Как спаять аккумуляторы для шуруповерта своими руками: 12В и 14В, 18650

Основные моменты замены

Знание наиболее ответственных моментов поможет избежать ошибок при переделывании элементов питания:

• Использование исключительно качественных и оригинальных компонентов.
• Замена на литиевые заменители производится методом расчета количества батареек.
• Количество находится из рассчета 3,7 В на один элемент.
• Размеры банок по сравнению с Ni-Cd отличаются, что требует дополнительной установки банок контроллера зарядки и разрядки.
• Не стоит торопиться утилизировать родной аккумулятор, путем диагностики устанавливается возможность его ремонта.

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.

Bms-плата

Выбор li-ion аккумулятора

На следующем шаге нужно выбрать тип и определиться с параметрами Li аккумулятора. В настоящее время нашли широкое распространение два вида – Li-Ion (литий-ионные) или Li-Polymer (литий-полимерные). По техническим характеристикам, в отличие от цены, они отличаются незначительно.

Как видно из таблицы Li-Polymer аккумуляторы являются более безопасными и имеют гораздо меньший размер, чем Li-Ion, но дороже и не могут отдавать в нагрузку большие токи, что необходимо для пуска и работы электродвигателя шуруповерта. Поэтому выбираем Li-Ion аккумулятор.

Осталось зайти на сайт Алиэкспресс выбрать и заказать подходящие по техническим характеристиками и цене аккумуляторы. При поиске аккумуляторов нужно исходить не только из технических требований, но и надежности продавца. Критерием является количество заказов и отзывы. Чем больше, тем лучше. Значит, оборот аккумуляторов большой и они не залеживаются годами на складе.

https://www.youtube.com/watch?v=GMXxWzw6IPY

Выбирать лучше аккумуляторы с приваренными гибкими отводами, так как Li-Ion не любят перегрева и лишний раз паять их не желательно. В дополнение под положительным выводом аккумулятора часто для защиты от перегрева вмонтирована биметаллическая пластина, выгибающаяся в сторону вывода при нагреве.

В результате поиска был найден Li-Ion аккумулятор типоразмера 18650 (18-диаметр в мм, 65-высота в мм, 0-цилиндрической формы) Liito Kala емкостью 3,0 А·ч, рабочим током 20 А и стоимостью всего 328 рублей за пару с учетом стоимости доставки.

Перед выбором аккумулятора шуруповерт был подключен к стационарному блоку питания и измерен ток потребления. В режиме свободного вращения, без нагрузки ток составил 2,7 А. При нагрузке не превышал 15 А. Поэтому не стал нести лишние затраты для покупки аккумулятора с большим рабочим током.

Выбор платы защиты bms

Несмотря на большую удельную емкость и практически отсутствие саморазряда, Li-Ion аккумуляторы требуют неукоснительного соблюдения ряда правил при их эксплуатации. Эту задачу обычно выполняет плата BMS. Она не допускает при зарядке превышение напряжения более 4,2 В на один аккумулятор, а при работе снижения напряжения ниже 2,55 В.

Главными параметрами при выборе платы BMS является количество последовательно соединенных аккумуляторов (обозначается 2S, 3S, 4S, 5S и так далее, где цифра указывает число аккумуляторов) и ток защиты в Амперах.

Для ремонта шуруповерта мне необходимо было подключить два аккумулятора, рабочий ток которых составлял 20 А. Поэтому была выбрана плата BMS типа 2S на ток защиты 20 А. Схема подключения аккумуляторов к плате BMS показана на фотографии. Необходимо строгое соблюдение полярности.

В более мощные шуруповерты устанавливаются и аккумуляторы с большим рабочим и импульсным током. Соответственно надо плату BMS выбирать исходя из максимального импульсного тока. Обычно это 30 А или 40 А. Если выбрать плату BMS с маленьким током, то при включении шуруповерта двигатель может не запускаться, так как пусковой ток обычно большой, и будет срабатывать схема защиты, отключая подачу питания на двигатель.

Демонтаж корпуса аккумулятора

Каждый пользователь способен самостоятельно разобрать корпус, состоящий из соединенных винтами и клеем двух частей. Винты откручиваются, слой клея нарушается при помощи тонкого предмета, который пропихивается по всему периметру.

После ремонта винты устанавливаются на первоначальное место, а слой клея обновляется.

Зарядка аккумуляторов штатным зу от шуруповерта

Если есть измерительные приборы и желание использовать родное зарядное устройство от шуруповерта, то можно приобрести специальную универсальную плату для Li-Ion аккумулятора, обеспечивающую стабилизацию тока и ограничение напряжения.

С помощью подстроечных резисторов надо будет выставить ток и максимальное напряжение по выше приведенной таблице, в зависимости от количества аккумуляторов в батарее. Плата стабилизатора обеспечивает при входном напряжении постоянного тока от 12,5 до 36 В выходное напряжение от 4 до 38 В при токе до 5 А.

Есть и платы, с вмонтированным в нее цифровым индикатором, показывающим ток или напряжение зарядки. Такая плата в два раза дороже, но зато можно следить за параметрами зарядки. В дополнение питающее напряжение можно подавать не только через клеммную колодку, но и через разъем USB.

Все из рассмотренных зарядных устройств обеспечат качественную зарядку Li-Ion аккумулятора переделанного шуруповерта, но я предпочел специальное ЗУ. Чем меньше деталей, тем надежнее система в целом.

Индикатор емкости литиевой батареи

Индикаторы степени заряда аккумулятора бывают светодиодными и цифровыми. Цифровые показывают величину напряжения и не очень удобные. Приходится сопоставлять величину напряжения со степенью заряда аккумулятора. Гораздо нагляднее светодиодные индикаторы.

Светодиодные индикаторы нужно выбирать исходя из количества последовательно включенных аккумуляторов. Они обозначаются, как и платы BMS – 2S (два аккумулятора), 3S (три аккумулятора) и так далее. Есть и универсальные индикаторы, в которых в зависимости от количества аккумуляторов, на плате паяется перемычка.

Если аккумуляторная батарея разряжена, то светиться только красный контур, шуруповертом работать нельзя. Нужно зарядить аккумулятор хотя бы до свечения одного прямоугольного сектора.

При зарядке до полной емкости светятся все светодиодные сектора. Для исключения разряда аккумуляторов индикатор подключается через кнопку, разрывающую подачу на него напряжения.

Индикатор степени заряда аккумулятора не является обязательным устройством, но красиво и всегда можно проверить, не подведет ли шуруповерт в работе. Рекомендую установить.

Как влияет величина напряжения аккумуляторана продолжительность работы шуруповерта

Многие затрудняются с выбором шуруповерта или другого инструмента на аккумуляторах, не понимая, как влияет величина напряжения (измеряется в Вольтах) на продолжительность его работы. Влияет, но косвенно, так как еще есть такой параметр как емкость аккумулятора (силу тока, которую может выдавать аккумулятор в течение оного часа).

Поэтому для того, чтобы узнать какой электроинструмент лучше, нужно рассчитать мощность установленной в него аккумуляторной батареи. Для этого нужно умножить напряжение на емкость аккумулятора.

Например, мощность выбранного аккумулятора для ремонтируемого шуруповерта составит 7,4 В·3,0 А·ч=22,2 Вт. Аккумулятор имеющий напряжение 14,4 В и емкость 1,5 А·ч будет иметь мощность 21,6 Вт. Как видите, во втором случае напряжение в два раза больше, а емкость меньше. В результате время работы электроинструментов будет одинаковым.

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.

Переделка шуруповерта 12 / 14 вольт на литиевые аккумуляторы

Спустя некоторый срок эксплуатации батарея шуруповерта устанет и ее нужно будет заменить. В этот момент пригодится инструкция как переделать шуруповерт на литий ионные аккумуляторы.

https://www.youtube.com/watch?v=fP3HAJDLyn0

Замена аккумуляторов в шуруповерте на литиевые 18650 не требует от пользователя специфичных знаний, необходимо только лишь понимание основ ремонта, а также приобрести необходимые компоненты.

Важно! Литий-ионный блок обладает низким уровнем саморазряда, обладает большой плотностью энергии в расчете на массу и при этом радует своим ценником.

При подключении к плате аккумуляторов необходимо соблюдать четкую последовательность: 0 В затем 4,2 В, 8,4 В, 12,6 В, 16,8 В, в противном случае гаджет не будет работать. При этом важно обеспечить одинаковый уровень заряда.

Чтобы понять, как переделать шуруповерт 12 вольт на литий ионные аккумуляторы, необходимо определиться с типом пайки. Наиболее оптимальный вариант — точечная сварка, так как перегрев нежелателен. Тем не менее пайка также уместна. Во избежание лишних расходов, которые возникнут при неаккуратной работе, рекомендуется потренироваться на ненужных батареях.

Для того, чтобы посчитать, сколько аккумуляторов 18650 нужно для 12В шуруповерта, стоит прибегнуть к следующей схеме расчетов: 2-3 никель — 1 литиевый; 5-7 = 2; 8-10 =3; 11-13 = 4.

Подготовительный этап

Спешка никогда не приведет к ожидаемому результату. Пошаговая инструкция по перемене элементов питания начинается с подготовительного этапа.

Перед началом работы необходимо определиться с числом используемых блоков в батарее, что существенно скажется на уровне итогового напряжения. Не менее важно правильно выбрать используемый литиевый компонент. Особого внимания заслуживает показатель разрядного тока и емкости. Не стоит забывать и о контроллере.

Характеристики детали сопоставляются с показателями номинального напряжения и тока разряда. Другими словами, чтобы собрать блоки питания 14В, потребуется контроллер с одинаковым уровнем напряжения.

Литий-ионное поколение является наиболее современным. При выборе аккумулятора необходимо обращать внимание на следующие показатели:

• Число доступных циклов разрядки и зарядки (последние модели способны разряжаться до 600 раз).
• Скорость зарядки (максимум 2 часа).
• Цена (не более 50 % стоимости шуруповерта).
• Особенность работы на полной мощности.
• Память уровня заряда.
• Самозарядка.
• Габариты.
• Устойчивость к температурным перепадам.

Пример замены ni-cd аккумулятора на li-ion в шуруповерте

После подбора, и приобретения необходимой комплектации можно приступать к ремонту шуруповерта путем замены неисправной Ni-Cd аккумуляторной батареи на Li-Ion.

Еще перед заказом выше представленного набора деталей аккумуляторный корпус шуруповерта был разобран для удобства измерения величины тока потребления электродвигателя и оценки возможности размещения аккумуляторов и индикатора степени их заряда. Фотография извлеченных Ni-Cd аккумуляторов показана в начале статьи.

Измерения показали, что в нижнюю часть корпуса для аккумулятора можно свободно разместить пару Li-Ion аккумуляторов типа 18650 (18-диаметр в мм, 65-высота в мм), балансировочную плату BMS-2S-20А и разъем для подключения зарядного устройства. Места для индикатора уже не оставалось.

Поэтому индикатор 8,4В-2S и кнопку его включения пришлось разместить в верхней части корпуса для аккумулятора. Как оказалось такое решение оказалось удачным, так как индикатор оказался защищенным от механических повреждений во время работы шуруповертом.

К зачищенным и залуженным припоем контактным пластинам в соответствии с полярностью, обозначенной на корпусе аккумуляторного блока, были припаяны провода красного (плюс) и синего (минус) цветов. Две отрицательные пластины пришлось соединить перемычкой.

Так как токопроводящие пластины отвалились от колодки, пришлось их закрепить термоклеем. Эти участки пластин не участвуют в передаче тока от аккумулятора к двигателю шуруповерта.

Когда в аккумуляторном контейнере были установлены Ni-Cd элементы, то они удерживали клеммную колодку, поэтому пришлось ее зафиксировать в конечном положении тоже с помощью термоклея.

Колодка была вставлена в батарейный отсек шуруповерта и на провода подано питающее напряжение от стационарного блока питания. Без нагрузки ток потребления составил 2,7 А, а при торможении рукой за патрон не превышал 15 А. Эти данные необходимы были для выбора аккумуляторов и платы защиты BMS.

Далее после проверки (фото проверки показаны выше) в верхней части корпуса батарейного блока было вырезано прямоугольное отверстие и в него вставлен дисплей светодиодного индикатора, а в круглое отверстие кнопка его включения.

Так как индикатор и кнопка имели малый вес и при эксплуатации не подвергались механическим нагрузкам, то после припайки проводов они были приклеены к корпусу блока термоклеем. После установки индикатора он был проверен, подачей на провода питающего напряжения постоянного тока величиной около 8 В. Следует не забывать о полярности подключения.

Так как по центру планировалась установка разъема для подключения зарядного устройства, то аккумуляторы пришлось устанавливать на расстоянии. Для удобства была вырезана из стеклотекстолита пластина, по ширине равная дну нижней части корпуса аккумуляторного блока. На нее приклеены две полоски двухстороннего скотча.

Далее пластина размещена в корпусе и на нее приклеены аккумуляторы таким образом, чтобы между ними было максимальное расстояние. Это хорошо еще и тем, что будут лучше условия их охлаждения.

При установке нужно обратить внимание, чтобы выводы по полярности совпадали с платой защиты BMS. Со стороны положительного вывода аккумулятора 18560 имеется канавка и сам вывод выпуклый с отверстиями по бокам.

Средняя точка на плате для припайки не совпадала с выводами аккумуляторов, поэтому с печатного проводника было в двух точках удалено защитное покрытие и нанесен припой.

С выводов аккумуляторов была снята изоляция и полоски залужены припоем. Пластины сделаны из никеля и для их пайки использовался флюс ФИМ.

После подготовки выводы были прижаты к плате и прогреты паяльником. Длина выводов аккумулятора для припайки к контактным площадкам платы, промаркированным 0V и 8.4V, была недостаточной, и поэтому пришлось нарастить отрезками одножильного провода сечением 2 мм2.

На следующем шаге в центре нижней половинки батарейного корпуса было просверлено отверстие, в котором была установлена ответная часть разъема для подключения зарядного устройства.

После всех подготовительных работ осталось только припаять к плате BMS выводы от клемм подключения двигателя шуруповерта вместе с проводами от разъема подключения зарядного устройства и непосредственно к выводам аккумулятора провода от индикатора уровня емкости аккумуляторов.

Еще не скрученный аккумуляторный блок был подключен к шуруповерту. Но нажатие на клавишу включения патрон не завращался.

Измерение напряжения, подаваемого на шуруповерт показало его величину меньше 4 В, хотя должно было быть около 8 В. Непосредственно на выводах аккумуляторах напряжение было в норме. Стало очевидным, что неправильно работает плата защиты.

Подумал уже, что придется заказывать новую. Подключил зарядное устройство и попробовал опять нажать кнопку пуска. Шуруповерт заработал. Похоже, что при пайке выводов аккумулятора к плате BMS произошло срабатывание защиты, и ее схема зависла в неопределенном состоянии. Но как оказалось, это были не последние грабли.

Причины, по которым не следует проводить модернизацию

При обнаружении неисправности детали у владельца невольно возникают сомнения в необходимости и целесообразности ремонта. По этой причине справедливо предупредить о тех моментах, которые могут стать для пользователя непреодолимой трудностью:

• Как было оговорено выше, из-за невозможности повышения или понижения заряда литиевых элементов сверх выделенных пределов (4,2В сверху и 2,7В снизу) потребуется подключение контроллера заряда-разряда.
• Кадмиевый аналог находится в более низком ценовом сегменте.
• Низкая температура может сделать литиевые батареи неспособными сохранять работоспособность. Это делает невозможным использование инструмента на улице в зимний период.
• В ряде случаев не удается перевести зарядное устройство для кадмиевых вариантов на новый лад. Это потребует приобретения универсального или специального зарядного устройства.
• Проведенная модернизация, особенно после внедрения в корпус контроллера заряда-разряда сделает инструмент неудобным в использовании.

Не исключено, что представленные доводы могут переубедить пользователя проводить переделку на литиевые аналоги.

Продолжаем разбирать аккумулятор шуруповерта интерскол

Это можно сделать несколькими способами – можно отпаять провода, которые идут к плате.

Также можно просто снять контакты с верхней крышки элементов питания. На фото показано, какую форму имеют изогнутые контакты, так что Вы легко снимите их сами.

Под пластиковой крышкой видим, каким образом соединены элементы питания между собой. Их приварили точечной сваркой. Такое решение применяется практически в любых аккумуляторах другого инструмента. Это надежное и щадящее соединение аккумуляторов. При этом губительный нагрев самих литиевых элементов питания минимален.

Аккуратно отдираем или откусываем кусачками металлическую ленту, чтобы отсоединить банки друг от друга. Со стороны платы их тоже соединили между собой лентой и посадили на клей на картонную прокладку. Это сделано, чтобы ничего не замкнуть на плате. Нужно не забыть ее вернуть на место при обратной сборке аккумулятора.

Новые литий-ионные элементы питания в виду отсутствия аппарата для точечной сварки будем паять хорошо прогретым мощным паяльником очень быстро. Мы же помним, что нагрев уменьшает их срок эксплуатации и вообще взрывоопасен.

Особое внимание обращайте на состояние проводов внутри аккумулятора. Они могут быть надломленные или потертые. Их нужно качественно изолировать или заменить на свежие. Так как я проводил ремонт аккумулятора шуруповерта на выезде в полевых условиях, то пришлось применить гениальное изобретение инженерного ума. Достал изоленту синюю радиотехническую.

При разборке аккумулятора шуруповерта Интерскол ДА-10/10.8 ЭР я был приятно удивлен – в поставили термодатчик для контроля температуры элементов питания. Получается, что при перегреве – схема защиты отключает питание, пока температура не восстановится до нормальной.

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.

Спаивать элементы питания

можно по-разному, например толстыми проводами. Я решил припаять оторванную металлическую ленту, снятую со старых банок. Сначала залудил ленты в местах будущих контактов с двух сторон. Потом хорошо прогретым паяльником с каплей припоя залудил контакты батарей.

Сложнее всего паяются минусовые выводы, но с дело идет очень быстро. Правда флюс потом лучше все-таки отмыть для чистоты внутренностей аккумуляторной батареи.

Теперь самое главное. Какие элементы питания использовались когда делал ремонт аккумулятора шуруповерта Интерскол ДА-10/10.8 ЭР спросите Вы? Что ж скрывать не буду. Это были самые китайские из дешевых банок, которые хозяин прибора честно купил в магазине.  фирмы Bailong с фиктивной емкостью 8800 мАч.

Это конечно смех и дай Бог, чтобы в них было 2200 мАч. Судя по тому, как долго работал шуруповерт после ремонта на полной зарядке. Я бы эту цифру уменьшил еще в два раза. Но тем не менее – шуруповерт экстренно починили и он радует хозяина.

При сборке не забываем вернуть на место картонную прокладку между банками и платой. Это чтобы свежая пайка не замкнула ничего на плате.

На этом ремонт и восстановление литий-ионной аккумуляторной батареи шуруповерта Интерскол ДА-10/10.8 ЭР завершен. Примерно таким же образом ремонтируются почти все аккумуляторы популярных производителей шуруповертов: . На этом завершаю свой рассказ про ремонт аккумулятора шуруповерта.

Строение аккумулятора шуруповерта

Шуруповерт — универсальный прибор для сбора мебели, бытовых нужд, ремонта и для работы. Автономный прибор не требует соединительного кабеля с розеткой. Современные модели оснащены внушительным аккумулятором, замена которого, обойдется пользователю по стоимости почти как новый инструмент.

Конструкция акб имеет универсальный вид, а именно пластиковую оболочку, заключающую в себе ряд компонентов питания. В зависимости от особенности модели насчитывается от нескольких штук до нескольких десятков соединенных аккумуляторных банок. При этом соединение происходит последовательно, первый и последнее звено образуют замыкание, что обеспечивает подключение к ЗУ.

Уровень напряжения колеблется в пределах от 9-18 В до 18-36В на профессиональных устройствах. Данный показатель имеет прямое отношение к продолжительности работы батарейки.

Интересно. В ряде случаев в строение блока входит датчик температуры и термопрерыватель, которые защищают инструмент от последствий перегрева путем замыкания цепи.

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.

Также предварительно залудите перемычки из многопроволочной жилы в 2,5 мм2 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 мм2.

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.

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.

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.

Шуруповерт не запускается – как решить вопрос

При проверке работы шуруповерта при наполовину заряженном аккумуляторе, двигатель запускался даже под нагрузкой стабильно. Но когда он был заряжен полностью, то шуруповерт, даже на холостом ходу, запускался только после многократного нажатия на клавишу включения.

Полазил щупом осциллографа по плате BMS и выяснил, что срабатывает защита по току. Дело в том, что в момент пуска двигателя шуруповерта сопротивление его обмоток определяется активным сопротивлением проводов и составляет десятки Ом. Поэтому пусковой ток в первый момент может составлять и сотню ампер.

Для исключения ложных срабатываний защиты в плате BMS обычно предусмотрена задержка ее срабатывания около 100 ms, что очевидно для данного шуруповерта оказалось недостаточно. Для стабильного запуска двигателя потребовалось увеличить задержку для срабатывания защиты до половины секунды (500 ms). Электрической схемы платы не было, поэтому решил увеличить время задержки методом научного тыка.

Предстояло найти точку в схеме, к которой припаять вывод конденсатора относительно минуса или плюса аккумуляторов. Для этого был взят конденсатор емкостью 0,47 mF и к одному из его концов припаян тонкий проводок. Второй его конец был припаян к отрицательному выводу аккумуляторов.

Затем свободным концом конденсатора производилось последовательное прикосновение ко всем выводам сопротивлений и конденсаторов, и каждый раз нажималась клавиша пуска двигателя на шуруповерте. Перед каждым следующим прикосновением выводы конденсатора замыкались, чтобы его разрядить и исключить повреждение схемы.

Но точку относительно минуса найти не удалось. Поэтому свободный конец провода был припаян к положительному выводу аккумулятора и проделана такая же операция, которая увенчалась успехом. Прикосновение вывода конденсатора к точке, указанной на фотографии двигатель шуруповерта стал запускаться уверенно даже под нагрузкой.

Для надежности решил увеличить емкость конденсатора до 2,2 mF. Он был одним концом припаян непосредственно к положительному выводу аккумулятора, а второй вывод подсоединен к левому выводу резистора 1 кОм с помощью проводника.

Возможно, есть и более рациональное решение, но проверка шуруповерта в работе показала эффективность установки дополнительного конденсатора. Двигатель как на холостом ходу, так и под нагрузкой запускался безотказно.

За $10 и пару вечеров удалось вернуть в строй, казалось бы, бесполезный шуруповерт. Надеюсь, что мой опыт поможет многим решиться на восстановление работоспособности заброшенных шуруповертов и других аккумуляторных инструментов.

Электрическая схема переделки шуруповерта под li-ion аккумуляторы

Комплектующие изделия подобраны, и теперь можно составить электрическую сборочную схему. Источником работы шуруповерта является бытовая электропроводка, с которой через зарядное устройство и плату BMS заряжаются аккумуляторы. На плате BMS есть две печатные площадки, к которым подключается зарядное устройство и шуруповерт. Кстати, если аккумулятор почти разряжен, а надо работать, то можно одновременно заряжать его и работать шуруповертом.

Выводы аккумуляторов припаиваются непосредственно к плате BMS, так как при работе шуруповерта они отдают большой ток и чем короче и большего сечения проводники, тем меньше потери энергии.

Непосредственно к выводам аккумуляторов подключается через кнопку включения индикатор уровня заряда. Одно деление соответствует 25% . Литиевые аккумуляторы не обладают эффектом памяти и их можно заряжать в любой момент, не ожидая полной разрядки.

Производители Li-Ion аккумуляторов рекомендуют, чтобы аккумулятор набрал полную мощность его пару раз надо полностью разрядить с последующей полной зарядкой.

При сборке схемы, для исключения выхода из строя компонентов, требуется неукоснительное соблюдение полярности подключения. На схеме провода положительной полярности обозначены красным цветом, а отрицательной – синим.