Переработать шуруповерт на литиевый 12в

Методы соединения элементов батареи

Блок, который аккумулирует энергию, можно собрать разным способом. Существует три вида сборки:

пайка;
точечная сварка;
кассеты.

Паять необходимо как можно быстрее, поэтому нужен мощный паяльник примерно на 100 Вт. Литиевые батареи боятся перегрева, поэтому их нельзя долго нагревать, высокая температура приводит к повреждению. При отсутствии опыта стоит прибегнуть к услугам профессионала.

Техника соединения элементов в блок с помощью точечной сварки считается наилучшей. С работой лучше справится мастер, у которого имеется специальный сварочный аппарат.

Не очень надежным способом считаются специальные кассеты. Полученные контакты имеют значительное переходное сопротивление, которое при высоком токе начнет быстро разрушаться.

Элементы соединяют последовательно, тогда напряжение суммируется, а величина емкости не изменяется. Последовательно соединенные аккумуляторы не все одновременно выходят из строя, потому в некоторых случаях из двух аккумуляторных батарей шуруповерта можно восстановить одну рабочую банку, выбрав исправные. Но надо иметь в виду, что прослужит она недолго. Поэтому специалисты советуют к такому ремонту прибегать в редких случаях.

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 12в

Сборка:

Батареи мы используем с уже приваренными хвостиками. Первым делом снимаем защиту с хвостиков, дальше нам надо залудить концы

Залудить без использования кислоты (осторожно) вам не получиться так, что берем кислоту, паяльник и припой и лудим. Лудим с двух концов

Кислоту наносим тонким слоем, этого вполне достаточно в противном случае вы получите брызги в разные стороны.

Если вы купили кислоту без кисточки, то можно перелить ее в тюбик от лака для ногтей или же можно использовать, одноразовый шприц, где вы выдавливаете каплю и тут же ее назад втягиваете, оставляю тонкую пленку. Так же нам надо залудить плюсы первых двух батарей, в данных местах у нас будет производиться соединение батарей между собой.

После как вы все залудили, спаиваем последовательно батареи см.рис. На одной из батарей язычок повернут в обратную сторону. Спайку также производим мощным паяльником, просто приложив язычок и прижав жалом паяльника. Вот что должно у нас получиться.

Теперь фиксируем все изолентой или это можно сделать заранее перед пайкой. Клеем двухсторонний скотч для фиксации платы.

Разбираем родную батарею

Вытаскиваем старые батареи (Осторожно)

Откусываем черную штуку и припаиваемся. Провода нам нужны толстые т.к. токи у нас будут до 25А периодами и более. что при тонких проводах может привести к их возгоранию, а так же мы будем иметь потерю в мощности. Батареи аккуратно уберем в сторону.

Теперь нам нужно найти толстую, широкую относительно мягкую прокладку 1.5- 2см. Я ее оторвал от упаковки некого гаджета. Вырезам по размерам корпуса и кладем ее на дно, клеем двусторонний скотч и приклеиваем батарейки. Фиксируем ту чёрную штуку, торчащий конец должен быть такой длины, чтоб упирался в наши батарейки и давал закрыть корпус с неким натягом. Не перепутайте полярность!

В данном случае, коричневый провод у меня минус, а черный плюс. Коричневый на порядок толще, черного.

Обрезаем провода делая их как можно короче, дабы не терять ток на потерях, но надо учитывать, что нам надо еще припаяется к плате. Припаиваемся и собираем корпус, батарея готова.

Сколько и каких аккумуляторов приобретать

В большинстве случаев для переделки любого шуруповерта на литиевые аккумуляторы используют элементы типоразмера 18650. Эта цифра означает линейные размеры:

длина 65 мм (на самом деле чуть больше);
диаметр 18 мм.

Эти батареи относятся к категории пальчиковых — имеют цилиндрическую форму с выводами положительного и отрицательного полюсов с противоположных сторон. Напряжение одного элемента в полностью заряженном состоянии составляет 3,6 вольт. Для каждого шуруповерта надо набрать необходимое напряжение. Его можно найти на корпусе старого аккумулятора.

Напряжение штатной батареи, В	Количество литий-ионных элементов	Итоговое напряжение, В
10,8	3	10,8
12	3-4	10,8 или 14,4
14	4	14,4
18	5	18

Очевидно, что из 3,6-вольтовых элементов не всегда удается набрать напряжение, строго равное номиналу. Так, для 18 в все получается идеально, а для 12 в придется довольствоваться или чуть меньшим, или чуть большим напряжением. Надо понимать, что в первом варианте немного упадет крутящий момент, а во втором он увеличится, но надо быть готовым к снижению ресурса механической части. К тому же есть вероятность, что повышенное напряжение может вывести из строя электронную схему управления. Хотя отзывы в сети говорят, что в этом плане все работает нормально.

Видео: Переделка Зарядки Makita На Литий

От старой схемы требуются только контактные пластины. Они надежно приварены к двум верхним элементам точечной сваркой. Вы можете подхватить сварку с помощью отвертки или плоскогубцев, но вам нужно подбирать ее как можно осторожнее, чтобы не сломать пластик.

Все почти готово к дальнейшей работе. Кстати, я оставил стандартный датчик температуры и автоматический выключатель, хотя они уже не очень актуальны.

Но очень вероятно, что наличие этих элементов необходимо для нормальной работы зарядного устройства. Поэтому я настоятельно рекомендую сохранить их.

Поставляется литий-ионный аккумулятор

Вот новые элементы Sanyo UR18650NSX (их можно найти в этой статье на Aliexpress) емкостью 2600 мАч. Для сравнения, старая батарея имела емкость всего 1300 мАч, что вдвое меньше емкости.

Надо припаять провода к элементам. Провод должен быть взят с сечением не менее 0,75 квадратных метров, потому что токи у нас будут значительными. Провод с таким сечением обычно работает с токами выше 20 А при напряжении 12 В. Можно ли припаять литий-ионные банки, кратковременный перегрев не повредит их вообще, это было проверено. Но вам нужен хороший скоростной поток. Я использую флюс глицерин TAGS. Полсекунды. и все готово.

Припой другие концы проводов к плате в соответствии со схемой.

На разъемах аккумуляторов я всегда рисую еще более толстые 1,5 квадратных провода. М. потому что это позволяет. Прежде чем я припаял их к контактным контактам, я положил на плату кусок термоусадочной трубки. Это необходимо для дополнительной изоляции платы аккумулятора. В противном случае острые края припоя могут легко потереть или проколоть тонкую пленку литий-ионного элемента и вызвать короткое замыкание. Термоусадка не может быть использована, но по крайней мере что-то изолирующее абсолютно необходимо, чтобы положить между доской и элементами.

Теперь все подогревается правильно.

Контактная часть может быть закреплена в корпусе батареи несколькими каплями супер-клея.

Аккумулятор готов к сборке.

Что ж, когда вещь скручена, но это не мое дело, я просто склеиваю половинки вместе с «Моментом».

Аккумулятор заряжается стандартным зарядным устройством. Однако алгоритм работы меняется.

У меня есть два зарядных устройства: DC9710 и DC1414 T. И теперь они работают по-другому, поэтому я расскажу вам, как именно.

Зарядное устройство Makita DC9710 и литиевая батарея

Ранее батарея контролировалась самим устройством. Когда он достиг своего полного уровня, он остановил процесс и сообщил о завершении зарядки зеленым индикатором. Но теперь схема BMS контролирует контроль уровня и отключение электроэнергии. Поэтому, когда зарядка будет завершена, красный светодиод на зарядном устройстве просто погаснет.

Если у вас просто есть это старое устройство, вам повезло. Потому что с этим все просто. Диод включен. заряжается. Не горит. зарядка завершена, аккумулятор полностью заряжен.

Зарядное устройство Makita DC1414 T и литиевая батарея

Есть небольшой нюанс, который нужно знать. Эта память более новая и предназначена для зарядки более широкого диапазона аккумуляторов от 7,2 до 14,4 В. Процесс зарядки, как обычно, включается при включенном красном светодиоде:

Но когда батарея (которая должна иметь максимальное напряжение 10,8 В в случае NiMH-элементов) достигает 12 вольт (у нас есть литий-ионные элементы с максимальным общим напряжением 12,6 В), крыша взорвет зарядное устройство. Потому что он не понимает, какую батарею он заряжает: 9,6 вольт или 14,4 вольт. И в этот момент Makita DC1414 переходит в режим ошибки, попеременно мигая красным и зеленым светодиодами.

Это нормально! Ваша новая батарея все еще будет заряжаться. хотя и не полностью заряжена. Напряжение будет около 12 вольт.

То есть вы теряете часть емкости с этим зарядным устройством, но, похоже, вы сможете выжить.

Общая модернизация батареи Bosch оBoschлась около 1000 рублей. Новый Makita Makita PA09 стоит в два раза дороже. Более того, в итоге мы получили в два раза больше энергии, и дальнейший ремонт (в случае отказа несколько раз) будет заключаться только в замене литий-ионных элементов.

Предупреждение: эта статья и ее изображения защищены авторским правом. Частичное или полное воспроизведение других ресурсов без разрешения запрещено.

Особенности выбора литиевых аккумуляторов

Переделывая аккумулятор, учитывайте особенности литиевых батареек:

1 батарейка Li-Ion заменит 3 банки Ni-Cd.
Ёмкость аккумулятора напрямую влияет на время автономного функционирования инструмента.
В технической документации и на самом инструменте указано номинальное напряжение, поддерживаемое шуруповёртом. Во избежание ограничения силы инструмента или вывода его из строя фактический показатель мощности АКБ должен соответствовать номинальному.
Литиевые батареи способны выдержать до 600 подзарядок.
Также учитывайте величину разрядного тока, указанную в технической документации инструмента. Обычно она составляет от 15 до 30 ампер, в некоторых моделях — до 40 А.
Аккумулятор является самой уязвимой деталью в шуруповёрте. Поэтому перед эксплуатацией инструмента зарядите батарею.

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.

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.

Сколько и каких аккумуляторов приобретать

длина 65 мм (на самом деле чуть больше);
диаметр 18 мм.

Напряжение штатной батареи, В	Количество литий-ионных элементов	Итоговое напряжение, В
10,8	3	10,8
12	3-4	10,8 или 14,4
14	4	14,4
18	5	18

Часть 4. Собираем, тестируем.

Ну что же, внутренний блок собран, припаиваем провода к “плюсу” и “минусу” платы, собираем блок аккумуляторов и подключаем к шуруповерту. Честно, был, приятно удивлен, насколько он стал “бодрым”, да и заряда теперь хватает намного дольше (емкость “родного” аккумулятора была 1,5 А-ч, после модернизации 3 А-ч). Пробовал рукой удерживать – не получилось. Короче, мужики, все просто и не так страшно, как кажется. Все получится, главное – не бояться и делать.

Я заряжаю аккумуляторы “модельной” универсальной зарядкой Imax B6. Если такой нет, то можно использовать недорогую из начала статьи. Некоторые переделывают штатное зарядное устройство, разместив в нем “внутренности” от литиевой зарядки с AliExpress.

Здесь первая часть о покупке комплектующих:

Если статья была вам полезной, прошу поставить лайк и подписаться на канал.

Общие характеристики

Основное назначение инструмента – высверливать в поверхности материала отверстия небольшой глубины и вкручивать или выкручивать металлические крепежные элементы (винты, болты, шурупы, саморезы и т.п.), обеспечения их соединение и разъединение. Муфта дрели-шуруповерта вращается как по часовой стрелке, так и в обратном направлении, что позволяет, при необходимости, выкрутить крепеж. Этот функционал определяет ряд характеристик инструмента:

частота обращения муфты бытовой дрели-шуруповерта: 300–1500 о/мин. Такой скорости достаточно, чтобы обеспечить плавное вхождение и извлечение крепежа, не сломав его и не повредив материал.
В комплектацию прибора обычно входят насадки трех типов: сверла, биты для закручивания различных крепежных элементов и насадки 6-гранными отверстиями для болтов, гаек и мебельных стяжек.
В конструкцию дрели-шуруповерта входит предохранительный элемент, который не допускает превышения крутящего момента двигателя при холостых оборотах. Если винт вошел слишком плотно и патрон не может вращаться с заданной скоростью, предохранитель отключит питание, остановив вращение мотора.
Использование инструмента на низких оборотах при закручивании винтов не требует дополнительных мер безопасности. В то же время при работе в режиме дрели мастера рекомендуют использовать спецодежду и строительные очки, предохраняющие от пыли и частиц бетона, которые могут попасть в глаза при эксплуатации.

Пошаговая инструкция

После того, как все составляющие элементы и инструменты для замены аккумуляторов в шуруповерте подготовлены, можно приступать к сбору. В качестве примера, была разобрана переделка 12 вольтового оборудования на Li-lon батарейку, внутри которого присутствовало 12 NiCd аккумуляторных банок по 1,2 В.

В первую очередь требуется демонтировать корпус и достать из него встроенный аккумулятор. Для этого нужны кусачки, поскольку сам разъем должен остаться на своем месте.
Возьмите контроллерный прибор и термопару. Данные элементы необходимо установить в область, где был термодатчик. К слову, если данная деталь еще не извлечена, ее следует убрать. Также нужно помнить о том, что требуется подбирать все детали таким образом, чтобы они смогли поместиться в корпус инструмента.

Так как аккумуляторы не токовые для облегчения их работы было решено ставить по 2 акб в параллель

После этого в строгой последовательности спаяйте все подготовленные детали. По выбранной схеме к плате припаяйте контроллер. Здесь главное не забыть подсоединить балансировочные точки. Для этого на схеме имеется специальный разъем и проводка.
Завершающим этапом считается подключение вывода на полюс и минус.
Основная часть работы выполнена, теперь остается все аккуратно укомплектовать в корпус ничего не повредив.

Если в комплекте имелось штатное ЗУ, то с ними не возникнет проблем. Такие устройства вполне подходят для литиевых аккумуляторных блоков. Еще весь заряд будет поступать через контроллер, что полностью исключает вероятность перегрева батареи от скачков напряжения.

Если изначально шуруповерт на 12 вольт, лучше собирать по такой схеме

Многие задаются вопросом, можно ли сделать зарядку, которая будет заряжать два типа аккумуляторов? Схемы на такие приборы существуют, и они рабочие, но использовать подобное ЗУ не рекомендуется из-за разности напряжения аккумуляторных блоков.

Новые аккумуляторные блоки на рынке продаются в среднем около 2000-3000 рублей. А затраты на модернизацию никель-кадмиевых в литий-ионные не превышают 1000 рублей. Поэтому переделка полностью оправдана.

ВИДЕО: Как пересадить шуруповерт на литиевые аккумуляторы (сварка аккумуляторов в батарею)

Информационный сайт о накопителях энергии

Каждый мастер встречается с проблемой снижения работоспособности инструмента, или полного отказа из-за аккумулятора. Производители используют в 12-ти, 14-ти, 18-ти вольтовых шуруповертах аккумуляторы из никель-кадмиевых батареек. Схема последовательной сборки нескольких элементов создает нужное напряжение. Замена никель-кадмиевых батареек на литийевые увеличивает срок службы аккумулятора, облегчая конструкцию. Обязательная установка платы BMS добавляет надежность. Поэтому переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы, в основном, на форм-фактор 18650, оправдана.

Как правильно заряжать литиевые аккумуляторы

Существует несколько схем зарядки литиевых аккумуляторов. Чаще используется двухэтапная зарядка, разработанная компанией SONY. Не применяются устройства с применением импульсного заряда и ступенчатой зарядки, как для кислотных АКБ.

Зарядка любых разновидностей ионно-литиевых или литий-полимерных аккумуляторов требует строгое соблюдение напряжения. На одном элементе заряженного литиевого аккумулятора должно быть не больше 4,2 В. Номинальным напряжением для них считается 3,7 В.

Литиевые аккумуляторы можно ли заряжать быстро, не полностью? Да. Их всегда можно дозарядить. Работа батареи на 40-80 % емкости удлинняет АКБ срок годности.

Двухступенчатая схема зарядки батареи литиевых аккумуляторов

Принцип схемы CC/CV – постоянная сила зарядного тока/ постоянное напряжение. Как зарядить по этой схеме литиевый аккумулятор?

На схеме до 1 этапа зарядки изображен предэтап, для восстановления глубоко севшего литиевого аккумулятора, с напряжением на клеммах не менее 2,0 В. Первый этап должен восстановить 70-80 % емкости. Ток зарядки выбирают 0,2-0,5 С. Ускоренно заряжать можно, током 0,5-1,0 С. (С – емкость литиевых аккумуляторов, цифровое значение). Каким должно быть напряжение зарядки на первом этапе? Стабильным, 5 В. Когда достигнуто напряжение на клеммах аккумулятора 4,2 – это сигнал перехода на второй этап.

Теперь ЗУ поддерживает стабильное напряжение на клеммах, а зарядный ток по мере поднятия емкости снижается. При уменьшении его значения до 0,05-0,01 С зарядка закончится, устройство отключится, не допуская перезарядки. Общее время восстановления емкости для литиевого аккумулятора не превышает 3 часов.

Если литий-ионная батарея разряжена глубже 3,0 В, потребуется провести «толчок». Это заключается в зарядке малым током до тех пор, пока на клеммах не будет 3,1 В. Потом используется обычная схема.

Как контролируют параметры зарядки

Так как литиевые аккумуляторы работают в узком диапазоне изменения напряжения на клеммах, их нельзя перезаряжать выше 4,2 В и допускать разрядку ниже 3 В. Контроллер заряда установлен в ЗУ. Но каждый аккумулятор или батарея имеют собственные прерыватели, РСВ плату или РСМ модули защиты. В аккумуляторах установлена именно защита от того или иного фактора. В случае нарушения параметра, она должна отключить банку, разорвать цепь.

Контроллер – устройство, которое должно реализовать функции управления – переводить режимы CC/CV, контролировать количество энергии в банках, отключать зарядку. При этом сборка работает, нагревается.

Самодельные схемы зарядки, применяемые для литиевых аккумуляторов

LM317 – схема простого зарядного устройства с индикатором заряда. От USB порта не запитывается.
MAX1555, MAX1551- специально для Li Аккумуляторов, устанавливаются в адаптер питания от телефона в USB. Есть функция предварительного заряда.
LP2951- стабилизатор ограничивает ток, формирует стабильное напряжение 4,08-4,26В.
MCP73831- одна из простейших схем, подходит для зарядки ионных и полимерных устройств.

Если батарея состоит из нескольких банок, разряжаются они не всегда равномерно. При зарядке необходим балансир, распределяющий заряд и обеспечивающий равномерный заряд всех банок в батарее. Балансир может быть отдельным или встроенным в схему подключения АКБ. Устройство защиты батареи называется BMS. Зная как заряжать приборы, разбираясь в схемах, можно своими руками собрать схему защитного устройства для литиевого аккумулятора.

Переработать шуруповерт на литиевый 12в

Методы соединения элементов батареи