Соединение литиевых аккумулятор шуруповерта в одну сборку
Выполнить соединение новых литиевых батареек в единую цепь можно несколькими способами:
Кассеты, они же холдеры или боксы. Самый простой вариант, для которого не требуется дополнительное паяльное оборудование. Батарейки просто устанавливаются в холдер соответствующими полюсами. Недостаток – контакты кассет перегреваются от больших токов и могут быстро выйти из строя.
Соединительные кассеты
Точечная сварка. Лучший способ для сборки новых литиевых батарей в единую цепь. Если есть сварочный аппарат и уверенность в собственных силах, стоит соединять именно так. Риск повреждения батареек при точечной сварке намного меньший, чем при пайке.
Сколько обойдется смена Ni-Mh на литиевое устройство?
Каких затрат денег востребует переделка шуруповерта на литиевый аккумулятор?
Стоимость на такое устройство складывается из цены нескольких составляющих:
- конфигурация 4S-аккумулятора на базе лития стоит 2200 р.;
- покупка контролера для зарядки и разрядки плюс балансира обходится в 1240 р.;
- цена сварочной работы и сборки составляет 800 р.
Выходит, что литиевый аккумулятор, изготовленный своими силами, обоходится в 4240 р.
При сравнении возьмем аналогичную конфигурацию из лития фабричного производства. Например, устройство Makita 194065-3 создано для шуруповерта. Оно обладает подобными параметрами. Цена такового устройства составляет 6500 р. Выходит, что переделка шуруповерта на литиевые батареи сберегает 2300 р.
Сборка готового аккумулятора
Подготовив корпус шуруповёрта к внедрению литиевых банок, приступите к последовательному спаиванию их между собой. Допустимое сечение провода — от 2,5 кв.мм и больше, во избежание снижения мощности шуруповёрта. Рекомендуется быстрая спайка батареек, во избежание их сильного нагрева. Вместо спайки можно прибегнуть к точечной сварке.
- Провода припаивают к батарейкам, объединив их в цельный блок. Дополнительно в ход идёт термоусадочная трубка, препятствующая соприкосновению частей блока друг с другом.
- Сборка соединяется с плюсовыми и минусовыми выходами и идет тестирование полученной схемы.
- Далее необходимо приступить к чистке корпуса батареи и фиксации аккумуляторного блока в ней. Для фиксации последнего применяется герметик или секундный клей.
Клеммник с припаянными проводами устанавливается на исходное место и закрепляется при отсутствии пазов в корпусе. Далее следует сборка защитной платы, объединение всех частей аккумуляторного блока и проверка надёжности размещения.
Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650
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.
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!
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! ))
Как смотрятся литиевые батареи?
Большая часть устройств из лития заключено в призматический корпус, однако некие модели владеют цилиндрической формой. В таких батареях используются рулонные электроды и сепараторы. Корпус делается из алюминия либо стали. Положительный полюс выходит на корпусную крышку.
В призматических конфигурациях электроды имеют вид прямоугольных пластинок. Для обеспечения безопасности в батарее предвидено устройство, выступающее регулятором всех процессов и размыкающее электронную цепь при критичных ситуациях. Завышенная герметизация корпуса не дает вытекать наружу электролиту и просачиваться вовнутрь кислороду и влаге.
Как определить показатель максимального тока в шуруповерте?
Переделка 12В шуруповерта на литиевые аккумуляторы предполагает подсоединение устройства к лабораторному источнику питания с показателем максимального тока в 30 А. Регулятор ограничителя ставится на максимальное значение. Создав уровень напряжения источника питания близким к номинальному показателю будущего аккумулятора, начинаем плавное нажатие на курок. Ток, который потребляется шуруповертом, поднимется до отметки 5 А. Теперь следует резко нажать на курок. Это закоротит цепь питания. Ток достигнет мощности 20-30 А. Возможно, его показатель был бы гораздо выше, но мощность источника питания не даст это зафиксировать. Это будет непродолжительный ток нагрузки при резком нажатии на курок шуруповерта. Любая модель такого прибора отреагирует аналогично.
Далее следует зажать наконечник шуруповерта тисками и пронаблюдать, до какого значения повысится ток потребления при режиме работы, когда в шуруповерте сработает трещотка. Показатель тока в этом случае возрастает до 10-12 А.
Так можно определиться с величиной тока нагрузки. В этом случае он будет равен 5 А на холостом ходу и 30 А при резком начале, а при максимальной нагрузке составит 12 А. Изготовитель должен выбрать литиевые ячейки, номинальный показатель тока нагрузки которых будет составлять 10-20 А, а импульсный — 25-30 А.
Процесс сборки батареи
Первым шагом надо определить, уместятся ли новые элементы в старый корпус. Надо учитывать, что помимо аккумуляторов придется размещать также плату BMS (о ней ниже). В большинстве случаев места в старом кейсе не хватит, и сначала надо попытаться удалить оттуда все лишнее (перегородки, излишние крепления и т.д.)
Удаление излишних элементов из корпуса АКБ с помощью фрезы.
Альтернативный вариант – «напечатать» новый корпус на 3D-принтере. Не у всех есть такая возможность, но если получится – элементы можно разместить оптимальным образом.
Корпус, выполненный на 3D-принтере.
Литий-ионый элемент с полосками для пайки.
Из какого материала сделаны полоски – неизвестно (производители уверяют, что из никеля), но паяются они легко. Это значит, что можно исключить кислотный флюс и пользоваться обычным составом на основе канифоли. Исключается дополнительный фактор коррозии.
Элементы, спаянные в батарею.
Если есть желание, можно вклеить в корпус миниатюрный цифровой вольтметр или индикатор напряжения в виде световой полосы. Удобство использования немного повысится. Подключается такое устройство параллельно цепочке аккумуляторов через кнопку – чтобы не увеличивать разряд батарей в паузах работы.
Установка индикатора напряжения.
Следующим шагом надо установить в корпус плату BMS и подключить ее согласно схеме.
Установка платы балансира и стойки силовых контактов.
К контактной группе плата подключается проводниками сечением не менее 2,5 кв.мм. Для этого удобно использовать провода в мягкой силиконовой изоляции – она не боится перегрева (он может возникнуть при пайке или во время работы).
На этом замена аккумулятора закончена, можно окончательно собирать блок аккумуляторов, заряжать батарею и пробовать шуруповерт в работе.
