Как переделать никель кадмиевый аккумулятор на литий ионный: Простой способ перевести шуруповерт с никель-кадмиевых на литий-ионные аккумуляторы

Все для переделки шуруповерта на литий с АлиЭкспресс

Все для переделки шуруповерта с NiCd на Li-Ion с AliExpress. В топике краткое руководство и ссылки на все необходимые компоненты.

1) Плата BMS защиты

Нужна для защиты аккумуляторов от переразряда, перезаряда, чрезмерно высокого тока и короткого замыкания (КЗ).

Определяемся с выбором. Если шурик на 12V, покупаем 3S BMS, если на 14V, то 4S BMS. Вообще рекомендую сразу же переделывать на 4S, т.к. и мощность вырастет и будет более полно использоваться батарея. Плата BMS в таком случае обязательна, иначе убьете батарею за пару месяцев! Оптимальный ток защиты по току 30-40А.

Плата 3S BMS:

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Более тысячи заказов, отслеживается.

Плата 4S BMS:

Ссылка на товар (на 30А) — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар (на 40А) — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар (на 40А) — ЗДЕСЬ

2) Высокотоковые аккумуляторы

Необходимы хорошие банки с токоотдачей не мене 15А. Идеально подходят по соотношению цена/качество LG HE4 2500mah (желтые «бананы»), Samsung 25R 2500mah, Samsung 30Q 3000mah и LG HG4 3000mah («шоколадки»). Для шурика пойдут и перепаковки под брендом Liitokala, Varikore и прочие.

LG HG4 3000mah — ЗДЕСЬ

LG HG4 3000mah с приваренными контактами — ЗДЕСЬ

Еще один вариант с приваренными контактами — ЗДЕСЬ

Samsung 25R — ЗДЕСЬ

Samsung 30Q — ЗДЕСЬ

Более нескольких тысяч заказов везде, нормальное качество.

3) Никелевая лента для сварки/пайки

Необходима для соединения аккумуляторов в батарею. Можно использовать и обычный многожильный провод большого сечения, но лента предпочтительнее. Если будете паять, то берите перфорированную ленту!

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

4) Точечная сварка «на коленке»

Представляет собой два ионистора (суперконденсатора), соединенные параллельно. Заряд высокий, позволяет сваривать намертво. Покупать не менее двух, иначе заряда не хватит для нормальной сварки.

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

5) Стабилизатор питания

Можно попробовать заряжать от стандартного зарядного устройства, но с большой долей вероятности балансировка работать не будет. Данная плата позволяет заряжать фиксированным током до 5А (лучше не превышать 2А), подключается после выводов стандартной зарядки.

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

6) Минивольтметр 0,28 дюймов

Предназначен для контроля заряда. Просто и удобно. Монтируется в батарею.

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

7) Держатели (холдеры) для 18650 банок

Больше дополнительный аксессуар. Предназначен для защиты банок от КЗ при падениях собранной батареи. Можно просто обмотать банки изолентой, но это менее надежно.

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

8) Запасной электродвигатель для шурика

На всякий пожарный. Пригодится просто для запаса. Стоит копейки, около 6 баксов. Есть с шестерней и без нее.

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

9) Качественный припой Kaina

Паять все равно придется, поэтому используйте лучший припой всех времен и народов (без шуток). Сам был удивлен, когда попробовал. С флюсом внутри!

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

10) Отдельный балансир

На случай, если кто купил плату БМС без оной. Выравнивает заряд на всех банках.

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

11) Многоштырьковый разъем для отдельной зарядки

На случай, если не устраивает встроенный медленный балансир и планируется зарядка от модельной, типа Аймакс, Айчарджер и прочие. рекомендую вывести и раз в пару месяцев балансировать на такой зарядке. Дополнительно купите заглушку за 50 центов, чтобы грязь туда не попадала! Разъем практически не выступает за пределы корпуса.

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Пока на этом заканчиваю. Если тема будет интересна, в следующем топике расскажу как все это соединить воедино, плюс пару лайфхаков использования, 😉

Еще интересное:

Подборка автотоваров ЗДЕСЬ

Предыдущая автоподборка ЗДЕСЬ

Еще одна автоподборка ЗДЕСЬ

Предыдущаяподборка автотоваров ЗДЕСЬ

Предыдущие подборки ЗДЕСЬ, ЗДЕСЬи ЗДЕСЬ

Еще одна интересная подборка ЗДЕСЬ и ЗДЕСЬ

Либо смотрите в моем профиле ЗДЕСЬ

Первая часть насадок для электроинструмента ЗДЕСЬ

Вторая часть насадок для электроинструмента ЗДЕСЬ

Третья часть насадок для электроинструмента ЗДЕСЬ

Больше интересных товаров по выгодным ценам смотрите в группе GOODSFM

Замена элементов в аккумуляторной батарее шуруповерта. Ремонт аккумулятора шуруповерта.

Замена старого Ni-Cd аккумулятора шуруповерта на Li-Ion ячейки

Шуруповерт давно стал обыденным инструментом практически в каждом доме. Для любительского использования в хозяйстве обычно выбирают недорогой шуруповерт из ближайшего супермаркета или сетевого строительного магазина. Такие инструменты оснащаются Ni-Cd аккумуляторами. Несмотря на то, что щелочные никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd) можно считать морально устаревшими, их применяют для удешевления инструмента. Если при профессиональном использовании такие аккумуляторы выдают обещанный ресурс, то использование в режиме «5 саморезов в месяц» пагубно отражается на долговечности инструмента. Это связано с недостатками кадмиевых аккумуляторов: высокий саморазряд и «эффект памяти». Через пару лет такой эксплуатации мы получаем практически не изношенный шуруповерт с «убитыми» аккумуляторами.

Так случилось и в моем случае. Шуруповерт RYOBI CMD-1202 был приобретен мной по случаю ремонта на кухне и верой отслужил 3 года, после чего заряда аккумуляторов стало хватать на вкручивание пары средних саморезов. Данный шуруповерт был укомплектован двумя Ni-Cd аккумуляторными батареями напряжением 12 В емкостью 1,7 Ач. Стоимость двух новых аккумуляторов оказалась больше стоимости нового шуруповерта такого же класса с двумя аккумуляторами в комплекте. Последний и был приобретен для хозяйственных нужд. Старый шуруповерт отправился на заслуженный отдых в кладовку.

Недавно в просторах интернета наткнулся на статью о замене никель-кадмиевых элементов аккумулятора шуруповерта на литий-ионные (Li-ion) элементы питания формата 18650. Благо последние скопились в приличном количестве, в основном из раскуроченных аккумуляторов от ноутбуков. Потратив несколько часов на изучение вопроса, выяснилось, что предлагается несколько вариантов реализации такой замены.

1. Простое последовательное соединение необходимого количества элементов 18650 и использование родного зарядного устройства. Поверхностного знания об особенности зарядки последовательно соединенных аккумуляторов достаточно чтобы исключить такой вариант. Не вникая в технические термины можно сказать, что Li-ion аккумуляторы нельзя сильно разряжать и перезаряжать, только работа в пределах 2.5 — 4.2 V дает гарантию долгой и безопасной эксплуатации аккумуляторов. Зарядка переделанного таким образом аккумулятора родным зарядным устройством быстро выведет из строя Li-ion элементы, также не исключено их разрушение в результате перегрева.

2. Соединение элементов с добавлением дополнительных балансировочных проводов, которые выводятся в отдельное гнездо. Для зарядки используются «умные» зарядные устройства типа iMAX B6 и Turnigy Accucel-6. Процесс зарядки в этом случае получается «правильным», однако, как и в первом случае, разрядка аккумуляторов никак не контролируется, и их чрезмерный разряд значительно сократит срок службы аккумулятора. Кроме того, возникает необходимость приобретения и использования специального зарядного устройства, в условиях стройки это крайне неудобно.

3. Есть и крайне экзотические реализации данной затеи. Некоторые встраивают миниатюрные вольтметры в корпус аккумулятора, по показаниям которого определяют степень заряженности. Опытные радиолюбители разрабатывают и изготавливают контроллеры заряда и балансировки. Эти решения либо трудно повторить, либо не обеспечивают должный контроль и требуемую надежность.

Определившись с техническим заданием: использование родного зарядного устройства для зарядки аккумуляторов, никаких дополнительных разъемов и проводов, наличие контроля заряда и балансировки элементов, начал искать варианты реализации. Как всегда, наши азиатские друзья не подвели, они предлагают множество вариантов модулей контроля заряда как единичных, так и соединенных Li-Ion аккумуляторов. На данном этапе надо выбрать номинальное напряжение для нашей Li-ion аккумуляторной батареи. Вариант 3S Li-ion батарей с диапазоном напряжений 12,6 — 7,5 V не подходит для силовой техники, так как при сильной нагрузке происходит сильная просадка напряжения даже на полностью заряженной батарее. Аккумулятор из 4S Li-Ion батарей с диапазоном напряжений 16,8 — 10 V обеспечит максимально продолжительную работу, а незначительное превышение рабочего напряжения не является критичным. Подходящий для меня вариант (покупал тут) имеет следующие характеристики:

Контроллер заряда и защиты BMS 4S для 4-х Li-Ion аккумуляторов 18650
Ограничение напряжения зарядки: 4.25 V
Ограничение (отсечка) разрядки: 2.5 V
Максимальный зарядный ток: 3 А
Пиковый ток разряда: 30 А
Рабочий ток разряда: 15 A
Защита от короткого замыкания
Защита от перезарядки/переразрядки
Защита от перегрузки по току

Приступаем непосредственно к переделке

Разбираем старый аккумулятор и извлекаем Ni-Cd элементы, как в большинстве таких аккумуляторов, контактная площадка закреплена непосредственно на одном из элементов, чтобы в дальнейшем не «колхозить» с креплением контактов, приклеиваем их вместе с этим элементом при помощи термоклея.

Собираем 4 элемента Samsung ICR18650-26C 2600 мАч таким образом, чтобы обеспечить максимально-удобное расположение в корпусе. Отдельные элементы соединяем припаивая провода, сделать это надо максимально быстро, чтобы не перегреть аккумулятор. Соединяем получившуюся батарею с платой защиты согласно схеме подключения.

Устанавливаем батарею в корпус. Аккумулятор готов.

Вес старых аккумуляторов с Ni-Cd элементами составлял 560 гр., новая Li-Ion батарея «похудела» на 180 гр. и весит 380 гр. При этом, почти удвоили энергетическую емкость с 20,4 Вт*ч (12 В х 1,7 Ач) до 38,48 Вт*ч (14,8 В х 2,6 Ач). Переделанный таким образом шуруповерт прослужит верным помощником еще много лет в нашем сервисном центре.

Как переделать шуруповерт на литий ионные аккумуляторы

Шуруповерт настолько тесно втиснулся в жизнь современного человека, что без него не обходится ни один ремонт или строительные работы в доме и на производстве. Главное удобство инструмента в его мобильности, что обеспечивается за счет съемного автономного аккумулятора. Именно поэтому рассматриваемое устройство и получило название «аккумуляторный шуруповерт». Часто при эксплуатации возникает вопрос о том, как переделать аккумулятор шуруповерта, так как никель-кадмиевые батареи имеют большой недостаток по сравнению с литиевыми — это низкий срок службы. Чтобы не покупать новый электроинструмент с литиевой батареей, можно модернизировать старую АКБ, заменив в ней никель-кадмиевые банки.

Что такое аккумулятор шуруповерта и какими бывают АКБ

Портативность шуруповерта обеспечивается за счет применения независимого источника питания. В качестве такового источника выступает аккумуляторная батарея, принцип работы которой аналогичен обычной батарейке для часов или пульта дистанционного управления. Только аккумулятор для электроинструмента имеет напряжение в несколько десятков раз больше, чем обычная пальчиковая батарейка.

Аккумулятор в действие приводит двигатель шуруповерта. При вращении якоря электромотора происходит передача момента вращения на редуктор. Редуктор понижает или повышает скорость вращения (в зависимости от установленного режима) рабочего органа — патрона, в котором фиксируются насадки. Независимый источник питания в роли аккумулятора на шуруповерте — это ключевой элемент, без которого работа устройства просто невозможна.

Часто владельцы недорогих шуруповертов сталкиваются с такой ситуацией, как быстрый разряд батареи. Причиной того является материал изготовления независимого источника питания. Различают три основных вида аккумуляторов для шуруповерта:

  • Никель-кадмиевые — самые простые, недорогие и недолговечные. Еще одним недостатком такого материала является небольшой запас заряда
  • Никель-металлгидридные — усовершенствованная модификация кадмиевых, которые обладают повышенной устойчивостью к частым зарядам и разрядам (но при этом они быстро разряжаются). Воздействие низких температур негативно отражается на продолжительности работы источника
  • Литий-ионные — это новая эра аккумуляторов, которые не только держат долго заряд (медленное расходование за счет большой емкости), но еще и способны служить не менее 10 лет

Часто владельцы только после покупки шуруповерта, который поставляется с никель-кадмиевым аккумулятором, осознают о том, что «нужно было выбирать электроинструмент с литиевой батареей». Причину покупки электроинструмента с никель-кадмиевым источником также легко объяснить, ведь с таким АКБ прибор стоит в несколько раз дешевле. Если не верите, можете сравнить цену на шуруповерты в интернет магазине Цилиндр.

Никель-кадмиевые и металлгидридные — зачем нужно их заменять

Одними из самых первых аккумуляторов, которые стали применяться в электроинструментах, были никель-гибридные источники. К достоинствам таких устройств относится оптимальный запас емкости и низкие показатели нагрева банок, если сравнивать их с гидридными. Кроме того, такие источники являются недорогими, и при этом эффективно справляются со своей основной задачей при их правильном применении.

К достоинствам никель кадмиевых устройств относятся:

  1. Низкий риск перегрева по сравнению с гидридными
  2. Никель-кадмиевые источники содержатся внутри металлического корпуса, который обеспечивает высокие показатели устойчивости и герметичности
  3. Если правильно эксплуатировать, то никель-гидрид будет служить не менее 3-5 лет, однако именно по той причине, что прибором часто приходится пользовать в экстремальных условиях, срок службы АКБ резко снижается с первого дня покупки
  4. Низкая стоимость, которая делает такие устройства востребованными
  5. Не боятся глубокого разряда

Для продления эксплуатационного ресурса АКБ, чтобы не спрашивать себя, как переделать аккумулятор шуруповерта на литий, необходимо соблюдать простую инструкцию по применению Ni-Cd батарей:

  • Работать инструментом можно и нужно до полного разряда АКБ
  • Заряжать источник нужно до полного восполнения емкости
  • В отличие от литиевых, хранить кадмиевые источники питания лучше в разряженном виде
  • Наличие «эффекта памяти» является недостатком, однако его можно легко устранить путем повторного проведения трех циклов «заряда-разряда»

Гидридные появились после кадмиевых, однако они не получили большой популярности, так как быстро разряжаются, и не подходят для мощных моделей винтовертов. У гидридных отсутствует «эффект памяти», а также они менее вредны для окружающей среды, в отличие от кадмиевых. Если ваша батарея, которая состоит из кадмиевых или гидридных источников, то рано или поздно возникнет необходимость ее замены. Приобрести новую батарею на шуруповерт малоизвестной марки или устаревшей модели практически невозможно, поэтому возникает необходимость модернизировать старую. Из старой кадмиевой батарейки можно сделать еще более качественную, но для этого понадобится разобраться, как переделать аккумулятор шуруповерта.

Можно ли переделывать АКБ шуруповерта достоинства и недостатки

Итак, если поставлена цель переделки старого аккумулятора электроинструмента на литий, то для начала сопоставим все достоинства и недостатки этой задумки. По сути переделка прибора является «самопалом», что в итоге может привести к поломке самого шуруповерта. Это нужно учитывать еще при размышлении до реализации задумки. Самое опасное в таком подходе — это наличие вероятности сгорания электродвигателя, но уместно это только в том, случае, если неправильно рассчитать подающее напряжение.

Перед тем, как переделать шуруповерт на литий ионные аккумуляторы, нужно выяснить все достоинства (они же плюсы) такого подхода:

  • Малая энергетическая плотность литий ионных источников, что отражается на весе АКБ. После переделки вес АКБ уменьшится на 100-180 грамм
  • Быстрый заряд литиевых аккумуляторов в отличие от кадмиевых
  • Полное отсутствие эффекта памяти у литий-ионных устройств. Если индикатор показывает, что остается немного заряда, то можно поставить батарею на зарядку, не дожидаясь ее полного разряда

Все эти достоинства указывают на то, что все-таки есть смысл произвести переделывание АКБ шуруповерта с никель-кадмия на литий-ион. Однако не будем торопиться, и разберемся с недостатками литиевых источников питания:

  1. Трудности сборки АКБ соответствующего номинала. Такие трудности связаны с тем, что одна банка li-ion выдает 3,6-3,7 вольта, а аналогичные элементы Ni-Cd и Ni-MH имеют 1,2 вольта. В итоге получается, что для сбора 12-вольтового аккумулятора нужно взять 10 кадмиевых банок, а вот получить аналогичное напряжение из лития не получится, так как 3,7*3=11,1 вольт, что недостаточно, а если использовать 4 элемента, то напряжение будет завышенным, что приведет к выходу из строя электромотора. Изготовить АКБ на шуруповерт, который имеет номинал 12 В, из литий ионных источников практически невозможно. При большом желании можно использовать микросхему для ограничения напряжения
  2. Размеры литиевых банок больше (они длиннее), чем кадмиевые, даже при условии, что их нужно в 2 раза меньше. Кроме банок, в конструкцию корпуса АКБ нужно также вместить контроллер заряда-разряда (это небольшая электронная плата)
  3. Необходимость переделывания не только аккумулятора, но еще и зарядного устройства, так как после переделки понадобится повысить выходное напряжение. Что не переделывать заводской блок питания, хотя это не занимает много времени, можно купить универсальное зарядное устройство для аккумулятора шуруповертов
  4. Заряд снижается с понижением температуры, поэтому эксплуатировать прибор на улице в сильные морозы не рекомендуется
  5. Высокая стоимость литиевых банок в отличие от кадмиевых
  6. Контроль заряда в пределах от 2,7 до 4,2 вольта. Если не соблюдать эти параметры, то АКБ может выйти из строя

У процесса перехода на литиевые источники есть много недостатков, поэтому после их выяснения, у многих сразу отпадает желание переделывать аккумулятор шуруповерта, так как его проще отремонтировать. Если все эти недостатки не являются для вас преградой, тогда переходим к реализации задумки.

Подготовка к переделке шуруповерта аккумулятора

Процесс подготовки основывается на выборе источников питания. Для этого изначально выясняем, какой параметр напряжения имеет старый аккумулятор. Если штатная АКБ не работает, то не спешите ее утилизировать. Ведь от нее нужен корпус, в котором и понадобится разместить новые литиевые банки.

Если напряжение электроинструмента составляет 14 вольт или 18 вольт, то реализовать переделку будет проще, чем на 12 В. Выбирать для реализации задумки нужно литиевые банки типа 18650. При их покупке требуется учитывать емкость и разрядный ток, величина которого должна быть не менее 20-30 ампер. Если величина напряжения устройства составляет 18В, тогда понадобится 5 литиевых банок.

Это интересно! Чтобы узнать величину напряжения, которую выдает старый кадмиевый аккумулятор, нужно подключить к его выводам щупы мультиметра и измерить разность потенциалов. Если батарея повреждена или нерабочая, то аналогичную манипуляцию нужно произвести для зарядного блока.

На завершающем этапе подготовки понадобится также выбрать контроллер (микросхема для защиты новых элементов от перегрева). Выбирается он по номинальному напряжению и току. Если брать 4 банки по 3,7 вольт, тогда понадобится контроллер соответствующего номинала 14,5В. Величина рабочего тока должна быть меньше в 2 раза, чем предельно допустимое значение.

Если предельно-допустимая величина тока составляет 25-30 Ампер (при подключении прибора на зарядку или в момент пуска электромотора инструмента), тогда контроллер нужно выбирать со значением тока в 2 раза меньше — 12-15А. Контроллер понадобится отдельно приобрести, как и литиевые банки. Теперь, когда известно, что нужно для переделки аккумулятора шуруповерта, можно приступать к реализации задачи.

Как переделать аккумуляторный шуруповерт на литиевый аккумулятор

Когда все необходимые материалы и инструменты подготовлены, можно выяснить, как переделать шуруповерт на литий ионные аккумуляторы. Инструкция по переделке аккумулятора шуруповерта на литий имеет следующий вид:

  1. Для начала нужно разобрать пластиковый корпус штатного аккумулятора. Обычно шуруповерты, если комплектуются никель-кадмиевые АКБ, то в наборе их присутствует 2 штуки. Когда первый выходит из строя, значит использовать его в качестве донора, из которого изготавливается модернизированная версия источника питания
  2. Чтобы разобрать корпус источника, нужно вывинтить 3, 4 или 6 крепежных элементов. Внутри корпуса обнаружится соответствующее количество никель-кадмиевых банок (10 и более штук)
  3. Все банки соединены последовательно, что в итоге позволяет получать суммарное напряжение. На этом этапе можно сделать паузу, и подумать о том, что намного проще обнаружить вышедшую из строя никель-кадмиевую банку, и заменить ее. Для ремонта кадмиевой батареи можно купить купить аккумуляторную банку Ni-Cd на шуруповерт в Цилиндре, и запаять ее вместо той, которая имеет пониженное напряжение (не держит заряд)
  4. Наша основная цель не просто отремонтировать устаревшую кадмиевую батарею, а заменить в ней банки на литиевые источники. Для этого удаляем все банки путем перекусывания контактов
  5. На корпусе должен остаться только контактный разъем с плюсовой и минусовой клеммами, а также термодатчик
  6. Термодатчик не удаляется, так как если его выпаять, то при подключении модернизированной батареи к зарядному блоку, он не включится (не будет заряжать)
  7. Если кто не силен в электронике, то контроллер нужен обязательно, так как его главное назначение — это защита элементов от перегрева
  8. Когда корпус аккумулятора шуруповерта готов к принятию новых литиевых банок, их необходимо спаять между собой последовательно. Для спаивания используется провод сечением не менее 2,5 кв. мм. Если использовать провод меньшего сечения, то при прохождении больших токов произойдет снижение мощности устройства
  9. Спаивать банки литиевые нужно быстро, чтобы они не нагревались, или же воспользоваться точечной сваркой. Чтобы быстро припаять провод к банке, понадобится мощный паяльник мощностью выше 60 Вт
  10. К соединенным последовательно банкам нужно припаять контроллер. Схема соединения показана на фото
  11. Даже если вы не разбираетесь в электронике, то согласно схемы на фото выше, не составит большого труда спаять соответствующие провода
  12. Теперь полученную конструкцию с припаянными клеммами нужно разместить внутри корпуса
  13. После того, как аккумулятор шуруповерта переделан, нужно собрать его, и произвести тестовое испытание на инструменте. Если работает шуруповерт с модернизированной батареей, то и будет ее заряжать блок

Это интересно! По желанию можно в корпус аккумулятора установить цифровой вольтметр, который будет показывать величину напряжения. Только сразу же не забывайте установить переключатель, чтобы иметь возможность выключать измеритель напряжения, иначе он будет постоянно показывать величину и при этом разряжать батарею.

Никаких трудностей в процессе реализации работ практически не возникает, если все составные детали выбраны правильно. Теперь, если собираетесь модернизировать портативный электроинструмент (причем не только шуоуроверт, но и портативные угловые дрели, болгарки), то с наличием инструкции, как переделывается аккумулятор шуруповерта, не составит большого труда реализовать процесс самостоятельно в домашних условиях.

После сборки самодельного устройства, его можно установить в инструмент и испытать качество функционирования. Однако вскоре возникнет необходимость зарядить переделанный аккумулятор, поэтому разберемся, как это сделать.

Зарядка переделанного аккумулятора шуруповерта

Если при переделке аккумулятора термодатчик остался на месте, то можно смело подключать модернизированную батарейку к штатному зарядному блоку и заряжать его. Чтобы исключить перегревание банок, в конструкции АКБ предусмотрена установка микроконтроллера. При постановке на зарядку АКБ нужно учитывать один момент — это величина зарядного напряжения блока должна быть выше номинала аккумулятора. Если величина напряжения на блоке меньше, тогда нужно произвести небольшую реконструкцию зарядного устрйоства.

Инструкция по правильной зарядке литий-ионного аккумулятора предусматривает соблюдение следующих рекомендаций:

  1. Заряжать модернизированный аккумулятор теперь можно не только после полного разряда АКБ, но и в любой подходящий момент, например, во время перерыва при работе
  2. Литиевые аккумуляторы быстрее набирают заряд, поэтому время зарядки сокращается с 5-8 часов до 2-3, что зависит от емкости устройства
  3. На зарядных имеются индикаторы, которые сигнализируют о завершении заряда путем загорания зеленого светодиода

Теперь с поставленной задачей, как переделать аккумуляторы шуруповерта, сможет справиться каждый, кто поставил себе такую цель. Зачем переделывать источник питания от шуруповерта на литий, многие не понимают, однако спустя несколько лет пользования электроинструментом, такой вопрос начинают задавать себе большинство владельцев винтовертов. Переделать под литий аккумулятор не составляет большого труда, тем более, если вам интересна эта процедура. И не важно, какой марки ваш инструмент — Макита или Эдон, главное, чтобы при переделке соблюдалась инструкция от самого начала и до конца.

Переделка 12В шуруповерта с Ni-Cd на Li-ion аккумуляторы

Аккумуляторный инструмент мобильнее и удобнее в использовании по сравнению со своими сетевыми собратьями. Но не надо забывать и о существенном недостатке аккумуляторного инструмента, это как вы сами понимаете недолговечность батарей питания. Покупать отдельно новые аккумуляторы сопоставимо по цене с приобретением нового инструмента.

После четырех лет службы мой первый шуруповерт, а точнее батареи стали терять емкость. Для начала я из двух батарей собрал одну выбрав рабочие «банки», но и этой модернизации хватило ненадолго. Переделывал свой шуруповерт на сетевой — оказалось очень неудобно. Пришлось, купить такой же, но новый 12 вольтовый «Интерскол ДА-12ЭР». Батареи в новом шуруповерте прослужили еще меньше. В итоге два исправных шуруповерта и не одной рабочей батареи.

На просторах интернета много пишут, как решить данную проблему. Предлагается переделать отслужившие свой срок Ni-Cd батареи на Li-ion аккумуляторы типоразмера 18650. На первый взгляд ничего сложного в этом нет. Удаляешь из корпуса старые Ni-Cd батареи и устанавливаешь новые Li-ion. Но оказалось не все так просто. Ниже описано, на что следует обратить внимание при модернизации аккумуляторного инструмента.

Для переделки потребуется:

Начну с литий ионных аккумуляторов 18650. Приобретались на AliExpress.

Номинальное напряжение элементов 18650 — 3,7 В. По заявлению продавца емкость 2600мАч, маркировка ICR18650 26F, габариты 18 на 65 мм.

Преимущества Li-ion батарей перед Ni-Cd — меньшие габариты и вес, при большей емкости, а так же отсутствие так называемого «эффекта памяти». Но у литий ионных батарей есть серьезные недостатки, а именно:

1. Отрицательные температуры резко снижают емкость, что не скажешь про никель кадмиевые батареи. Отсюда вывод – если инструмент часто используется при отрицательных температурах, то замена на Li-ion не решит проблему.

2. Разряд ниже 2,9 — 2,5В и перезаряд выше 4,2В может быть критичным, возможен полный выход из строя. Следовательно, нужна BMS плата для контроля заряда и разряда, если ее не установить, то новые элементы питания быстро выйдут из строя.

В интернете в основном описывают, как переделать 14 вольтовый шуруповерт – он идеально подходит для модернизации. При последовательном соединении четырех элементов 18650 и номинальном напряжении 3,7В. получаем 14,8В. – как раз, что надо, даже при полной зарядке плюс еще 2В это не страшно для электродвигателя. А как быть с 12В инструментом. Возможны два варианта, установить 3 или 4 элемента 18650, если три то вроде бы маловато, особенно при частичном разряде, а если четыре – многовато. Я выбрал четыре и на мой взгляд сделал правильный выбор.

А сейчас про BMS плату, она тоже с AliExpress.

Это так называемая плата контроля заряда, разряда батареи, конкретно в моем случае CF-4S30A-A. Как видно из маркировки рассчитана она для батареи из четырех «банок» 18650 и ток разряда до 30А. Еще в нее встроен так называемый «балансир», который контролирует заряд каждого элемента отдельно и исключает неравномерную зарядку. Для правильной работы платы аккумуляторы для сборки берутся одной емкости и желательно из одной партии.

Вообще в продаже есть великое множество BMS плат с разными характеристиками. На ток ниже 30А брать не советую – плата постоянно будет уходить в защиту и для восстановления работы на некоторые платы нужно кратковременно подать зарядный ток, а для этого нужно вынуть аккумулятор и подключить к зарядному устройству. На плате, которую мы рассматриваем, такого недостатка нет, просто отпускаешь курок шуруповерта и при отсутствии токов короткого замыкания плата включится сама.

Для зарядки переделанного аккумулятора прекрасно подошло родное универсальное зарядное устройство. В последние годы «Интерскол» стал комплектовать свой инструмент универсальными ЗУ.

На фото видно, до какого напряжения BMS плата заряжает мою батарею совместно со штатным зарядным устройством. Напряжение на аккумуляторе после зарядки 14,95В немного выше нужного для 12 вольтового шуруповерта, но это скорее даже лучше. Мой старый шуруповерт стал резвее и мощнее, а опасения что он перегорит, после четырех месяцев использования постепенно развеялись. Вот вроде бы и все основные нюансы, можно приступать к переделке.

Разбираем старую батарею.

Выпаиваем старые банки и оставляем клеммы вместе с термодатчиком. Если удалить и датчик, то при использовании штатного ЗУ оно не включится.

Согласно схеме на фото, спаиваем 18650 элементы в одну батарею. Перемычки между «банками» должны быть выполнены толстым проводом минимум 2,5кв. мм, так как токи при работе шуруповерта большие, а при маленьком сечении резко упадет мощность инструмента. В сети пишут, что паять Li-ion аккумуляторы нельзя так как они боятся перегрева, и рекомендуют соединять при помощи точечной сварки. Паять можно только нужен паяльник по мощней не менее 60 ватт. Самое главное паять надо быстро, чтоб не перегреть сам элемент.

Должно получиться примерно так, чтобы вошло в корпус аккумулятора.

От платы до клеммы провода должны быть гибкие, как можно короче и сечение минимум 2,5 кв. мм.

Всю схему аккуратно помещаем в корпус и фиксируем любым уплотнителем, для предотвращения повреждения деталей.

Для фиксации клеммы просто поместил ее на место и расклинил деревянными клиньями. Осталось только собрать корпус.

Вес стандартного Ni-Cd аккумулятора как видно 558 грамм.

Вес переделанного аккумулятора 376 грамм, следовательно, инструмент стал легче на 182 грамма. В заключении хочу сказать, что данная переделка того стоит. Шуруповерт стал мощнее и заряда хватает намного дольше, чем с родным аккумулятором. Переделывайте, не пожалеете!

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Ремонт батарей шуруповертов в Новосибирске | Услуги

У вас есть отличный, проверенный временем шуруповерт, но батарея «дохлая» или «уставшая» и садится очень быстро?
Вы хотели купить новые аккумуляторы, но цена вас просто шокирует?
Не беда, мы можем вам помочь. 😉

Осуществляем перевод старых Никель-Кадмиевых(NiCd) и Никель-Металлгидридных(NiMH)
аккумуляторов на Литий-Ионные(Li-ion) высокотоковые аккумуляторы с безопасной химией INR известных брендов Samsung,Sony-Murata, LG и ChinaCell формата 18650 различной емкости, от 2ah до 9ah.

Аккумуляторы соединяются контактной сваркой(не пайкой!), что исключает их перегрев и быстрый выход из строя.

Перевод и изготовление зарядных устройств для литий-ионных аккумуляторов различной мощности.

Также возможна замена ваших старых литий-ионных аккумуляторов на новые.

Гарантия 6/12 месяцев

Цены на ремонт батарей шуруповертов:

Замена NiCd и NiMh аккумуляторов на Литий-Ионные:

12в 2ач( устанавливаются элементы Samsung 20rChinaCell)-1300руб

12в 2,5ач( Samsung 25r/LG HE4) 1500р

12в 3ач ( Samsung 30q)-1750р

Зарядное устройство 12v 1a- 400руб
Зарядное устройство 12v 2a-500руб
Зарядное устройство 12v 3a-600руб

14.4в 2ач-1500руб
14,4в 2,5ач-1750р
14,4в 3ач-2000р

Зарядное 14.4v 1a-400руб

18v 2ач-2000руб
18в 2,5ач-2200р
18в 3ач-2500р

Зарядное 18v 1a-450руб
Зарядное 18v 2a-700руб

Так же возможен ремонт аккумуляторных батарей других устройств: робота-пылесоса, беспроводного пылесоса, электробритв,перфораторов, фонарей и пр.

В ремонт принимаются полные комплекты (шуруповерт, батареи, зарядное), для проверки после ремонта.

Отправлю по России сдэком.

По ЛЮБЫМ вопросам пишите нам в ватсап, онлайн 18часов в сутки)
.
.
.
Теги GЕSIРА Маkita 18V,RYOВI URAGAN, интepcкoл ,Энегpомаш ,Bosch , DeWalt14,4, кaлибр,Dеfort ,Eрмaк,рush,скил,спapку ,зубр,метaбо,ВОSCH

Переделка шуруповерта Hitachi на литиевые аккумуляторы

Никель-кадмиевые элементы питания неудобны из-за своего «эффекта памяти», поэтому переход на литий-ионные АКБ целесообразен и выгоден.

Подготовка: подбор необходимых устройств, элементов

Аккумуляторный блок, потерявший свои рабочие качества, нужно разобрать. Половинки корпуса могут быть скреплены клеем и/или винтами, фиксаторами. Для разъединения проклеенного шва его осторожно простукивают резиновым молотком, чтобы половинки пластикового корпуса отделились друг от друга, но не треснули. Из вскрытого корпуса извлекают элементы, собранные в «кассету». Контактную площадку бережно отделяют, ее нужно будет закрепить на новых литиевых батарейках.

Новый Li-Ion аккумулятор для шуруповерта Hitachi требует покупки дополнительных комплектующих, при этом нужно учитывать следующие обстоятельства:

  1. Новые батарейки должны быть аналогичны старым по габаритам и величине напряжения.
  2. Целесообразнее выбирать батареи, уже оснащенные пластинками из никеля, чтобы не затрачивать время на пайку.
  3. Литий-ионный АКБ нуждается в BMS-плате (Battery Management System). Она равномерно распределяет энергию между банками, защищает устройство от резких сбоев напряжения, отключает его, если время зарядки превышено, или батарейки разрядились почти до нуля. Для защиты от перегрева к плате подключается термодетектор.
  4. Для подключения кассеты к контактной площадке потребуется силовой изолированный провод подходящей толщины.

Как перевести шуруповерт хитачи на литиевые аккумуляторы: описание процесса

Если банки продавались без никелевых электродов, их припаивают. Важно делать это с большой осторожностью, т.к. перегрев может необратимо вывести из строя батарейку, или даже спровоцировать ее взрыв. Перед началом процесса спаиваемые поверхности полезно зачистить, чтобы вероятность перегрева уменьшилась и соединение было прочным.

Батарейки соединяются последовательно, плата подключается. Силовой провод припаивают к микросхеме и контактной площадке. Затем посредством мультиметра проверяют показатели напряжения: для каждой батарейки эта цифра должна быть около 1.3 V.

По завершению проверки все места соединений тщательно изолируются. Собранную кассету аккуратно помещают в корпус, провод укладывается без перегибов и заломов. Половинки корпуса скрепляются.

Первое включение после перехода, правила пользования

Собранный литий-ионный аккумуляторный блок нужно ввести в рабочее состояние. Это делается, чтобы новые батарейки не износились раньше времени. Блок полностью заряжают и начинают интенсивно использовать, пока заряд не истощится до нуля и устройство не выключится. После этого его снова заряжают до 100%, и работают до полной разрядки. Этот цикл можно повторить и в третий раз. После такой подготовки аккумуляторным модулем можно пользоваться в обычном режиме.

Начинать зарядку АКБ с литий-ионными банками нужно, когда он будет разряжен до 20%, зарядка всегда должна производиться до 100%. Передерживать устройство на подзарядке запрещается – как только аккумуляторы наполнятся, зарядное устройство необходимо отключить.

Пользователям, желающим избежать затрат времени и сил на переход на литий-ионные АКБ, предлагается недорого приобрести их в нашем интернет-магазине MegaBattery.ru. На всю продукцию предоставляется гарантия, товар может быть доставлен по адресу покупателя.

Как хранить никель кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов: правильное хранение литий-ионных

Как Хранить Литий Ионные Аккумуляторы Шуруповерта

Шуруповерт с литий-ионным аккумулятором: описание, характеристики, эксплуатация и ремонт

С того периода как шуруповерт стал инвентарем, который встречаются в арсенале не только проф строителя, сразу домашнего мастера, вопрос выбора данного оборудования становится животрепещущим нередко. Это устройство а может быть сетевым по другому аккумуляторным. Последняя разновидность очень популярна тогда, когда нередко приходится работать в месте, где нет способности подключиться к электричеству.

Плюсы шуруповерта с литий-ионным аккумулятором

Данное оборудование отлично тем, что батарея в нём не обладает эффектом памяти. Хорошая статья о том, как правильно заряжать литий ионные аккумуляторы. Приводится подборка схем зарядных устройств для сборки своими руками, освещается вопрос каким током и напряжением. Это показывает на то, что заряд не представит труда производить на еще не севшем аккуме, в данном случае его емкость не поменяется. Реально это значит, что литий-ионные

батареи естественно заряжать, когда для вас заблагорассудится, дожидаться рабочий вариант утраты работоспособности устройства ненужно.

Для основной особенности эксплуатации выступает то, что садить в ноль батарею не нужно. Вполне разряжаться аккумулятор не должен. Часто потребители ассоциируют оборудование такового типа с устройствами, снабженными никель-кадмиевыми батареями. 1-ые имеют одно принципиальное основное преимущество игровых слотов, которое выражено без эффекта саморазряда.

Дополнительные преимущества

Оставив шуруповерт с литий-ионным аккумом и даже не используя его за период некого времени, вы не столкнетесь с той целью, что он разрядился. Тут можно пользоваться достаточно обычным принципом, который заключается о том, что оборудование есть вариант зарядить не положить хранить, а при желании и опять взять, чтоб немедля начать использовать.

Без утраты заряда таковой шуруповерт может пролежать полгода не не просто. Но следует держать в голове что, что такие батареи автомобиля хранить при отрицательных температурах не надо.

Виды АКБ для шуруповертов и их особенности

В современных аккумуляторных шуруповертах и дрелях используются три типа батарей:

  1. Никель-кадмиевые (NiCd, Ni-Cd).
  2. Никель-металлогидридные (Ni-MH или NiMH).
  3. Литий-ионные (Li-ion).

Рассмотрим особенности каждого из типов аккумуляторов подробно.

Никель-кадмиевые

Этот тип источников энергии, пожалуй, самый старый. Появились кадмиевые аккумуляторы в 70-х годах, и это был настоящий прорыв. По сравнению с кислотно-свинцовыми и щелочными батареями никелевые оказались намного компактнее при той же электрической емкости и имели умеренную цену.

Как и свинцово-кислотные, Ni-Cd элементы могут отдавать довольно большой ток в нагрузку и выдерживать до 1 000 циклов заряд/разряд. Причем такое количество циклов – всего лишь гарантия производителя. Фактически батарея продолжает служить и по достижении этой цифры.

Время зарядки Ni-Cd батареи в среднем составляет 6-8 часов, что, к сожалению, многовато, но все же меньше, чем у его кислотных и щелочных собратьев. Отличаются никелевые АКБ и своей «морозоустойчивостью» — они отлично работают при температурах до -20 градусов Цельсия. Дополнительно кадмиевая технология допускает глубокую разрядку, а срок службы батареи зависит в основном от количества циклов заряд/разряд. Храниться же такая батарейка может долго – до 7-8 лет.

Но есть у этого типа аккумуляторов и недостатки, причем существенные. Один из них – большой саморазряд, который может достигать 10% в месяц. Таким образом, если шуруповерт пролежал без дела, скажем, полгода, то перед использованием его придется зарядить.

Еще один недостаток – так называемый «эффект памяти». Если батарею постоянно подзаряжать, не разряжая в ноль, то она «запомнит», до какого уровня ее разряжали и по достижении этого порога просто откажется работать, «сказав», что разряжена. Именно поэтому аккумуляторы данного типа нужно периодически «гонять» — полностью разряжать и тут же заряжать до 100%.

Никель-металлогидридные

Этот тип аккумуляторов появился чуть позже – в начале 90-х годов прошлого века. Ni-MH элементы обладают сходными с кадмиевыми характеристиками, но эффект памяти проявляется у них намного слабее (но все же проявляется) и, главное, в таких аккумуляторах отсутствует кадмий.

Ni-MH батарея аккумуляторов для шуруповерта

Никель-металлогидридная батарея способна отдавать приличный ток, хорошо работает на морозе, а ее саморазряд составляет те же 7-10% в месяц. Что касается стоимости, аккумуляторы этого типа несколько дороже кадмиевых, количество же циклов заряд/разряд, от которого зависит срок службы, составляет всего 300-500 раз, что является существенным минусом. Срок хранения таких элементов – 6-7 лет. Соотношение габариты/емкость, как и время заряда — до 8 часов, сходны с кадмиевыми. Металлогидридные элементы, как и кадмиевые, хорошо переносят глубокий разряд.

Литий-ионные

Li-Ion технология на сегодняшний день является передовой. Литиевые элементы намного компактнее и легче предыдущих при той же электрической емкости и, что очень удобно, могут заряжаться повышенным током. При этом время полной зарядки литий-ионных АКБ может быть сокращено до 1-2 часов.

Li-Ion батарея аккумуляторов для шуруповерта

Большим преимуществом батареек этого типа является и практически полное отсутствие эффекта памяти – инструмент можно подзаряжать когда угодно и до любого уровня. Саморазряд Li-Ion батарейки относительно невелик и составляет примерно 2-3% емкости в месяц.

Что касается недостатков, то до относительно недавнего времени это были высокие степени пожаро- и взрывоопасности. При неправильной эксплуатации батарея могла загореться, а то и взорваться. Причем горящий элемент практически невозможно потушить водой – это только усиливает горение.

Еще один серьезный недостаток элементов этого типа – они не терпят глубокого разряда и перезаряда. В первом случае АКБ тут же выходит из строя, во втором — может загореться. Но эту проблему тоже легко решили все тем же контроллером, который отключает элемент питания от нагрузки при критическом разряде и от зарядного устройства, если АКБ зарядилась.

Обычный ресурс Li-Ion батареек составляет 600 циклов заряд/разряд, но он также сильно зависит и от «возраста». Храниться литий-ионная АКБ может не более 2-3 лет независимо от того, работает она или просто лежит в столе.

Выбирая инструмент с такими элементами питания, следует учитывать, что они будут плохо вести себя на морозе (сильное снижение емкости, которая, впрочем, восстановится в тепле). В дополнение они не смогут отдать большой ток при любой температуре, а значит, не обеспечат большой крутящий момент, необходимый для работы с плотными материалами. И стоимость Li-Ion элементов намного выше, чем у никелевых собратьев.

Общие правила зарядки

При зарядке батареи строительного инструмента нужно соблюдать следующие правила:

  1. Заряжать АКБ следует в помещении при температуре +10…+40°С.
  2. Для предупреждения перегрева во время накопления заряда можно время от времени отключать аккумулятор от сети (при наличии встроенного термистора данная мера не требуется).
  3. Новые накопители не следует устанавливать на шуруповерт без предварительного заряда и проверки мультиметром.
  4. Подзаряжать аккумулятор нужно сразу после того, как он сел: при саморазряде напряжение может опуститься ниже критического уровня, в результате чего накопитель выйдет из строя.
  5. Не следует оставлять АКБ подключенным к сети после восстановления заряда: рекомендуемый промежуток времени между окончанием процесса и отключением – не более 20-30 минут.

Продолжительность зарядки может составлять от 0,5 до 6-7 часов в зависимости от типа накопителя и степени разряда. При использовании импульсного зарядного устройства (ЗУ) она сокращается до 60-100 минут.

Какие характеристики важны при выборе аккумулятора для шуруповерта

Учитывая преимущества и недостатки различных типов аккумуляторов можно выбрать подходящий для конкретных условий эксплуатации. А теперь рассмотрим две ключевые характеристики, которые есть у всех типов батарей, влияющие на выбор шуруповерта.

О чем говорит емкость аккумулятора

Емкость аккумулятора прописывается цифрами от 1.0 до 7.0 и измеряется в амперах умноженных на часы (А*ч). Значение расшифровывается так: указанное количество ампер накопитель сможет выдавать в течение часа. Но поскольку никакой шуруповерт не потребляет 1-5 А в час, то время его использования растягивается от 2 до 8 часов. Чем выше емкость, тем дольше инструмент сможет оставаться в работе.

О чем говорит напряжение аккумулятора

У аккумуляторных моделей сила и скорость вращения шуруповерта зависят от напряжения батареи, которое должно соответствовать параметрам инструмента:

  • Для шуруповертов максимальным показателем является 36 В. Это самые мощные аппараты для работы с металлом и твердыми породами дерева.
  • 12-18 В — среднее значение, подходящее для большинства процессов в ремонте и монтаже.
  • 3-10 В — относятся к маломощным, и используются только для сборки мягких материалов или крепежа малого диаметра.

Установка аккумулятора большей мощности на слабую модель быстрее приведет к поломке последней. Батарея 12 В на аппарате рассчитанном на 18 В будет наоборот ограничивать силу инструмента, поэтому показатель напряжения накопителя должен точно соответствовать значению на шуруповерте.

Имейте ввиду, что если взять два аккумулятора с одинаковой ёмкостью, более длительную работу инструмента обеспечит тот у которого выше напряжение.

Преимущества и недостатки

  • Главным преимуществом литиевых батарей является высокая электрическая емкость. Это позволяет создавать легкий и компактный ручной инструмент. С другой стороны, если пользователь готов работать с более тяжелым прибором, он получит очень мощную батарею, позволяющую долго работать шуруповертом.
  • Еще одно преимущество – возможность относительно быстрого наполнения энергией литиевых батарей. Типичное время полного заряда составляет примерно два часа, а некоторые батареи при наличии особого зарядного устройства можно зарядить даже за полчаса! Это преимущество может стать исключительным доводом в пользу комплектации шуруповерта литиевой батареей.

Есть у литиевых аккумуляторов и некоторые специфические недостатки.

  • Самым заметным является существенное падение практической емкости при работе на морозе. При отрицательных температурах инструмент, оснащенный литиевыми батареями, время от времени приходится отогревать, при этом электрическая емкость полностью восстанавливается.
  • Вторым заметным недостатком является не слишком большой срок службы. Несмотря на заверения производителей, лучшие образцы при самой аккуратной эксплуатации выдерживают не более трех-пяти лет. Уже через год после покупки литиевый аккумулятор любой распространенной марки при самом аккуратном использовании может потерять до трети емкости. Через два года от исходной емкости останется едва ли половина. Средний срок нормальной эксплуатации – два-три года.
  • И еще один заметный недостаток: цена литиевых батарей намного выше, чем стоимость все еще широко применяемых в ручном электроинструменте батарей никель-кадмиевого типа.

Как переделать и собрать?

Зачастую у мастера уже есть старый аккумуляторный шуруповерт, который его полностью устраивает. Но аппарат оснащен устаревшими никель-кадмиевыми аккумуляторами. Так как аккумуляторную батарею все равно придется менять, возникает желание заменить старый аккумулятор на что-то более новое. Это не только обеспечит более комфортную работу, но и избавит от необходимости искать на рынке аккумуляторы устаревшей модели.

Самое простое, что приходит на ум, это собрать в корпусе старой батареи блок питания из электронного трансформатора. Теперь можно будет пользоваться шуруповертом, подключив его к бытовой электросети.

Модели напряжением 14.4 вольта можно подключать к автомобильным аккумуляторам. Собрав из корпуса старой батареи переходник-удлинитель с клеммами или штекером прикуривателя, получаешь незаменимый прибор для гаража или работы «в поле».

Если мы переделываем старую аккумуляторную батарею на литий, можно принять во внимание то, что на рынке чрезвычайно широко распространены литиевые элементы стандарта 18650. Таким образом, мы сможем сделать аккумуляторы для шуруповерта на основе легкодоступных деталей

Более того, распространенность стандарта 18650 позволяет выбирать аккумуляторы любого производителя.

Вскрыть корпус старой аккумуляторной батареи и извлечь из него прежнюю начинку труда не составит

Важно не забыть пометить на корпусе контакт, к которому ранее подсоединялся «плюс» старой аккумуляторной сборки

В зависимости от напряжения, на которое был рассчитан старый аккумулятор, надо подобрать количество литиевых элементов, соединяемых последовательно. Стандартное напряжение литиевого элемента ровно втрое больше, чем у никелевого (3.6 В вместо 1.2 В). Таким образом, каждый «литий» заменяет три последовательно соединенных «никеля».

Предусмотрев конструкцию батареи, в которой один за другим соединяются по три литиевых элемента, можно получить батарею на напряжение 10.8 вольт. Среди никелевых батарей такие встречаются, но нечасто. При соединении в гирлянду четырех литиевых элементов получаем уже 14.4 вольта. Это позволит заменить никелевую батарею как на 12 вольт, так и на 14.4 вольта – это очень распространенные стандарты никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов. Все зависит от конкретной модели шуруповерта.

После того как удалось определиться с количеством последовательных ступеней, наверняка выяснится, что в старом корпусе все еще остается свободное место. Это позволит соединить в каждой ступени по два элемента параллельно, что удвоит емкость батареи. Для соединения литиевых аккумуляторов между собой на производствах применяют никелевую ленту. Отрезки ленты соединяются между собой и с литиевыми элементами контактной сваркой. Но в быту вполне допустима пайка.

Паять литиевые элементы нужно с особой аккуратностью. Место соединения предварительно следует тщательно очистить и нанести хороший флюс. Лужение производится очень быстро, хорошо разогретым паяльником достаточно большой мощности.

Сама пайка производится быстрым и уверенным прогревом места присоединения провода к литиевому элементу. Чтобы избежать опасного перегрева элемента, длительность пайки не должна превышать трех-пяти секунд.

Хорошо, что сейчас в продаже есть готовые электронные модули контроля и балансировки по довольно низким ценам. Достаточно выбрать решение, подходящее в конкретном случае. В основном такие контроллеры различаются между собой количеством последовательно соединенных «ступеней», напряжение между которыми подлежит уравниванию (балансировке). Кроме того, они отличаются допустимым током нагрузки и способом контроля температуры.

В любом случае, заряжать самодельную литиевую батарею с помощью старого зарядного устройства для никелевых батарей теперь нельзя. У них принципиально разные алгоритмы зарядки и контрольные напряжения. Понадобится специализированное зарядное устройство.

Восстановление ni-cd аккумуляторов

Выбрасывать вышедшие из строя батареи – неэкологично и не так выгодно. Во многих случаях, неработающие батареи можно восстановить самостоятельно. Сделать ремонт батарей можно при помощи дистиллированной воды или импульса тока.

Как проверить батареи

Для начала нужно проверить исправность аккумулятора. Сделать это можно самостоятельно при помощи мультиметра. Во время первой диагностике определяем силу и напряжение аккумулятора при зарядке устройства. Через полчаса после начала зарядки, прибор должен показывать 13В, спустя час значение должно увеличиться на 0,5В. Максимальная отметка напряжения -17В. Сила тока у исправного устройства за час – 1 ампер.

При проверке тестовое устройство переводим в режим DC – проверка напряжения. А переключатель режимов в значении – 20В, то есть напряжение устройства не превысит эту отметку. Величина измерения напряжения у полностью заряженного аккумулятора должна быть равна количеству батареек в нём, умноженной на напряжение каждой из них. если значение напряжения ниже – аккумулятор неисправен.

Теперь нужно понять, какая из батареек не работает. Выпаиваем каждую из них и измеряем напряжение на полюсах. Красный щуп нужно приложить к положительному полюсу, а чёрный – к отрицательному. В электрических приборах напряжение должно быть 3,6-3,8В.Если параметры отклоняются, значит батарейки неисправны.

Как восстановить никель кадмиевый аккумулятор читайте далее.

Восстановление водой, пошагово

Восстановление дистиллированной водой считается более эффективным и долговечным.

  1. Перед тем, как восстанавливать аккумулятор, необходимо обнаружить элементы с нулевым напряжением.
  2. Затем, в их корпусе с помощью шуруповерта с тонким сверлом проделываем небольшое отверстие в батарее с нулевым напряжением. Заливаем в это отверстие 1см3 дистиллированной воды.
  3. Оставляем на некоторое время батареи.
  4. Замеряем напряжение.
  5. Заряжаем батареи.
  6. Если восстановление произошло успешно – запаиваем батареи или заделываем герметиком.Собираем аккумулятор.
  7. Проводим полную зарядку аккумулятора.
  8. Если напряжение не увеличилось – проделываем процедуру ещё до тех пор, пока напряжение не восстановится.

Восстановление с помощью высокого тока

Восстановить аккумулятор так же можно при помощи импульсного разряда.

Необходимые для восстановления приборы:

  • Мультиметр;
  • Источник питания;
  • Средства защиты.

Восстановление:

  1. Разбираем аккумулятор устройства и измеряем напряжение полюсов каждой банки.
  2. Подключаем отрицательную клему к источнику питания – для этого можно использовать автомобильный аккумулятор или источник бесперебойного тока с напряжением 12В. Если вы восстанавливаете аккумулятор с напряжением более 9,6В, то нужно использовать цепь из 2 аккумуляторов.
  3. Другой кабель прикрепляем к положительному полюсу.
  4. На краткое время подключаем к положительному полюсу источник питания. Рекомендуется подключать на 4-5 секунд, чтобы кабель не приварился к источнику питания.
  5. Измеряем напряжение на полюсах банки, если оно не увеличилось, то проводим повторную подачу тока.
  6. Выполняем несколько циклов заряд-разряд для восстановления ёмкости аккумулятора.
  7. Недостаток такого метода – через несколько десятков циклов разрядки ёмкость аккумулятора снижается, так как во время подачи происходит саморазряд, но это не восстанавливает химический состав рабочей жидкости электролита.

Как правильно заряжать новые литий ионные аккумуляторы шуруповёрта?

Одним из самых востребованных инструментов среди домашних мастеров по праву можно назвать шуруповерт. И это не случайно — с его помощью можно не только закрутить/открутить винты/шурупы/саморезы, но и просверлить отверстия небольшой величины, а используя специальные насадки, можно шлифовать и полировать поверхности и даже производить заточку режущего инструмента.

Еще одной особенностью шуруповертов является их мобильность, то есть совсем не обязательно, чтобы рядом находилась розетка. Достаточно приобрести шуруповерт с аккумулятором.

Но вот тут как раз и выявляется недостаток аккумуляторных шуруповертов. Для того, чтобы успешно работать с таким инструментом, нужно иметь аккумулятор с хорошими характеристиками и простотой обслуживания.

До сего времени хорошо себя зарекомендовали никель-кадмиевые аккумуляторы, но в последнее время им на смену пришли литий-ионные.

И если у пользователей о первых имеется более-менее полная информация о свойствах и порядке обслуживания, то по второму типу есть масса вопросов и один из них — как правильно заряжать литий-ионные аккумуляторы и как хранить их, когда они не эксплуатируются.

В быту у пользователей сложилось мнение, что прежде, чем начать работу с аккумулятором, нужно провести трехкратный цикл «разряд-заряд». Это утверждение верно для Ni-Cd аккумуляторов, но не годится для Li-Ion.

Прежде всего надо отметить, что литий-ионные аккумуляторы в отличие никель-кадмиевых, не имеют эффекта памяти, а, следовательно, заряжать их можно на любой стадии разряженности (в том числе и сразу после покупки). Именно по этой причине производители отправляют их в продажу заряженными на 3/4 от нормы.

Но все же для продления гарантированного срока службы кое-какие правила выполнять необходимо:

1) следует ставить Li-ion на зарядку при остаточном заряде 20-50%;

2) внимание! — недопустимо разряжать литий-ионные аккумуляторы ниже 10-20%. Для них это критическая величина, но следует иметь ввиду, что чем ниже степень разряда, тем больше циклов разряд-заряд они выдержат:

3) заряжать Li-ion следует при температуре 10-30 градусов, а эксплуатировать в диапазоне от минус 10 до плюс 45 градусов;

4) один раз в 4 месяца нужно провести полный цикл «разряд-заряд», разряжая батарею почти до нуля, после чего поставить на зарядку на 12 часов. Это необходимо для калибровки датчика уровня заряда в контроллерах аккумуляторов;

5) еще одна особенность литий-ионных аккумуляторов — нельзя их длительное время хранить полностью заряженными, иначе они всего за три месяца навсегда потеряют 20% емкости. Отправляйте батарею на длительное хранение при величине заряда 40-60% от полной емкости и тогда она за те же три месяца потеряет всего лишь 1%;

6) Если у Вас в комплекте два аккумулятора, то один из них зарядите до рекомендованной величины (40-60%) и отправьте его в резерв на месяц, а по истечении этого срока зарядите до 100%, используйте в работе, пока не разрядится до 40-60% ((или разрядите искусственно) и снова отправьте на хранение еще на месяц;

7) Второй пусть у Вас будет основным рабочим и, если поработали им интенсивно, поставьте его на зарядку, даже если он разрядился меньше, чем на 10%.

Если полностью выполнять рекомендованные производителями рекомендации, то, скорее всего, Вам не вовсе не потребуется покупать второй аккумулятор, поскольку срок службы шуруповерта и литий-ионного аккумулятора практически одинаковы. Ну, если только Вы не профессиональный рабочий, например, по сборке мебели, когда всю смену один аккумулятор не потянет — тогда-то и будет нужен резервный.

Общие правила

Существует ряд правил, продлевающих срок службы любого аккумулятора при вынужденной отправке её на длительное хранение:

  • При использовании источника питания с длительным перерывом необходимо несколько раз провести полный цикл разряда-заряда элемента;
  • Температура окружающего воздуха в складском помещении не должна опускаться ниже 10 градусов тепла;
  • Продлению срока службы находящегося в покое аккумулятора способствует периодическая зарядка и полная разрядка источника тока – не реже одного раза в шесть месяцев;
  • Если электроинструмент не планируется использовать в ближайшее время, то батарею необходимо отсоединить от него и очистить от всех видимых загрязнений.

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов

При нерегулярном использовании электроинструмента никель-кадмиевые(NiCd) аккумуляторы разумнее хранить в разряженном состоянии. Эти элементы обладают специфичным свойством – высоким уровнем саморазрядки. Поэтому при хранении полностью заряженная батарея с течением времени самостоятельно разрядится: каждый месяц остаточный уровень заряда будет снижаться на 8-10%.

Читать также: Металлографические исследования металлов и сплавов

Соблюдение простых рекомендаций по длительному хранению без дела никель-кадмиевых элементов позволит получить полностью работоспособный источник тока после полной зарядки. Основные правила таковы:

  • 3-4 полных цикла зарядки с последующей разрядкой элемента;
  • Температурный режим в помещении для хранения не ниже 10 градусов тепла.

Хранение литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные(Li-ion) источники тока отличаются чувствительностью к температурному режиму и остаточному заряду при отправке их на продолжительное хранение. От этого напрямую зависит доступный уровень заряда при начале использования.

Для литиевых аккумуляторов шуруповерта придерживаются следующих правил:

  • Исключают возможность заморозки – при использовании холодильника в качестве места для хранения размещают в основном отсеке, а не в морозильной камере;
  • Оптимальный температурный режим варьирует в пределах от 1 до 25 градусов тепла;
  • Перед отправкой на хранение разряженный элемент подзаряжают до уровня 40%, это позволит полностью восстановить заряд при необходимости использования шуруповерта.

Мобильность шуруповерта на аккумуляторах имеет один недостаток – они разряжаются. Соблюдение рекомендаций по хранению элементов питания увеличивает срок их службы без потери функциональности. При этом обязательно учитывают тип батареи, применяемой в шуруповерте. Никель-кадмиевые элементы требуют полной разрядки, а литий-ионным батареям такая процедура только повредит.

Всем привет! В Сети часто спрашивают, как хранить аккумуляторы шуруповерта правильно, чтобы они не вышли из строя раньше времени. В этой статье я попробую дать ответ на поставленный вопрос.

В свое время я тоже задался этим вопросом и мне пришла в голову одна замечательная мысль: «А почему бы не посмотреть в инструкции по эксплуатации какого-либо шуруповерта?». С этой «гениальной» мыслью я взял инструкцию от Макиты и… нашел в ней лишь общие слова

Ну это про то, что хранить нужно так, чтобы контакты аккумулятора не могли быть случайно замкнуты скрепкой, монетой или другим металлическим предметом, что хранение должно быть в условиях, где температура воздуха не превышает 50 градусов, ну и тому подобное, что тоже конечно важно, но вроде и так понятно

А всех то интересуют примерно такие вопросы:

  • с каким уровнем заряда нужно оставлять на хранение аккумуляторы?
  • их нужно обязательно оба вынимать из шуруповерта или один можно оставить вставленным?
  • как долго можно хранить без перезарядок?

Читать также: Обозначение цинка в таблице менделеева

В итоге, пересмотрев инструкции от разных производителей, мне удалось найти кое-какую полезную информацию. Причем даже если смотреть в инструкции разных шуруповертов одного производителя, но отличающихся типом аккумулятора, то она будет одинакова. При этом, если производитель считает, что надо указать какую-то особенную информацию для тех или иных типов батарей, то ее указывают, но в целом для всех типов условия в основном одинаковые.

Вот, например, что пишет фирма AEG:

А вот информация от DeWalt:

Или вот Макита для любых типов аккумуляторов дает универсальный совет, перезаряжать батареи каждые полгода хранения, если они так долго лежат без дела.

В общем что можно сказать, основываясь на указанной от производителей информации? Давайте по порядку.

Рекомендации по правильному использованию аккумуляторов разных типов для электроинструмента

Для того, чтобы аккумуляторы прослужили максимально долго, и к процедуре восстановления пришлось прибегать как можно реже, стоит придерживаться следующих правил.

Для Ni-Cd:

  1. Ставьте аккумуляторы на зарядку только после того, как он полностью разрядится. Это состояние легко отследить: электромотор уже «не тянет» на низком токе. Закрутить саморез или отпилить пруток уже не получается.
  2. Заряжайте аккумуляторы до полной ёмкости. Если снимать их с заряда раньше, эффект памяти понемногу уменьшит ёмкость, и батарею придётся «разгонять» мощным током.
  3. Если у вас устройство без автоматического отключения (не загорается сигнал о конце зарядки), то рассчитайте время полного заряда, разделив ёмкость аккумулятора в ампер-часах на силу тока зарядного устройства.
  4. Если дрель или болгарка долго не используются, их лучше полностью разрядить и хранить при температуре ниже 20 градусов.

Для Ni-Mh:

  1. Дозаряжать батарею можно в любой момент, и на 70% и на 30% заряда. Правда, это можно делать только «по свежим следам». Если устройство хранилось так больше недели, нужно его всё-таки полностью разрядить.
  2. Хранить никель-металлогидридные элементы питания следует полностью заряженными при низкой, но не нулевой температуре. Именно такие условия созданы в бытовом холодильнике. Не забудьте поместить батарею в герметичный зип-пакет.
  3. Если аккумуляторы разрядились в ноль, реанимировать их будет очень сложно. Поэтому периодически извлекайте батарею из холодильника и замеряйте напряжение. Для номинальной 12-вольтовой оно не должно опускаться ниже 10 В.

Для Li-Ion:

  1. Элементы на основе лития можно хранить в обычных условиях при комнатной температуры. Их саморазряд очень низкий.
  2. Не старайтесь полностью разрядить литий-ионную батарею. Это для неё вредно. Впрочем, контроллер не позволит сбросить напряжение до критической отметки. Рекомендуется ставить аппарат на зарядку сразу после работы.
  3. Перезарядить литиевый элемент при работе «родного» зарядного устройства невозможно — по достижении нужной отметки ток перестаёт течь.

Как лучше хранить аккумуляторы — заряженными или разряженными?

Если аккумулятор никель-кадмиевый или никель-металлгидридный, то его нужно оставлять с полным зарядом, если собираетесь хранить менее 30 дней, и с зарядом в 30-50% от максимальной емкости, если срок хранения будет превышать 30 дней.

Литий-ионные аккумуляторы, если верить DeWalt, нужно оставлять полностью заряженными. Хотя это странное правило, поскольку из всего того, что мне приходилось узнавать по поводу этого типа батарей, мне известно, что литий-ионники очень медленно саморазряжаются (в год теряют около 4%). Видимо DeWalt в данном случае просто решил перестраховаться, поскольку пользователь может оставить на хранение полностью посаженный аккумулятор. Многим наверное известно, что на литий-ионных батареях стоит электроника, которая прекращает подачу тока, когда уровень заряда доходит до определенной минимальной отметки. Для пользователя это будет ноль, а на самом деле заряд там еще есть. И если такой аккумулятор оставить храниться без предварительной зарядки, то он просто может даже своими малыми темпами разряда дойти до действительного ноля. А для литий-ионных батарей это смерть — их нельзя полностью разряжать, поэтому и стоит электроника. Вот в DeWalt и перестраховались. Ну я так думаю.

Никель-кадмиевые аккумуляторы – Help for engineer | Cхемы, принцип действия, формулы и расчет

Никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd)  имеют существенно меньшую область применения по сравнению с свинцово-кислотными аккумуляторами, в связи с ужесточением требований относительно экологической стороны использования данных аккумуляторов и их переработки.

Основной областью применения, об этом кратко упоминалось в общих сведениях про аккумуляторы,  является использование в виде стандартного гальванического элемента, применение крупных никель-кадмиевых батарей на электрокарах ( используется как тяговый), как бортовые аккумуляторы в самолётах и вертолётах, в трамваях и троллейбусах. Конечно, нужно не забыть упомянуть использование данных аккумуляторов для питания автономных инструментов для строительства, к примеру, шуруповертов, дрелей и т.п.

 Как уже говорилось ранее, никель-кадмиевые аккумуляторы активно вытесняются другими типами, к примеру, никель-металлогидридные аккумуляторы имеют удельные характеристики в 2 раза больше, по сравнению с никель-кадмиевыми, что привело к тому, что аппаратура использующая данный тип аккумуляторов улучшила свои потребительские свойства. Однако, никель-кадмиевые вместе с никель-металлогидридными аккумуляторы имеют оксидно-никелевый положительный электрод, что определяет схожие свойства этих аккумуляторов.

Никель-кадмиевым аккумуляторам необходим полный разряд, в случае, если его будут использовать, и не полностью разряжать, то на внутренних пластинах элементов образуются кристаллы, которые в значительной степени необратимо снижают ёмкость аккумулятора, этот эффект называется «эффект памяти».

Другой стороной их постепенного ухода на второй план, является относительно дорогая стоимость утилизации, по сравнению с другими видами. Утилизация аккумуляторов типа Ni-Cd аккумуляторов происходит в печах при очень высоких температурах, в которых кадмий становится чрезмерно летучим, и если на печи не будет оборудован специальный фильтр, который должен улавливать токсичные вещества, испаряемые при плавке, то эти продукты плавления будут отравлять окружающую среду.

Зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов

Номинальное напряжение полностью заряженного аккумулятора составляет 1,2В (в некоторых 1,36), разряженного 1В, это пороговые значения напряжений в которых происходит эксплуатация аккумулятора. Зарядка никель кадмиевых аккумуляторов, можно сказать, стандартна для всех типов аккумуляторов – током равным 10% ёмкости аккумулятора, в течение примерно 16 часов. Номинальный режим разрядки аккумулятора проходит при токе, равном  20% от ёмкости. У Ni-Cd аккумуляторов довольно большой диапазон рабочих температур составляет от -50 до +40°C. Саморазряд равен примерно 10% и возрастает с использованием (наработкой). К примеру у литий-ионных аккумуляторов и их братьев литий-полимерных аккумуляторов саморазряд в разы меньше.

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов

Рекомендуется хранить аккумуляторы в разряженном виде, что бы при хранении они не теряли свою ёмкость из-за саморазряда, после зарядки они восстановят свои свойства полностью. Если хранить аккумуляторы при низкой температуре, то это существенно понижает ток саморазряда, который, к примеру, при хранении в среде с температурой в    0°С будет ровно в 2 раза меньше, чем при хранении с температурой в 20°С.

Крайне рекомендуется, после длительного хранения осуществить заряд-разряд аккумулятора, током, который будет равен ёмкости.

Преимущества никель-кадмиевых аккумуляторов:

1)      возможность хранения в разряженном состоянии;

2)      большое количество рабочих циклов при правильной эксплуатации;

3)      работа при низких температурах;

4)      приспособленность работать в жестких условиях эксплуатации;

5)      низкая стоимость.

Недостатки никель-кадмиевых аккумуляторов:

1)      основной недостаток этих аккумуляторов – эффект памяти;

2)      токсичность используемых материалов;

3)      ток саморазряда относительно велик;

Окислительно-восстановительные реакции в аккумуляторе

Далее я хочу написать общие реакции в аккумуляторе, катоде, и аноде (читая слева направо – заряд, справа налево – разряд):

Общая реакция протекающая в никель-кадмиевом аккумуляторе:

Процесс, который происходит на положительном оксидно-никелевом электроде:

Процесс, который происходит на отрицательном кадмиевом электроде:

Как заряжать Li-ion аккумулятор шуруповёрта

Привет!

Принес пару недель назад 6 макитовских девайсов в ремонт.

4 шуруповёрта, 1 лобзик и 1 шлифмашинку.

Прямо коробку целую. Тяжелую.

Озвучили мне цену ремонта. Оказалось, только один шуруповёрт имело экономический смысл восстанавливать. Остальные пошли на запчасти.

Вобщем, сама собой пришла пора замены парка ручного аккумуляторного инструмента.

Вот и закупил сразу для всех столяров новые шуруповёрты с Li-ion аккумуляторами.

Парни привыкли к Ni-cd аккумуляторам, а Li-ion требуют совсем другого подхода. Прямо до противоположности.

И, понятно, речь ведь идет не только о том, как заряжать Li-ion аккумулятор шуруповёрта. Если его неправильно разряжать и/или хранить – тоже мало хорошего для него будет.

Поэтому просмотрел пару десятков сайтов и пару часов видео.

Выкинул всю шелуху и сделал самую «сухую» без «воды» выжимку.

Преобразуйте старые аккумуляторные инструменты в литиевую батарею: 5 шагов (с изображениями)

Теперь ощутите радость от литиевой энергии!

У меня есть несколько дрелей, которые я преобразовал, используя эту технику, и все они работают лучше, чем когда у них были NiMH батареи.

Мне очень нравятся старые прочные дрели Makita Stick, их можно найти очень дешево (или даже бесплатно), и они также содержат батарею приличного размера. Прелесть этих дрелей старого стиля в том, что вам даже не нужно разбирать старый аккумуляторный отсек, так как аккумулятор просто скользит прямо в рукоятке.Миниатюрная дрель Makita — это один мой сын, который мой сын нашел за 3 доллара в центре утилизации. Когда он нашел ее, в ней не было батареи, но я знал, что мы сможем ее починить, как только вернемся домой, поэтому он купил ее и с тех пор использует для своих собственных проектов.

Часто задаваемые вопросы

Не разряжает ли батарея со временем сигнал разряда батареи?

Да, безусловно, будет. У меня появилась привычка держать батареи отключенными, пока я не буду готов использовать свои инструменты. На их повторное подключение у меня уходит, может быть, десять секунд, а поскольку у LiPo аккумуляторов такая низкая скорость саморазряда, мои инструменты всегда готовы к работе.

Разве аккумуляторы LiPo не требуют специальных зарядных устройств / процедур?

Совершенно верно. Вот хорошее руководство по пониманию LiPo аккумуляторов и уходу за ними — A Guide to Understanding LiPo батареи. Больше информации о LiPo батареях и безопасности можно найти здесь. Если вам неудобно обращаться с LiPo батареями и вы тратите дополнительные усилия на их правильное обслуживание, то эта инструкция, вероятно, не для вас. Если с ними обращаться правильно, они совершенно безопасны для повседневного использования, но я бы не рекомендовал это, если вы используете инструменты на строительной площадке, поскольку они не очень практичны для этого приложения.Я использую эти средства довольно давно, абсолютно без отрицательных побочных эффектов.

Если вас действительно беспокоит состояние перегрузки (короткое замыкание / остановка двигателя и т. Д.), Вы можете установить автомобильный плавкий предохранитель на положительный провод питания от разъема аккумулятора к инструменту (не на аккумуляторной батарее). предохранители увеличивают сопротивление нагрузки, поэтому вам придется провести некоторое тестирование, чтобы получить правильное значение, но оно должно быть ниже общей текущей емкости батареи.

А как насчет аккумуляторов LiFePO4?

Да, вы тоже можете их использовать. В то время как я использовал литий-ионный аккумулятор на 2 секунды в дрели моего сына, он работает отлично (у меня уже был этот аккумулятор от сломанного вертолета RC, который мне дали дома) LiFePO4 батареи — лучший выбор. Преимущество этих аккумуляторов в том, что они, как правило, немного более долговечны, чем блоки LiPo, но могут быть немного больше, поэтому они могут не поместиться во многих электроинструментах. Если вы можете найти блок, который подходит, тогда отлично — просто убедитесь, что используете блок, который либо имеет встроенную схему защиты, либо обязательно используйте сигнализацию отключения по низкому напряжению.Опять же, вам понадобится специальное зарядное устройство для этих аккумуляторов.

Разве емкость аккумулятора не меньше оригинального производителя?

В случае с моей дрелью Makita 14,4 В — да. Но мне все равно, так как я обнаружил, что редко пытаюсь закрутить 200+ шурупов для настила от одной зарядки аккумулятора. Поскольку батареи такие недорогие, я могу позволить себе иметь несколько пачек под рукой.

Что мне делать, если у меня есть инструмент с подключенным аккумулятором, но у меня нет оригинального аккумулятора?

В этом случае вам придется проявить творческий подход.Два варианта — это 3d печать подходящего батарейного отсека или вакуумная форма из пластикового листа.

Обновление батареи | Электроинструмент | Литий-ионный | NiCad

Я с большим интересом прочитал вашу печатную статью за август 2018 года о аккумуляторных дрелях / шуруповертах. За некоторыми исключениями, нет ничего лучше, чем удобство нынешней (без каламбура) линейки инструментов с батарейным питанием. Однако я не готов бросать инструмент с оставшимся сроком службы в мусор, потому что оригинальный производитель больше не поддерживает исходную конфигурацию батареи.Понимая, что изменения в технологии могут привести к повышению производительности инструмента, не похоже, что произошел плавный переход в силовой конструкции. Мой вопрос: заполнили ли сторонние поставщики этот пробел литий-ионными батареями, совместимыми с инструментом, предназначенным для питания Ni-Cad? — Тим Бэбкок

Крис Маршалл: Я могу понять ваше положение, Тим. У вас есть старый никель-кадмиевый инструмент, который все еще работает нормально, но эти адские батарейки быстро разряжаются и их нужно заменить.Проблема в том, что покупать никель-кадмиевые заменители, если они все еще производятся производителем инструмента, стоит дорого. (Однажды я был в такой же ситуации с дрелью / шуруповёртом, и пара сменных никель-кадмиевых батарей стоила больше, чем я заплатил за инструмент изначально, с двумя батареями и зарядным устройством!)

Вы правильно отметили, что литий-ионные аккумуляторы имеют много преимуществ по сравнению с никель-кадмиевыми батареями: они легче, компактнее и держат заряд намного дольше, чем никель-кадмиевые. Замена батареек в аккумуляторных инструментах в конечном итоге неизбежна, так почему бы не «обменять» на следующее поколение химии ячеек? Это кажется более разумным ходом, чем придерживаться Ni-Cad.

Хотелось бы, чтобы все было так просто. Вот одно из объяснений того, почему иногда это не так: литий-ионные аккумуляторные батареи для инструментов и их внутренняя электроника предназначены для совместной работы с более сложной электроникой, чем, вероятно, имеет ваша никель-кадмиевая модель. Это особенно актуально для аккумуляторных инструментов с бесщеточными двигателями, потому что эти «умные» двигатели постоянно взаимодействуют с аккумулятором во время использования. Электроника батареи также взаимодействует с зарядным устройством, которое разработано специально для литий-ионных аккумуляторов, поэтому оно может пополнять их более эффективно, ячейка за ячейкой.Зарядные устройства для никель-кадмиевых и литий-ионных аккумуляторов — это не одно и то же.

Три года назад DeWALT выпустила адаптер для батареи, о котором мы сообщали, который присоединяется к литий-ионным батареям на 20 В Max *, чтобы заменить их на старые никель-кадмиевые инструменты DeWALT с аккумуляторными блоками post-style. Другие производители инструментов «крупных брендов» не последовали их примеру с аналогичными адаптерами. Обладая всеми преимуществами, которые предлагает литий-ионный аккумулятор, а также возможностью расширения диапазона аккумуляторных инструментов, в которых они используются, большинство производителей электроинструментов полностью отказались от никель-кадмиевого сплава.

Если запасные никель-кадмиевые аккумуляторы могут по-прежнему работать для вас в качестве опции, но у вас возникли проблемы с поиском конкретных батарей, Batteries Plus Bulbs предлагает на своем веб-сайте широкий выбор сменных аккумуляторов для инструментов 25 различных производителей. Щелкните здесь, чтобы узнать, есть ли у них аккумуляторы для вашей марки и модели. Сайт также утверждает, что техники в этих магазинах могут восстановить старые аккумуляторные батареи для инструментов, когда замены уже нет. Я предполагаю, что это означает, что они могут заменить внутренние элементы на новые того же химического состава и использовать оригинальный аккумуляторный отсек.Я не уверен, означает ли это, что литий-ионные элементы могут быть заменены Ni-Cad элементами в подобной перестройке, но это, безусловно, стоит изучить. Удачи!

Никель-кадмиевые батареи

и литий-ионные батареи

Мы переживаем серьезный сдвиг в технологии аккумуляторов. Последние 30 лет преобладали никель-кадмиевые (NiCad) батареи. Эта технология положила начало популярной революции в области беспроводных инструментов и позволила людям выполнять задачи, не будучи привязанными к электрической розетке.

Поскольку технологии постоянно развиваются, появилась новая альтернатива никель-кадмиевым батареям — литий-ионные (Li-ion). Хотя традиционные никель-кадмиевые батареи заняли свое место в истории, особенности и преимущества, предлагаемые литий-ионными батареями, направили большинство пользователей электроинструментов в их сторону. Это причины, по которым вам следует перейти на литий-ионные аккумуляторы.

Более длительный срок службы батареи
Хотя их цена может быть немного выше, литий-ионные аккумуляторы имеют больший срок службы, что означает, что их можно заряжать чаще, что увеличивает время между заменами, что особенно важно для активных пользователей.

Меньший вес и компактный дизайн
Тем, кто много использует аккумуляторные инструменты, понравится тот факт, что литий-ионные батареи намного легче, чем никель-кадмиевые. Этот уменьшенный вес может иметь огромное значение в течение рабочего дня. Литий-ионные батареи обычно весят на 30-40 процентов меньше, чем сопоставимые никель-кадмиевые батареи. Утомляемость и связанные с ней проблемы безопасности значительно снижаются, что обеспечивает более безопасную рабочую среду.

Меньший по размеру аккумуляторный элемент с меньшей плотностью является основной причиной меньшего веса.Ячейки меньшего размера позволяют создавать более компактные аккумуляторные батареи, тем самым предлагая большую гибкость разработчикам инструментов и конечным пользователям.

Более быстрое время зарядки
Литий-ионные аккумуляторы заряжаются быстрее, чем их никель-кадмиевые эквиваленты. Когда аккумулятор полностью заряжен, допуск к перезарядке невелик, если таковой имеется. С другой стороны, перезаряд никель-кадмиевых батарей может повредить их, что приведет к сокращению срока службы.

Эффект нулевой памяти
В инструкциях к инструментам, работающим от никель-кадмиевых батарей, обычно рекомендуется разрядить аккумулятор перед зарядкой.Причина этого в том, чтобы ограничить эффект «памяти» на батарею, которая заставляет их удерживать меньше заряда, что приводит к потере максимальной энергоемкости. Литий-ионные аккумуляторы можно заряжать в любой момент без каких-либо негативных последствий.

Постоянная мощность
Сколько раз вы пытались завести винт заподлицо с рабочей поверхностью, и ваша дрель медленно теряла мощность и в конечном итоге уже не могла поворачивать винт, оставляя 1/4 дюйма винта незащищенным? Никель-кадмиевые батареи медленно теряют мощность, и эффект очень заметен.Одним из самых больших преимуществ литий-ионного аккумулятора является его способность обеспечивать полную мощность на всей емкости аккумулятора. Энергия уходит только тогда, когда батарея разряжена. Вы получаете полную мощность до конца заряда.

Нижняя скорость саморазряда
Оба типа батарей постепенно разряжаются, когда они не используются. Скорость саморазряда литий-ионных аккумуляторов составляет от 1,5 до 2 процентов. По сравнению с NiCad более чем на 10 процентов литий-ионные версии намного превосходят их.

Никель-кадмиевые батареи проигрывают (если еще не проиграли) битву за то, чтобы быть отраслевым стандартом. Фактически, Европа уже запретила их использование… шаг, который может легко распространиться на другие регионы мира. Характеристики литий-ионных аккумуляторов намного превосходят возможности старых никель-кадмиевых аккумуляторов. Если вы не переключились, время пришло.

Никель-кадмиевые батареи

— обзор

9 Никель-кадмиевые батареи

Никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи в заряженном состоянии имеют положительные пластины с оксигидроксидом никеля (NiOOH) в качестве активного материала, отрицательные пластины с мелкодисперсным кадмием металл в качестве активного материала и электролит гидроксида калия (КОН) в воде (20–35% по весу).При разряде NiOOH положительной пластины преобразуется в Ni (OH) 2 , а металлический кадмий отрицательной пластины превращается в Cd (OH) 2 .

Основные реакции:

Всего: 2NiOOH + заряженный C + 2h3O⇔2NI (OH) 2 + Cd (OH) 2 разряженный

На положительной пластине: NiOOH + h3O + e − заряженный Ni (OH) 2 + OH − разряд

На отрицательной пластине: Cd + 2OH — заряженный Cd (OH) 2 + 2e — разряженный

Обратите внимание, что в никель-кадмиевой батарее электролит KOH не участвует в реакциях заряда или разряда.Это означает, что концентрация электролита не изменяется при зарядке и разрядке, и при этом для реакции разряда не требуется адекватное поступление ионов из электролита, чтобы гарантировать достижение полной емкости. Оба эти явления отличаются от поведения свинцово-кислотной батареи.

Система никель-кадмиевых батарей имеет номинальное напряжение 1,2 В / элемент. Типичное конечное напряжение для разряда в фотоэлектрических системах составляет 0,9–1,0 В / элемент, а типичное конечное напряжение для зарядки в фотоэлектрических системах варьируется от 1.45 и 1,6 В / элемент, в зависимости от батареи, контроллера и типа системы. Нет никакой связи между напряжением холостого хода и SOC.

В фотоэлектрических системах никель-кадмиевые батареи обычно выбирают вместо свинцово-кислотных аккумуляторов, когда они работают при очень низких (минусовых) или очень высоких (более 40 ° C) температурах, когда свинцово-кислотные батареи могут замерзать или замерзать. соответственно значительно сокращенный срок службы. Промышленные никель-кадмиевые батареи открытого типа обычно в 3–4 раза дороже на киловатт-час хранимой энергии, чем промышленные свинцово-кислотные батареи открытого типа.

Хотя одиночный никель-кадмиевый элемент может быть полностью разряжен (до 0 В) без вреда для здоровья, не рекомендуется позволять всей батарее разряжаться до очень низких напряжений. Это связано с тем, что некоторые элементы неизбежно будут иметь меньшую емкость, чем другие, и если разряд батареи превышает их предел емкости, элементы с низкой емкостью могут быть переведены в обратную полярность (т. Е. Будут иметь напряжение менее 0 В), что может сократить свою жизнь. Поэтому обычно указывается, что никель-кадмиевый аккумулятор в фотоэлектрической системе имеет максимальную глубину разряда 90%.

Промышленные никель-кадмиевые батареи, используемые в фотоэлектрических системах, обычно открытого типа, предназначенные для использования в режиме ожидания при низкой скорости разряда. Они могут быть типа карманных пластин или волоконных пластин. Во всем мире настаивают на запрете никель-кадмиевых батарей из-за проблемы токсичных отходов, и это уже произошло в ЕС [1] в отношении небольших герметичных батарей потребительского типа, для которых доступны альтернативные типы батарей. Однако для более крупных батарей в настоящее время нет альтернативной системы с аналогичными свойствами, и трудно понять, как их можно запретить, прежде чем такая альтернативная система станет доступной.Следует иметь в виду, что любую никель-кадмиевую батарею, предназначенную для фотоэлектрической системы, необходимо правильно утилизировать по окончании срока службы (путем возврата производителю для переработки или через утвержденную организацию по переработке аккумуляторов).

Эффект памяти — это явление, которое наблюдается в некоторых типах никель-кадмиевых аккумуляторов при неглубоком цикле эксплуатации, но не в открытых типах карманных пластин, используемых в более крупных стационарных фотоэлектрических системах, о которых идет речь в этой главе. Эффект памяти описывает потерю батареей способности обеспечивать полную емкость при нормальном напряжении при регулярном неглубоком цикле без полной разрядки.Оставшаяся мощность, которая не использовалась регулярно, будет доступна, но при более низком напряжении. Считается, что причина этого эффекта памяти связана с образованием крупных кристаллов в кадмиевом электроде в присутствии большой площади поверхности металлического никеля. Поэтому это происходит в основном в никель-кадмиевых батареях с спеченными пластинами (как открытых, так и вентилируемых), но не в типах карманных или волоконных пластин, используемых в более крупных автономных фотоэлектрических системах в экстремальных температурных условиях.

Большинство промышленных никель-кадмиевых резервных аккумуляторов стандартно поставляются с 20% -ным электролитом КОН.Температура замерзания составляет -25 ° C. Если причина выбора никель-кадмиевой батареи, а не свинцово-кислотной, состоит в том, чтобы предотвратить проблемы с замерзанием, эта точка замерзания может быть недостаточно низкой, и может потребоваться использование 30% -ного электролита KOH с точкой замерзания -58. ° C.

батарей — Замена NiMH на Li ion

Я собираюсь повторить то, что вы описываете.
Пожелайте нам удачи :-).

То, что говорит Бимпелрекки, «достаточно верно», но есть разумные шансы получить «достаточно хороший» результат, если вы готовы «немного поиграть», а также терпеть возможные худшие последствия.

Наихудший исход — это возможный инцидент «вентиляции с пламенем» — быстрое горение разряда, которое вполне может разрушить пылесос и, возможно, нанести другой ущерб. Это возможное последствие большинства устройств с литий-ионным питанием, но в данном случае мы стараемся немного выше.

Используемые ячейки ДОЛЖНЫ быть способны выдерживать ток нагрузки, как указано в другом месте.
Некоторые литий-ионные элементы рассчитаны на ток разряда 10 А или более. Другие нет. Вам необходимо знать, какая у вас нагрузка и на какие батареи рассчитаны.
Если это клетки AA NimH, они, вероятно, не работают при более чем 5-10А. Если к югу от C — может быть больше 10А.

Я использую литий-ионные элементы из неисправных аккумуляторных батарей пылесоса Dyson для ремонта старого пылесоса Electrolux — так что в моем случае ток разряда нормальный.

Литий-ионный элемент НЕ ДОЛЖЕН находиться в плавучем состоянии при полном напряжении заряда 4,2 В. Тем не менее, он может работать, скажем, при 4,0 В. Я планирую ограничить напряжение батареи на уровне 4 В / элемент или меньше. В вашем примере 14,4 В / 4 В = 3,6 ячейки.Используя 4 элемента, вы можете заряжать до 16 В (если позволяет зарядное устройство) и, вероятно, не повредите пылесос. Он имеет «плоское» напряжение 4 x 3 В = 12 В.
Или вы можете использовать 3 ячейки и зафиксировать на 12 В. Это обеспечило бы 9 В, когда элементы были полностью разряжены при 3 В элементах — остановка при более высоком напряжении продлевает срок службы элемента.
Насколько хорошо пылесос работает на 9V, подлежит уточнению.

Использование 4 ячеек и фиксация 14,4 В дает 14,4 / 4 = 3,6 В / ячейку, что приведет к чрезвычайно низкой емкости ячейки.Если увеличить это значение до 3,8 В / элемент = 15,2 В, это даст вам около 60% от номинальной емкости, когда напряжение достигнет 15,2 В, и около 65% после того, как будет разрешено оставаться при этом напряжении в течение 2+ часов.

Эти таблицы (с сайта www.batteryuniversity.com) показывают ожидаемую емкость при различных напряжениях конечных точек. Обратите внимание, что цифры в двух таблицах близки, но в некоторых случаях не идентичны.

Балансировка — это «хорошая идея», но она может не понадобиться. Добавление зажима 4 В на ячейку позволит каждой ячейке полностью зарядиться.

Если вы не против уменьшения емкости, вы можете использовать что-нибудь простое, например стабилитрон на ячейку — выбрано, чтобы НИКОГДА не допускать> 4 В / ячейку при 200 мА (или при фактическом максимальном токе заряда абс).

Стабилитрон на единицу рассеяния составляет 4 В x 200 мА = 800 мВт, поэтому, скажем, стабилитрон мощностью 2 Вт с разумным охлаждением должен быть достаточным.
В то время как рассеиваемая мощность зажима блока составляет 12 В или 16 В x 200 мА = 2,4 Вт / 3,2 Вт соответственно, поэтому
подходящий стабилитрон или набор стабилитронов должен быть «достаточно легким» для обеспечения.

Если вам нужна прецизионная работа, вы можете предоставить, например, транзисторный зажим TL431 + pass на ячейку, чтобы обеспечить точное управление напряжением.Это то, что я собираюсь попробовать.

Информация о батареях на основе никеля — Battery University

Узнайте о различиях между никель-кадмиевым и никель-металлогидридным.

В течение 50 лет портативные устройства почти полностью использовали никель-кадмиевый (NiCd). Это привело к появлению большого количества данных, но в 1990-х годах никель-металлогидрид (NiMH) взял верх, чтобы решить проблему токсичности надежного в остальном NiCd. Многие характеристики NiCd были переданы в лагерь NiMH, предлагая квазизамену, поскольку эти две системы похожи.Из-за экологических норм, никель-кадмиевый металл сегодня ограничен специальными применениями.

Никель-кадмиевый (NiCd)

Изобретенная Вальдемаром Юнгнером в 1899 году никель-кадмиевая батарея имела несколько преимуществ по сравнению со свинцово-кислотной, а затем единственной другой перезаряжаемой батареей; однако материалы для NiCd были дорогими. Разработка шла медленно, но в 1932 году были предприняты шаги по нанесению активных материалов внутри пористого никелированного электрода. Дальнейшие усовершенствования произошли в 1947 году за счет поглощения газов, образующихся во время зарядки, что привело к созданию современной герметичной батареи NiCd.

В течение многих лет никель-кадмиевые батареи были предпочтительным выбором для радиоприемников двусторонней связи, оборудования скорой медицинской помощи, профессиональных видеокамер и электроинструментов. В конце 1980-х годов NiCd сверхвысокой емкости потряс мир своей емкостью, которая была на 60 процентов выше, чем у стандартного NiCd. Этого удалось добиться за счет упаковки большего количества активного материала в ячейку, но этот выигрыш был затенен более высоким внутренним сопротивлением и уменьшенным количеством циклов.

Стандартный никель-кадмиевый аккумулятор остается одним из самых надежных и щадящих аккумуляторов, и авиационная отрасль остается верна этой системе, но для достижения долговечности требуется надлежащий уход.NiCd, а отчасти и NiMH, обладают эффектом памяти, который приводит к потере емкости, если не выполнять периодический полный цикл разряда. Батарея, кажется, запоминает предыдущую поданную энергию, и после того, как установлен порядок, она не хочет отдавать больше. (См. BU-807: Как восстановить никелевые батареи). По данным RWTH, Ахен, Германия (2018), стоимость никель-кадмиевых батарей составляет около 400 долларов за кВт / ч. В таблице 1 перечислены преимущества и ограничения стандартного никель-кадмиевого сплава.

Преимущества


Прочный, с большим количеством циклов при надлежащем обслуживании

Единственный аккумулятор, который можно сверхбыстро заряжать без особых усилий

Хорошие характеристики нагрузки; прощает при злоупотреблении

Длительный срок хранения; могут храниться в разряженном состоянии, перед использованием необходимо грунтовать

Простое хранение и транспортировка; не подлежит нормативному контролю

Хорошие низкотемпературные характеристики

Экономичная цена; NiCd — самая низкая цена за цикл

Доступен в широком диапазоне размеров и вариантов производительности

Ограничения


Относительно низкая удельная энергия по сравнению с более новыми системами

Эффект памяти; требует периодических полных разрядов и может восстанавливаться

Кадмий — токсичный металл.Невозможно выбрасывать на свалки

Высокий саморазряд; нуждается в подзарядке после хранения

При низком напряжении ячеек 1,20 В для достижения высокого напряжения требуется много ячеек

Таблица 1: Преимущества и ограничения никель-кадмиевых батарей.

Никель-металлогидридный (NiMH)

Исследования никель-металлогидрида начались в 1967 году; однако нестабильность с металлогидридом вместо этого привела к развитию никель-водородного (NiH).Новые гидридные сплавы, открытые в 1980-х годах, в конечном итоге улучшили проблемы стабильности, и сегодня NiMH обеспечивает на 40 процентов более высокую удельную энергию, чем стандартный NiCd.

Металлогидрид никеля не лишен недостатков. Батарея более хрупкая и ее сложнее заряжать, чем NiCd. Благодаря 20-процентному саморазряду в первые 24 часа после зарядки и 10 процентам в месяц после этого NiMH занимает одно из первых мест в своем классе. Модификация гидридных материалов снижает саморазряд и уменьшает коррозию сплава, но это снижает удельную энергию.В аккумуляторных батареях для электрического силового агрегата эта модификация используется для достижения необходимой прочности и длительного срока службы.

Потребительские приложения

NiMH стали одними из самых доступных для использования потребителями перезаряжаемых аккумуляторов. Производители аккумуляторов, такие как Panasonic, Energizer, Duracell и Rayovac, осознали необходимость в долговечных и недорогих перезаряжаемых аккумуляторах и предлагают никель-металлгидридные аккумуляторы AA, AAA и других размеров. Производители батарей хотят переманить покупателей от одноразовых щелочных батарей к перезаряжаемым.

NiMH батарея для потребительского рынка является альтернативой вышедшей из строя многоразовой щелочной батарее, появившейся в 1990-х годах. Ограниченный срок службы и плохие характеристики нагрузки помешали его успеху.

В таблице 2 сравниваются удельная энергия, напряжение, саморазряд и время работы батарей, продаваемых без рецепта. Доступные в размерах AA, AAA и других размерах, эти элементы могут использоваться в портативных устройствах, разработанных для этих норм. Несмотря на то, что напряжения элементов могут изменяться, напряжения в конце разряда являются общими, которые обычно составляют 1 В на элемент.Портативные устройства обладают некоторой гибкостью с точки зрения диапазона напряжений. Важно не смешивать элементы и всегда использовать в держателе батареи одного типа. Проблемы безопасности и несовместимость напряжений не позволяют продавать большинство литий-ионных батарей форматов AA и AAA.

Тип батареи Емкость
Элемент AA
Напряжение Саморазряд
Емкость после
хранения 1 год
Время выполнения
Приблизительное фото
на цифровой фотоаппарат
NiMH 2700 мАч, перезаряжаемый 1.2В 50% 600 выстрелов
Энелуп * 2500 мАч, перезаряжаемый 1,2 В 85% 500 выстрелов
Обычный щелочной 2800 мАч;
неперезаряжаемый
1,5 В 95%
Срок годности 10 лет
100 выстрелов
Многоразовый щелочной 2000 мАч; понизить при последующей перезарядке 1.4В 95% 100 выстрелов
Литий
(Li-FeS2)
2,500–3,400 мАч
(без аккумулятора)
1,5 В Очень низкий
Срок годности 10 лет
690 выстрелов

Таблица 2: Сравнение щелочных, многоразовых щелочных, Eneloop и NiMH
* Eneloop является товарным знаком Panasonic (2013 г.), основанным на NiMH.
** Саморазряд максимален сразу после зарядки, затем спадает.

Потребители, использующие аккумуляторные батареи, постоянно обеспокоены высоким саморазрядом, а никель-металлгидридные аккумуляторы ведут себя как протекающие баскетбольные или велосипедные шины. Фонарик или портативное развлекательное устройство с никель-металлгидридной батареей «разряжается», если его не использовать всего на несколько недель. Необходимость подзаряжать устройство перед каждым использованием не устраивает многих потребителей, особенно фонариков, которые находятся в режиме ожидания на случай перебоев в подаче электроэнергии; Щелочной сохраняет заряд 10 лет.

Eneloop NiMH от Panasonic уменьшил саморазряд в шесть раз по сравнению с более ранними версиями от Sanyo.Эти улучшения стали возможными благодаря изменениям химического состава и модифицированному сепаратору. Это означает, что вы можете хранить заряженный аккумулятор в шесть раз дольше, чем обычный никель-металлгидридный аккумулятор, прежде чем потребуется подзарядка. Также говорят, что Panasonic NiMH хорошо работает при низких температурах. Недостатком Eneloop перед обычным NiMH является немного меньшая удельная энергия.

В таблице 3 приведены преимущества и ограничения NiMH промышленного класса. В таблицу не включены Eneloop и другие потребительские бренды.

Преимущества


Емкость на 30–40 процентов выше, чем у стандартного NiCd

Менее подвержен запоминанию, чем NiCd, можно восстановить

Простое хранение и транспортировка; не подлежит нормативному контролю

Экологически чистый; содержит только легкие токсины

Благодаря содержанию никеля переработка рентабельна

Широкий температурный диапазон

Ограничения


Ограниченный срок службы; глубокая разрядка сокращает срок службы

Требуется сложный алгоритм зарядки.Чувствителен к перезарядке

Не очень хорошо поглощает перезаряд; постоянный заряд должен быть низким

Вырабатывает тепло во время быстрой зарядки и разрядки при высокой нагрузке

Высокий саморазряд

Кулоновский КПД всего около 65% (99% с Li-ion)

Таблица 3: Преимущества и ограничения NiMH аккумуляторов.

Никель-железо (NiFe)

После изобретения никель-кадмия в 1899 году швед Вальдемар Юнгнер попытался заменить железо кадмием, чтобы сэкономить деньги; однако низкая эффективность заряда и газообразование (образование водорода) побудили его отказаться от разработки без получения патента.

В 1901 году Томас Эдисон продолжил разработку никель-железной батареи в качестве заменителя свинцово-кислотной батареи для электромобилей. Он утверждал, что никель-железо, погруженное в щелочной электролит, «намного превосходит батареи, в которых используются свинцовые пластины в серной кислоте». Он рассчитывал на развивающийся рынок электромобилей и проиграл, когда его заняли бензиновые автомобили. Его разочарование возросло, когда автомобильная промышленность использовала свинцово-кислотные батареи в качестве батарей для стартера, освещения и зажигания (SLI) вместо никель-железных.(См. BU-1002: Электрический силовой агрегат, HEV, PHEV.)


Рисунок 4: Томас А. Эдисон и его улучшенная аккумуляторная батарея.
Эдисон продвигал никель-железо как более легкий и чистый, чем свинцово-кислотный. Более низкие эксплуатационные расходы должны были компенсировать более высокую первоначальную стоимость. В ок. 1901 г. Эдисон осознал потребность в электромобиле. Он сказал, что батарее нужно уделять такое же внимание, как и конному и железнодорожному локомотиву.
Источник: Scientific America, Нью-Йорк, 14 января 1911 г.

Никель-железная батарея (NiFe) использует оксидно-гидроксидный катод и железный анод с гидроксидом калия электролитом, который обеспечивает номинальное напряжение ячейки 1.20В. NiFe устойчив к перезарядке и чрезмерной разрядке и может прослужить более 20 лет в режиме ожидания. Устойчивость к вибрации и высоким температурам сделала NiFe батареей предпочтительной для горнодобывающей промышленности в Европе; во время Второй мировой войны использовались аккумуляторные немецкие летающие бомбы Фау-1 и ракеты Фау-2. Другие области применения — железнодорожная сигнализация, вилочные погрузчики и стационарные приложения.

NiFe имеет низкую удельную энергию около 50 Втч / кг, плохие низкотемпературные характеристики и высокий саморазряд 20-40 процентов в месяц.Это, вместе с высокой стоимостью производства, побудило промышленность оставаться верной свинцово-кислотной продукции.

Производятся улучшения, и NiFe становится жизнеспособной альтернативой свинцово-кислотной в внесетевых энергосистемах. Технология карманной пластины снизила саморазряд; аккумулятор практически невосприимчив к перезарядке и недозаряду и должен прослужить более 50 лет. Для сравнения: при использовании свинцовых кислот глубокого цикла в циклическом режиме менее 12 лет. NiFe стоит примерно в четыре раза дороже, чем свинцово-кислотный, и по закупочной цене сопоставим с Li-ion.

Никель-железные батареи используют конический заряд, аналогичный никель-кадмиевым и никель-металлгидридным. Не используйте заряд постоянного напряжения, как в свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторах, но позвольте напряжению свободно плавать. Подобно батареям на никелевой основе, напряжение элемента начинает падать при полной зарядке, поскольку внутренний газ накапливается и температура повышается. Избегайте перезарядки, так как это вызывает испарение воды и высыхание. Только капельный заряд для компенсации саморазряда.

Низкую емкость часто можно улучшить, применяя высокий разрядный ток, в три раза превышающий C-rate, в течение 30 минут.Убедитесь, что температура электролита не превышает 46 ° C (115 ° F).

Никель-цинк (NiZn)

Никель-цинк похож на никель-кадмий в том, что в нем используются щелочной электролит и никелевый электрод, но он отличается по напряжению; NiZn обеспечивает 1,65 В на элемент, а не 1,20 В, которые обеспечивают NiCd и NiMH. NiZn заряжается при постоянном токе до 1,9 В на элемент и не может принимать постоянный заряд, также известный как поддерживающий заряд. Удельная энергия составляет 100 Втч / кг, и ее можно включить 200–300 раз.NiZn не содержит тяжелых токсичных материалов и может быть легко переработан. Некоторая упаковка доступна в формате ячейки AA.

В 1901 году Томас Эдисон получил патент США на систему перезаряжаемых никель-цинковых батарей, которая была установлена ​​в железнодорожных вагонах между 1932 и 1948 годами. NiZn страдал от высокого саморазряда и короткого срока службы, вызванного ростом дендритов, что часто приводило к на короткое замыкание. Усовершенствования электролита уменьшили эту проблему, и NiZn снова рассматривается для коммерческого использования.Низкая стоимость, высокая выходная мощность и хороший рабочий температурный диапазон делают этот химический состав привлекательным.

Никель-водородный (NiH)

Когда в 1967 году начались исследования никель-металлогидрида, проблемы с нестабильностью металлов вызвали сдвиг в сторону разработки никель-водородных батарей (NiH). NiH использует стальной баллон для хранения водорода под давлением 8270 кПа (1200 фунтов на квадратный дюйм). Ячейка включает твердые никелевые электроды, водородные электроды, газовые экраны и электролит, заключенные в сосуд под давлением.

NiH имеет номинальное напряжение элемента 1,25 В и удельную энергию 40–75 Вт · ч / кг. Преимуществами являются длительный срок службы даже при полных циклах разряда, хороший календарный срок службы из-за низкой коррозии, минимальный саморазряд и замечательные температурные характеристики от –28 ° C до 54 ° C (от –20 ° F до 130 ° F). . Эти характеристики делают NiH идеальным спутником. Ученые пытались разработать NiH-аккумуляторы для наземного использования, но низкая удельная энергия и высокая стоимость работали против этого усилия. Одна ячейка для спутникового приложения стоит тысячи долларов.Поскольку NiH заменил NiCd в спутниках, наблюдается переход к литий-ионным батареям с длительным сроком службы. (См. BU-211: Альтернативные аккумуляторные системы.)

Последнее обновление 2021-03-09

*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта. Battery University отслеживает комментарии и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме. Однако при общении необходимо использовать соответствующий язык и избегать спама и дискриминации.

Если у вас есть предложение или вы хотите сообщить об ошибке, воспользуйтесь формой «свяжитесь с нами» или напишите нам по адресу: [email protected] Нам нравится получать от вас известия, но мы не можем ответить на все запросы. Мы рекомендуем размещать свой вопрос в разделах комментариев, чтобы Battery University Group (BUG) могла поделиться им.

Предыдущий урок

Следующий урок

Или перейти к другой артикуле

Аккумуляторы как источник питания

Восстановить NiCAD аккумулятор | Sciencing

Никель-кадмиевые или никадовые батареи все еще распространены, хотя их быстро заменяют литий-ионными.Тем не менее, есть вероятность, что у вас есть устройство или инструмент с батарейным питанием, который использует никадовые батарейки, и некоторые из перезаряжаемых батареек AA и AAA в ваших солнечных светильниках или фонариках могут быть никадовыми.

Самая большая проблема никадов, особенно старых, заключается в том, что они подвержены эффекту памяти, в результате чего аккумулятор «запоминает» необычно короткий цикл зарядки и больше не заряжается до полной емкости.

Это обычно происходит, когда вы кладете аккумулятор в зарядное устройство до его полной разрядки или оставляете в зарядном устройстве дольше, чем необходимо.Это вызывает отложение кристаллов на отрицательной клемме.

Можно восстановить батарею и решить эту проблему, потрясая батарею импульсами от батареи 12 В. Технически это можно сделать с автомобильным аккумулятором, но безопаснее использовать вместо него конденсатор или зарядное устройство на 12 В.

Что происходит внутри батареи Nicad?

Положительные пластины внутри никадовой батареи сделаны из пористой пластины, на которую нанесен тонкий слой гидроксида никеля, а отрицательные пластины сделаны из гидроксида кадмия.Пластины разделены полосой из пористого пластика и помещены в ячейку, заполненную 30% -ным раствором гидроксида калия, который действует как электролит.

Когда вы прикладываете заряд, отрицательные пластины теряют кислород и начинают образовывать металлический кадмий, в то время как положительные пластины окисляются. Зарядка завершена, когда весь материал на отрицательных клеммах преобразован в кадмий.

Процесс обратный во время разряда, и химическая энергия преобразуется в электрическую, поскольку положительная пластина отдает кислород, который возвращается обратно к отрицательной пластине.

В процессе зарядки на клеммных пластинах оседают загрязнения, и они создают эффект плавления крошечных кристаллов на пластинах в более крупные с меньшей площадью поверхности для поглощения или выделения кислорода. Выброс загрязнений происходит ближе к концу процесса зарядки и продолжается, если полностью заряженный аккумулятор остается в зарядном устройстве.

Восстановление батареи Nicad

Процедура восстановления включает подачу высокого напряжения на клеммы батареи.Разряд разрушает сплавленные кристаллы на клеммных пластинах и восстанавливает их способность переносить кислород. Вам понадобится автомобильное зарядное устройство, два гвоздя и вольтметр.

Эта процедура потенциально опасна и связана с возможностью взрыва. В целях безопасности используйте защитные очки и перчатки.

Проверьте напряжение аккумуляторной батареи, затем вставьте гвоздь в каждый из зажимов типа «крокодил» зарядного устройства, вставьте его в розетку и установите зарядный ток на 10 ампер. Прикоснитесь одним гвоздем к одной из клемм аккумулятора, затем на мгновение прикоснитесь другим гвоздем к другой клемме и немедленно удалите ее.Вы увидите искры от терминала.

Повторите эту процедуру от пяти до 10 раз, затем проверьте напряжение аккумулятора. Если он увеличился, все готово. Повторите процедуру, если не заметили никаких изменений.

Поддержание ваших Nicads в отличном состоянии

После того, как вы восстановили аккумулятор, вставьте его в инструмент или прибор и полностью разрядите.