тумблера;
• электромотор на 6 вольт и редуктор от детской игрушки;
• пластиковый магазин для бит;
• две пластиковые бутылки.

Кроме этого, потребуются недорогие материалы и стандартный бытовой инструмент:

• силиконовый клей;
• пластиковая полоска;
• изоляционная лента;
• ножницы;
• отвёртка;
• кусачки;
• паяльник.

Видео: как сделать мини электрическую отвёртку своими руками

Переделка электрической отвёртки на литиевые аккумуляторы

Есть смысл поменять NiCd батареи в аккумуляторной отвёртке на литиевые. Выгоды очевидны:

• Li-ion аккумуляторы используются чаще, их легче купить;
• их можно заряжать, не дожидаясь полной разрядки;
• ёмкость, а следовательно, и мощность литиевых батарей больше, чем у кадмиевых аналогов.

Здесь будет рассмотрен пример переделки аккумуляторной отвёртки на литиевые батареи, которые используются при ремонте системных блоков, принтеров и другой оргтехники. Поэтому её зарядка будет осуществляться от порта компьютера.

Инструменты и материалы

Для переделки на литий потребуются:

• плата контроллера заряда ТР 4056 без защиты (можно купить на любом радиорынке);

  Плата для зарядки литиевых аккумуляторов продаётся на компьютерных рынках

• литиевые батареи от ноутбука;
• соединительные провода различной длины;
• набор надфилей;
• термопистолет с клеем.

Для уменьшения штатного зарядного тока платы с 1 А вдвое следует перепаять резистор сопротивлением 1,2К на резистор 2,4К.

Последовательность работ

Замена аккумуляторов производится довольно просто, для этого специальные электротехнические навыки не нужны.

1. Аккуратно разъединяем половинки корпуса. Для этого откручиваем винты и снимаем одну половинку.

   Корпус отвёртки разбирается на две части после откручивания всех соединительных болтов

2. Извлекаем старые кадмиевые батарейки и прикидываем, куда поместить гнездо USB. Приемлемый вариант — в плоскости разъёма.

   После отсоединения блока NiCd батареек нужно определить место для установки разъёма USB, через который прибор будет заряжаться

3. Фрезой вырезаем в пластмассовом корпусе на стыке углубление для USB и светодиодов зарядки.

   Корпус отвёртки обычно выполнен из толстого пластика, поэтому для аккуратного изготовления отверстия лучше пользоваться специальным инструментом

4. Вставляем литиевую батарейку и контроллер зарядки на свои места. Соединяем проводами между собой и электродвигателем. Фиксируем диэлектрической пастой.

   Размещаем литиевые батарейки в рукоятке отвёртки и подсоединяем к плате зарядки и к электродвигателю

5. Собираем корпус аккумуляторной отвёртки. Для этого обезжириваем стык и наносим клей. Потом прижимаем половинки корпуса друг к другу и стягиваем винтами.

   Обезжириваем стык и наносим на него термоклей

6. Подсоединяем шнур для зарядки к включённому компьютеру и к гнезду USB на корпусе отвёртки.

   Для проверки правильности сборки нужно подключить отвёртку к компьютеру — индикаторы зарядки долны загореться

7. Ждём окончания процесса зарядки. Как только индикаторы загорятся синим светом, можно начинать пользоваться отвёрткой.

   Отвёрткой можно пользоваться после того, как индикаторы загорятся синим цветом

Видео: переделка отвёртки на Li-on аккумулятор

1. Раскрутить половинки корпуса, не забывая про откручивание скрытых шурупов.
2. Извлечь старые батарейки аккумулятора с отрезанием проводов, концы заизолировать.
3. Выяснить напряжение из маркировки, нанесённой на рукоятку.
4. Удалить старый адаптер для зарядки.
5. Вместо него подобрать новый адаптер питания, с ограничением по току чуть выше номинального напряжения.
6. Собрать с соблюдением обратной последовательности.

   В самом простом варианте вместо аккумулятора внутрь отвёртки можно вставить адаптер питания и выпустить наружу кабель с клеммным разъёмом