logo

Какие аккумуляторы лучше использовать в шуруповерте?


Сразу хочу сказать, что замена аккумуляторов в шуруповерте не трудная, но кропотливая задача. Если вы еще только думаете какой шуруповёрт выбрать чтобы использовать в домашних условиях, то лучше сразу берите инструмент с литиевым аккумулятором например марок Makita, Dewalt или Bosh. Работая таким инструментом вы гарантированно получите удовольствие :)
Так получилось, что я приобрел дешевый китайский шурповерт. Так как использование планировалось нечастое, поэтому тратить деньги на более качественный инструмент я не видел смысла. Первое время шуруповерт радовал: им было намного легче и удобнее работать, чем отверткой. Но радость была недолгой.

Китайский шуруповерт CMI из OBI

Китайский шуруповерт CMI из OBI

Огорчало, что никель-кадмиевые аккумуляторы шуруповерта слишком долго заряжались. Ждать приходилось 15 часов. По прошествии некоторого времени аккумуляторная батарея стала требовать все более частой зарядки. Через два года ее полного заряда уже хватало только на 2-3 шурупа. После чего шуруповерт переставал работать и требовалось опять ставить его на полдня заряжаться. С таким положением дел я смириться не смог. Разобрал аккумуляторную батарею. Всего в батарее 12 элементов: номинальное напряжение каждого 1.2В, емкость 1200мАч.
akkum_NiCd
Стал проверять элементы: 5 из них имели высокое внутреннее сопротивление. Пытаясь понять, почему так произошло, я выяснил, что никель-кадмиевые аккумуляторы очень не любят редкой эксплуатации и имеют высокий саморязряд. Так что смысла покупать подобные шуруповерты для нечастого использования нет никакого.

А что с зарядкой?

zaryadka-vid
С виду хлипкая, по весу — легкая. И когда аккумуляторный отсек уже распотрошён, почему бы не изучить зарядное устройство. Оно было выполнено по самой примитивной схеме: сетевое напряжение понижалось трансформатором, выпрямлялось и через ограничительный резистор подавалось на аккумулятор. Естественно не было никакой стабилизации, ни тока, ни напряжения. При повышенном сетевом напряжении аккумулятор перезаряжался, а при пониженном недозаряжался.

zaradka-plata-verh

При зарядке всегда горели два светодиода, и на незаряженном аккумуляторе и после 15 часов заряда, я так и не понял зачем нужно было ставить их два…

zaradka-plata-niz

Стало ясно, что малой кровью не обойтись и я отправился в интернет изучать как можно переделать питание шуруповерта. На основе полученных данных составил табличку:

Сравнение типов аккумуляторов применяемых в шуруповертах

ТехнологияПлюсыМинусы
Ni-Cdдешевые, большая токоотдачамаленький срок годности, большой саморазряд, эффект памяти
Ni-Mgдешевые, хорошая удельная энергоемкостьэффект памяти, критичны к работе на холоде
Li-ionдешевые, нет эффекта памяти, низкий саморазрядкритичны к перезаряду, критичны к работе на холоде
Li-poхорошая удельная энергоемкость, нет эффекта памяти, низкий саморазрядкритичны к перезаряду, критичны к работе на холоде
LiFePO4большая токоотдача, хорошо работают на холоде, мизерный саморазрядкритичны к перезаряду, дорогие

Оказалось, что лучше переделать шуруповерт под литиевые аккумуляторы. Они наравне с никель-кадмиевыми обладают высокими токами отдачи, что необходимо для электроинструмента, но в отличие от них имеют мизерный саморазряд, намного больший срок службы, до 10 лет, и могут работать при отрицательных температурах.
Но стоит заметить что все литиевые аккумуляторы очень критичны к перезаряду, и если аккумулятор на основе никеля, можно заряжать в простом зарядном устройстве которое не контролирует напряжение и не отключает аккумулятор, а просто к концу заряда величина тока снижается и энергию получаемую от зарядного устройства аккумулятор просто рассеивает. Такая зарядка имеет простую схему (конечно в зарядке для моего шуруповерта, была применена до безобразия урезанная схема).
А вот при заряде литиевых аккумуляторов, нужно обязательно контролировать напряжение, так как повышенное напряжение может привести к разрушению аккумулятора. Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов  сначала заряжает аккумулятор постоянным током, а по достижении верхнего порога напряжения, начинает заряжать аккумулятор уже напряжением. Такое зарядное устройство сложнее и стоит дороже.

Как переделать дешевый шуруповерт, чтобы он стал не хуже дорогого

Когда я определился с типом аккумуляторов, я стал рассчитывать какое количество последовательно соединенных ячеек мне понадобится.
obozn_akkuma
Так как мой шуруповерт был рассчитан на напряжение 14,4 вольта, то я решил, что мне хватит четырех аккумуляторов по 3,3 вольта, соединенных последовательно. Хотя они в сумме дают 13,2В, но этого напряжения вполне хватает, так как во первых ячейки LiFePO4 обладают меньшим внутренним сопротивлением и следовательно при работе на больших токах меньше «просаживают» напряжение аккумуляторной батареи, во вторых я прочитал что на такие типы шуруповертов так же как и на 12В ставят двигатели на 12В и смысла ставить батарею на 16,5В нету.

Аккумуляторы 26650 LiFePO4 A123

Я решил не рисковать, покупая дешевые китайские подделки аккумуляторов, а сразу получить гарантированный результат. Я выбрал для шуруповерта аккумуляторы LiFePO4. Их производит фирма Sistem A123, которая и разработала эту технологию. Типоразмер 26650, с емкостью 2300 мА/ч. Качество их не вызывало у меня сомнения. Данные аккумуляторы, так же как и новую зарядку, я решил купить через ebay.com. И прилично сэкономил. Такие же аккумуляторы можно было приобрести и в Москве в магазине для авиамоделистов, но цена была бы в 2-3 раза выше. Аккумуляторы обошлись мне с доставкой в 1000 рублей. Столько же я заплатил и за зарядное устройство iMAX B6 и блок питания к нему.

Зарядное устройство пришло по почте, коробочка немного помялась, но сам девайс не пострадал. Вот тут описание зарядного устройства

Далее мне предстояла работа руками. Я вооружился 100-ватным советским паяльником, зачистил и залудил контакты аккумуляторов. Так как аккумуляторы боятся перегрева, пайка должна длится не более 1-2 секунд. Конечно лучше всего купить аккумуляторы с приваренными контактной сваркой медными полосками или, если есть возможность, приварить полоски самостоятельно. Так как я купил аккумуляторы без лепестков, а собирать контактную сварку не хотелось, то я обошелся пайкой с паяльной кислотой. Кислоту я недорого купил в магазине автозапчастей.

payalnaya_kislota

При пайке кислотой нужно соблюдать технику безопасности: на залуживаемую поверхность капать небольшую капельку и паять в очках. При попадании флюса на тело — немедленно смыть водой. Когда поверхность залужена, остатки кислоты нужно удалить, например с помощью салфетки смоченной спиртом.

На следующем этапе нужно последовательно подключить друг с другом все четыре аккумулятора. Сначала прикидываем как лучше уложить аккумуляторы в батарейный отсек, сматываем их скотчем или изолентой. С помощью проводов объединяем аккумуляторы между собой и подключаемся к контактам батарейного отсека. Использовать нужно медные провода сечением не менее 2,5мм2.

akkum_bat

Для соединение аккумуляторов между собой, я использовал медные шинки, но можно было вполне обойтись и кусочками провода.

akkum_shinki

Оказалось, что собранная аккумуляторная батарея не укладывается полностью в батарейный отсек. Тогда я выкусил пластиковые внутренние ребра жесткости.

vyborka_verh

С низу тоже пришлось их выкусить.

vyborka_niz

Так как литиевые аккумуляторы критически относятся к перезаряду, то для поэлементного контроля напряжения и балансировки напряжений на элементах пришлось, кроме «+» и «-«, вывести 5 дополнительных проводников. Следовательно нужен был зарядно-балансировочный разъем как минимум с 5-ю контактами. Я стал искать подходящий разъем из имеющихся и не нашел ничего более подходящего, чем D-sub с 9-ю выводами. 5 контактов занал балансировочными проводами, оставшиеся 4 — объединил в две пары и использовал для заряда шуруповерта: в противном случае, при заряде приходилось бы подключать два разъема — зарядно-разрядный и балансировочный, а так я заряжаю через один. Каждый контакт этого разъема рассчитан на три ампера, поэтому я могу не опасаясь заряжать током 5А. Распиновку разъема я сделал такой, чтобы между соседними выводами было минимальное напряжение:
Цоколевка разъема D-SUB 9

1,6 » — питание»
5, 9 » + питание»
балансировка по нарастающей
2 — 7 — 3 — 8 — 4

Разъем хорошо вписался в заднюю стенку аккумуляторного отсека. Розетку D-sub я установил в отсек аккумулятора, чтобы нечаянно не замкнуть их и не сделать большой бабах. Для его установки я сначала по контуру насверлил отверстий, выломал кусочек пластика и обработал края надфилем.  Далее вставил разъем и подключил его проводами к аккумуляторной батарее.

zaryad_balansir

Конечно, чтобы избежать короткого замыкания, все проводки изолировал кембриками.

Балансировочный разъем в корпусе аккумуляторной батареи

А вот так, достаточно симпатично выглядит разъем снаружи.

Для заряда аккумулятора я сделал переходник с одной стороны вилка D-sub с другой два разъема для подключения к зарядному iMax B6: зарядный и балансировочный.

Кабель для подключения зарядного устройства к шуруповерту

Кабель для подключения зарядного устройства к шуруповерту

Зарядный разъем я взял из комплектного кабеля «с гайкой», а вот балансировочный разъем пришлось выпиливать из попавшегося по руку 5 контактного разъема с шагом 2,54мм. В дальнейшем хочу заказать «родной» балансировочный разъем на ибее можно найти много предложений разъема по запросу » xh2.54-5p kit».

На самом деле заряд аккумулятор идет через два кабеля: через мой и через комплектный, соединенные последовательно.

Комплектный кабель для заряда аккумуляторов iMAX B6

Чтобы тестировать степень заряда аккумуляторной батареи на ходу, не включая зарядное устройство я приобрел специальный индикатор лот на ибее назывался «2-6S Lipo battery AKKU AOK portable Voltage meter Tester», и обошелся чуть больше двух долларов. Он имеет такую же распиновку как и балансировочный разъем зарядки iMAX B6. И я его подключаю к батарее, через тот же переходник что и зарядку. Очень удобное устройство для поэлементного контроля напряжения. Может измерять от 2 до 6 последовательно соединенных литиевых элементов, отображает как суммарное напряжение, так и напряжения каждого элемента с точностью до сотых вольта.

Тестер литиевой аккумуляторной батареи

Тестер литиевой аккумуляторной батареи

В идеале, можно было встроить специальный контроллер следящий за током и напряжением в саму батарею, и защищающий аккумуляторы от переразряда или короткого замыкания. Вот только стоимость такой платы почти 30 долларов, что почти дотягивает до стоимости аккумулятора. При не частом использовании мне не трудно подключить плату до работы и после работы, чтобы понять нужно ли подзаряжать батарею.

Питание шуруповерта от сети

Такую возможность я рассматривал, только вот блок питания понадобился с током 30-40А, такой БП при заказе в китае обошелся бы в 1500р. За чуть большие деньги можно купить сетевой шуруповерт.

Соседние записи в этой категории:

К этому посту есть 16 комментариев

  1. Serg32:

    Вот кстати дешевые (меньше 6 долларов за пару) но правда 1200мА/ч:
    _www.fasttech.com/products/0/10002801/1208601-a123-systems-18650-lifepo4-1200mah-high-discharge-

  2. zanis:

    молодец!!!! понравилась ваша работа.

  3. Дядя Рома:

    Помойму, дешевле и проще было бы менять каждый год Ni-Cd и не париться…))

  4. admin:

    Дядя Ромa,
    :D Проще? Шурик я помалу использую дома, так вот последний раз заряжал больше года назад, а крутит он сейчас также как после зарядки.

    Не спорю, работал бы шуруповерт на стройке, китайская механика не выдерживала бы и пары замен кадмиевых аккумуляторов…

  5. Серж:

    Дядя Рома прав на 102%. Мой шурупорверт Black&Decker отработал с Ni-Cd 5 лет без всяких заморочек, по полгода иногда вообще лежал в гараже и хоть-бы что.

  6. EmSerg:

    Почти статья про меня, с той лишь разницей, что 1) зарядник (китайский IMAX-6) я купил со встроенным блоком питания, 2) Первый комплект ANR26650m1B (2,5A/h); второй комплект APR18650m1A (1,1A/h), 3) Разъём зарядки выведен вперёд (для подключения контроля или подсветки) штекер (папа, что бы мусор не попадал при работе), изменён порядок нумерации (1,2,3,4,5 контроль; 6,7 GND; 8,9 +Аккум.) для подключения готового китайского тестера (http://www.aliexpress.com/item/1-8S-Lipo-Li-ion-Fe-Battery-Voltage-2IN1-Tester-Low-Voltage-Buzzer-Alarm-Hot-Selling/710161299.html), коллеге собрал на мигающем светодиоде и компараторе (начинает мигать при падении напряжения менее 11,9в). Все кто переделывал по моему совету на LiFePO4 теперь писают кипятком от счастья. Крутят долго, заряжай когда хочешь, легче в два раза, цена переделки из Китая ДЕШЕВЛЕ (4шт. 18650 = 570р + ImaxB6=950р это ДЕШЕВЛЕ чем аккумулятор в магазине 1800р из NiCd дерьма со сроком службы 6 месяцев. Best regards.

  7. timtim:

    А у кого конкретно на Ебае покупал аккумы? Ато и близко не нахожу нормальных предложений.

  8. Алексей:

    Подскажите пожалуйста.Прочитав статью решил сменить мёртвый кадмий на фосфат. Заказал 4 батарейки (http://www.ebay.com/itm/191364191423?_trksid=p2059210.m2749.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT).Можно ли поставить такую защиту(http://www.ebay.com/itm/Protection-Circuit-Module-PCM-LiFe-Battery-4S-12-8V-LiFePO4-4A-current-SM492-/320728563169?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item4aace97de1) или такую(http://www.ebay.com/itm/4-cell-3A-LiFePo4-Lithium-ion-phospate-Battery-Input-Ouput-Protection-PCB-A123/111172925598?_trksid=p2047675.c100005.m1851&_trkparms=aid%3D222007%26algo%3DSIC.MBE%26ao%3D1%26asc%3D25412%26meid%3Df27e18e537a2488592f7d926352f9363%26pid%3D100005%26prg%3D10672%26rk%3D3%26rkt%3D6%26sd%3D111426985383&rt=nc),чтобы можно было заряжать родной зарядкой? А то в электричестве вообще 0 ,боюсь батарейки испортить.Если эта защита не подходит, то посоветуйте какую лучше взять.

  9. Александр:

    Если стоит плата,то забудьте про балансировочный кабель и перезаряд-разряд.Спокойно любым БП,подходящим по напряжению заряжайте.Она же их постоянно и балансирует.Делал себе и друзьям аккумы в шурики как автор,но с индикатором разряда(светодиод+пищалка) Battery low voltage warning w/Buzzer Adjustable Lithium NiMH NiCD ion phosphate с eBay на лифепошки по 2 вольта*количество банок(0-30v).Успешно-все тащатся.Себе таки решил разориться на платы.Считаю,один раз отдал деньги,сделал и голова не болит-им сносу не будет.

  10. Федя:

    До ремонта аккумулятора, шуруповерт при постановке на заряд заряжался пол часа — час после чего сигнализировал а полном заряде. При проверке он заворачивал 5-7 шурупов и заряд заканчивался.

  11. Виталий:

    Почему никто не рассматривает батарею от бесперебойников 12 в 4,5а 1,5кг ?

    • admin:

      Полтора кило, тяжеловато чтобы цеплять к шуруповерту. Если только подключить батарею проводом…

  12. Сева:

    В дешевых же аккумуляторах никакой защиты нет. Поэтому их можно заряжать только «умным» зарядным устройством.

  13. find-way-net:

    Банки и ремонт аккумуляторов для шуруповертов всех моделей. От 850 руб за аккумулятор для Metabo, Hitachi, Makita и др. Качество не хуже оригинала.

Оставить мнение: