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! ))
Полезные советы
Несмотря на то, что использование литий-ионных аккумуляторов дает множество преимуществ – отсутствие «памяти» батареи, крайне низкий саморазряд, возможность работать шуруповертом в условиях отрицательных температур, длительный (до 8 лет) срок пригодности – они более чувствительны к соблюдению технологии зарядки. Если не контролировать номинал напряжения, то Li-ion АКБ быстро разрушаются. Следовательно, придется приобретать специальное, более дорогое зарядное устройство. То, которым изначально укомплектован шуруповерт, для литий-ионных аккумуляторов не подходит.
В интернете встречаются рекомендации по вторичному использованию Li-ion батарей, которые ранее были установлены в других технических устройствах. Например, для обеспечения автономной работы ноутбука или телефона (сотового). Вариантов много. Автор предлагает задаться простым вопросом – рациональна ли такая экономия, если изделия категории б/у не обеспечат нормального функционирования шуруповерта, учитывая специфику применения данного эл/инструмента? Возможно, какое-то время он и будет выполнять свою задачу, но насколько эффективно и как долго – вполне закономерный вопрос. Поэтому подобные советы различных «самоделкиных» вряд ли заслуживают внимания.
Для контроля над состоянием элементов аккумулятора можно приобрести индикатор напряжения. В радиомагазине подскажут, какую плату целесообразнее использовать. Стоит недорого – в пределах 180 рублей.
Прежде чем заниматься переделкой аккумулятора, следует посмотреть паспорт шуруповерта. Какое номинальное напряжение в нем указано. В зависимости от этого выбирается требуемое количество элементов.
Автор обращает внимание, что без достаточных познаний в радиотехнике заниматься самостоятельным изготовлением электронных плат нецелесообразно. Малейшая ошибка, к примеру, в подборе деталей для балансировочной схемы приведет к тому, что элементы начнут один за другим «вылетать», и их заменой на новые мини-АКБ придется заниматься регулярно
Если нет уверенности в том, что работу получится выполнить качественно, не стоит тратить время на переделку и приобрести литий-ионную батарею к шуруповерту в магазине. Несмотря на ее цену, в конечном итоге это выйдет дешевле, чем постоянная реанимация самодельного аккумулятора. Или поступить проще – купить соответствующую модель зарядного устройства. Тогда и платы монтировать не придется.
Встроенный контроль литиевых аккумуляторов
Элементы этого типа чувствительны к переразряду. Если напряжение на аккумуляторе упадет ниже значения 2,75 В – начинается деградация, и модуль теряет емкость. Поэтому необходимо следить за параметрами во время работы.
Некоторые элементы 18650 оснащены встроенными платами контроля разряда, и просто отключают аккумулятор при достижении критической величины напряжения. При покупке элементов необходимо уточнить этот момент. Если ваши батареи не имеют защиты – ее можно установить дополнительно. Такие готовые платы также имеются в продаже.
Схема устанавливается в общий корпус батареи, и совершенно не мешает зарядке аккумуляторов.
Непосредственная сборка аккумулятора
Все дальнейшие операции по замене аккумуляторной сборки в шуруповерте на новые изделия могут быть представлены в виде следующей последовательности действий:
- Сначала все разобранные части корпуса прибора тщательно очищаются от скопившейся за время эксплуатации пыли и грязи;
- Затем для отличающихся по габаритам новых аккумуляторных батарей нужно будет подготовить посадочное место, зафиксировав на его днище посредством универсального клея «Момент»» кусочек поролона;
Дополнительная информация. В отдельных случаях для этих целей допускается использовать герметик, с помощью которого уплотняющая прокладка крепится к внутренней стенке корпуса отсека.
- На завершающем этапе работ к оставшимся от старой схемы контактам припаиваются проводники, отходящие от плюса и минуса литиевой сборки, а сама она размещается на ложе в корпусе;
- Поверх неё укладывается плата с контроллером, со всех сторон изолированная защитной плёнкой, а затем вся эта конструкция закрывается крышкой с поролоновой прокладкой.
В заключение обзора известных способов переделки отметим, что каждый из них выбирается соответственно возможностям и предпочтениям исполнителей. Единственно, за чем следует внимательно следить при их реализации, – надёжная изоляция всех элементов отсека, исключающая КЗ в питающих цепях.
Подготовительные моменты
В первую очередь следует определить максимальный показатель величины напряжения. Для данной цели требуется рассчитать число элементов. Для трех деталей наиболее приемлемым значением является 12 Вольт, для 4-х – 16 В.
Возьмите за основу аккумулятор на шуруповерт с максимальным напряжением 14,4 В. В данном случае рекомендуется использовать 4 элемента. Таким образом не только уравняется отличие в вольтах, но и повысится показатель емкости. Получается, что шуруповертам на литиевом аккумуляторе можно будет намного дольше работать.
Что касается типа батареек, то специалисты рекомендуют отдать предпочтение 18650 серии, она является наиболее оптимальным вариантом. Далее следует разобраться с емкостью и разрядным током. При нормализированном функционировании прибора потребляемый уровень тока варьируется в пределах 5-10 Ам. Но если происходит непредвиденный резкий спуск, то значение вырастает до 25 Ам. Чтобы не навредить батарее во время такого перепада, рекомендуется подбирать элементы с повышенным значением разрядного тока, к примеру, до 30 Ам.
Батарейки 18650 серии с повышенным значением разрядного тока
Вместо четырех литий ионных банок можно применять восемь. Но для этого необходимо скрепить параллельно по 2 элемента. Далее соединительные пары требуется присоединить последовательно
Здесь важно учитывать, что не все корпуса АКБ способны вместить одновременно 8 деталей
Контролер нужно подбирать по показателю номинального напряжения, а также с учетом тока разряда. Данные значения должны соответствовать. Точнее, напряжение будет полностью совпадать как для батарейки, так и для контролера, но только рабочий ток разряда должен быть в 2 раза меньше предельного.
Еще при переделке шуруповерта на литий необходимо учитывать размеры защитной платы, поскольку она должна полностью вместиться в корпус оборудования. В обратном случае необходимо применять фантазию для увеличения корпусной части. Оставлять открытой данную деталь категорически не рекомендуется.
Процесс переделки
Первым делом нужно разобрать аккумулятор и достать из него старые банки. От них так же нужно будет отделить пластинки, которыми они спаяны, так как ими и будем спаивать новые аккумуляторы.
Так же необходимо вытащить клеммную часть.
Далее нужно эти клеммы отсоединить и подготовить два толстых силовых провода.
Теперь самая основная часть.
Необходимо купить специальную плату и три высокотоковых аккумулятора формата 18650. (ссылки на все компоненты будут в описании к видео). По стоимости выходит в пределах 1к рублей. На аккумуляторах лучше не экономить и взять хорошие.
По подключению я думаю из фото ниже все понятно. Просто припаивайте все как на фото и все будет работать отлично. Уже по такому принципу переделал не один шуруповерт и все замечательно работает.
Так же припаял два силовых провода и гнездо для подзарядки. Гнездо взял от строй платы модема. Зарядка подходит от моего второго 12в шуруповерта, который уже на литиевых аккумуляторах, но если такого нет, то там же где заказываете плату, есть и зарядки. Заряжать после переделки штатной зарядкой нельзя. Предварительно все проверяю перед упаковыванием в корпус.
Теперь нужно вытащить все внутренности из корпуса аккумулятора.
Как видно все аккумуляторы и плата просто отлично помещаются в корпусе.
Гнездо зарядки сделал в верхней части аккумулятора. Его удобно будет заряжать не снимая.
Клеммную часть и гнездо зарядки зафиксировал на термоклей. Держится все хорошо.
После сборки все работает отлично. Все что требуется от шуруповерта, все прекрасно работает. Более наглядно можно будет увидеть в видео ниже.
Плата с зарядкой справляется хорошо. Как видно из фото ниже при зарядке горит красный индикатор.
После того, как аккумуляторы зарядились, индикатор горит зеленым.
Так что вот таким нехитрым способом шуруповерту дана вторая жизнь! Надеюсь моя статья была полезна!
