Оживляем шуруповерт. Все для переделки шуруповерта на 18650 литий-ионные аккумуляторы
Аккумулятор шуруповерта рано или поздно «устанет» и его необходимо будет менять. Купить новый аккумулятор оправданно в ситуации когда инструмент стоит копейки. Но если у вас что-то более-менее приличное, или аккумулятор старый на Ni-CD, то однозначно имеет смысл поменять севшие 18650 аккумуляторы на новые или полностью перевести шуруповертс никеля на литиевые.
Безусловно, как и в любом деле, тут есть свои нюансы, но если ваши руки хотя бы минимально прямые, то самостоятельно переделать шуруповерт на литий совсем несложно. Нужно лишь знать что купить для переделки и понимать базовые нюансы процесса. А уж купить на алиэкспресс все для перевода шуруповерт на литий — элементарно.
Почему 18650 Li-ion? Преимущества литиевых аккумуляторов очевидны:
Кстати, если вы любите читать, то есть вариант отлично сэкономить! Книжный сервис ЛИТРЕС, крупнейший в России и странах СНГ дает четвертую книгу в подарок при покупке трех. Лично я именно там и покупаю книги уже порядка 5 лет. Ценник и без того доступный, а с таким бонусом выходит совсем небольшим. Есть удобное приложение для чтения и прослушивания книг. По ссылке выше — одна из моих подборок, в которой есть жирный обновляемый промокод.
Переделка аккумулятора шуруповерта. Что нужно знать:
1) Для шуруповерта нужны высокотоковые 18650 аккумуляторы (идеально — Sony/Murata VTC5, VTC5A, VTC6. Допустимо — Samsung 25R), либо менее высокотоковые аккумуляторы, соединенные в параллель (если позволяет место).
2) Категорически нельзя использовать старые ноутбучные аккумуляторы и просто разные аккумуляторы. Все 18650 аккумуляторы в сборке должны иметь минимальный разбег емкости и прочих характеристик. Безусловно, купить высокотоковый 18650 аккумулятор на алиэкспресс — самое простое решение. Только заранее учитывайте что название модели не будет иметь никакого отношения к ячейке внутри. 4 аккумулятора, купленные одним лотом у одного продавца могут существенно отличаться по емкости и внутреннему сопротивлению. Хотя ниже по ссылке будет неплохой вариант для тех, кто не хочет паять.
Я делал статью о том как выбрать 18650 литий-ионный аккумулятор, если интересно — читаем ее тут
3) Подключение аккумуляторов к BMS плате производится строго последовательно: вначале 0 В затем 4,2 В, 8,4 В, 12,6 В, 16,8 В. При нарушении BMS работать не будет!
4) 18650 аккумуляторы в сборке должны быть заряжены одинаково. Лучше всего зарядить каждый аккумулятор отдельно и затем собрать в сборку.
5) Как посчитать сколько нужно 18650 литиевых аккумуляторов вместо никелевых? В целом, расчет такой:
2-3 NiCd = 1 литиевый, 5-6-7 NiCd = 2 литиевых, 8-9-10 NiCd = 3 литиевых, 11-12-13 NiCd = 4 литиевых
6) Литиевые аккумуляторы очень боятся перегрева. Идеальный вариант — точечная сварка. Пайка тоже вполне работает. Как паять 18650? Самое главное — вам нужно максимально большое жало. Свести время контакта жала и 18650 аккумулятора к минимуму и не перегреть последний. В остальном процесс не отличается от любой другой пайке. Лучше всего набить руку на тех старых аккумуляторах, которые вы будете заменять.
BMS-плата
BMS (Battery Management System) – система управления батареей. BMS-плата исключительно важна при переделке шуруповерта на литий. Зачем она нужна и как она работает? Она контролирует заряд и разряд, предотвращая переразряд и перезаряд аккумулятора шуруповерта, в нее встроен «балансир», который заряжает отдельно каждый Li-Ion аккумулятор в сборке. Последнее крайне важно! Бывают BMS без балансира! 3S — 12v, 4s — 14v, 5s — 18v Чтобы выбрать BMS плату, надо учитывать что минимальный ток должен быть 30А, иначе она будет уходить в защиту.
Вариант BMS-платы по ссылке на 2-3 доллара дороже каких-то базовых версий, но вы получаете 100А вместо 30А или 40А. На мой взгляд, по функционалу это лучшая БМС-плата с алиэкспресс и заслуживает этой символической переплаты.
Переделка 12В шуруповерта с Ni-Cd на Li-ion аккумуляторы
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.
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.
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.
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!
Все для переделки шуруповерта на литий с АлиЭкспресс
Все для переделки шуруповерта с NiCd на Li-Ion с AliExpress. В топике краткое руководство и ссылки на все необходимые компоненты.
1) Плата BMS защиты
Нужна для защиты аккумуляторов от переразряда, перезаряда, чрезмерно высокого тока и короткого замыкания (КЗ).
Определяемся с выбором. Если шурик на 12V, покупаем 3S BMS, если на 14V, то 4S BMS. Вообще рекомендую сразу же переделывать на 4S, т.к. и мощность вырастет и будет более полно использоваться батарея. Плата BMS в таком случае обязательна, иначе убьете батарею за пару месяцев! Оптимальный ток защиты по току 30-40А.
Плата 3S BMS:
Более тысячи заказов, отслеживается.
Плата 4S BMS:
Ссылка на товар (на 30А) — ЗДЕСЬ
Ссылка на товар (на 40А) — ЗДЕСЬ
Ссылка на товар (на 40А) — ЗДЕСЬ
2) Высокотоковые аккумуляторы
Необходимы хорошие банки с токоотдачей не мене 15А. Идеально подходят по соотношению цена/качество LG HE4 2500mah (желтые «бананы»), Samsung 25R 2500mah, Samsung 30Q 3000mah и LG HG4 3000mah («шоколадки»). Для шурика пойдут и перепаковки под брендом Liitokala, Varikore и прочие.
LG HG4 3000mah с приваренными контактами — ЗДЕСЬ
Еще один вариант с приваренными контактами — ЗДЕСЬ
Более нескольких тысяч заказов везде, нормальное качество.
3) Никелевая лента для сварки/пайки
Необходима для соединения аккумуляторов в батарею. Можно использовать и обычный многожильный провод большого сечения, но лента предпочтительнее. Если будете паять, то берите перфорированную ленту!
4) Точечная сварка «на коленке»
Представляет собой два ионистора (суперконденсатора), соединенные параллельно. Заряд высокий, позволяет сваривать намертво. Покупать не менее двух, иначе заряда не хватит для нормальной сварки.
5) Стабилизатор питания
Можно попробовать заряжать от стандартного зарядного устройства, но с большой долей вероятности балансировка работать не будет. Данная плата позволяет заряжать фиксированным током до 5А (лучше не превышать 2А), подключается после выводов стандартной зарядки.
6) Минивольтметр 0,28 дюймов
Предназначен для контроля заряда. Просто и удобно. Монтируется в батарею.
7) Держатели (холдеры) для 18650 банок
Больше дополнительный аксессуар. Предназначен для защиты банок от КЗ при падениях собранной батареи. Можно просто обмотать банки изолентой, но это менее надежно.
8) Запасной электродвигатель для шурика
На всякий пожарный. Пригодится просто для запаса. Стоит копейки, около 6 баксов. Есть с шестерней и без нее.
9) Качественный припой Kaina
Паять все равно придется, поэтому используйте лучший припой всех времен и народов (без шуток). Сам был удивлен, когда попробовал. С флюсом внутри!
10) Отдельный балансир
На случай, если кто купил плату БМС без оной. Выравнивает заряд на всех банках.
11) Многоштырьковый разъем для отдельной зарядки
На случай, если не устраивает встроенный медленный балансир и планируется зарядка от модельной, типа Аймакс, Айчарджер и прочие. рекомендую вывести и раз в пару месяцев балансировать на такой зарядке. Дополнительно купите заглушку за 50 центов, чтобы грязь туда не попадала! Разъем практически не выступает за пределы корпуса.
Пока на этом заканчиваю. Если тема будет интересна, в следующем топике расскажу как все это соединить воедино, плюс пару лайфхаков использования, 😉
Еще интересное:
Еще одна автоподборка ЗДЕСЬ
Предыдущие подборки ЗДЕСЬ, ЗДЕСЬи ЗДЕСЬ
Еще одна интересная подборка ЗДЕСЬ и ЗДЕСЬ
Либо смотрите в моем профиле ЗДЕСЬ
Первая часть насадок для электроинструмента ЗДЕСЬ
Вторая часть насадок для электроинструмента ЗДЕСЬ
Третья часть насадок для электроинструмента ЗДЕСЬ
Больше интересных товаров по выгодным ценам смотрите в группе GOODSFM
Как поменять батарейки в шуруповерте своими рукам
Шуруповерт — один из тех инструментов, который нужен каждому мужчине. Прибор может работать как от сети, так и от специальных зарядных устройств. Поэтому о том, как происходит замена аккумуляторов в шуруповерте, рекомендуется знать каждому владельцу подобного изделия. Процесс несложный, но у некоторых моделей могут быть определенные особенности.
Для каждого изделия количество банок в батарее может быть разным
Определение неисправности
Перед тем, как устранить неисправность, требуется выяснить, действительно ли она присутствует. С этой целью выполняются следующие действия:
Важно! Заменить некачественные элементы достаточно просто, они подключаются в обычной последовательности с учетом плюсов и минусов. Это относится ко всем моделям Makita, Бош, Зубр, Метабо, Деволт, Интерскол, Диолд, AEG.
Общие рекомендации по ремонту
В отношении никель-кадмиевых аккумуляторов выделяют следующие особенности:
Требуется подготовить необходимые инструменты
В отношении литиевых аккумуляторных батареек также есть определенные правила, которые требуется учитывать:
Замена никель-кадмиевых аккумуляторов в шуруповерте на литиевые
Замена аккумуляторов шуруповерта своими руками на литиевые осуществляется при помощи расчета их количества при условии, что на один элемент потребуется 3,7 В. Например, для изделия мощностью в 14,4 В необходимо подготовить 4 банки Li-Ion стандарта 18650.
Также стоит учитывать разницу в размерах. Чтобы поменять АКБ понадобится приобрести контроллер заряда-разряда, который устанавливается дополнительно в корпус с банками. Кроме того, не исключается, что придется заменить зарядное устройство.
Технология замены Ni-Cd на Li-ion в шуруповерте
Литиевые элементы отличаются долговечностью, поэтому многие владельцы шуруповертов думают о том, что заменять ими никель-кадмиевые изделия.
Технология замены включает несколько этапов, которым требуется обязательно следовать.
Определение количества Li-ion аккумуляторов
В основном параметры аккумулятора нанесены на нем самом либо на шуруповерте. Для определения количества необходимых элементов требуется разделить указанное на инструменте напряжение на 1,2В (это номинальное напряжение одной никелевой банки).
Чтобы выяснить, сколько литиевых деталей потребуется на замену, деление проводится на 3,7 В — это нормальный показатель для данного вида банок.
Полученный результат рекомендуется округлять в большую сторону, это не скажется негативно на инструменте, а просто увеличит немного его мощность.
Требуется правильно подобрать все необходимые элементы для замены
Выбор Li-ion аккумулятора
Производители предлагают литий-ионные и литий-полимерные элементы. Вторые отличаются меньшим размером и большей безопасностью, однако и стоят они дороже. При этом они не способны отдавать в работу большие токи. Поэтому специалисты рекомендуют брать обычные литий-ионные банки.
Лучше, если у элемента будут приваренные гибкие отводы, потому что подобные детали не любят повышенных температур и лишней пайки. Рекомендуется посмотреть несколько вариантов в магазинах, чтобы выбрать наиболее подходящую модель.
Как влияет величина напряжения аккумулятора на продолжительность работы шуруповерта
Вопрос о том, как влияет величина напряжения аккумулятора на длительность работы изделия, интересует многих. Чтобы понять какая мощность у изделия, требуется умножить напряжение на емкость батареи.
Для справки! Например, у шуруповерта с батареей мощностью 14,4 В и емкостью 1,5 А/ч мощность будет составлять 21,6 Вт.
Готовые сборки 18650 аккумуляторов
В качестве замены лучше приобретать готовые сборки 18650 аккумуляторов. Можно сделать это на китайских торговых онлайн-площадках либо в других интернет-магазинах.
Выбор платы защиты BMS
Литий-ионные аккумуляторы требуют внимательного отношения и соблюдения определенных требований. Роль защиты выполняет плата BMS. Именно данный элемент не допускает превышение напряжения более 4,2 В и снижения меньше 2,55 В на один аккумулятор во время зарядки. Кроме того, элемент держит под контролем максимально допустимый ток и сохраняет необходимый баланс между батареями.
Основными параметрами при выборе является количество последовательно соединенных элементов. В интернете можно посмотреть таблицу, в которой указаны все необходимые параметры и с ее помощью подобрать подходящую плату.
Сделать замену можно даже в домашних условиях, главное — соблюдать последовательность
Блок питания для зарядки
Для литий-ионных аккумуляторов зарядные устройства выбирают, исходя из количества последовательно включенных аккумуляторов в батарее. Чем их больше, тем больше должно быть выходное напряжение.
Зарядка аккумуляторов штатным ЗУ от шуруповерта
При желании можно приобрести специальную универсальную плату для литиевого аккумулятора. Ее устанавливают в родное зарядное устройство. Однако специалисты рекомендуют использовать не доработки, а подходящие зарядки именно для этого вида батарей.
Индикатор емкости литиевой батареи
Индикаторы встречаются светодиодные и цифровые. Вторые дешевле, но не удобны в использовании. Лучше выбирать светодиодные варианты, исходя из количества последовательно включенных аккумуляторов.
Держатель 18650 аккумуляторов
Держатели для аккумуляторов 18650 также лучше приобретать готовые. При желании можно найти в онлайн-магазинах хорошие варианты по приемлемым ценам.
Электрическая схема переделки шуруповерта под Li-Ion аккумуляторы
Перед тем, как заменить аккумуляторы в шуруповерте, рекомендуется подготовить правильную схему сборки. Чтобы исключить выход из строя каких-либо компонентов, необходимо точно соблюдать полярность подключения.
Важно! При составлении схемы рекомендуется на ней красным цветом отмечать положительную полярность, а синим — отрицательную.
Пример замены Ni-Cd аккумулятора на Li-Ion в шуруповерте
Примеры замены никелевого АКБ на литий-ионный можно найти в интернете. Для работы используют паяльник, термоклей и другие инструменты.
Важно соблюдать все необходимые последовательности, чтобы не нарушить работу изделия. При аккуратном и внимательном подходе даже в домашних условиях можно заменить одни элементы на другие.
Заменять аккумуляторы на шуруповерте несложно, с работой справится любой хоть немного разбирающийся в электричестве мужчина.
Бюджетная переделка шуруповерта на литий. Необходимые товары с Aliexpress
Переделка шуруповертов на литий до сих пор не теряет своей актуальности, поскольку не требует значительных капиталовложений и легко осуществляется даже неподготовленным человеком. При этом вы получаете свой любимый и проверенный временем инструмент с гораздо большим временем работы без тех недостатков, которые присущи Ni-Cd аккумуляторам.
Платы BMS
Один из главных элементов при переделке батареи на литиевое питание. Плата BMS необходима для защиты аккумуляторов от переразряда, перезаряда, чрезмерно высокого тока и короткого замыкания (КЗ). Для 12-вольтовых шуруповертов приобретаем 3S BMS, для 14-вольтовых — 4S BMS. Для более полного использования аккумуляторов отлично подойдут 4S BMS.
Высокотоковые аккумуляторы 18650
Второй главный элемент при переделке шуруповерта. Необходимы хорошие аккумуляторы с токоотдачей не мене 15А. Идеально подходят по соотношению цена/качество LG HE4 2500mah, Samsung 25R 2500mah, Samsung 30Q 3000mah и LG HG4 3000mah («шоколадки»). Можно использовать среднетоковые банки на 10А, но только в схеме *2P (две в параллель).
Высокотоковые аккумуляторы 21700
Наиболее перспективный формат аккмуляторов, набирающий популярность бешеными темпами. Имеет бОльшую энергоемкость, но при этом чуть больше в размере. Единственный минус – они могут не поместиться в корпусе, поэтому уточните этот момент перед покупкой. При их использовании вы получите очень внушительную автономность.
Никелевая лента
Предназначена для соединения аккумуляторов в батарею. Может использоваться как для контактной сварки, так и для пайки. Имеет низкое сопротивление и не греется при серьезных токах, к тому же имеет плоский профиль, что не сильно добавляет в размерах и позволяет уместиться сборке в компактных корпусах.
Качественные провода
Качественные медные многожильные провода в термостойкой силиконовой изоляции. Альтернатива никелевой ленты. Легко лудятся, хорошо гнутся, изоляция плавится только при высокой температуре. Хороший вариант для бюджетной переделки. В ответственных проектах использую такие же.
Уплотнительные кольца
Предназначены для дополнительной электроизоляции выводов аккумулятора и повышают живучесть батареи в целом. Особенно важно использовать их в мощных инструментах, у которых токи потребления высокие. Также будут полезны при использовании не очень качественных проводов, которые при значительных токах греются и могут закоротить выводы.
Зарядное устройство
Предназначено для корректного и полного заряда литиевой батареи. Необходимо выбирать под нужное напряжение сборки. Зарядные устройства снабжены индикаторами процесса заряда. Тока заряда в 1-2 ампера хватит для любой сборки. Родным зарядным устройством литиевую батарею заряжать нельзя.
Индикатор заряда батареи
Предназначен для грубой оценки заряда батареи. Позволяет приблизительно оценить степень заряда и принять решение, стоит ли брать с собой вторую (запасную) батарею или нет. Основная особенность в том, что его можно монтировать снаружи корпуса. На странице продавца есть несколько моделей под нужное напряжение.
Собственно, больше ничего приобретать не нужно. Самые важные элементы – это Li-Ion аккумуляторы и плата BMS, на них экономить не стоит. От себя добавлю, что большинство моделей шуруповертов на 12V можно переделать под формат 4S*P с рабочим напряжением 10-16,8V, как я и сделал. Исключение составляют дешевые ноунейм шуруповерты с пластиковыми шестернями в редукторе, но таких единицы. При этом немного повысится крутящий момент и рабочие обороты, а также более полно будет использоваться батарея. Но в таком случае плата BMS строго обязательна.
Для начала нужно разметить место в корпусе и при необходимости убрать или подрезать выступающие элементы. Под сборку необходимо подложить мягкий изоляционный материал, дабы при вибрациях не повреждалась термоусадка банок. Если планируется разовая переделка, то можно обойтись и простой пайкой, она ничем не хуже. В промышленных масштабах батареи собирают при помощи никелевой ленты и точечной сварки, поскольку это проще, быстрее и технологичнее в производстве. Для пайки желательно использовать флюс.
Я рекомендую паять паяльником с массивным жалом (мощность 60W) и активным флюсом (паяльная кислота или флюс по алюминию). Последний даже лучше и практически не пахнет. Провода использовать с хорошим сечением не менее 2,5 квадратов. При пайке не грейте плюсовой контакт более 10-15 секунд, иначе сработает внутренняя защита аккумулятора. После сборки батарею необходимо активировать, подав напряжение на выходные контакты платы BMS. Если при резком старте шуруповерт уходит в защиту, лечится это несколькими способами (расскажу отдельно). По желанию можно добавить грубый индикатор заряда, с ним гораздо удобнее.
В принципе, на этом все. Для переделки нужны лишь комплектующие и базовые навыки владения паяльником. Если будут какие-то вопросы, пишите в комментариях.