Li ion аккумуляторы для шуруповёртов. Сколько времени требуется на замену аккумуляторов? Плюсы шуруповерта с литий-ионным аккумулятором.

Имеет смысл. Преимуществом является то, что они имеют большую электрическую плотность. В результате, установив такое устройство в корпус шуруповерта, мы сможем достичь увеличения продолжительности работы инструмента во много раз. Ток зарядки у литиевых аккумуляторов высокой мощности, в особенности у новых модификаций она может достигать 1-2 С. Подзарядить такой прибор можно за 1 час, при этом не завышая рекомендуемые производителем параметры и не портя качество изделия.

Как выглядят литиевые аккумуляторы?

Большинство устройств из лития заключено в призматический корпус, но некоторые модели обладают цилиндрической формой. В таких батареях применяются рулонные электроды и сепараторы. Корпус производится из алюминия или стали. Положительный полюс выходит на корпусную крышку.

В призматических конфигурациях электроды имеют вид прямоугольных пластин. Для обеспечения безопасности в батарее предусмотрено устройство, выступающее регулятором всех процессов и размыкающее электрическую цепь при критических ситуациях. Повышенная герметизация корпуса не дает вытекать наружу электролиту и проникать внутрь кислороду и влаге.

Какие меры следует соблюдать, чтобы не повредить

• В силу ограничений технологии показатель заряженности литиевых аккумуляторов не должен быть выше 4,25-4,35 В. Разряд не должен доходить до показателя 2,5-2,7. Это условие указывается в техническом паспорте для каждой конкретной модели. При завышении этих значений вы можете вывести устройство из строя. Применяются специальные контроллеры зарядки и разрядки, которые сохраняют напряжение на литиевой ячейке в пределах нормы. Переделка шуруповерта на литиевый аккумулятор с контроллером защитит устройство от сбоя в работе.
• Показатель напряжения литиевых аккумуляторов кратен 3,7 В (3,6 В). У Ni-Mh-моделей этот показатель составляет 1,2 В. Это явление объяснимо. в литиевых устройствах сохраняется на отдельной ячейке. Литиевый аккумулятор 12 вольт никогда собран не будет. Номинал будет составлять 11,1 В (три последовательные ячейки) или 14,8 В (четыре последовательные ячейки). Помимо этого, показатель напряжения литиевой ячейки меняется при работе при полной зарядке на 4,25 В, а при полной разрядке - на 2,5 В. Показатель напряжения 3S (3 serial - три последовательных соединения) будет изменяться при функционировании приспособления от 12,6 В (4,2х3) до 7,5 В (2,5х3). Для 4S-конфигурации этот показатель колеблется от 16,8 до 10 В.
• Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650 (подавляющее большинство изделий обладает именно этим размером) требует учета разницы в габаритах с Ni-Mh-ячейками. Диаметр ячейки 18 650 равен 18 мм, а высота составляет 65 мм. Очень важно подсчитать, какое количество ячеек поместится в корпусе. При этом следует помнить, что для модели с мощностью 11,1 В вам будет нужно количество ячеек, кратное трем. Для модели с мощностью 14,8 В — четырем. Еще должен поместиться контроллер и коммутационные провода.
• Устройство для зарядки для аккумулятора на основе лития отличается от приспособления для Ni-Mh-модификаций.

В статье будет рассмотрено, как происходит переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы Li-Po. Инструмент укомплектован парой Ni-Mh-аккумуляторных батарей с показателем напряжения 12 В и емкостью 2,6 Ач. Будет рассмотрена переделка Литиевые аккумуляторы обеспечат прибору долговременную службу.

Выбираем номинальное напряжение

В первую очередь следует определиться с выбором показателя номинала напряжения для устройства на основе лития. Выбор следует осуществить между 3S-моделью (диапазон ее напряжения составляет от 12,6 до 7,5 В) и 4S-Li-Ion-батареей (диапазон напряжения - от 16,8 до 10 В).

Преимущества второго варианта

Второй вариант является более подходящим, потому что напряжение в батарее довольно быстро падает с максимального показателя до минимального (с 16,8 до 14,8 В). Для электрического мотора, чем, собственно говоря, и является шуруповерт, превышение в 2,8 В не является критичной отметкой.

Самый низкий показатель напряжения у 3S-Li-Ion-модификации. Он равен 7,5 В, что является недостаточным для нормального функционирования электрического приспособления. Смонтировав четыре конфигурации, мы увеличим аккумулятора.

Как определиться с выбором литиевых ячеек?

Чтобы осуществить выбор ячеек на основе лития, следует наметить ограничительные факторы. В настоящее время производятся литиевые устройства с допустимым значением нагрузки тока в 20-25 А.

Импульсные значения тока (непродолжительные, до 1-2 сек) достигают 30-35 А. Конфигурация аккумулятора не будет нарушена.

Сколько ячеек поместится в корпус?

Собрать 4S2P (четыре последовательных соединения и два параллельных) не получится. Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650 предполагает наличие восьми ячеек. Как же им уложиться в четыре? На каждую ячейку ляжет максимальная нагрузка тока.

Как определить показатель максимального тока в шуруповерте?

Переделка 12В шуруповерта на литиевые аккумуляторы предполагает подсоединение устройства к лабораторному источнику питания с показателем максимального тока в 30 А. Регулятор ограничителя ставится на максимальное значение. Создав уровень напряжения источника питания близким к номинальному показателю будущего аккумулятора, начинаем плавное нажатие на курок. Ток, который потребляется шуруповертом, поднимется до отметки 5 А. Теперь следует резко нажать на курок. Это закоротит цепь питания. Ток достигнет мощности 20-30 А. Возможно, его показатель был бы гораздо выше, но мощность источника питания не даст это зафиксировать. Это будет непродолжительный ток нагрузки при резком нажатии на курок шуруповерта. Любая модель такого прибора отреагирует аналогично.

Далее следует зажать наконечник шуруповерта тисками и пронаблюдать, до какого значения повысится ток потребления при режиме работы, когда в шуруповерте сработает трещотка. Показатель тока в этом случае возрастает до 10-12 А.

Так можно определиться с величиной тока нагрузки. В этом случае он будет равен 5 А на холостом ходу и 30 А при резком начале, а при максимальной нагрузке составит 12 А. Изготовитель должен выбрать литиевые ячейки, номинальный показатель тока нагрузки которых будет составлять 10-20 А, а импульсный — 25-30 А.

Как выбрать контроллер?

Итак, происходит переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы. Штатная зарядка для устройства требуется обязательно. При выборе контроллера учтите, что прибор должен соответствовать двум параметрам:

• показателю номинального рабочего напряжения;
• показателю номинального рабочего тока.

С напряжением все предельно ясно: если батарея 11,1 В, то и контроллер будет с таким же напряжением.

Понятие «номинальный рабочий ток» подразумевает пропускную способность защиты платы. Таким образом, контроллер на 4 А рассчитан на отметку тока 4 А, а при показателе 8 А на него ложится дополнительная нагрузка. В этом случае сработает защитное устройство. Все эти технические данные изложены в паспорте каждой модификации контроллера. При этом одна модификация может обладать показателем тока ограничения 30 А, а другая — 50 А. И оба эти устройства формально будут пригодны для функционирования. Также при создании литиевого аккумулятора имеется ограничение в габаритах. Поэтому следует приобретать такой контроллер, который уместится в корпусе старой батарейки.

Разборка и сборка

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы включает следующие этапы:

• Следует вскрыть старый аккумулятор, отвинтив пять шурупов.
• Извлечь из корпуса Ni-Mh-батарею. Будет заметно, что контактная площадка, входящая в зацепление с контактной группой шуруповерта, приварена к минусовому контакту одной из Ni-Mh-ячеек. Точки сварки следует обрезать посредством инструмента с вмонтированным в него отрезным камнем DREMEL 4000.
• К контактам припаиваются провода, сечение которых составляет не меньше 2 мм 2 для силовых выводов и 0,2 мм 2 для терморезистора. Контактная площадка вклеивается в корпус аккумулятора посредством термоклея.
• По показателю внутреннего сопротивления на измерителе подбираются четыре ячейки. Значение должно быть одним и тем же для всех четырех приборов.
• Литиевые ячейки склеиваются термоклеем так, чтобы они располагались в корпусе компактно.
• Сварка ячеек проводится на станке для контактной сварки посредством сварочной ленты из никеля (показатель ее сечения должен быть равен 2Х10 мм).

Установка платы защиты

Этот этап может показать, насколько облегчена конструкция аккумулятора из лития. Вес устройства Ni-Mh был равен 536 г. Вес нового устройства из лития равен 199 г, что будет вполне ощутимо. В весе удалось выиграть 337 г. При этом наблюдается увеличение энергетической емкости.

Батарея монтируется в корпус. Пустоты заполняются мягким материалом от упаковки.

Подключение к шуруповерту

• Резкое нажатие на курок провоцирует срабатывание защитного механизма по току. Но на самом деле такой защитный режим вряд ли будет нужен при пользовании инструментом. Если не провоцировать защиту специально, то работа шуруповерта будет отличаться стабильностью.
• Наконечник следует зажать в тиски. Мощность батареи свободно вызывает срабатывание трещотки, которая ограничивает увеличение количества оборотов кручения.
• Литиевая батарея шуруповерта разряжается на Показатель тока разряда должен равняться 5 А.
• Аккумулятор вставляется в штатное ЗУ. Показатель тока заряда при измерении равен 3 А, что допустимо для литиевых ячеек. Для конфигурации LG INR18650HG2 максимальным током заряда станет 4 А, что указано в технической характеристике.

Сколько времени требуется на замену аккумуляторов?

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы займет примерно 2 часа. Если будет осуществлена проверка всех параметров, тогда понадобится 4 часа.

Все можно сделать самостоятельно, без помощи другого человека. Но контактную сварку и выбор аккумуляторов без специализированного оборудования не провести.

Чем можно еще тестировать степень заряженности кроме контролера?

Осуществлена переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы. Штатная зарядка, встроенная в корпус, является идеальным вариантом. Но стоимость контроллера достаточно высокая. Обойдется прибор в 30 $, что равнозначно стоимости самого аккумулятора.

Чтобы провести тестирование уровня заряда аккумулятора из лития на ходу, не применяя зарядное устройство, можно использовать специальный индикатор RC helicopter lipo battery AKKU portable voltage meter tester alarm 2-6S AOK. Стоимость прибора очень низкая. Он имеет аналогичный устройству iMax6 разъем балансировки и зарядки. К батарее устройство подключается посредством переходника. Это приспособление для контроля уровня напряжения является очень удобным. Оно может замерить от двух до шести соединенных между собой последовательно ячеек из лития, а также выдать суммарный показатель или напряжение каждого элемента в отдельности с предельной точностью.

Сколько будет стоить замена Ni-Mh на литиевое устройство?

Каких денежных затрат потребует переделка шуруповерта на литиевый аккумулятор?

Цена на такое устройство складывается из стоимости нескольких составляющих:

• конфигурация 4S-аккумулятора на основе лития стоит 2200 р.;
• покупка контролера для зарядки и разрядки плюс балансира обходится в 1240 р.;
• стоимость сварочной работы и сборки составляет 800 р.

Получается, что литиевый аккумулятор, сделанный своими руками, обоходится в 4240 р.

Для сравнения возьмем аналогичную конфигурацию из лития фабричного производства. К примеру, устройство Makita 194065-3 предназначено для шуруповерта. Оно обладает аналогичными параметрами. Стоимость такого прибора составляет 6500 р. Получается, что переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы экономит 2300 р.

Современного мастера трудно представить без шуруповерта – инструмента, ускоряющего и облегчающего процесс закручивания саморезов, винтов и гаек. Попробуйте хотя бы один раз проделать эту работу обычной отверткой, и вы сразу почувствуете разницу.

Современные аккумуляторные шуруповерты можно по-праву назвать универсальным монтажным инструментом.

Кроме установки крепежа ими можно сверлить разные материалы, начиная с мягкого пластика и заканчивая твердым металлом.

Обзавестись таким надежным помощником мечтает каждый мужчина, но при выборе шуруповерта часто возникают трудности. Чаще всего они связаны с неправильной оценкой главных и второстепенных характеристик инструмента.

Давайте вместе рассмотрим предлагаемые рынком разновидности аккумуляторных шуруповертов, детально разберемся в их технических параметрах и комплектации.

Выбор шуруповерта. На что обратить внимание?

У всех аккумуляторных шуруповертов есть несколько базовых технических характеристик:

• Тип аккумулятора;
• Максимальный крутящий момент;
• Скорость вращения патрона;
• Тип патрона;
• Дополнительные функции.

Правильный выбор шуруповерта для дома или для профессионального использования, требует внимательного изучения каждой из указанных опций.

Тип аккумулятора

От аккумуляторной батареи напрямую зависит продолжительность работы шуруповерта и другие рабочие возможности. Покупая этот инструмент, обязательно обратите внимание на тип, напряжение и емкость аккумулятора.

Существует три типа аккумуляторных батарей для шуруповертов:

• Никель-кадмиевые (Ni-Cd);
• Никель-металлогидридные (Ni-MH);
• Литий-ионные (Li ion).

Для комплектации бытовых шуруповертов чаще всего используют никель-кадмиевые батареи. Они достаточно надежные, недорогие и энергоемкие. При правильном использовании Ni-Cd аккумуляторы выдерживают рекордное количество циклов зарядки и разрядки (до 1000). Срок хранения у них самый продолжительный среди всех типов аккумуляторов (до 5 лет).

К числу недостатков таких батарей можно отнести довольно большие габариты и вес. Еще один неприятный момент — «эффект памяти». Он выражается в том, что при неполной зарядке или разрядке аккумулятора он теряет свою емкость. Кроме этого, данный тип батарей имеет высокий саморазряд (за 1 месяц простоя теряет до 20% заряда).

Теперь рассмотрим Ni-MH аккумуляторы и сравним их с никель-кадмиевыми. Их несомненные достоинства – меньший вес, высокая энергоемкость (на 30% выше, чем у никель-кадмиевых) и стойкость к ударным воздействиям.

Недостатки – тот же «эффект памяти», относительно малое количество циклов заряда и разряда (400-500), долгое время зарядки (до 3 часов) и высокий саморазряд (до 30% в месяц). Эти аккумуляторы не переносят низких температур. Шуруповертом с Ni-MH батареей вы не сможете работать зимой на улице.

Размышляя о том, как выбрать аккумуляторный шуруповерт, отметим, что самые современные литий-ионные аккумуляторы также имеют свои плюсы и минусы.

Перечислим их достоинства:

• малый вес и размеры;
• удельная емкость в два раза выше, чем у Ni-Cd;
• нет эффекта памяти;
• большое количество циклов заряд-разряд (до 700);
• низкий саморазряд: (3-6% в месяц);
• простота обслуживания (не требуют строгого соблюдения режимов заряда и разряда);
• быстрая зарядка (в среднем 30-40 минут).

Недостатки у них также есть и они достаточно серьезные:

• Не работают при отрицательных температурах;
• Не восстанавливаются;
• Низкая длительность «жизни» (максимум 2 года). Причем, возраст батареи отсчитывается не от момента начала эксплуатации, а с даты ее производства (поэтому покупайте только «свежие»).
• Взрывоопасность и пожароопасность;
• Полная разрядка выводит батарею из строя (попытка вновь зарядить ее может привести к взрыву);
• Чувствительность к перегреву и ударам;
• Высокая цена.

Еще один важный нюанс, о котором нужно помнить – хранение аккумуляторного шуруповерта. Никель-кадмиевые батареи можно хранить в разряженном виде. Никель- металлогидридные, наоборот, перед длительным хранением (несколько месяцев) нужно полностью зарядить.

Про литий ионные аккумуляторы нужно сказать отдельно: им все равно, заряженными или разряженными вы их будете хранить. Однако, помните о том, что они довольно быстро «стареют». Поэтому покупайте инструмент с такими источниками питания не для разовых работ, а интенсивного использования. Уже через 1 год литиевый аккумулятор потеряет около 30% своей первоначальной емкости, а через 2 года его придется выбросить.

Важный параметр – емкость батареи, измеряемая в ампер-часах . Она определяет, сколько времени вы сможете пользоваться инструментом без остановки на подзарядку. Для бытового шуруповерта приемлемой величиной является емкость от 1,2 до 2,4 А/ч.

Электрической мощности как таковой вы не найдете в описании инструмента. О ней косвенно свидетельствует напряжение батареи. Чем оно выше, тем большую мощность шуруповерт выдаст при работе. Для бытовых моделей, которые редко используют для сверления твердых материалов, оптимальным будет напряжение в пределах 9-14 Вольт.

Мы не зря уделили столько внимания аккумуляторам. Эта самая дорогая часть шуруповерта, стоимость которой достигает 50-60% от общей цены инструмента.

Крутящий момент

От этого параметра зависит сила, с которой шуруповерт способен заворачивать крепежные изделия и сверлить твердые материалы. Измеряется он в ньютон-метрах. Для моделей бытовой линейки вполне достаточно крутящего момента от 12 до 20 Н/м. Профессиональный инструмент может развивать усилие до 100 Н/м.

Скорость вращения

Этот параметр важен при использовании шуруповерта в качестве автономной дрели. Если для работы с крепежом достаточно 400-550 оборотов в минуту, то сверлить лучше на более высокой скорости (900-1200 об/мин).

Подбирая шуруповерт, отдавайте предпочтение моделям, у которых есть регулировка крутящего момента и скорости вращения патрона (удобнее работать).

Еще один важный момент – наличие у инструмента двух скоростей вращения. Первую используют для закручивания, а вторую – для сверления.

Тип патрона

Кроме стандартных патронов, фиксируемых ключом, очень популярны быстрозажимные. Выгода последних очевидна: они позволяют за считанные секунды поменять биту на сверло или на гаечную головку.

Дополнительные функции

Их нельзя назвать бесполезными «наворотами», поскольку многие из них заметно облегчают и ускоряют работу.

Перечислим самые распространенные:

• Реверс стал стандартной функцией (без обратного вращения трудно себе представить работу шуруповерта);
• Регулировка усилия вращения (исключает «перетяжку» шурупов);
• Блокировка шпинделя (облегчает смену насадок в патроне);
• Подсветка (позволяет работать в неосвещенном помещении или на открытом воздухе при плохой видимости);
• Кейс (удобно хранить инструмент, зарядное устройство и набор насадок).

Если вы собираетесь купить недорогой шуруповерт с никель-металлогидридной или никель-кадмиевой батареей, то поищите вариант комплектации двумя аккумуляторами. В этом случае вы сможете спокойно работать, не теряя по 2-3 часа на подзарядку.

Поскольку бытовой шуруповерт нельзя назвать легким инструментом, обратите внимание на его эргономичность. Оцените, насколько удобно он размещается в руке и хорошо ли сбалансирован по весу (центр тяжести должен находиться в средней части рукоятки).

Популярные марки-производители и ориентировочные цены

Мы не будем спорить о том, какой аккумуляторный шуруповерт лучше, сравнивая бытовые и профессиональные модели. Корректная оценка может проводиться только в пределах одной ценовой категории.

Посмотрим, что предлагают сегодня продавцы для покупателей с разными запросами и толщиной кошелька.

Бюджетный вариант дрель-шуруповерт HAMMER ACD121A

В бюджетном сегменте (от 2 500 до 4 000 рублей) в число хитов продаж входят бренды Хаммер (Hammer), Ейнхель (Einhel), Скил (Skil), Интерскол и Зубр. Располагая указанной суммой, можно приобрести неплохой одно или двухскоростной безударный бытовой шуруповерт с кейсом и двумя никель-кадмиевыми аккумуляторами.

В ценовой категории от 4 500 до 6 500 рублей безусловными лидерами являются марки Бош (Bosch), Макита (Makita) и Метабо (Metabo). Кроме безударных моделей, в данном диапазоне цен вам будет доступна ударная дрель-шуруповерт, незаменимая при работе с бетоном и кирпичом.

Популярные бренды уверенно чувствуют себя не только в любительской, но и профессиональной категории, где ценники стартуют с отметки в 7 500 рублей.

Здесь можно отметить те же Бош (Bosch) и Макита (Makita), а также марки Деволт (Dewalt) и Хитачи (Hitachi).

Оснащенные легкими и емкими литий-ионными аккумуляторами, подсветкой рабочей зоны, безупречные с точки зрения эргономичности, они очень удобны и надежны в работе.