Переделка шуруповерта на литиевые батареи 18650 18в

Как переделать батареи на шуруповерте на литиевые

Ничего нового я в этой статье не скажу, но просто хочется поделиться опытом апгрейда аккумуляторов моего старого шуруповёрта Makita. Изначально данный инструмент был рассчитан на никель-кадмиевые аккумуляторы (которые давно уже умерли, как умерли и купленные на смену такие же). Недостатки Ni-Cd известны: низкая ёмкость, небольшой срок жизни, высокая цена. Поэтому уже давно производители аккумуляторного инструмента перешли на литий-ионные батареи.

Ну, а что делать тем, у кого инструмент старый? Да всё очень просто: выбросить Ni-Cd банки и заменить их на Li-Ion популярного формата 18650 (маркировка обозначает диаметр 18 мм и длину 65 мм).

Необходимые инструменты для переделки шуруповерта на литиевые аккумуляторы

Для работы под рукой понадобятся следующие инструменты:

Плата BMS, что расшифровывается как Battery Management System. Без этой запчасти переделка невозможна. Нужна плата только с балансиром, маркировка – 3S, 4S, 5S и так далее. Число показывает количество банок, для которого предназначена плата. Минимальная сила тока платы должна составлять 30 А.

Плата BMS 4S

Сборка литиевых батарей. Чтобы не спаивать банки вручную, можно купить уже готовую сборку из 3, 4, 6, 8 и более экземпляров.
Для самостоятельной пайки сборки понадобится специальная лента для спаивания.
Паяльник, чистый припой, некислотный флюс.
Термоклей.
Термоустойчивый скотч.
Заизолированный провод сечением не меньше 0,75 кв. мм для выполнения перемычек.
Индикатор питания, который показывает заряд аккумулятора.

Как выбрать?

Когда речь идет о выборе аккумулятора для шуруповерта, задача сводится к подбору самого электрического прибора, в комплекте с которым окажется батарея конкретной модели.

Рейтинг недорогих аккумуляторных шуруповертов этого сезона выглядит так:

Makita HP331DZ, 10.8 вольт, 1,5 Ач, литий;
Bosch PSR 1080 LI, 10.8 вольт, 1.5 Ач, литий;
Bort BAB-12-P, 12 вольт, 1.3 Ач, никель;

Лучшими среди профессиональных моделей являются такие:

Makita DHP481RTE, 18 вольт, 5 Ач, литий;
Hitachi DS14DSAL, 14.4 вольта, 1,5 Ач, литий;
Metabo BS 18 LTX Impuls 201, 18 вольт, 4 Ач, литий;
Bosch GSR 18 V-EC 2016, 18 вольт, 4 Ач, литий;
DeWALT DCD780M2, 18 вольт 1.5 Ач, литий.

Лучшие по надежности аккумуляторные шуруповерты:

Bosch GSR 1440, 14.4 вольта, 1,5 Ач, литий;
Hitachi DS18DFL, 18 вольт, 1,5 Ач, литий;
DeWALT DCD790D2, 18 вольт, 2 Ач, литий.

Можно заметить, что лучшие шуруповерты полупрофессионального и профессионального сегментов имеют аккумуляторные батареи на напряжение 18 вольт.

Это напряжение считается отраслевым профессиональным стандартом для литиевых аккумуляторных батарей. Так как профессиональный инструмент рассчитан на долгую активную работу, а также подразумевает дополнительный уровень комфорта, значительная часть выпускаемых аккумуляторов для шуруповерта напряжением 18 вольт между собой полностью совместимы, и порой даже взаимозаменяемы между инструментами различных производителей.

Кроме того, широко распространены стандарты 10.8 вольт и 14.4 вольта. Первый вариант встречается только среди самых недорогих моделей. Второй традиционно является «середнячком» и может встречаться как среди профессиональных моделей шуруповертов, так и в моделях среднего (промежуточного) класса.

А вот обозначения 220 вольт в характеристиках лучших моделей нельзя увидеть, поскольку это говорит о том, что шуруповерт проводом соединен с розеткой бытовой электросети.

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.

Как выглядят литиевые аккумуляторы?

Большая часть устройств из лития заключено в призматический корпус, но некие модели владеют цилиндрической формой. В таких батареях используются рулонные электроды не сепараторы. Корпус делается из алюминия по другому стали. Положительный полюс выходит на корпусную крышку.

В призматических конфигурациях электроды имеют вид прямоугольных пластинок. Прочитал часть текста. У меня тоже была проблема с аку от 18 шуруповерта. Наткнулся на схему в журнале радио номер 3 2006 года. Для обеспечения безопасности в батарее предвидено устройство, выступающее регулятором всех процессов не размыкающее электронную цепь при критичных ситуациях. Завышенная герметизация корпуса не дает вытекать наружу электролиту не просачиваться вовнутрь кислороду не влаге.

Как переделать

Непосредственная замена аккумуляторов в шуруповерте не зависит от емкости питающих элементов. Процесс производится в несколько этапов, начинаясь с корпусной разборки аккумулятора.

Разборка блока питания для новой зарядки

Лучше, если он имеет шурупную или заклепочную сборку. Хуже если имеет место клеевое соединение, в этом случае все делается с предельной аккуратностью.

Затем изнутри удаляются все элементы, кроме контактных пластин или клемм. Новые батареи последовательно соединяются между собой выбранным способом (пайка, точечная сварка). Последовательность является ключевым фактором успеха, обеспечивая неизменность емкости и напряжения. Для соединения подходят провода сечением 2,5 мм², способные выдержать высокое напряжение при работе.

Пайка проводов к модулю стабилизации

Аккумуляторный блок и защитная плата BMS соединяются между собой при помощи проводов. Желательно использовать сечение 1,5 и даже 2,5 мм². Непосредственная схема подключения состоит в:

Соединении провода идущего на плюс к соответствующему контакту платы, обозначенному B+;
Соединении провода идущего на минус к соответствующему контакту платы, обозначенному B-;
Провода с остальных контактов блока подключаются к клеммам, обозначенным на плате как B1, B2, B3. Количество соединений зависит от числа аккумуляторов.

Во избежание короткого замыкания защитный модуль изолируется от аккумуляторов термоусадкой, это убережет его от контактов пайки или сварки.

Пайка проводов блока питания с модулем

На самой плате BMS есть еще 2 контакта, обозначенные P+ и P-. От них провода идут к соответствующим клеммам старой микросхемы.

Установка напряжения

На резисторах устанавливается выходное напряжение. Этот показатель на каждый элемент не должен превышать 4,2 вольт.

Размещение в корпусе

Заключительный этап состоит в сборке аккумулятора. Корпусные части тщательно вычищаются, аккумуляторный блок вставляется в полости. Учитывая меньшие размеры, его крепят к поверхности посредством клея или герметика.

К клеммам припаивают провода плюс и минус, клеммник также укладывается в корпус, следом аккуратно помещается защитная плата BMS. В конце части корпуса соединяются шурупами, скобами или клеем.

Отличие зарядного устройства от блока питания заключается в присутствии тока заряда. От него зависит уровень напряжения и соответствующие ограничения. Контроллер реагирует на перегрузку, некорректную полярность, несоответствие выходному значению. Как правило, устройство просто отключается.

Трансформация состоит в дополнении ЗУ, куда включают такой элемент как модуль BMS, с регулировкой резисторов. Остается задать нужные значения, достигнув которых заряд останавливается. Нередко при переделке зарядного устройства, зеленый индикатор не загорается. Вместо этого просто гаснет красная лампочка.

Большинство современных шуруповертов оснащается универсальными ЗУ. Они работают как на никель-кадмий, так и на литий. Приобретается готовая зарядка, но это дополнительные вложения.

Резюмируя, чтобы переделать АКБ шуруповерта на li ion 12 вольт либо 14, 18 вольт, необходим набор комплектующих, опыт работы с электрооборудованием и немного свободного времени. Целесообразно предварительно рассчитать общую стоимость вложений. Ремонт — долгая процедура, поэтому иногда проще купить новый шуруповерт, их цена сегодня не высока.

Переделка шуруповерта «Хитачи» 12 В на литиевые аккумуляторы 18640

Особенности переделки шуруповерта «Хитачи» 12 В на литиевые аккумуляторы. Очень компактное гнездо под аккумуляторные элементы предназначено для пальчиковых элементов. Поэтому следует подготовить место под 18650 элементы. Необходимо вырезать у перегородки одну сторону, чтобы плотно разместить 1 элемент.

Нужно обзавестись флюсом, плоской металлической соединительной лентой, термоклеем. Устанавливать литиевые аккумуляторы в шуруповерт при переделке необходимо через защитный контроллер. Он должен обслуживать 3 элемента 18650, напряжением 3,7 В и рассчитан на 20-30 ампер.

Извлечь старую батарею из гнезда, аккуратно отсоединить контакты в сборке с датчиком температуры и индикатором включения. Зачистить и подписать контакты. Их следует вывести в одну сторону, соединить припоем с выводами из толстых проводов и залить сборку термоклеем.

Собрать источник энергии с одним из контроллеров, рассчитанных на 3 элемента. Собрать последовательную схему из 3-х Li-ion элементов. Подключить контроллер. Переделка литиевого 12-вольтового аккумулятора завершается, когда конструкция будет установлена в блоке, закреплена, и индикатор зарядки загорится. После полной зарядки замеры показывают 12,17 вольт в наружной сети. Но этого достаточно для безотказной длительной работы прибора.

Переделка шуруповерта на литий

Владельцы шуруповертов с никель-кадмиевыми батареями часто меняют их на литий-ионные, когда “родные” элементы питания полностью выходят из строя. Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650 не составляет большого труда. Необходимо лишь обзавестись необходимыми деталями: пальчиковыми аккумуляторами в необходимом количестве и платой управления зарядом BMS (Battery Management System — система управления батареей). Все детали можно приобрести на сайтах Китая.

BMS предназначена для контроля процесса заряда/разряда всех элементов по отдельности, уровня потребляемого тока и температуры. Также BMS способна производить балансировку батарей. Данный контроллер подбирается в зависимости от количества банок, которые необходимо заряжать.

Аббревиатура “18650” обозначает размеры аккумулятора, то есть диаметр 18 мм, а длина – 65 мм. Таких размеров батарей достаточно, чтобы их разместить в корпусе блока питания шуруповерта.

Для примера, будет рассмотрен перевод шуруповерта с Ni-Cd АКБ на 4 литиевых аккумулятора. Соответственно, BMS будет рассчитан на 4 элемента. Ниже показана схема подключения BMS к аккумуляторам.

Далее, необходимо соединить аккумуляторы, спаивая их межу собой последовательно, как показано на схеме, после чего подсоединить их к плате контроллера.

Все составляющие помещаются в корпус аккумуляторного блока. На этом этапе переделка АКБ шуруповерта завершена.

Во время работы шуруповерта контроллер следит за уровнем напряжения на каждой банке. Если на одной из них напряжение снижается ниже 3 В, разрядка отключается. То же самое происходит и при заряде. Если напряжение повышается до 4,2 В, зарядка останавливается.

Инструкция по настройке ЗУ

Подключаем к БП, у которого напряжение минимум на 1 В выше чем может дать сборка из аккумуляторов. Например, для сборки из 6хLi-Ion надо БП с выходом 26,2В. Выходной ток БП зависит от тока зарядки АКБ.
На ХХ настраиваем нужное выходное напряжение, соответствующее максимальному напряжению АКБ в заряженном состоянии. В моем случае — 25,2 В.
Подключаем АКБ к ЗУ, в разрыв между ними измеритель тока — устанавливаем нужный ток заряда. Я установил 1 А для АКБ с емкостью 2800 мА/ч.
При снижении зарядного тока до 0,1 х Ток заряда крутим средний многооборотник до зажигания синего светодиода — «зарядка окончена».

Все соответствует корявому описанию)). Работает отлично. Буду использовать для зарядки переделанного шуруповерта. До Самары дошло за 25 дней. Для тех кто не может разобраться в работе светодиодов нашел отличное описание:

Верхний горит пока преобразователь способен отдавать в нагрузку установленный ток (в случае использования как зарядного получается это индикатор фазы СС, как только он погаснет — пошла фаза CV) средний светодиод горит пока ток в нагрузке не опустится до 0.1 установленного, погас — заряд окончен.

Значение 0.1 установлено по умолчанию, при желании корректируется как большую (заряд быстрее, емкость меньше) так и в меньшую сторону (время заряда увеличивается, аккумулятор заряжается полнее) средним потенциометром. Но заряд продолжается и после его выключения, это лишь индикатор, что аккумулятор в принципе заряжен и готов к использованию. Нижний светодиод — просто индикатор работы преобразователя.

charge — этот индикатор горит, пока ток в выходной цепи выше заданного значения. Это значение устанавливается относительно максимального тока. При установке большого максимального тока (единицы ампер) может не получиться установить индикацию на маленький ток (единицы и десятки миллиампер).