Оживляем шуруповерт. Все для переделки шуруповерта на 18650 литий-ионные аккумуляторы
Аккумулятор шуруповерта рано или поздно «устанет» и его необходимо будет менять. Купить новый аккумулятор оправданно в ситуации когда инструмент стоит копейки. Но если у вас что-то более-менее приличное, или аккумулятор старый на Ni-CD, то однозначно имеет смысл поменять севшие 18650 аккумуляторы на новые или полностью перевести шуруповертс никеля на литиевые.
Безусловно, как и в любом деле, тут есть свои нюансы, но если ваши руки хотя бы минимально прямые, то самостоятельно переделать шуруповерт на литий совсем несложно. Нужно лишь знать что купить для переделки и понимать базовые нюансы процесса. А уж купить на алиэкспресс все для перевода шуруповерт на литий — элементарно.
Почему 18650 Li-ion? Преимущества литиевых аккумуляторов очевидны:
Кстати, если вы любите читать, то есть вариант отлично сэкономить! Книжный сервис ЛИТРЕС, крупнейший в России и странах СНГ дает четвертую книгу в подарок при покупке трех. Лично я именно там и покупаю книги уже порядка 5 лет. Ценник и без того доступный, а с таким бонусом выходит совсем небольшим. Есть удобное приложение для чтения и прослушивания книг. По ссылке выше — одна из моих подборок, в которой есть жирный обновляемый промокод.
Переделка аккумулятора шуруповерта. Что нужно знать:
1) Для шуруповерта нужны высокотоковые 18650 аккумуляторы (идеально — Sony/Murata VTC5, VTC5A, VTC6. Допустимо — Samsung 25R), либо менее высокотоковые аккумуляторы, соединенные в параллель (если позволяет место).
2) Категорически нельзя использовать старые ноутбучные аккумуляторы и просто разные аккумуляторы. Все 18650 аккумуляторы в сборке должны иметь минимальный разбег емкости и прочих характеристик. Безусловно, купить высокотоковый 18650 аккумулятор на алиэкспресс — самое простое решение. Только заранее учитывайте что название модели не будет иметь никакого отношения к ячейке внутри. 4 аккумулятора, купленные одним лотом у одного продавца могут существенно отличаться по емкости и внутреннему сопротивлению. Хотя ниже по ссылке будет неплохой вариант для тех, кто не хочет паять.
Я делал статью о том как выбрать 18650 литий-ионный аккумулятор, если интересно — читаем ее тут
3) Подключение аккумуляторов к BMS плате производится строго последовательно: вначале 0 В затем 4,2 В, 8,4 В, 12,6 В, 16,8 В. При нарушении BMS работать не будет!
4) 18650 аккумуляторы в сборке должны быть заряжены одинаково. Лучше всего зарядить каждый аккумулятор отдельно и затем собрать в сборку.
5) Как посчитать сколько нужно 18650 литиевых аккумуляторов вместо никелевых? В целом, расчет такой:
2-3 NiCd = 1 литиевый, 5-6-7 NiCd = 2 литиевых, 8-9-10 NiCd = 3 литиевых, 11-12-13 NiCd = 4 литиевых
6) Литиевые аккумуляторы очень боятся перегрева. Идеальный вариант — точечная сварка. Пайка тоже вполне работает. Как паять 18650? Самое главное — вам нужно максимально большое жало. Свести время контакта жала и 18650 аккумулятора к минимуму и не перегреть последний. В остальном процесс не отличается от любой другой пайке. Лучше всего набить руку на тех старых аккумуляторах, которые вы будете заменять.
BMS-плата
BMS (Battery Management System) – система управления батареей. BMS-плата исключительно важна при переделке шуруповерта на литий. Зачем она нужна и как она работает? Она контролирует заряд и разряд, предотвращая переразряд и перезаряд аккумулятора шуруповерта, в нее встроен «балансир», который заряжает отдельно каждый Li-Ion аккумулятор в сборке. Последнее крайне важно! Бывают BMS без балансира! 3S — 12v, 4s — 14v, 5s — 18v Чтобы выбрать BMS плату, надо учитывать что минимальный ток должен быть 30А, иначе она будет уходить в защиту.
Вариант BMS-платы по ссылке на 2-3 доллара дороже каких-то базовых версий, но вы получаете 100А вместо 30А или 40А. На мой взгляд, по функционалу это лучшая БМС-плата с алиэкспресс и заслуживает этой символической переплаты.
Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками
Содержание
1. В каких случаях ремонтируют аккумулятор
Почему аккумулятор плохо держит заряд? Как работать, если после зарядки шуруповерт работает не больше 10 минут? Такие вопросы возникают у пользователей, чей аккумуляторный инструмент эксплуатируется не один год. Есть несколько путей решения этой проблемы. Можно, например, обратиться в сервисный центр. Там, скорее всего, вам предложат купить новый аккумулятор, так как официально ремонтом вышедших из строя элементов специалисты не занимаются. А что если таких моделей уже не производят и подобрать подходящий аналог не удастся? Неужели так и придется расстаться с любимым инструментом и купить новый, с новым аккумулятором и зарядным устройством? С нынешними ценами не каждый может себе это позволить. Поэтому многие умельцы берутся за ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками. Кстати, не все из них гонятся за экономией. Для кого-то это повод для творчества – возможность вдохнуть новую жизнь в старый инструмент. Ведь хуже уже не сделаешь, а попытаться стоит!
При подготовке этой статьи мы изучили много примеров ремонта аккумулятора шуруповерта своими руками. Одни пользователи восстанавливают только ячейки, другие создают полностью новый элемент питания на базе дешевых китайских батарей. Однако не всегда такие подходы хороши. К примеру, ячейки литиево-ионных аккумуляторов восстановить нельзя. При восстановлении никель-кадмиевых иногда требуется прошивка ячеек, а значит, и специальное устройство. Универсальным способом считается ремонт аккумулятора с заменой отдельных ячеек. Об этом и расскажет наша статья.
2. Что вам понадобится
3. Описание процесса
Разбираем корпус аккумулятора
Корпус любого аккумулятора разборный. Состоит из двух частей, которые соединены мелкими винтами или клеем. В первом случае все просто: нужно лишь открутить винты и разделить части. Если же корпус проклеен, придется потрудиться, чтобы аккуратно добраться до ячеек, не повредив их. Сначала нужно просунуть лезвие ножа в любую точку на стыке частей, затем вставить туда что-то острое, например, саморез. Таким образом, удастся расклинить отдельный участок. Потом надо аккуратно пройтись лезвием по всему периметру, отделяя склеенные части. Корпус разобран. После ремонта его снова надо будет склеивать.
Определяем неисправность
Когда вы доберетесь до ячеек аккумулятора, то увидите, что они представляют собой банки, соединенные последовательно. Значит, один неисправный элемент может стать причиной плохой работы шуруповерта. Важный этап в ремонте аккумулятора шуруповерта своими руками – найти это слабое звено.
Проверку нужно проводить на полностью заряженном аккумуляторе. Следует извлечь из корпуса все ячейки и для удобства выложить их на столе так, чтобы был обеспечен свободный доступ к соединительным контактам. Контактными щупами мультиметра измерьте напряжение на каждой банке, показания обязательно зафиксируйте. Для удобства можете начертить схему на листе бумаги и записывать там снятые показатели. Можно отмечать их непосредственно на ячейках.
Полезная информация: для никель-кадмиевых элементов питания напряжение каждой ячейки должно быть в пределах 1,2 – 1,4 В, для литиево-ионных – в пределах 3,6 – 3,8 В.
После замера напряжения аккумулятор собирают и работают шуруповертом до потери мощности. Затем вновь разбирают и делают повторные измерения, которые снова записывают. На ячейках, которые при первом измерении имели самые низкие значения напряжения, наблюдаются самые большие потери. Стоит отметить, что существенной разницей в напряжении банок считается 0,5 – 0,7 В. Такие элементы и следует заменить.
На заметку! При ремонте аккумулятора шуруповерта своими руками замена ячеек считается более эффективной, чем их восстановление. Дело в том, что восстановленные банки прослужат недолго, и вскоре их все равно придется заменять. Так что лучше не делать двойную работу, а сразу произвести замену.
Заменяем поврежденные ячейки
При предстоящем самостоятельном ремонте аккумулятора шуруповерта у многих пользователей встает вопрос, где же взять новые банки. Можно найти старый аккумулятор, например, у знакомых или посетителей тематических форумов. Использовать его в качестве донора и отобрать из него рабочие ячейки. Можно купить элементы отдельно. Их продают в магазинах радио- и электротоваров или на сайтах частных объявлений. Некоторые умельцы заказывают элементы питания с китайских сайтов. Цена одной банки составляет от 100 до 200 рублей. Согласитесь, это не такие уж большие деньги в сравнении с покупкой нового аккумулятора.
Совет: при выборе обратите внимание на то, что новые ячейки по габаритам и показателям тока должны быть аналогичны элементам, которые вы заменяете.
Процесс замены поврежденных ячеек довольно прост. Он не вызовет трудностей у тех, кто имел дело с пайкой. Сначала следует аккуратно отрезать соединительную пластину и удалить неисправную банку. Старайтесь сохранить эту пластину для присоединения нового элемента. Устанавливая новую банку, соблюдайте правильное расположение плюса и минуса. При последовательном соединении располагайте ячейку так, чтобы минус предыдущей шел на плюс новой. Для надежности удержания банок можно скрепить их по периметру изолентой.
Внимание! При пайке старайтесь не перегревать детали и работать быстро. Это правило важно соблюдать, чтобы избежать перегрева аккумулятора. Иначе есть риск его испортить.
Заряжаем и разряжаем отремонтированный аккумулятор
После ремонта аккумулятора шуруповерта потенциалы на ячейках будут разные, поэтому их необходимо выровнять. Ставим собранный элемент питания на длительную зарядку, например на ночь. Затем оставляем его на сутки отлежаться, чтобы он остыл. После этого проверяем напряжение на всех элементах. Если все процессы выполнены правильно, то показатели на каждой банке будут одинаковые, например 1,2 – 1,3 В.
Следующим этапом будет полная разрядка элемента питания. Работайте шуруповертом, пока не пропадет заряд. После этого полностью зарядите элемент. Повторите цикл заряда/разряда еще 2 раза. Это поможет продлить срок службы возвращенного к жизни аккумулятора.
В заключение скажем, что не стоит воспринимать эту статью как точное руководство в ремонте аккумулятора шуруповерта своими руками. Она всего лишь один из способов вернуть к жизни элемент питания. Если тема вас заинтересовала, изучите ее на инструментальных форумах, пообщайтесь с умельцами, которые делятся опытом, задайте им вопросы. Попробуйте повторить их опыт – наверняка у вас получится не хуже.
4. Полезные материалы
Чтобы аккумулятор служил долго и инструмент эффективно справлялся со своей задачей, важна правильная эксплуатации. Помогут советы из этих статей.
Приводим ресурсы, на которые мы ориентировались при составлении статьи. В этих публикациях пользователи делятся своим опытом ремонта элементов питания для шуруповерта.
Ремонт аккумулятора шуруповерта с заменой элементов питания своими руками
Привет! Сегодня проведем ремонт аккумулятора шуруповерта. А Вы знаете, что история создания шуруповерта уходит корнями в глубокое средневековье – аж в 15 веке, когда рыцари перед боем облачались в доспехи, а оруженосцы помогали им скручивать части доспехов угадайте чем? Отверткой!
Так продолжалось долго, пока в 1907 году канадский изобретатель Петр Робертсон не запатентовал винт «Робертсон» со стандартным квадратным отверстием, в которое вставлялось жало отвертки. С этого времени винты стали выпускать в промышленных масштабах и применять в домашнем хозяйстве. Позже, в 1934 году изобретатель Генри Филлипс доработал шляпку винта и появился винт с крестовой насечкой, в которую вставлялась соответствующая отвертка. К тому времени уже изобрели двигатель и идея создания «вращателя винтов и шурупов» витала в воздухе. Однако были большие проблемы с батареями — их весом и габаритами. Решить проблему удалось только в 1980-х годах, когда появились первые никель кадмиевые Ni-Cd и литий-ионные Li-Ion аккумуляторные элементы питания.
Производство бытовых и профессиональных аккумуляторных дрелей и шуруповертов первыми освоили США и Япония. Все это произошло благодаря появлению новых энергоемких аккумуляторов электричества. Как раз их и будем менять в срочном порядке внутри попавшей мне в руки аккумуляторной дрели-шуруповерта Интерскол ДА-10/10.8 ЭР. Неисправность была такая – при нажатии кнопки двигатель просто не крутился, но светодиод загорался, правда светил слабо.
Разборка аккумулятора шуруповерта
Начнем ремонтировать аккумулятор шуруповерта. Извлекаем аккумуляторную батарею из ручки шуруповерта и откручиваем три самореза, которые расположены под наклейкой снизу.
После выкручивания саморезов, аккуратно отодвигаем зацепы защелок, как на фото. И снимаем нижнюю часть пластмассового корпуса аккумулятора.
Ниже на фото представлены внутренности аккумулятора шуруповерта во всей красе с банками в количестве трех штук, которые произведены аж в 2011 году. Пять лет продержались эти батарейки при активной эксплуатации на стройке. Так что результат очень достойный. Обычно дохнут раньше, наверное в морозы их не эксплуатировали.
Чтобы заменить банки аккумулятора нужно еще больше разобрать его. Советую запомнить расположение контактов плюса, минуса и зарядки, чтобы не перепутать провода при обратной сборке.
Продолжаем разбирать аккумулятор шуруповерта Интерскол
Это можно сделать несколькими способами – можно отпаять провода, которые идут к плате.
Также можно просто снять контакты с верхней крышки элементов питания. На фото показано, какую форму имеют изогнутые контакты, так что Вы легко снимите их сами.
Под пластиковой крышкой видим, каким образом соединены элементы питания между собой. Их приварили точечной сваркой. Такое решение применяется практически в любых аккумуляторах другого инструмента. Это надежное и щадящее соединение аккумуляторов. При этом губительный нагрев самих литиевых элементов питания минимален.
Аккуратно отдираем или откусываем кусачками металлическую ленту, чтобы отсоединить банки друг от друга. Со стороны платы их тоже соединили между собой лентой и посадили на клей на картонную прокладку. Это сделано, чтобы ничего не замкнуть на плате. Нужно не забыть ее вернуть на место при обратной сборке аккумулятора.
Новые литий-ионные элементы питания в виду отсутствия аппарата для точечной сварки будем паять хорошо прогретым мощным паяльником очень быстро. Мы же помним, что нагрев литий-ионных аккумуляторов уменьшает их срок эксплуатации и вообще взрывоопасен.
Особое внимание обращайте на состояние проводов внутри аккумулятора. Они могут быть надломленные или потертые. Их нужно качественно изолировать или заменить на свежие. Так как я проводил ремонт аккумулятора шуруповерта на выезде в полевых условиях, то пришлось применить гениальное изобретение инженерного ума. Достал изоленту синюю радиотехническую.
При разборке аккумулятора шуруповерта Интерскол ДА-10/10.8 ЭР я был приятно удивлен – в бюджетный шуруповерт поставили термодатчик для контроля температуры элементов питания. Получается, что при перегреве литиевых банок – схема защиты отключает питание, пока температура не восстановится до нормальной. Правда у хозяина ни разу не получалось его загнать в такой режим. Этот термодатчик аккуратно отдираем, чтобы не сломать – потом разместим его в том же месте на новых банках.
Спаивать элементы питания
Сложнее всего паяются минусовые выводы, но с хорошим флюсом дело идет очень быстро. Правда флюс потом лучше все-таки отмыть для чистоты внутренностей аккумуляторной батареи.
Теперь самое главное. Какие элементы питания использовались когда делал ремонт аккумулятора шуруповерта Интерскол ДА-10/10.8 ЭР спросите Вы? Что ж скрывать не буду. Это были самые китайские из дешевых банок, которые хозяин прибора честно купил в магазине. Элементы питания типоразмера 18650 фирмы Bailong с фиктивной емкостью 8800 мАч. Это конечно смех и дай Бог, чтобы в них было 2200 мАч. Судя по тому, как долго работал шуруповерт после ремонта на полной зарядке. Я бы эту цифру уменьшил еще в два раза. Но тем не менее – шуруповерт экстренно починили и он радует хозяина.
При сборке не забываем вернуть на место картонную прокладку между банками и платой. Это чтобы свежая пайка не замкнула ничего на плате.
С уважением, Мастер Пайки. Удачных ремонтов!
Устройство, конструкция и ремонт Ni─Cd аккумуляторов для шуруповёрта
Сегодня в продаже можно встретить много моделей шуруповёртов как от известных мировых брендов, так и от неизвестных никому компаний. Есть простенькие модели, а также функциональные с богатым оснащением. Объединяет их одно – все они имеют аккумуляторы для работы в автономном режиме. И зачастую стоимость этих аккумуляторов составляет больше половины цены самого шуруповёрта. Чаще всего в качестве элементов таких батарей используются никель-металлогидридные или никель-кадмиевые аккумуляторы. В некоторых случаях их можно восстановить и отремонтировать аккумулятор шуруповёрта. В настоящем материале мы разберём, как это делается.
Конструкция и разновидности аккумуляторов для шуруповёртов
Практически все производители во всех странах мира выпускают одинаковые по конструкции и принципу действия аккумуляторы для шуруповёртов. Многие производители выпускают аккумуляторы сразу для нескольких производителей шуруповёртов. Аккумуляторная батарея выполняется съёмным и выглядит следующим образом.
Аккумулятор от шуруповёрта Bosch PSR 14,4 В
Разобрать аккумулятор несложно. Крышка держится на четырёх винтах. Отворачиваем их, разбираем корпус и внутри видим гирлянду из последовательно соединённых батареек.
В нашем случае это аккумулятор для шуруповёрта Bosch PSR 14,4 В. В нём изначально один саморез закрыт пластиком. В случае вскрытия теряется гарантия.
Аккумулятор в сборе
Чаще всего используются Ni─Cd аккумуляторы для шуруповёрта, но есть и другие разновидности. Ниже представлены типы элементов, используемых в аккумуляторах для шуруповёртов:
Разновидности элементов для аккумулятора шуруповёрта
Никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповёртов являются наиболее распространёнными на сегодняшний день. Они имеют доступную цену, сохраняют работоспособность при отрицательных температурах, могут храниться в разряженном состоянии, не теряя свои характеристики.
Никель─металлогидридные аккумуляторы распространены меньше, чем никель кадмиевые аккумуляторы для шуруповёртов. К их преимуществам стоит отнести отсутствие токсичных компонентов, экологически чистое производство, незначительный «эффект памяти» и меньший саморазряд, чем у никель-кадмиевых батарей. Кроме того, если сравнивать с Ni─Cd аккумуляторными батареями, никель─металлогидридные имеют большую ёмкость и выдерживают большее число циклов заряд-разряд. Дополнительно советуем прочитать о том, как заряжать Ni─MH аккумуляторы.
К недостаткам следует отнести высокую стоимость, чувствительность к отрицательным температурам. Кроме того, Ni─MH батареи при хранении в разряженном состоянии утрачивают часть своих характеристик.
Li─Ion
Литий─ионные аккумуляторы в шуруповёртах встречаются реже. Среди плюсов стоит отметить отсутствие «эффекта памяти» и саморазряда. Ёмкость литий─ионных аккумуляторов выше и в разы больше число циклов заряд-разряд, чем у оксидно─никелевых. К тому же у элемента большее номинальное напряжение. Поэтому требуется меньшее число элементов, а значит, такие аккумуляторы имеют меньший вес и размеры.
Среди недостатков следует отметить большую стоимость. Если сравнивать с Ni─Cd аккумуляторами для шуруповёрта, то цена Li─Ion практически в три раза больше. Стоит отметить, что за 2─3 года интенсивного использования Li─Ion аккумулятор существенно теряет ёмкость из-за разложения лития.
Вернуться к содержанию
Конструкция аккумулятора для шуруповёрта
Ничего сложного в конструкции аккумулятора нет. Его разбор был показан выше. Стоит только добавить информацию о контактах на корпусе. У аккумулятора для шуруповёрта их четыре (рассматривается модель Bosch PSR 14,4 В).
Контакты аккумулятора шуруповёрта
Неисправности аккумуляторов для шуруповёртов
Как правило, при неисправности Ni─Cd аккумулятора для шуруповёрта выходит из строя один или несколько элементов аккумуляторной батареи. Поэтому первоочередная задача при ремонте аккумулятора шуруповёрта – это определение вышедших из строя элементов.
При диагностике элементов потребуется мультиметр для замера напряжения. На Ni─Cd и Ni─MH аккумуляторах напряжение находится в пределах 1,2─1,4 вольта, а Li─Ion – 3,6─3,8 вольта.
Общее напряжение последовательной сборки
Напряжение одного элемента
Разрядка аккумулятора шуруповёрта лампочкой
Восстановление и ремонт Ni─MH, Ni─Cd аккумуляторов
Что касается литиевых аккумуляторов, то их восстановление невозможно. В процессе эксплуатации в них разлагается литий и через 2─3 года восстанавливать будет уже нечего. В этом случае нужно просто заменить вышедшие из строя элементы.
А вот над Ni─MH и Ni─Cd аккумуляторами ещё можно поработать. Если кратко, то методика восстановления этого типа аккумуляторных батарей сводится к пропусканию через них тока короткими импульсами. Ток должен быть в десятки раз выше ёмкости Ni─Cd элемента. При этом разрушаются дендриты и аккумулятор как бы «перезапускается». Далее проводится его тренировка в виде нескольких циклов заряд-разряд.
Однако вышеописанный метод часто не помогает, и через некоторое время батареи снова отказываются работать. Проблема заключается в том, что в процессе работы в Ni─Cd аккумуляторах уменьшается объем электролита. Поэтому используется метод доливкой дистиллированной воды внутрь элемента. Подробнее читайте в отдельной статье «Ni─Cd аккумуляторы восстановление и ремонт».
Вернуться к содержанию
Замена Ni─MH, Li─Ion, Ni─Cd элементов в аккумуляторе шуруповёрта
После того, как вы восстановили элементы, их следует впаять обратно. Если вы решили не восстанавливать, а заменить элементы батареи, то их можно поискать в соответствующих интернет-магазинах. Цена на никель─кадмиевые аккумуляторы номиналом 1,2 В, 2000 мА-ч лежит в пределах 200 рублей. В любом случае в сборке их нужно будет заменить, а значит, придется паять.
Сначала вы откусываете или отпаиваете элемент от соединительной пластины. Затем проводите восстановление или просто заменяете. Далее припаиваете рабочий элемент к пластине для объединения в гирлянду. Советуем пайку осуществлять быстро, чтобы внутренности батарейки не повредились от нагрева корпуса.
В идеале нужно сохранить все соединительные пластины и паять элементы к ним. Если это не получается, то замените их на медные пластины соответствующего сечения. Это важно, поскольку если сечение не будет соответствовать штатному, при зарядке эти места будут греться. В результате может срабатывать термистор. Само собой, что паять элементы нужно с соблюдением полярности.
После сборки всей батареи нужно поставить её на зарядку, после которой нужно измерить напряжение всех банок. После зарядки оно должно быть примерно одинаковым у всех элементов (около 1,3 вольта). Потом проводите разряд батареи. Можно это делать с помощью включения шуруповёрта, а можно лампочкой, как было показано выше. Желательно такую процедуру проводить один раз в три месяца. Это, так называемое, стирание памяти Ni─Cd аккумуляторов. О том, как правильно заряжать Ni-Cd аккумуляторы, подробно рассказано по указанной ссылке.
Вернуться к содержанию
