Аккумуляторы для шуруповертов

Аккумуляторы для шуруповертов, как правильно выбрать

Применение аккумуляторов в электроинструменте является и достоинством, и недостатком. Достоинство понятно: отвязка от электросети, возможность производить работы в труднодоступных местах и др. Тем не менее, аккумулятор является самым слабым звеном любого шуруповерта. А это значит, что к подбору батареи необходимо подойти с такой же щепетильностью, как и к выбору самого шуруповерта. Так какой тип аккумулятора выбрать и что делать, если он вышел из строя? Попробуем разобраться.

Содержание

Выбор данного критерия будет, прежде всего, основываться на доступной вам сумме и предполагаемой частоты использования шуруповерта. На сегодняшний день шуруповерты комплектуются тремя видами аккумуляторов.

Никель – кадмиевые - морально устаревший вариант, но еще составляет конкуренцию своим более современным собратьям. Его применение обусловлено низкой стоимостью. Он в два – три раза дешевле металлогидридных собратьев. Разница в цене с другими типами батарей еще более существенна. Основным минусом является так называемый «эффект памяти», который при несоблюдении цикла заряд/разряд существенно снижает емкость. Вплоть до выхода из строя. Так же обладает высоким уровнем саморазряда.

Никель-металл-гидридный. В этом типе аккумуляторов существенно минимизированы недостатки Ni – Cd батарей. «Эффект памяти» гораздо меньше выражен, но не убран полностью. Выросла емкость аккумуляторов, а так же существенно снижен саморазряд. Но естественно эти аккумуляторы дороже никель - кадмиевых аналогов.

Литий-ионный. Полностью отсутствуют недостатки предыдущих типов аккумуляторов. Но имеет и свои слабые стороны. Так Li-ion батареи не переносят полного разряда или наоборот перезаряда. Они попросту разрушаются (и взрываются). Соответственно это повышает технические требования к зарядному устройству. Существенно дороже Ni – Cd и Ni – MH аналогов.

В перспективе доступен четвертый тип аккумулятора - литий-железофосфатный. Они уже используются как элементы питания, но до инструмента пока не добрались. Связанно это с высокой стоимостью батарей. Особенностью данного типа являются большие токи разряда (до 30А) и большой срок жизни (обещают 2000 циклов заряд/разряд).

Если подвести итог всему вышесказанному, то для бытовых нужд более целесообразно приобретать с Ni – MH аккумулятором. Стоит он существенно дешевле, а при выходе из строя всегда можно будет перепаять батарейную сборку. Переплачивать за инструмент, который большую часть времени будет просто лежать на полке, попросту не целесообразно. Кроме того, если приобрести интеллектуальное зарядное устройство типа La Crosse Technology BC-700, то большинство недостатков этих типов аккумулятора можно убрать всего несколькими нажатиями кнопок. Но дело хозяйское – решать вам.

Если шуруповерт будет использоваться постоянно, тогда свой выбор лучше остановить на литий – ионном аккумуляторе. У них хорошая емкость, можно ставить на зарядку в интервалах между работой. Да и более компактный и легкий инструмент при длительном использовании всяко лучше будет.

На что влияет емкость батареи

Чем выше этот показатель – тем дольше будет работать шуруповерт. Этот показатель указывает на то, сколько часов аккумулятор способен обеспечивать максимальный ток разрядки. Измеряется в мА/ч. Забегая несколько вперед, заметим, что при ремонте аккумуляторной батареи, если требуется замена отдельных элементов, все они должны иметь одинаковую емкость. Не допускается последовательное соединение аккумуляторов имеющих разную емкость.

Наименьшей емкостью обладают никель – кадмиевые аккумуляторы. Наибольшей емкостью - на литиевой основе. Это не означает что емкости никель – кадмиевых батарей не хватит для бытовых нужд. Вполне достаточно, если у вас дома не столярный цех или не строите дом. Кроме того, если говорить о цене, то за сумму шуруповерта с литий – ионным аккумулятором можно подобрать шуруповерт с двумя АКБ никель – кадмиевых или металлогидридных. Еще и останется.

Ремонт аккумулятора шуруповерта

Все аккумуляторные блоки для шуруповертов собираются из отдельных элементов, как конструктор. Напряжение, указанное на блоке является суммарным. Если наш аккумулятор никель – кадмиевый, тогда номинальное напряжение на банке 1,2V. Для Li-ion - от 3,3V. Поэтому для получения напряжения 14V необходимо последовательно соединить аккумуляторные элементы (при таком соединении все напряжение суммируется). Так для 14V нам понадобится 12 банок Ni-Cd или 4 банки Li-ion.

Итак, рассмотрим ремонт АКБ на основе Ni – Cd и Ni- MH элементов. Для этого нам понадобится:

Интеллектуальное зарядное устройство типа La Crosse Technology BC-700 (стоит около 30 долларов, но того стоит);
Набор элементов питания, приобретать лучше всего с запасом и с напаянными концами, например, нам нужно 12 элементов в блок, а купить лучше 15 – 20 штук (не все элементы бывают работоспособны);
Паяльник, канифоль или флюс ЛТИ 120.

Берем новые элементы и зарядное устройство типа La Crosse Technology или Maha Powerex.Далее отбраковываем банки с низкой емкостью, это не редкость.

Небольшое отступление по поводу интеллектуальных зарядных устройств. Стандартная зарядка аккумулятора шуруповерта хороша лишь для текущего заряда аккумулятора. В то время как интеллектуальные устройства позволяют мерять емкость, устранять «эффект памяти», проводить циклы заряд/разряд, мерять напряжение на банке, контролировать ток зарядки и др. Все это можно делать и вручную, но для этого понадобится толковый мультиметр и навыки электронщика. К тому же эти устройства пригодятся не только при ремонте шуруповерта.

Итак, отбраковываем все элементы с заниженной емкостью и прочими дефектами при помощи зарядки La Crosse. Для выбранных элементов проводим несколько циклов заряд/разряд при помощи того же устройства, как и требуется для данного вида батарей.

Далее отобранные элементы соединяем последовательно при помощи шины. Т.е. плюс батареи соединяется с минусом следующей батареи и т.д. Старайтесь не перегревать поверхность аккумулятора, может нарушиться изоляция и соответственно он выйдет из строя. Для пайки канифолью, возьмите надфиль и в предполагаемом месте соединения зачистите. Очень редко когда после этого канифоль не справляется. Если не помогло - тогда применяем флюс.

Соединили, теперь собираем корпус аккумуляторного блока и пользуемся. Данный вид работ вовсе не сложен. Все элементы можно приобрести, не выходя из дому. Помимо зарядного устройства, такой ремонт будет стоить не более 600 рублей.

Замена литий – ионных батарей чуть сложнее, как и переделка блока под другие типы аккумуляторов. Да и выходит дороже, поэтому ее технология и целесообразность - это тема отдельной статьи.

Автор: Сергей и Светлана Худенцовы

strgid.ru

Выбираем аккумулятор для шуруповерта — обзор лучших вариантов и типов

Во многих случаях использование эл/инструмента, источником питания которого является АКБ, гораздо удобнее. Прежде всего, такие модели отличаются полной автономностью – отсутствием соединительного провода и необходимостью подключения его к промышленной сети. Следовательно, при помощи аккумуляторного шуруповерта можно проводить операции в любых, порой труднодоступных местах, причем не только внутри помещения, но и вне его, на прилегающей территории или в полевых условиях.

Но приобрести просто шуруповерт с автономным питанием мало. Насколько эффективно и как долго оно будет работать, целиком зависит от типа аккумулятора. Поэтому при покупке конкретной модели или подборе дополнительного аккумулятора для шуруповерта на это стоит обратить особое внимание. Итак, рассмотрим, на какие параметры следует ориентироваться.

Емкость

Чем она выше, тем большее время можно пользоваться инструментом без очередной подзарядки АКБ.

Напряжение

Этот показатель выбирается исходя из мощности инструмента и специфики его применения. Чем больше «вольтаж» (от 2,4 до 36), тем выше крутящий момент.

Эффект памяти

Номинальная емкость некоторых типов аккумуляторов в процессе эксплуатации снижается, если не выдерживать строго определенный цикл разряда/заряда. Это приводит к постепенному сокращению периодов непрерывного использования инструмента и общего срока пригодности АКБ.

Время полного заряда

Так как в комплекте с инструментом поставляются, как правило, 2 батареи, то в процессе его использования 1 обеспечивает выполнение операций, а другая – заряжается. Чтобы работа не прерывалась, они при необходимости меняются местами. Специалисты рекомендуют поинтересоваться, одинаковы ли временные интервалы разряда и зарядки. Другими словами, будет ли готова запасная АКБ, когда основной понадобится очередная подзарядка, или придется ждать и терять время?

Перейдем к выбору подходящего нам по интенсивности работы и нагрузке типа АКБ для шуруповерта.

NiMH

Такие аккумуляторы называются «металлгидридными». Ресурс – 1 500 циклов. Перед очередной зарядкой рекомендуется «обнулить» (полностью разрядить).

Плюсы

Внушительная емкость.
Способны обеспечить длительное безостановочное использование инструмента.
Саморазряд незначительный, поэтому можно использовать и после продолжительного хранения.
«Памяти» по заряду нет.

Минусы

Эксплуатация зависит от температуры окружающей среды, что несколько ограничивает возможности применения шуруповерта вне помещений в зимнее время.
Приемлемая (средняя) цена.
Для обеспечения гарантированного срока пригодности АКБ хранить рекомендуется полностью заряженной.

Вывод – учитывая неприхотливость в эксплуатации, АКБ подходит для любого применения, как в доме, так и на территории, независимо от погодных условий.

NiCd

Считаются более «нежными» в эксплуатации. Главная особенность – перед постановкой на зарядку следует убедиться, что АКБ полностью разряжена. В противном случае срок эксплуатации резко сокращается из-за разрушения пластин (эффект «памяти»). Рассчитаны на 1 500 циклов при общем сроке пригодности до 5 лет.

Плюсы

«Инертны» к температуре, поэтому могут использоваться в любых условиях.
Значительный вес по сравнению с аналогами.
Быстрый заряд.
При соблюдении правил эксплуатации способны служить долгое время.
Наиболее дешевый вариант АКБ для шуруповерта.

Минусы

Главный недостаток – повышенный саморазряд. Поэтому перед началом работы, если инструментом долго не пользовались, ее необходимо заряжать.
Продолжительное (до часа) время полного заряда.
В плане утилизации – изделие проблемное, так как отличается токсичностью.
Батарея характеризуется «эффектом памяти».

Вывод – подходит для пользователей, которые нечасто работают с шуруповертом (для бытового применения).

Li-ion

Литий-ионные аккумуляторы являются, пожалуй, самыми распространенными и неприхотливыми. Особенность в том, что их не следует разряжать полностью (не более чем на 80%). Рассчитаны на 3 000 циклов. Гарантированный срок пригодности – около 3 лет, хотя для отдельных моделей и до 10.

Плюсы

Саморазряд практически отсутствует, поэтому можно начинать работать даже после длительного простоя.
«Памяти» нет.
При небольших габаритах и весе – достаточная емкость.
Такие АКБ не боятся низких температур.

Минусы

Относительно небольшой срок службы по сравнению с никель-кадмиевыми.
Высокая цена.

Вывод – целесообразно приобретать для систематического (тем более ежедневного) применения. Для бытовых целей, если шуруповерт приходится использовать только от случая к случаю, приобретать смысла нет.

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

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. 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?

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.

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…

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

Технология	Плюсы	Минусы
Ni-Cd	дешевые, большая токоотдача	маленький срок годности, большой саморазряд, эффект памяти
Ni-Mg	дешевые, хорошая удельная энергоемкость	эффект памяти, критичны к работе на холоде
Li-ion	дешевые, нет эффекта памяти, низкий саморазряд	критичны к перезаряду, критичны к работе на холоде
Li-po	хорошая удельная энергоемкость, нет эффекта памяти, низкий саморазряд	критичны к перезаряду, критичны к работе на холоде
LiFePO4	большая токоотдача, хорошо работают на холоде, мизерный саморазряд	критичны 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. 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.

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.

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.

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

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

С низу тоже пришлось их выкусить.

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:

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.

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

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

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 » xh3.54-5p kit».

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

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

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:

Выбор шуруповерта
Аккумуляторная дрель-шуруповерт

domsnachala.ru

Смотрите также

Клепальник насадка на шуруповерт
Шуруповерт какой выбрать рейтинг
Шуруповерт выбор по параметрам
Кнопка для шуруповерта
Самый мощный шуруповерт
Можно ли сверлить бетон шуруповертом
Какой лучше шуруповерт аккумуляторный или сетевой
Как проверить зарядное устройство для шуруповерта
Чем дрель отличается от шуруповерта
Питание шуруповерта от сети своими руками
Мотор из шуруповерта на лодку

Аккумуляторы для шуруповертов