Можно ли использовать аккумуляторы большей емкости на шуруповерте

Содержание:

1. 1. Устройство и принцип работы аккумулятора
2. 2. Типы аккумуляторов
3. 3. Важные для выбора параметры
4. 4. Полезные советы по уходу за аккумуляторами

С выбором электроинструментов покупатели сталкиваются постоянно. И уже привычно ориентируются в характеристиках, с умом выбирая новую технику. С аккумуляторными инструментами ситуация несколько сложнее и тем интереснее! Помимо стандартных критериев выбора появляется и дополнительный — параметры самих аккумуляторов. Именно от этого будет зависеть производительность инструмента, сколько времени он может работать без перерывов на подзарядку и в конечном итоге даже его вес.

Какие аккумуляторы бывают, на что влияют их характеристики и какие ошибки допускают многие в использовании аккумуляторных инструментов – обо всем этом Вы узнаете из нашей статьи.

Устройство и принцип работы аккумулятора

В аккумуляторные инструменты устанавливают электрические аккумуляторы. Они способны накапливать заряд, а затем отдавать накопленную энергию для питания электроприборов.

В каждом аккумуляторе есть катод (электрод, прикрепленный к отрицательному полюсу), анод (электрод, прикрепленный к положительному полюсу) и электролит между ними в качестве проводника. Внутри постоянно протекают химические реакции с выделением энергии, которая затем преобразуется в электрическую, необходимую для работы различных приборов и инструментов. Специфика этих источников тока в том, что химические процессы в них обратимы, поэтому их можно использовать не один раз, а многократно.

Свойства аккумуляторов напрямую зависят от материалов, из которых сделаны электроды и электролит. По этому же принципу они делятся на типы.

Типы аккумуляторов

Никель-кадмиевые (NiCd). Это старый тип аккумуляторов, который начали широко использовать еще в середине XX века. У никель-кадмиевых аккумуляторов есть два несомненных преимущества.

Первое – большое количество циклов зарядки/разрядки: у современных устройств оно может достигать 1 000. Срок годности, таким образом, может доходить до 20 лет. Второе преимущество – это возможность работы в различных температурных условиях.

Но у этих аккумуляторов также есть несколько существенных недостатков, среди которых самые значительные — большой вес и так называемый «эффект памяти». Добавим к этому и то, что производство таких источников энергии для инструментов загрязняет окружающую среду.

«Эффект памяти» — это потеря емкости. Если постоянно подзаряжать аккумулятор, то он «запоминает», что емкость использовалась не полностью. И во время следующего включения для работы он отдает энергию только до «запомненной» границы.

Никель-металлогидридные (NiMh). Первые аккумуляторы нового типа появились в начале 70-х годов XX века. Это был прорыв — аккумуляторы NiMh стали весить существенно меньше, чем никель-кадмиевые и «эффект памяти» у них почти отсутствует. Их производство не загрязняет окружающую среду.

Но недостатком стало то, что у никель-металлогидридных аккумуляторов меньше циклов зарядки/разрядки и с ними не рекомендуется работать при минусовых температурах.

Обратите внимание! NiMh и NiCd аккумуляторы заряжают только после того, как батарея полностью разрядится. Частые подзарядки снижают емкость аккумулятора.

Литий-ионные (Li-Ion). Аккумуляторы нового поколения впервые появились в 1991 году. В массовое производство их запустила компания Sony. Они очень хорошо держат значительно больший заряд, чем аккумуляторы предыдущих поколений. У них нет «эффекта памяти», следовательно, их можно заряжать в любое время, а не только когда аккумулятор полностью разрядился. Вес и габариты снижены на 40% по сравнению с никель-металлогидридными и никель-кадмиевыми аккумуляторами, что особенно важно для профессиональных аккумуляторных инструментов, в том числе и для дрелей-шуруповертов, которые интенсивно используются мастерами в течение всего рабочего дня.

Производители инструментов самостоятельно продолжают процесс усовершенствования литий-ионных аккумуляторов и зарядных устройств для них:

• Компания Metabo первой разработала новую технологию, позволяющую охлаждать аккумулятор во время его зарядки, тем самым ускорив весь процесс на 30%. Если аккумулятор меньше нагревается во время подзарядки, то и время, которое нужно потратить на то, чтобы он полностью зарядился, снижается. Metabo выпускает универсальные быстродействующие зарядные устройства для аккумуляторных блоков NiCd /NiMH  и Li-Ion. У них разное время зарядки: у быстродействующих устройств около 15 минут, а вот для зарядки батареи универсальным устройством потребуется подождать примерно полчаса.

• Компания Makita тоже усовершенствует свои литий-ионные аккумуляторы. С 2009 года в них появился встроенный чип, который фиксирует все данные: частоту и интенсивность использования, количество циклов зарядки/разрядки, остаточную емкость и так далее. Благодаря полученной информации, устройство автоматически выбирает лучшие условия зарядки данного конкретного аккумулятора. Это позволило добиться увеличения срока службы аккумуляторов Makita на 280%!

• Компания Ryobi выпустила серию аккумуляторного инструмента ONE+. Аккумуляторы Ryobi ONE+ подходят для всех товаров этой серии, поэтому один аккумулятор можно использовать и для дрели-шуруповерта, и для сабельной пилы, и для любого другого инструмента Ryobi ONE+. Их  емкость 1,7 А*ч, а напряжение — 18 В. При этом зарядные устройства и аккумуляторы Ryobi ONE+ можно приобретать отдельно от инструментов.

В нашем электронном каталоге Вы найдете аккумуляторные дрели-шуруповерты и другие инструменты с любыми аккумуляторами. Например, у Makita 6347 DWDE аккумулятор никель-металлогидридный, у DeWalt DW 907 K2A – никель-кадмиевый, а у Bosch GSB 36 V в комплекте два Li-ion аккумулятора.

Новый виток развития. По прогнозам ученых магниево-серные (Mg/S) аккумуляторы способны превзойти литиевые. Уже сейчас идут исследования и активные разработки ученых в этой области. Ведь в теории магниево-серные аккумуляторы способны выдавать энергию плотностью более 4000 Вт*ч/л, когда плотность энергии Li-Ion достигает 230 Вт*ч/кг. Основная проблема в том, что пока не найден электролит, способный стабилизировать магний и серу.

Важные для выбора параметры

Емкость аккумуляторов определяет, сколько времени инструмент сможет работать без подзарядки. Следовательно, чем емкость больше, тем дольше дрель-шуруповерт или любой другой аккумуляторный инструмент, смогут работать. Измеряется емкость аккумулятора  в А*ч (ампер-часах). То есть, если у аккумуляторной дрели-шуруповерта в технических характеристиках указано, что емкость ее аккумулятора 1 А*ч, это значит, что в течении одного часа батарея будет выдавать ток в 1 А.

Как у сетевых инструментов по мощности судят о производительности, так у аккумуляторных она будет зависеть от напряжения. Выбирая из двух аккумуляторов с одинаковой емкостью, учтите, что дольше будет работать тот, у которого напряжение выше. У дрелей-шуруповертов диапазон напряжения от 3 до 36 В. Аккумуляторные инструменты с высоким напряжением используют для работы с твердыми породами дерева и металлами. Например, дрели-шуруповерты 36 В можно использовать для сверления отверстий большого диаметра в металле, кирпиче и дереве. Инструменты, у которых напряжение ниже (10-14 В),  служат для закручивания крепежных элементов и сверления отверстий меньшего диаметра.  А дрели-шуруповерты с аккумуляторами 3-6 В подходят только для закручивания крепежа малого диаметра (до 5 мм). Наибольшей популярностью у домашних мастеров пользуются инструменты с 12-вольтными аккумуляторами. Потому что именно у них соблюден идеальный баланс между производительностью, продолжительностью работы и ценой инструмента.

Обратите внимание! Для работы с инструментом подходят только те аккумуляторы, чье напряжение соответствует номинальному, рекомендуемому производителем. То есть, оно не больше и не меньше, чем указано в паспорте инструмента. Например, если установить в дрель-шуруповерт аккумулятор с напряжением 12 В вместо 16 В, то резко снизится производительность инструмента. Если же использовать 36 В аккумулятор вместо 18 В, то двигатель такого инструмента будет работать на износ, а это вскоре приведет к поломке.

Обычно в комплекте вместе с дрелью-шуруповертом идет аккумулятор (иногда даже два) и зарядное устройство для него. Но их срок годности ограничен, и если инструмент очень интенсивно используется, в конце концов возникнет необходимость поменять старый аккумулятор на новый. В этом случае, стоит остановиться на фирменной продукции. Тогда не возникнет сомнений в качестве, надежности, продолжительности службы и, разумеется, фирменный аккумулятор от того же производителя точно подойдет к дрели-шуруповерту. В нашей рубрике «Аккумуляторы» представлены батарейки и аккумуляторные блоки для инструментов от отечественных и зарубежных производителей, среди них всегда можно выбрать именно тот, который нужен.

Зарядные устройства тоже можно приобрести отдельно, главное при их выборе обратить внимание на тип аккумуляторов, которые они подзаряжают, и время, необходимое для заряда. В этом плане очень удобны универсальные зарядные устройства, которые способны работать и с NiCd, и с NiMH, и с Li-ion аккумуляторами. Например, DC18SE Makita как раз относится к таким зарядным устройствам, оно может подзаряжать аккумуляторы трех типов с разным напряжением (от 7 до 18 В).

Полезные советы по уходу за аккумуляторами

1. Перед началом интенсивной эксплуатации зарядите и полностью разрядите новый аккумулятор. Лучше это сделать несколько раз, потому что максимальной емкости он достигает только после 3 циклов зарядки/разрядки. В каком-то смысле аккумуляторам, как и спортсменам, чтобы выйти на полную мощность, нужны тренировки.
2. Лучше всего заряжать аккумулятор при температуре от +10 до +40 °C. Если аккумулятор перегрелся, то ему необходимо дать время охладиться. Некоторые зарядные устройства самостоятельно следят за температурой и силой тока, не позволяя аккумуляторам перегреваться.
3. Аккумуляторы не стоит оставлять на хранение в инструменте.
4. Если аккумулятором не пользуются больше 6 месяцев, то его время от времени стоит заряжать.

Чтобы аккумуляторы стабильно и долго работали, нужно соблюдать правила их эксплуатации и избегать ошибок, которые могут привести к поломкам. Подробнее об этом, а также много другой полезной информации о зарядных устройствах можно узнать из статьи «Как продлить жизнь аккумулятору?». А заказать подходящие для вашего инструмента аккумуляторы в нашем интернет-магазине вы можете прямо сейчас!

Неизбежное наступило – аккумуляторы в моём стареньком Hitachi DS 12DVF3 окончательно сдохли. Отвратительно держать заряд они стали уже очень давно, но для мелких бытовых нужд имеющейся ёмкости хватало, поэтому я никогда и не думал над решением этой проблемы. До того момента, когда мне понадобилось просверлить отверстие в кухонной мойке из нержавейки, на что у меня ушло минут сорок! На одно отверстие! Один аккумулятор раскачать вообще не удалось, а другой так и работал, двадцать секунд крутит, около десяти минут заряжается. Вот тут то я и понял, что пришло время подарить новую жизнь моему любимому инструменту.
Понятно, что для начала необходимо было немного ознакомиться с теорией, чтобы понять, что вообще мне предстоит сделать. Конечно, тема эта совсем не новая и переводом шуруповёртов на литий занимаются все, кому не лень. Но каждый делает это по своему в зависимости от своей образованности, количества лени и понятия о красоте. Мне же нужно было, чтоб с технической стороны всё было сделано абсолютно правильно, чтоб снаружи выглядело не страшно и чтоб аккумуляторами можно было удобно пользоваться. Перечитав и пересмотрев огромное количество материала, я взял за основу проект от AlexGyver.

Определившись с необходимыми элементами, я полез на Ali тратить деньги. Литиевые аккумуляторы заказал с уже наваренными никелевыми пластинами, чтоб не мучить пайкой ни себя, ни их. Оказалось, что доставляются аккумуляторы действительно долго и, пока я ждал одних из Китая, купил в местном магазине ещё и другие, но уже без пластинок, ведь у меня два корпуса для переделки. Спустя полтора месяца после заказа, я наконец-то свои посылки получил и уже можно было приступать к работе. Для начала разбираю один старый корпус и знакомлюсь с его содержимым.

Тут надо аккуратно отломать верхнюю контактную площадочку, она будет необходима позднее. Ещё понадобятся никелевые перемычки для припаивания к аккумуляторам второго блока, поэтому этот хлам отодвигаю пока в сторону. Далее примеряю новые компоненты, чтоб понять фронт предстоящих работ.

Пока готовился, проверил одну банку фирмы VariCore на соответствие заявленным характеристикам, ведь от китайцев можно всякого ожидать. Каково же было моё удивление, когда прибор выдал окончательное значение ёмкости аккумулятора: 2892 мАч вместо 3000! С учётом всевозможных погрешностей просто отличный результат!

Места под три банки 18650 и плату BMS в штатном корпусе аккумулятора совсем мало, поэтому было принято волевое решение избавляться от защёлки и удалить изнутри все лишние пластиковые элементы.

Как оказалось позднее, решение правильное. Корпус отлично держится и без замка, поскольку внутри самого шуруповёрта стоят очень мощные подпружиненные зажимные пластины, да и сам новый аккумулятор становится несколько легче, чем старый никель-кадмиевый. Я видел в инете вариант размещения литиевых банок и такой же платы BMS без удаления защёлки, но мне не понравилось как всё это выглядело и от такой компоновки я отказался. Но в моём случае просто избавиться от рёбер внутри корпуса было недостаточно, по ширине три банки 18650 всё-равно не влезают, пришлось немного стачивать крепёжные направляющие саморезов.

Без индикатора оставшегося заряда было бы совсем уныло и несовременно, поэтому беру вольтметр и припаиваю к нему тактовую кнопку с удлинённым жалом (13 мм)

Напильником и острым канцелярским ножом делаю в корпусе под него посадочное место и не сильно аккуратно, но зато очень надёжно вклеиваю его на «горячие сопли».

Такая вот симпатичная мордочка вырисовывается

После всего этого баловства начинается самый ответственный этап — сборка энергетического блока 🙂 При наличии на литиевых банках приваренных электродов, это дело не составляет особого труда.

Как всегда на высоте себя показал флюс Amtech NC-559, вернее его отличная китайская копия.

Многие говорят, что аккумуляторы без кислоты не спаять. Паяльная кислота у меня тоже есть, но я решил попробовать свой любимый флюс в новых для него условиях и даже тут получилось отлично. Единственное, пришлось площадку под пайку пошкрябать ножом, иначе припой очень неуверенно ложился, что могло бы привести к катастрофическому перегреву литиевой банки.
Получилась вот такая аккуратная сборка, на которую я наклеил две полоски двухстороннего скотча для крепления платы BMS.

В том же месте, где я брал литиевые аккумуляторы, я купил толстый силовой провод в силиконовом изоляторе. Удовольствие не из дешёвых, но очень хотелось мощи и гибкости, поэтому тут экономить не стал.
С огромным нетерпением припаял донышко с вольтметром и принялся тестировать полуфабрикат 🙂

На удивление точные показания давал вольтметр, я его даже калибровать не стал.
Итак, две части будущего обновлённого аккумулятора соединены, осталось дело за малым — подготовить к монтажу последнюю третью.
Аккуратно отломанные контакты я закрепляю на контактной площадке шикарной пятиминутной «эпоксидкой». Наверное, смысла так делать особого небыло, ведь контакты подожмутся саморезом при окончательной сборке, но мне так будет спокойней.

После высыхания сверлю отверстия. Под мои саморезы получилось сверлом 2мм в контактной площадке и 3мм в крышке с последующем зенкованием 6мм сверлом, чтоб головка самореза была заподлицо с поверхностью.

Последние шаги перед окончательной сборкой очень важны. Нужно всё максимально заизолировать и аккуратно проложить все провода.

Когда всё сто раз перепроверено, можно скручивать.

Попробовал в работе новый аккумулятор. Шикарноооо! Крутит шустро, нагрузку держит, на предпоследнем делении усилий трещотка чётко срабатывает. Чего ещё желать?! Разве что второй такой же! Делал его как говорится «по горячим следам», или «не отходя от кассы», или «куй железо…» и так далее, пока ещё весь инструмент не был убран. Процесс, естественно, абсолютно такой же, кроме соединения банок в сборку. Тут как раз понадобились никелевые пластины со старых аккумуляторов, ведь второй комплект банок у меня без приваренных электродов. Фото не делал, заработался, но процесс простой, только требует повышенной аккуратности и 440°С на паяльной станции.

Тут можно заметить несколько другой дисплей-вольтметр. Он предназначен специально для работы с платой балансировки 3S, то есть максимальный заряд (четыре деления) он покажет при достижении 12.1В, три деления при 11.4В, два при 10.9В, одно при 10.3В. Более разряжать литиевую сборку из трёх 18650 не рекомендуется и он просто погасит все деления и останется светиться только красная рамка. Очень интересный такой дисплейчик.
Старое зарядное устройство для работы с литием не подходит, поэтому я в Китае заказал новое, с подходящими параметрами. На верхней крышке у него светодиод, который горит красным когда идёт заряд, и зелёным, когда батарея заряжена.

У данного зарядного устройства есть очень специфичная особенность. Оно пищит при зарядке! 🙂 В отзывах многие пишут, что это непотребство какое-то, а мне вроде нормально. Ночью во время сна я пользоваться им не планирую, а в других условиях всегда знаешь, если пропал писк, значит аккумулятор зарядился!

Вот и всё. Я снова узнал много нового, обрёл опыт создания литиевых сборок и овладел принципами работы с паяльной станцией на экстремальных температурах.
Многие, посмотрев на бюджет проделанных работ, скажут, что на эти деньги можно было бы купить в Китае новый хороший шуруповёрт с правильным питанием. Абсолютно с ними соглашусь. Однако я получил огромное удовольствие от работы и приобрёл бесценный опыт, а это важнее банальной покупки новой вещи. Тем более, он неимоверно удобно лежит в руке, ну и дорог мне как память!

Бюджет:
Вольтметр 0,28” — 58р. ссылка
Дисплей-вольтметр — 67р. ссылка
Зарядное устройство — 395р. ссылка
Разъём питания ВС099 (5,5*2,1) — 2шт.*40р.=80р. ссылка
Плата BMS 3S — 2шт.*117р.=234р. ссылка
Аккумулятор VariCore 18650 3000мАч 30А — 3шт.*215р.=645р. ссылка
Аккумулятор Lg HE4 18650 2500мАч 25А — 3шт.*280р.=840р. ссылка
Провод 16AWG 1 метр — 2шт.*75р.=150р. ссылка
Тактовая кнопка KFC-A06-13H — 2шт.*3,20р.=6,4р. ссылка
Итого на два аккумулятора: 2475,4р.

P.S. Ребята, не сочтите за навязчивую рекламу, но есть книга о Ведьмаке в авторской обложке из натуральной кожи ручной работы! Дизайн — мой, делал — сам. Существует в единственном экземпляре. Дорого. Но, если посчитать стоимость материалов, то не очень дорого получается. Может кому в подарок понадобится на будущие праздники?