Переделка акб шуруповерта на 18650

Переделка и ремонт аккумуляторов шуруповёрта для использования элементов 18650

Быстрая деградация батарей аккумуляторного инструмента — это настоящий бич. Почти всегда ресурс самого шуруповёрта превышает срок службы Ni-Cd элементов и приходится либо покупать запасные батареи, либо прощаться с инструментом. Сегодня мы расскажем об основном способе продления жизни АКБ.

Батарейка стандарта 18650 — почему она

Ремонт батарей для электроинструмента обычно подразумевает восстановление электролита никель-кадмиевых «банок» или их полную замену. Мысль о смене одного типа энергоэлементов на более совершенный вполне здравая. Так устраняется широкий ряд проблем аккумуляторного инструмента, включающий большой вес, малую ёмкость, эффект памяти и низкую способность держать заряд на холоде.

Однако почему это должны быть именно аккумуляторы формата 18650, а не какие-то другие? Ответ прост: это самый распространённый тип батарей, за исключением разве что аккумуляторов для мобильных телефонов или прочих гаджетов. Последние вполне можно использовать, но большая их часть несёт на борту встроенный контроллер заряда, а это лишняя трата денег.

Кроме того, аккумуляторы должны быть высокотоковыми, то есть способными поддерживать нагрузку в 70–100 Вт. Оптимально подойдут батарейки для электронных сигарет производства Samsung или LG. Продукцию неизвестного производителя брать не стоит: всё-таки Li-ion — штука довольно мощная и низкое качество корпуса энергоэлемента может спровоцировать потерю герметичности от перегрева со всеми вытекающими. А уж коли по соседству имеется ещё с полдюжины батареек, то последствия могут быть весьма плачевными.

Покупать батарейки можно на Aliexpress или других китайских интернет-магазинах, там они стоят достаточно дёшево (по 200–250 рублей за штуку, оптом дешевле). Параллельно нужно приобрести ряд дополнительных примочек, это обусловлено спецификой работы с литиевыми батареями. Ну а что это за примочки и в чём смысл их использования — расскажем по ходу описания переделки.

Разборка корпуса

Первым делом нужно разобрать корпус аккумулятора на две половинки. Проще всего это делается, если батарейный блок стянут 4–5 шурупами: просто раскручиваем их и вытягиваем верхнюю часть.

Если же корпус аккумулятора склеен (Makita, AEG), то мороки ощутимо прибавится. Укладываем аккумулятор на бок и тщательно обстукиваем клеевой шов резиновой киянкой. Удары точные, не сильные, частые. Равномерно отбиваем соединение по периметру и через каждые 50–100 ударов пробуем растянуть половинки. За 10–15 минут такой «экзекуции» сдаются даже самые упрямые корпуса.

Далее выбрасываем ненужные части содержимого. Контактную колодку нужно аккуратненько оторвать от двух верхних банок, чтобы на ней остались два никелевых язычка. Забегая вперед скажем, что обычно при переделке новую упаковку батареек сваривают между собой контактной сваркой на манер заводских. Это классное решение, но не каждый захочет и сдюжит собирать сварочную установку. Поэтому оставляйте длину полосок такой, чтобы к ней можно было закрепить провода двумя небольшими болтиками, а остальные элементы будут соединяться пайкой.

В любой удобной части корпуса нужно также проделать отверстие под балансировочный разъём JST-XH. С наружной стороны шилом размечаем прямоугольник высотой 6 мм и шириной 15 мм для напряжения аккумулятора 12 В или 20 мм для напряжения 18 В. Разъём вставляйте в проделанное отверстие и укрепите термоклеем или эпоксидкой.

Как разместить элементы

В отличие от Ni-Cd или Ni-MH элементов, литиевые аккумуляторы имеют более высокую ёмкость и напряжение, поэтому их в состав батареи войдёт меньшее количество. Размеры элемента 18650 таковы: 65 мм высота и 18 мм диаметр. Изначально проверьте, сколько их поместится в пустой корпус, и определите схему размещения, при необходимости срежьте мешающие рёбра жёсткости.

Если аккумуляторный блок имеет выступающую верхнюю часть, в неё поместится пара элементов. Ещё один удобно положить на бок прямо под двумя вертикальными. В оставшееся пространство можно уложить ещё от 5 до 7 батареек. Если батарея имеет слайд-разъём для зарядки, укладывайте элементы поперёк корпуса в две стопки.

Напряжение Li-ion аккумулятора равно 3,7 В, но под нагрузкой происходит просадка около 10–12%. Это значит, что для 12 В шуруповёрта понадобится минимум 4 аккумулятора, а для 18 В — не менее 5 шт., хотя лучше использовать 6, ведь много — не мало. Не переживайте, что двигатель «испугается» высокого напряжения и прикажет долго жить. При просадке под нагрузкой превышение напряжения будет минимальным и вполне в эксплуатационных пределах. С количеством аккумуляторов нужно определиться до того, как вы врежете в корпус балансировочный разъём, ибо контактов в нём должно быть на один больше, чем элементов в последовательном соединении.

Теперь о ёмкости. Она для литиевых элементов колеблется от 2,5 до 3 А/ч, что само по себе неплохо. Чтобы увеличить ёмкость вдвое, понадобится удвоить число аккумуляторов, но это однозначно того стоит. Единственное, что сможет вас остановить в этой затее — размеры батарейного блока. В любом случае помните, что число элементов должно быть строго кратным 4, 5 или 6, в зависимости от напряжения.

Когда вы сложите аккумуляторы в нужном порядке, скрепите их между собой изолентой и добейтесь полной неподвижности элементов внутри корпуса, заполнив оставшееся пространство кусочками пенополистирола или полиуретановой пены. Под провода место оставлять не нужно, в крайнем случае при окончательной сборке потребуется выполнить пару дополнительных подрезов.

Схема соединения аккумуляторов

Чтобы получить заветные 12 или 18 В, элементы нужно соединять последовательно. Всё, никаких хитростей, только соблюдайте полярность. Минус каждой батареи соединяется с плюсом следующей, крайние два провода подключаются к контактной колодке.

Если удваиваете ёмкость, последовательно соединяются не отдельные батарейки, а сборки из 2-х элементов. В каждой сборке положительный контакт соединён с положительным соседа, аналогично дело обстоит с отрицательными.

Чтобы в итоге перемычки между аккумуляторами не сплелись в невнятную паутину, продумайте схему соединения заранее. Удобнее всего спаивать батареи, когда они уже смотаны в тугую пачку, длину перемычек выбирайте минимальную.

Для пайки контакты каждого аккумулятора следует хорошо залудить. Сперва зачистите их надфилем или мелкой шкуркой, сняв верхний никелевый слой. Как флюс используйте ортофосфорную кислоту, припой самый обычный — ПОС-61 с канифолью. Паяльник должен быть мощным, 60 ВТ, не менее. Перегревать литиевые аккумуляторы нельзя категорически, время контакта с жалом — не более 2 сек. Поэтому сперва лудим, даём остыть, затем паяем.

Также предварительно залудите перемычки из многопроволочной жилы в 2,5 мм 2 и дополните их балансировочными проводами так, чтобы по одному проводку приходилось на каждый узел между параллельно соединёнными аккумуляторами или группами. Длина проводов — чтобы доставали до балансировочного разъёма в корпусе, сечение около 0,5 мм 2 .

При пайке первой разогревается залуженная жила перемычки, затем она подносится к контакту батарейки, пока на нём не расплавится припой. Во время остывания можно придавливать место спайки деревянной щепкой. И не жалейте олова — соединение должно быть очень надёжным. Также не забудьте смыть остатки флюса, иначе через полгода-год эксплуатации все усилия пойдут прахом. Особенно внимательно промывайте плюсовый контакт замысловатой формы, для смывки можно использовать медицинский спирт или ацетон.

Если вы попытаетесь подпаять крайние провода аккумуляторной батареи к никелевым контактам колодки, вы, скорее всего, её безнадёжно испортите, перегрев пластик. Гораздо лучше просверлить по два отверстия диаметром 3–4 мм и притянуть жилы к пластинкам парой небольших винтов. Здесь удобно использовать планочки с двойными отверстиями, которые массово выковыривались из старых советских вилок.

Вместе с крайними жилами связки аккумуляторов прикрутите ещё пару балансировочных проводов. Получившийся в итоге балансировочный шлейф нужно припаивать в определённом порядке. Из даташита на разъём определите его контакт, пронумерованный единицей, и припаяйте к нему провод от положительной клеммы. Далее следуйте по цепочке аккумуляторов и припаивайте провода последовательно, один за другим, завершая соединением последнего контакта с общей минусовой жилой.

Чем и как заряжать

Особенность зарядки связки из Li-ion аккумуляторов в том, что заряжать их нужно строго равномерно. Иначе один из элементов теряет в глубине зарядки и по причине малого напряжения начинает просаживать остальные, разряжаясь ещё сильнее. В литиевых шуруповёртных аккумуляторах, как и в батареях ноутбука, предусмотрены специальные контроллеры заряда.

Поэтому самым важным и затратным вашим приобретением станет универсальное зарядное устройство. Лучше всего, если это будет что-то из линейки SkyRC — эти приборы уже неоднократно доказали, что стоят потраченных денег. Можно взять китайскую подделку на 300–600 рублей дешевле, но обязательно с функцией зарядки Li-ion батарей с несколькими элементами. Не сокрушайтесь насчёт высокой стоимости: такая штука должна быть в арсенале каждого самоделкина, она поможет восстановить и правильно заряжать старые убитые аккумуляторы, в том числе и кислотно-свинцовые, и недавно изъятые из аккумуляторного блока Ni-Cd банки.

Для зарядки переделанного аккумулятора нужно переделать штатное зарядное устройство. Задача простая — подпаять к основным клеммам два зарядных провода, соблюдая полярность. Балансировочные разъёмы соединяются проводом «папа-папа», устройство устанавливается в нужный режим и проводится полностью автоматический процесс зарядки. Главное в эксплуатации такой батареи — не увести элементы в глубокий разряд, но обычно двигатель заметно сдаёт в мощности задолго до столь значительного падения напряжения, так что безнадёжно убить новые аккумуляторы у вас вряд ли получится.

Переделка шуруповёрта на литиевые аккумуляторы 18650

Сделай сам

В этой статье вы узнаете, как экономично преобразовать батарею для отвертки с никель-кадмиевых батарей на литий-ионные батареи 18650, тем самым улучшив батарею для отвертки, сделав ее более мощной и увеличив срок службы батареи. Подробно описаны все этапы модификации, поэтому проблем возникнуть не должно, все необходимые компоненты указаны и доступны.

Необходимые компоненты для переделки

Для замены батареек моего шурика (12В) использовались аккумуляторы 18650 емкостью 2500 мАч. В этих аккумуляторах уже есть припаянные провода для пайки, что очень удобно и, кроме того, можно значительно сэкономить на аккумуляторных отсеках.

Также для модификации вам понадобятся две платы BMS 12,6V 40A, я их купил здесь:

Переделка аккумулятора

Первый шаг – аккуратно разобрать аккумуляторный отсек и выбросить старые, разряженные никель-кадмиевые батареи.

Затем нужно отсоединить клемму питания аккумулятора.

К нему необходимо припаять два провода, желательно большого сечения; в этом варианте использовались провода сечением 4 мм² и длиной примерно 100 мм. На фото выше вы видите красный провод, его оставили, чтобы не перепутать полярность, красный провод желательно припаять к этому проводу, чтобы не было неприятностей и вы точно будете знать, что это +.

Припаяйте отрицательный провод к блестящему контакту:

Затем нужно вставить клемму с припаянными проводами в корпус на ее место, обязательно соблюдая полярность!

Для фиксации терминала можно залить горячим клеем внутрь стекла, лучшего варианта крепления не нашел, тем более, что держит очень хорошо!

Теперь можно приступать к пайке аккумуляторов. Снимаем термоусадочную трубку с аккумуляторов и сгибаем их так, чтобы их можно было сваривать по очереди.

Далее припаиваем контакты:

Далее нанесите горячий клей на получившуюся сторону батареи, где контакты выступают вверх, и приклейте плату BMS, как показано на фото ниже. Обратите внимание, что плюсовые и минусовые платы и батарейки обращены друг к другу.

Затем загибаем контакты аккумулятора над контактами платы и припаиваем их, начиная с минуса!

К контакту платы В1 припаиваем короткий провод, другой конец которого припаиваем к месту соединения батареек!

Так же припаиваем к контакту В2 короткий провод, другой конец которого припаиваем к разветвлению аккумуляторов с противоположной стороны!

Ну и в итоге привариваем последний положительный контакт.

Теперь осталось соединить клеммы корпуса с получившимся аккумулятором, для этого припаиваем красный провод к контакту «P +», а синий, отрицательный провод – к контакту «P-«.

На случай, если кто-то запутается, вот схема подключения BMS в зависимости от количества аккумуляторов (напряжение питания шурика).

Также хочу отметить, что стоит обратить внимание на зарядку. Для этого вы можете либо приобрести готовое зарядное устройство, либо приобрести модуль стабилизации тока и напряжения (также известный как DC-DC) и использовать его для переделки собственного заряда для нужного нам значения напряжения и тока.

На этом преобразование батареи завершено! Осталось отремонтировать изготовленный аккумулятор и поставить на место вторую часть корпуса. После тестов шуруповерт стал работать не хуже, чем с заводским аккумулятором, а по мощности я бы сказал намного лучше и заряда хватает дольше. Всем рекомендую переделать свои старые и уставшие батарейки!))

Ссылки на все компоненты тут:

Купить Плату BMS 12.6V 40A

Купить Аккумуляторы 18650 2500 mah

Купить Модуль стабилизации напряжения и тока

Купить Платы 3 S 25A Li-Ion 18650 BMS

Купить готовое зарядное устройство 12V 2A

Вот и все, надеюсь эта статья была полезной, и если она вам понравилась, поднимите палец, пишите комментарии, не забудьте поделиться ею в социальных сетях по ссылкам ниже.

Переделка Шуруповерта На 18650 12v

Преобразовать отвертку в литиевую батарею. Почти все старые модели отверток были оснащены никель-кадмиевыми батареями. Этот тип батареи является недорогим продуктом, но он не обладает достаточной мощностью для отвертки, а также имеет эффект памяти.

Именно это свойство батареи постепенно уменьшает ее емкость. По этой причине большинство владельцев такого инструмента получат выгоду от его преобразования в 12В литиевые батареи 18650. Конечно, обработка не является быстрой и требует определенных затрат, но если все сделано правильно, конечный результат того стоит.

Плюсы и минусы перемен

Прежде всего, нам необходимо четко понимать, что у нас будет в результате модернизации электроинструмента путем установки в него литий-ионных аккумуляторов.

Основные преимущества литий-ионных аккумуляторов:

значительно увеличивает время работы одноразовой отвертки;
резко увеличивает заряд батареи, чтобы получить полностью заряженную литиевую батарею, что занимает около часа;
по меньшей мере, вдвое больше удельной емкости Ni-Cd;
экономия на покупке новых никель-кадмиевых аккумуляторов благодаря их короткому сроку службы;
литиевые батареи не имеют эффекта накопления заряда;
способность заряжать при необходимости.

Недостатки литий-ионных аккумуляторов:

потерять свои эффективные свойства при длительном хранении, т. е. возможность старения;
трудности при работе при низких температурах окружающей среды;
необходимость использования специально разработанного для них зарядного устройства;
высокая цена.

Этапы подготовительной работы

Прежде всего, вам нужно узнать наибольшее значение напряжения для заряда, это делается путем расчета количества элементов. Если используются три конденсатора, наиболее эффективное напряжение будет 12 В, а для четырех конденсаторов. 16 В.

Рассмотрим вариант с отверткой, рассчитанный на напряжение 14,4 В. В этом случае вам необходимо использовать четыре емкости, поэтому разность вольт выравнивается, а объем емкости увеличивается. В результате инструмент на литий-ионном аккумуляторе может работать намного дольше.

Что касается типа элементов, преобразование устройства в литиевые батареи считается более надежным с использованием 18650 батарей. На этом этапе вам необходимо определить емкость аккумулятора и ток разряда. При стандартной работе устройства потребление тока находится в диапазоне от 5А до 10А. Однако в случае неожиданного резкого снижения его значение может достигать 25А. Для защиты аккумуляторов от повреждения от таких перенапряжений следует использовать элементы с током разряда 30А.

Видео: Переделка Шуруповерта На 18650 12v

18650 ячеек с увеличением тока разряда

Можно собрать литий-ионную батарею из восьми емкостей, для этого две банки объединены параллельно. Теперь эти пары нужно соединять последовательно, главное, чтобы в корпусе было восемь контейнеров.

При выполнении смена отвертки на литиевых батареях, тогда важным фактором является выбор контроллера на основе рабочего напряжения и тока разряда. Напряжение батареи должно быть таким же, как напряжение контроллера, но ток разряда относительно максимума должен быть в два раза ниже.

Например, это так: блок управления зарядкой / разрядкой рассчитывает ток приблизительно 14 А, при этом функция защиты вызывает внезапный скачок тока до 30 А.

Кроме того, при преобразовании отвертки в литиевую батарею обязательно заранее рассчитайте размер защитной карты. Он обязательно должен свободно помещаться в чехле, если он не помещается, то вам придется увеличить пространство чехла.

Пошаговая установка

Когда у вас есть все компоненты, необходимые для превращения отвертки в литиевую батарею, вы можете начать процесс сборки. В этой части статьи мы рассмотрим реконструкцию 12В отвертки. Он состоял из двенадцати 1,2-вольтовых никель-кадмиевых батарей. Наша работа. заменить их Ли-Йоном.

1. Прежде всего, отсоедините батарейный отсек и извлеките установленную там батарею. Для выполнения этой процедуры вам понадобятся боковые ножи или кусачки, а разъем должен оставаться в своем гнезде.

2. На этом этапе контроллер и плата термопары установлены. Эти компоненты устанавливаются вместо датчика температуры.

В связи с тем, что конденсаторы не являются текущими, два блока установлены параллельно, чтобы обеспечить их правильную работу.

3. Теперь вам нужно соединить все пары последовательно. Согласно существующей схеме, припаяйте контроллер к плате, помня, что нужно подключить симметричные точки. Для выполнения этого шага схема имеет специальный разъем и провода.

4. Последний шаг включает в себя подключение положительного и отрицательного напряжения.

Если оригинальное зарядное устройство включено, это не должно вызывать никаких проблем. Этот тип устройства вполне подходит для литий-ионных аккумуляторов. Заряд передается через схему контроллера. А это, в свою очередь, полностью исключает возможность критического нагрева батареи из-за скачка напряжения.

Если бы прибор был рассчитан на 12 В, эта схема была бы наиболее подходящей для сборки:

Исходя из того, что новые аккумуляторы продаются в пределах трех тысяч рублей, а стоимость утилизации обойдется где-то в районе 1000 рублей. Поэтому такая модернизация отвертки вполне оправдана.