Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650 12в

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы — Ni-Cd на Li-ion

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы — почти все модели шуроповертов старого образца работали на никель-кадмиевых аккумуляторах. Такой тип АКБ относятся к недорогим изделиям, но не обладает достаточной мощностью для шуроповерта, к тому же имеет запоминающий эффект.

Именно это свойство батареи способствует постепенному снижению величины его емкости. По этой причине, большинству обладателей такого инструмента выгодна его переделка на литиевые аккумуляторы 18650 с напряжением 12v. Конечно работа с переделкой не быстрая и требует некоторых затрат, но если все сделать правильно, то конечный результат стоит того.

Положительные и отрицательные стороны переделки

В первую очередь нужно четко представлять, что мы будем иметь в результате модернизации электро инструмента, установив в него Литий-Ионные аккумуляторы.

Основные преимущества Li-Ion аккумуляторов:

• существенно увеличивается время работы шуруповерта от одной зарядки;
• кардинально повышается быстрота зарядки АКБ, чтобы получить полностью заряженную батарею Li-Ion, потребуется примерно один час;
• по меньшей мере в два раза больше удельная емкость по сравнению с Ni-Cd;
• экономия на приобретении новых Никель-Кадмиевых батарей по причине короткого срока их эксплуатации;
• литиевые аккумуляторы не обладают запоминающим эффектом заряда;
• возможность подзарядки по мере необходимости.

Недостатки Li-Ion аккумуляторов:

• теряют эффективные свойства при длительном хранении, то есть возможность старения;
• сложности эксплуатации при отрицательной температуре окружающей среды;
• необходимость применения специально предназначенного для них зарядного устройства;
• высокая цена.

Этапы подготовительных работ

Прежде всего нужно выяснить наибольшее значение напряжение для заряда, делается это путем расчета количества элементов. В случае использования трех емкостей, наиболее эффективным напряжением будет 12v, а для четырех — 16v.

Рассмотрим вариант с шуруповертом рассчитанным на напряжение 14,4v. В этом случае необходимо применить четыре емкости, следовательно, уравнивается разница в вольтах и увеличивается объем емкости. В результате инструмент на Li-Ion аккумуляторе может значительно большее время работать.

В отношении типа элементов, то переделка устройства на литиевые аккумуляторы считается более надежной с использованием батареек формата 18650. На этом этапе нужно определится с объемом емкости и током разрядки. При условии стандартной работы устройства, потребляемый ток находится в диапазоне от 5А до 10А. Однако, в случае неожиданного резкого снижения его величина может достигать 25А. Для того чтоб предохранить батареи от повреждений при появлении таких скачков, следует применять элементы с током разряда 30А.

Элементы формата 18650, имеющие увеличенный ток разряда

Можно скомпоновать литий-ионную аккумуляторную батарею из восьми емкостей, для этого объединяются в параллель по две банки. Теперь эти пары нужно соединить последовательно, главное чтобы восемь емкостей вместились в корпус.

Когда выполняется переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы, то немаловажным фактором является подбор контролера, исходя из рабочего напряжения и тока разряда. Напряжение батарейки должно быть одинаково с напряжением контроллера, однако ток для разрядки относительно максимального, должен быть в два раза ниже.

Для примера, это происходит так — устройство контроля заряд/разряд рассчитывают на ток примерно 14А, наряду с этим функция защиты сработает резком скачке тока до 30А.

Также, в процессе переделки шуруповерта на литий-аккумулятор не забывайте заранее просчитать размер платы защиты. Она обязательно должна свободно помещаться в корпусе, если же не вмещается, то придется увеличить пространство корпуса.

Пошаговое выполнение монтажа

Когда у вас все необходимые компоненты для переделки шуруповерта на литиевые аккумуляторы уже подготовлены, то можно начинать процесс сборки. В этой части статьи мы будем рассматривать реконструкцию шуруповерта рассчитанного на напряжение 12v. В его состав входило двенадцать NiCd аккумуляторных емкостей с напряжением 1,2v каждая. Наша задача заменить их на Li-Ion.

1. Первым делом отделяем корпус аккумулятора и вынимаем установленную там батарею. Для выполнения этой процедуры вам потребуются бокорезы либо кусачки, при этом коннектор должен оставаться в своем гнезде.
2. На этом этапе выполняется установка платы контроллера и термопары. Эти компоненты монтируются на место температурного датчика.

В связи с тем, что емкости не токовые, то для обеспечения их корректной работы было установлено по две банки параллельно.

3. Теперь нужно соединить все пары последовательно. Согласно имеющейся схеме припаяйте к плате контроллер, при этом нужно помнить, что необходимо подключить балансные точки. Для выполнения этого шага схема имеет специальный коннектор и провода.
4. Заключительный шаг предполагает подключение проводов положительного и отрицательного напряжения.

Если в наборе есть оригинальное зарядное устройство, то тогда никаких проблем не должно с ним быть. Приборы такого типа совершенно подходят для Li-Ion АКБ. Прохождение заряда осуществляется через схему контроллера. А это в свою очередь полностью снимает возможность критического нагрева аккумулятора в результате бросков напряжения.

В случае если инструмент был рассчитан на 12v, тогда наиболее подходящей для сборки будет вот эта схема:

Исходя из того, что в продаже новые аккумуляторные батареи стоят в пределах трех тысяч рублей, а затраты на переделку обойдутся где-то в районе 1000 руб. Следовательно, такая модернизация шуруповерта вполне себя оправдывает.

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы

Переделка Ni-Cd аккумулятора шуруповерта на Li-ion. Колосальная емкость 4400mAh!

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.

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.

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!

Популярный шурик Hitachi с аккумулятором EB1214S 12V. Всем хорош, но аккумуляторы уже старые.

В принципе, америку я тот не открою, такое многие делали, но в данном случае получилось очень удачно, поэтому публикую.

Внутри у него аж 10 банок формата 4/5 SC:

Аккумуляторы берем lg hg2, 3000мах и 30а тока, 3шт по 4.2в дают искомые 12.6в. К ним плата управления bms 3s 30a с алиекспресса:

Чтобы впихнуть аккумы 18650 в корпус, его придется доработать:

Стамеской срезаются нижние части трубок под шурупы и все выступающие ребра, после чего два аккума вщелкиваются вдоль стенок:

Третий аккумулятор ставится вертикально, и рядом еще остается место под плату bms:

От оригинального аккума сохраняется кончная площадка с контактами и термодатчиками. Схема подключения примитивная (нашел на драйве2):

Все провода спаиваются и в термоусадку. К аккумам тоже припаялся, ничего сложного, главное не перегреть. Использовал припой алюсол, сначала быстро лудится площадка, аккум остывает, потом провод обильно залуживается, и не отрывая паяльника прижимается провод к луженой площадке, держим секунды 2 и убираем паяльник. Схватывается мгновенно и не успевает нагреться.

Чтобы вертикальный аккум не болтался, под него подсунул кусочек упаковочного пенопласта/поролона, все защелкивается и завинчивается:

Сборка очень плотная, ничего не болтается, и легче оригинала раза в два. Заряжать можно в штатном заряднике, единственное что он постоянно пытается заряжать, даже когда максимум достигнут. Плата bms прекращает зарядку, а лампочка на заряднике продолжает гореть. Думаю можно поставить индикатор заряда как в схеме выше. В остальном одни плюсы. Цена вопроса — 650р за все.

Найдены возможные дубликаты

заряжать через штатный блок и эту плату — ошибка. акумы долго не протянут. нужна отдельная зарядка с ограничением по току. акумы такие на али 200р что с полоской что без.

Те что по 200р это не оригиналы , просто неплохая копия

Они не отработают тот ресурс что оригиналы hg2 , а вообще лучше ставить vtc6 или vtc5

Данные аккумы отдадут максимум 8А единомоментно, при этом уже нагрев хороший.

Я с ними подьебался уже. Хорошо, 3s2p сразу собирал, один мотор летающего крыла вытаскивают.

Цена да, 915р 6шт. Литокала.

Как то раз подцепил их к квадрику, два раза на месте ручкой газа даванул на 25% — нагрелись за секунду так, что в руке держать нельзя..

Всеми этими ограничениями занимается плата.

эта плата для защиты а не для заряда. есть разница.

Со штатным зарядником необычное поведение. Я его разобрал и контролировал напряжение в процессе зарядки. Началось все с того что он отказался заряжать теплую пустую батарею. Поставил ее в холодильник ради эксперимента и через пару минут опять в зарядник — заработало. Напряжение на контактах плаааавно поднимается с 9 до 11.5, в течение часа, потом зарядник отключается. Вытаскиваю аккум — чуть теплый, вставляю снова — заряд идет, через какое-то время отключается уже на 11.8. Еще раз — уже на 12.1. Не понятно почему он так себя ведет, возможно по термодатчику отключается.

Но учитывая что напряжение разумное и полное время такой зарядки больше часа — никаких запредельных токов там нет.

Буду разбираться дальше, ну а в крайнем случае докуплю зарядник для лионов и гнездо добавлю 🙂