Чем паять аккумуляторы шуруповерта
Как переделать шуруповерт на литий ионные аккумуляторы
Шуруповерты, как и прочий строительный инвентарь, приобретается в расчете на хорошую продолжительность срока эксплуатации. Поэтому быстрое расходование заряда или медленный процесс подзарядки становятся настоящей проблемой. Когда штатный АКБ вышел из строя или функционирует откровенно плохо, пользоваться инструментом становится невозможно. Следует приобрести аккумулятор или сделать самостоятельно. В представленной статье дана подробная инструкция, как спаять аккумуляторы для шуруповерта своими руками.
Аккумулятор шуруповерта 18В
Строение аккумулятора шуруповерта
Шуруповерт — универсальный прибор для сбора мебели, бытовых нужд, ремонта и для работы. Автономный прибор не требует соединительного кабеля с розеткой. Современные модели оснащены внушительным аккумулятором, замена которого, обойдется пользователю по стоимости почти как новый инструмент.
Конструкция акб имеет универсальный вид, а именно пластиковую оболочку, заключающую в себе ряд компонентов питания. В зависимости от особенности модели насчитывается от нескольких штук до нескольких десятков соединенных аккумуляторных банок. При этом соединение происходит последовательно, первый и последнее звено образуют замыкание, что обеспечивает подключение к ЗУ.
Уровень напряжения колеблется в пределах от 9-18 В до 18-36В на профессиональных устройствах. Данный показатель имеет прямое отношение к продолжительности работы батарейки.
Интересно. В ряде случаев в строение блока входит датчик температуры и термопрерыватель, которые защищают инструмент от последствий перегрева путем замыкания цепи.
Переделка шуруповерта 12 / 14 вольт на литиевые аккумуляторы
Спустя некоторый срок эксплуатации батарея шуруповерта устанет и ее нужно будет заменить. В этот момент пригодится инструкция как переделать шуруповерт на литий ионные аккумуляторы.
Замена аккумуляторов в шуруповерте на литиевые 18650 не требует от пользователя специфичных знаний, необходимо только лишь понимание основ ремонта, а также приобрести необходимые компоненты.
Важно! Литий-ионный блок обладает низким уровнем саморазряда, обладает большой плотностью энергии в расчете на массу и при этом радует своим ценником.
При подключении к плате аккумуляторов необходимо соблюдать четкую последовательность: 0 В затем 4,2 В, 8,4 В, 12,6 В, 16,8 В, в противном случае гаджет не будет работать. При этом важно обеспечить одинаковый уровень заряда.
Чтобы понять, как переделать шуруповерт 12 вольт на литий ионные аккумуляторы, необходимо определиться с типом пайки. Наиболее оптимальный вариант — точечная сварка, так как перегрев нежелателен. Тем не менее пайка также уместна. Во избежание лишних расходов, которые возникнут при неаккуратной работе, рекомендуется потренироваться на ненужных батареях.
Для того, чтобы посчитать, сколько аккумуляторов 18650 нужно для 12В шуруповерта, стоит прибегнуть к следующей схеме расчетов: 2-3 никель — 1 литиевый; 5-7 = 2; 8-10 =3; 11-13 = 4.
Основные моменты замены
Знание наиболее ответственных моментов поможет избежать ошибок при переделывании элементов питания:
Причины, по которым не следует проводить модернизацию
При обнаружении неисправности детали у владельца невольно возникают сомнения в необходимости и целесообразности ремонта. По этой причине справедливо предупредить о тех моментах, которые могут стать для пользователя непреодолимой трудностью:
Не исключено, что представленные доводы могут переубедить пользователя проводить переделку на литиевые аналоги.
Подготовительный этап
Спешка никогда не приведет к ожидаемому результату. Пошаговая инструкция по перемене элементов питания начинается с подготовительного этапа.
Перед началом работы необходимо определиться с числом используемых блоков в батарее, что существенно скажется на уровне итогового напряжения. Не менее важно правильно выбрать используемый литиевый компонент. Особого внимания заслуживает показатель разрядного тока и емкости. Не стоит забывать и о контроллере.
Характеристики детали сопоставляются с показателями номинального напряжения и тока разряда. Другими словами, чтобы собрать блоки питания 14В, потребуется контроллер с одинаковым уровнем напряжения.
Особенности выбора литиевых аккумуляторов
Литий-ионное поколение является наиболее современным. При выборе аккумулятора необходимо обращать внимание на следующие показатели:
Демонтаж корпуса аккумулятора
Каждый пользователь способен самостоятельно разобрать корпус, состоящий из соединенных винтами и клеем двух частей. Винты откручиваются, слой клея нарушается при помощи тонкого предмета, который пропихивается по всему периметру.
После ремонта винты устанавливаются на первоначальное место, а слой клея обновляется.
Типы соединений элементов в батареи
Важно. Литиевые аккумуляторы паять нельзя, так как от высокой температуры они приходят в негодность.
Пайка блоков питания
Существует несколько способов спаивания, наиболее распространенный — припаивание с металлической лентой, которую можно снять с банки. Места будущих контактах с двух сторон залудиваются прогретым паяльником с каплей припоя. Не доводя до сильного перегрева прикладывается лента.
Пайка проводов АКБ с модулем
Перед пайкой провода поверхность обрабатывается флюсом, концы провода зачищаются. Для соединения провода с контактной зоной блока используется классический 25 ватный паяльник. Для припоя используется легкоплавкий состав. Окончательная плавка должна занимать не более 3 секунд.
Сборка АКБ
После проверки внутреннего сопротивления каждой ячейке разрешено приступать к сборке батареи. Собранные ячейки помещаются в пакет с учетом полярности. Затем подключаются балансиры и силовые провода, пакеты соединяются между собой.
Существует 2 техники соединения батареи — пайкой и болтами. Припаять деталь, значит обеспечить надежность соединения, однако если нет уверенности в собственных навыках, лучше выбрать альтернативный вариант и выбрать элементы, предназначенные для сборки болтами.
После стяжки все элементы помещаются в заранее приготовленный бокс с отверстием для кабелей. Монтируется плата BMS и балансиров. После вывода силовых проводов, отверстия герметизируются.
Зарядка
Большинство пользователей предпочитает универсальные зарядники, однако подходящий конкретной батарее прибор будет не лишним, так как согласно отзывам не все зарядные устройства идеально соответствуют конкретным шуруповертам. Выделяют следующие виды аккумуляторов:
Перед началом зарядки важно ознакомиться с инструкцией.
Изучив информацию выше, любой мастер сможет создать АКБ для своего шуруповерта. Конечно, далеко не все хотят заниматься таким творчеством, переделывать и припаивать банки. Многие просто идут в магазин и покупают аккумулятор, идеально подходящий для оборудования Бош, Интерскол или любого другого бренда.
Перепайка и ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками
Батарея считается самой важной деталью электродрели. Неправильная эксплуатация и хранение часто приводят к поломкам, для устранения которых требуется ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками либо с помощью профессионалов. Чтобы самостоятельно починить инструмент, необходимо разбираться в принципе его работы, устройстве. АКБ состоит из нескольких элементов и разных циклов заряда, что также учитывается при разборке-сборке.
Принцип классификации
Аккумуляторные элементы бывают следующих видов: литий-ионные (Li-lon), никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металл-гидридные (Ni-MH). Мировые производители строительных материалов чаще используют никель-кадмиевые АКБ, что связано с их невысокой ценой, низким отдаваемым напряжением и числом циклов заряда (ЧЦЗ). Напряжение на батарее равняется 1,2 В. Если инструмент работает с 12 В, тогда аккумулятор состоит более чем из 12 подобных элементов.
Ni-Cd длительный период хранится в незаряженном состоянии и не боится температурных перепадов. Саморазряд зависит от частоты подключения к сети для зарядки. Специалисты считают, что это является основной причиной ремонта АКБ шуруповерта либо его полной замены. Литиевые устройства имеют хорошие показатели:
Для третьих типов АКБ характерны все минусы, которые есть у предыдущих устройств. Ni-HM быстро выходят из строя, если шуруповерт эксплуатируется в условиях низких температур.
Самостоятельная диагностика
Чтобы отремонтировать инструмент в домашних условиях, необходимо его разобрать, «прозвонить» проводку. При незначительных поломках потребуется заменить один элемент. В серьёзных случаях, когда выходит из строя несколько деталей, специалисты советуют купить новую АКБ. Сложность ремонта батареек на шуруповерте зависит от элемента, который вышел из строя. Чтобы его найти, понадобится мультиметр мощностью до 20 Вт.
АКБ заряжается, а затем нагружается лампочка. Мультиметром выбирается аккумулятор с самым низким напряжением. Чтобы провести точную диагностику, выявленные элементы можно выпаять либо оторвать всю пластину с помощью бокорезов. Отсоединённые детали проверяются амперметром на ток прямого замыкания:
Подобное явление объясняется тем, что сгоревшая деталь не позволяет всему прибору нормально заряжаться. Она создаёт дополнительное сопротивление в цепи. Чтобы устройство нормально заряжалось, требуется перепайка.
Перепрошивка батареи
Шуруповерт с никель-кадмиевой батареей можно ремонтировать путём восстановления ёмкости. Прошивка эффективна, если источник питания ещё не пересох. В противном случае рекомендуется приобрести новую батарею. Чтобы выяснить, в каком состоянии находится АКБ, используется следующий момент:
Для восстановления АКБ оказывается воздействие током и высоким напряжением. Предварительно разбирается устройство. Каждый его элемент заряжается. К ним подключается питание большой мощности. Можно воспользоваться автомобильной батареей, если она оснащена регуляторами силы тока и напряжения.
На следующем этапе выполняется настройка. Так как у всех типов АКБ заряд напряжения равняется 1,2 В, а сила тока имеет маленький номинал, тогда на каждый отдельный элемент подаётся напряжение, превышающее изначальное значение в три раза. На следующем этапе производится зарядка АКБ. Её длительность не должна превышать пяти секунд.
После процедуры замеряются произошедшие изменения с помощью мультиметра. Если конечный результат напряжения на каждом элементе равняется 1,4 В, можно собрать устройство. При неэффективной многократной зарядки никель-кадмиевая АКБ выбрасывается.
Восполнение ёмкости
Эффект «памяти» заключается в следующем: каждая последующая зарядка элемента снижает ёмкость заряда устройства. При восстановлении отдельной батареи возвращается работоспособность всего аккумулятора. Существует несколько способов проведения процедуры. Чаще используется разрядка:
Процедура выполняется до набора достаточной ёмкости заряда. Если явление отсутствует, АКБ утилизируется. Для создания эффекта используется методика шоковой зарядки: на неисправный элемент подается 12 В. «Шоковая терапия» может устранить неисправности, но методика применяется редко. Если вышел из строя Ni-Cd агрегат, рекомендуется поместить его в морозилку на 60 минут. Затем он хранится в полиэтиленовом пакете. После манипуляции устройство проверяется на возможность получения заряда. Если результат положительный, производится сборка. В противном случае АКБ утилизируется.
Сложный ремонт
Производители соединяют батареи с помощью точечной сварки, которая может отсутствовать дома. Существует мнение, что воздействие высокой температуры выводит из строя АКБ. Но такое предположение не доказано, поэтому можно соединить либо перепаять элементы устройства с помощью обычной пайки. Такая методика эффективна при восстановлении аккумулятора Li-lon типа.
Работа выполняется паяльником мощностью 40−60 Вт. Также потребуется специальный флюс для никеля либо полоска тонкой жести. Из последнего материала изготавливаются соединительные элементы. Сборка осуществляется после залуживания контактных мест АКБ и пластин. Последние детали накладываются на контакты, прижимаются паяльником. Если используется мощное паяльное устройство, тогда процесс спайки луженого слоя займёт несколько секунд.
Выполненная работа проверяется на разрыв. Таким способом нужно перепаять все подозрительные контакты. Результат зависит от навыков и опыта работы с паяльником. После процедуры рекомендуется протереть места пайки спиртом. Это необходимо для удаления остатков флюса. Батарея собирается в корпус, устанавливается на зарядку. После получения полного заряда производится разрядка с целью выравнивания элементов.
Советы специалистов
Чтобы предотвратить поломку шуруповерта, специалисты рекомендуют покупать АКБ с учётом номинала ёмкости, напряжения и размеров. Если проводится самостоятельная пайка, нужно не испортить АКБ перегревом. Для выполнения соединений лучше купить заводскую пластину либо медную аналогичных параметров. В таком случае при заряде будет поступать ток высокого напряжения, а также будет соблюдаться полярность.
Если проводится перепаковка либо перепрошивка, выравниваются потенциалы за счет зарядки емкостей в течение 10 часов. Когда устройства остывают, замеряется напряжение. При правильных действиях показатель находится в пределах 1,3−1,4 В. Затем осуществляется разрядка агрегатов.
Шуруповёртом проводится заряд-разряд до трех раз. Это выполняется за счет эксплуатации инструмента. Процедура выполняется один раз в три месяца, чтобы исключить «эффект памяти». Если прибор не работает, рекомендуется купить новую батарею. При неисправности одного элемента производится демонтаж аналога из другого аккумулятора, который уже не используется.
При выборе новой АКБ учитывается производитель шуруповерта, технические характеристики вышедшего из строя агрегата. Эксплуатация прибора показана после подготовки нового аккумулятора.
Для этого производится его полная зарядка-разрядка, изучается инструкция от производителя. При отсутствии знаний в принципе работы и устройстве рекомендуется доверить ремонтные работы профессионалам.
Переделка и ремонт аккумуляторов шуруповёрта для использования элементов 18650
Быстрая деградация батарей аккумуляторного инструмента — это настоящий бич. Почти всегда ресурс самого шуруповёрта превышает срок службы Ni-Cd элементов и приходится либо покупать запасные батареи, либо прощаться с инструментом. Сегодня мы расскажем об основном способе продления жизни АКБ.
Батарейка стандарта 18650 — почему она
Ремонт батарей для электроинструмента обычно подразумевает восстановление электролита никель-кадмиевых «банок» или их полную замену. Мысль о смене одного типа энергоэлементов на более совершенный вполне здравая. Так устраняется широкий ряд проблем аккумуляторного инструмента, включающий большой вес, малую ёмкость, эффект памяти и низкую способность держать заряд на холоде.
Однако почему это должны быть именно аккумуляторы формата 18650, а не какие-то другие? Ответ прост: это самый распространённый тип батарей, за исключением разве что аккумуляторов для мобильных телефонов или прочих гаджетов. Последние вполне можно использовать, но большая их часть несёт на борту встроенный контроллер заряда, а это лишняя трата денег.
Кроме того, аккумуляторы должны быть высокотоковыми, то есть способными поддерживать нагрузку в 70–100 Вт. Оптимально подойдут батарейки для электронных сигарет производства Samsung или LG.
Покупать батарейки можно на Aliexpress или других китайских интернет-магазинах, там они стоят достаточно дёшево (по 200–250 рублей за штуку, оптом дешевле). Параллельно нужно приобрести ряд дополнительных примочек, это обусловлено спецификой работы с литиевыми батареями. Ну а что это за примочки и в чём смысл их использования — расскажем по ходу описания переделки.
Разборка корпуса
Первым делом нужно разобрать корпус аккумулятора на две половинки. Проще всего это делается, если батарейный блок стянут 4–5 шурупами: просто раскручиваем их и вытягиваем верхнюю часть.
Если же корпус аккумулятора склеен (Makita, AEG), то мороки ощутимо прибавится. Укладываем аккумулятор на бок и тщательно обстукиваем клеевой шов резиновой киянкой. Удары точные, не сильные, частые. Равномерно отбиваем соединение по периметру и через каждые 50–100 ударов пробуем растянуть половинки. За 10–15 минут такой «экзекуции» сдаются даже самые упрямые корпуса.
Далее выбрасываем ненужные части содержимого. Контактную колодку нужно аккуратненько оторвать от двух верхних банок, чтобы на ней остались два никелевых язычка. Забегая вперед скажем, что обычно при переделке новую упаковку батареек сваривают между собой контактной сваркой на манер заводских. Это классное решение, но не каждый захочет и сдюжит собирать сварочную установку. Поэтому оставляйте длину полосок такой, чтобы к ней можно было закрепить провода двумя небольшими болтиками, а остальные элементы будут соединяться пайкой.
В любой удобной части корпуса нужно также проделать отверстие под балансировочный разъём JST-XH. С наружной стороны шилом размечаем прямоугольник высотой 6 мм и шириной 15 мм для напряжения аккумулятора 12 В или 20 мм для напряжения 18 В. Разъём вставляйте в проделанное отверстие и укрепите термоклеем или эпоксидкой.
Как разместить элементы
В отличие от Ni-Cd или Ni-MH элементов, литиевые аккумуляторы имеют более высокую ёмкость и напряжение, поэтому их в состав батареи войдёт меньшее количество. Размеры элемента 18650 таковы: 65 мм высота и 18 мм диаметр. Изначально проверьте, сколько их поместится в пустой корпус, и определите схему размещения, при необходимости срежьте мешающие рёбра жёсткости.
Если аккумуляторный блок имеет выступающую верхнюю часть, в неё поместится пара элементов. Ещё один удобно положить на бок прямо под двумя вертикальными. В оставшееся пространство можно уложить ещё от 5 до 7 батареек. Если батарея имеет слайд-разъём для зарядки, укладывайте элементы поперёк корпуса в две стопки.
Напряжение Li-ion аккумулятора равно 3,7 В, но под нагрузкой происходит просадка около 10–12%. Это значит, что для 12 В шуруповёрта понадобится минимум 4 аккумулятора, а для 18 В — не менее 5 шт., хотя лучше использовать 6, ведь много — не мало. Не переживайте, что двигатель «испугается» высокого напряжения и прикажет долго жить. При просадке под нагрузкой превышение напряжения будет минимальным и вполне в эксплуатационных пределах. С количеством аккумуляторов нужно определиться до того, как вы врежете в корпус балансировочный разъём, ибо контактов в нём должно быть на один больше, чем элементов в последовательном соединении.
Теперь о ёмкости. Она для литиевых элементов колеблется от 2,5 до 3 А/ч, что само по себе неплохо. Чтобы увеличить ёмкость вдвое, понадобится удвоить число аккумуляторов, но это однозначно того стоит. Единственное, что сможет вас остановить в этой затее — размеры батарейного блока. В любом случае помните, что число элементов должно быть строго кратным 4, 5 или 6, в зависимости от напряжения.
Когда вы сложите аккумуляторы в нужном порядке, скрепите их между собой изолентой и добейтесь полной неподвижности элементов внутри корпуса, заполнив оставшееся пространство кусочками пенополистирола или полиуретановой пены. Под провода место оставлять не нужно, в крайнем случае при окончательной сборке потребуется выполнить пару дополнительных подрезов.
Схема соединения аккумуляторов
Чтобы получить заветные 12 или 18 В, элементы нужно соединять последовательно. Всё, никаких хитростей, только соблюдайте полярность. Минус каждой батареи соединяется с плюсом следующей, крайние два провода подключаются к контактной колодке.
Если удваиваете ёмкость, последовательно соединяются не отдельные батарейки, а сборки из 2-х элементов. В каждой сборке положительный контакт соединён с положительным соседа, аналогично дело обстоит с отрицательными.
Чтобы в итоге перемычки между аккумуляторами не сплелись в невнятную паутину, продумайте схему соединения заранее. Удобнее всего спаивать батареи, когда они уже смотаны в тугую пачку, длину перемычек выбирайте минимальную.
Для пайки контакты каждого аккумулятора следует хорошо залудить. Сперва зачистите их надфилем или мелкой шкуркой, сняв верхний никелевый слой. Как флюс используйте ортофосфорную кислоту, припой самый обычный — ПОС-61 с канифолью. Паяльник должен быть мощным, 60 ВТ, не менее. Перегревать литиевые аккумуляторы нельзя категорически, время контакта с жалом — не более 2 сек. Поэтому сперва лудим, даём остыть, затем паяем.
При пайке первой разогревается залуженная жила перемычки, затем она подносится к контакту батарейки, пока на нём не расплавится припой. Во время остывания можно придавливать место спайки деревянной щепкой. И не жалейте олова — соединение должно быть очень надёжным. Также не забудьте смыть остатки флюса, иначе через полгода-год эксплуатации все усилия пойдут прахом. Особенно внимательно промывайте плюсовый контакт замысловатой формы, для смывки можно использовать медицинский спирт или ацетон.
Если вы попытаетесь подпаять крайние провода аккумуляторной батареи к никелевым контактам колодки, вы, скорее всего, её безнадёжно испортите, перегрев пластик. Гораздо лучше просверлить по два отверстия диаметром 3–4 мм и притянуть жилы к пластинкам парой небольших винтов. Здесь удобно использовать планочки с двойными отверстиями, которые массово выковыривались из старых советских вилок.
Вместе с крайними жилами связки аккумуляторов прикрутите ещё пару балансировочных проводов. Получившийся в итоге балансировочный шлейф нужно припаивать в определённом порядке. Из даташита на разъём определите его контакт, пронумерованный единицей, и припаяйте к нему провод от положительной клеммы. Далее следуйте по цепочке аккумуляторов и припаивайте провода последовательно, один за другим, завершая соединением последнего контакта с общей минусовой жилой.
Чем и как заряжать
Особенность зарядки связки из Li-ion аккумуляторов в том, что заряжать их нужно строго равномерно. Иначе один из элементов теряет в глубине зарядки и по причине малого напряжения начинает просаживать остальные, разряжаясь ещё сильнее. В литиевых шуруповёртных аккумуляторах, как и в батареях ноутбука, предусмотрены специальные контроллеры заряда.
Поэтому самым важным и затратным вашим приобретением станет универсальное зарядное устройство. Лучше всего, если это будет что-то из линейки SkyRC — эти приборы уже неоднократно доказали, что стоят потраченных денег. Можно взять китайскую подделку на 300–600 рублей дешевле, но обязательно с функцией зарядки Li-ion батарей с несколькими элементами. Не сокрушайтесь насчёт высокой стоимости: такая штука должна быть в арсенале каждого самоделкина, она поможет восстановить и правильно заряжать старые убитые аккумуляторы, в том числе и кислотно-свинцовые, и недавно изъятые из аккумуляторного блока Ni-Cd банки.
