Аккумуляторный шуруповерт — невероятно удобный и популярный инструмент. Способность работать независимо от электросети делает его очень мобильным и позволяет выполнять задачи в труднодоступных местах. Однако, несмотря на многочисленные преимущества, аккумуляторная батарея является уязвимым компонентом шуруповерта. Поэтому при выборе электроинструмента крайне важно иметь четкое представление о различных типах аккумуляторов, их отличиях, а также преимуществах и недостатках, связанных с каждым типом.
- Разновидности аккумуляторов для шуруповерта
- Никель-кадмиевые аккумуляторы
- Никель-металлогидридные аккумуляторы
- Литий-ионные аккумуляторы
- Чем можно заменить "оригинал" батарея в вашей отвертке
- Замена аккумуляторов на аналогичные
- Замена на литиевые батареи
- Зарядное устройство для аккумулятора шуруповерта своими руками
Разновидности аккумуляторов для шуруповерта
- никель-кадмиевые (NiCd);
- никель-металлгидридные (NiMH);
- литий-ионные (Li-Ion).
Никель-кадмиевые аккумуляторы
Этот тип аккумуляторов является одним из наиболее часто используемых, хотя они существуют уже более 100 лет. Никель-кадмиевые аккумуляторы известны своей хорошей емкостью и доступной ценой.
Никель-кадмиевые аккумуляторы обладают следующими преимуществами:
- Долговечность. При правильном использовании эти аккумуляторы могут прослужить 8-10 лет.
- Способность работать при низких температурах. Заряд батареи существенно не снижается, что позволяет использовать устройство зимой на улице.
- Высокий уровень надежности и способность выдерживать различные условия эксплуатации.
- Аккумулятор выдерживает тысячу циклов заряда-разряда.
- Батарея может долго храниться в разряженном состоянии.
Из-за того, что никель-кадмиевые аккумуляторы не боятся полной разрядки, вы можете продолжать использовать инструмент до полного прекращения его работы, что означает глубокую разрядку аккумулятора. Только в этот момент вы можете смело заряжать его, не беспокоясь о снижении емкости батареи.
Однако у никель-кадмиевых аккумуляторов есть и недостатки. Токсичность внутренних компонентов батареи создает проблемы при ее утилизации.
По экологическим соображениям использование никель-кадмиевых аккумуляторов запрещено в некоторых европейских странах.
Никель-металлогидридные аккумуляторы
Никель-металлогидридные аккумуляторы были разработаны для устранения недостатков никель-кадмиевых батарей. К преимуществам никель-металлогидридных аккумуляторов относятся:
- Они имеют компактную и легкую конструкцию;
- Имеют низкий уровень токсичности;
- Они обладают слабым "эффектом памяти";
- Обладают высокими емкостными характеристиками;
- Они устойчивы к физическим повреждениям;
- Они выдерживают большее количество циклов заряда-разряда (до 1500).
С другой стороны, никель-металлогидридные аккумуляторы имеют и свои недостатки:
- Они не подходят для использования при отрицательных температурах окружающей среды;
- Они склонны к быстрой разрядке;
- Имеют меньший срок службы по сравнению с никель-кадмиевыми батареями;
- Они относительно дороги;
- Они требуют длительного времени для зарядки;
- Они не выдерживают глубоких циклов разряда.
Поэтому, несмотря на то, что NiMH-аккумуляторы создавались как конкурент NiCd, они значительно менее эффективны, чем их аналоги.
Литий-ионные аккумуляторы
Когда речь заходит о батареях, литий-ионные батареи выделяются на фоне остальных. Одно из главных преимуществ литий-ионных аккумуляторов — отсутствие "эффекта памяти" что и другие типы батарей. Кроме того, литий-ионные батареи можно заряжать в любой точке разряда, не опасаясь потери емкости. Даже при низком уровне заряда литий-ионные аккумуляторы не теряют мощности. Кроме того, эти батареи имеют впечатляющий срок службы — 5-8 лет — и известны низким уровнем саморазряда. Еще одно преимущество литий-ионных батарей заключается в том, что они требуют минимального времени для зарядки. Кроме того, они не содержат токсичных элементов, что делает их экологически чистым выбором. И наконец, несмотря на небольшие размеры, литий-ионные аккумуляторы обладают мощным зарядом.
К недостаткам литий-ионных аккумуляторов относятся:
- Чувствительность к ударам, что может привести к взрыву при сильных ударах;
- Нетерпимость к полной разрядке и перезарядке, что приводит к выходу аккумулятора из строя;
- Быстро разряжается при низких температурах;
- имеют высокую цену;
- Более короткий срок службы по сравнению с никель-кадмиевыми батареями.
Сложно однозначно определить, какая батарея лучше. В первую очередь это зависит от предназначения шуруповерта. Для домашнего использования, когда инструмент используется редко и с большими перерывами, рекомендуется выбрать инструмент с никель-кадмиевым аккумулятором.
Это объясняется тем, что при длительном хранении без подзарядки никель-кадмиевые аккумуляторы сохраняют свои свойства при условии их полной разрядки.
Чем можно заменить "оригинал" батарея в вашей отвертке
Если срок службы аккумуляторов вашей отвертки подошел к концу, заменить их очень просто. Аккумуляторы взаимозаменяемы, то есть вы можете найти аккумуляторы от бренда PowerPlant, совместимые с большинством популярных марок электроинструментов. Эти аккумуляторы значительно дешевле оригинальных и эффективно работают.
Если вас не интересует этот вариант, у вас есть возможность заменить элементы питания в устройстве на новые. Для этого вам потребуется разобрать аккумуляторный блок и извлечь его составные элементы.
Замена аккумуляторов на аналогичные
На некоторых блоках есть винты, которые необходимо открутить, но большинство аккумуляторных блоков не имеют саморезов из-за того, что они склеены между собой. Чтобы открыть такой блок, необходимо аккуратно вставить отвертку в место, где находится клей (указано стрелкой на фото), и, слегка надавливая, разделить стенки корпуса. Такую же процедуру следует повторить по всей периферии.
После того как вы откроете устройство, батарейки станут видны.
Для этого необходимо изучить маркировку на элементах, записать ее и выбрать подходящую замену в интернет-магазине. После приобретения новых аккумуляторов необходимо их перепаять и установить в корпус. Для пайки батарей потребуется паяльник, флюс (либо спирт на канифоли, либо паяльная кислота) и олово. В процессе пайки следует обратить внимание на несколько важных деталей:
- Очень важно паять быстро, чтобы предотвратить перегрев и возможное повреждение батареи.
- При выполнении соединений обязательно используйте "родной" припой пластины, которые были отпаяны от старых батарей, так как они имеют соответствующее сечение и сопротивление.
- После подключения всех элементов необходимо убедиться, что потенциалы на всех батареях выровнены, так как изначально они могут быть разными.
- Для этого выполните цикл заряда-разряда: подключите зарядное устройство к батарее на ночь, затем дайте ей остыть в течение суток. Затем измерьте выходное напряжение на каждом элементе по отдельности. Если все работает правильно, напряжение на всех батареях должно быть одинаковым, в пределах 1.диапазон 3 В.
- Далее необходимо разрядить аккумулятор, вставив его в шуруповерт и нагрузив шуруповерт до максимальной мощности. Важно избегать перегрева двигателя инструмента во время этого процесса. После этого дайте аккумулятору небольшой перерыв.
- Повторите процедуру полной зарядки и полной разрядки еще два раза, чтобы обеспечить оптимальную производительность батареи.
Замена на литиевые батареи
Замена никель-кадмиевых элементов на литий-ионные — несложный процесс. Как мы учили в школе, при последовательном соединении аккумуляторов их напряжение суммируется. Например, если ваш шуруповерт работает на 14.Аккумулятор 4 В, его можно заменить четырьмя 3.Литий-ионные аккумуляторы 3 В. Общее напряжение будет достаточным, поскольку литиевые аккумуляторы испытывают минимальное падение напряжения при запуске устройства.
Рекомендуется приобретать аккумуляторы от авторитетных производителей, таких как Sistem A123. Эта компания предлагает аккумулятор LiFePO4 емкостью 2400 мАч, которого вполне достаточно для нормальной работы вашего шуруповерта. Если вы решите купить аккумуляторы через интернет, то сможете приобрести их по более низкой цене — около 900 рублей за упаковку из 3 штук.
При покупке батарей важно проверить, есть ли на их контактах медные полоски. Наличие этих полосок значительно облегчает процесс пайки.
Кроме того, рекомендуется использовать паяльную кислоту вместо спиртового флюса. Это поможет свести к минимуму риск перегрева батарей. Также важно иметь паяльник мощностью 65 Вт.
Если вы хотите узнать больше о процессе замены аккумуляторов на литиевые, посмотрите это познавательное видео.
Зарядное устройство для аккумулятора шуруповерта своими руками
Если зарядное устройство вашего шуруповерта не работает должным образом или если вы модифицировали аккумулятор инструмента, заменив никель-кадмиевые батареи на литий-ионные элементы, вам необходимо приобрести новое зарядное устройство. На схеме ниже показано зарядное устройство, которое может обеспечить зарядный ток, подходящий для любого типа аккумуляторов.
Этот генератор тока построен на транзисторе VT2 и питается от выпрямительного моста. Для получения необходимого выходного напряжения к мосту подключается понижающий трансформатор. Важно использовать трансформатор достаточной мощности, чтобы предотвратить перегрев и обеспечить длительную работу без перегорания. Выходное напряжение с трансформатора не должно превышать 27 В.
Резистор R1 отвечает за регулировку тока зарядки (аккумулятор шуруповерта должен быть подключен). Важно, чтобы ток заряда оставался постоянным на протяжении всего процесса. Резистор R3 используется для ограничения максимального тока. Светодиод VD6 будет гореть во время процесса зарядки и начнет тускнеть по мере приближения к завершению процесса, пока не погаснет полностью.
Точность и контроль температуры и напряжения имеют решающее значение для обеспечения оптимальной работы литий-ионных батарей.
Все компоненты электронной схемы смонтированы на печатной плате (ПП) из текстолита, которая покрыта слоем медной фольги. Диоды, указанные в схеме, можно заменить диодами из старой радиоаппаратуры, например, КД202 или Д242. Важно расположить компоненты на печатной плате таким образом, чтобы исключить их перекрытие. Хотя высокая плотность размещения компонентов не обязательна, рекомендуется оставлять между ними зазор 3-5 мм, чтобы упростить процесс пайки. Кроме того, необходимо закрепить транзистор на радиаторе площадью не менее 20-50 см².
Чтобы закрыть схему, необходимо создать корпус, соответствующий размерам печатной платы (можно использовать пластик), для этого можно использовать клеевой пистолет. Полный список необходимых радиодеталей представлен в таблице ниже.
Если вы будете следовать этой схеме и соберете зарядное устройство, у вас будет надежный, простой и экономичный инструмент для шуруповерта.