Пайка аккумулятора шуруповерта своими руками: Пайка аккумуляторов для шуруповерта: инструкция по перепайке 18650

Содержание

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

Шуруповерты, как и прочий строительный инвентарь, приобретается в расчете на хорошую продолжительность срока эксплуатации. Поэтому быстрое расходование заряда или медленный процесс подзарядки становятся настоящей проблемой. Когда штатный АКБ вышел из строя или функционирует откровенно плохо, пользоваться инструментом становится невозможно. Следует приобрести аккумулятор или сделать самостоятельно. В представленной статье дана подробная инструкция, как спаять аккумуляторы для шуруповерта своими руками.

Содержание

  • Строение аккумулятора шуруповерта
  • Переделка шуруповерта 12 / 14 вольт на литиевые аккумуляторы
  • Основные моменты замены
  • Причины, по которым не следует проводить модернизацию
  • Подготовительный этап
  • Особенности выбора литиевых аккумуляторов
  • Демонтаж корпуса аккумулятора
  • Типы соединений элементов в батареи
  • Пайка блоков питания
  • Пайка проводов АКБ с модулем
  • Сборка АКБ
  • Зарядка


Аккумулятор шуруповерта 18В

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.

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.

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.

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.
Батареи шуруповерта

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.

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.

Разобранный корпус АКБ

Особенности выбора литиевых аккумуляторов

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.

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.

АКБ без корпуса

Типы соединений элементов в батареи

Принято выделять:

  • Последовательное соединение — положительный полюс соединяется с отрицательным.
  • Параллельное соединение — положительный полюс крепится к положительному, отрицательный к отрицательному.

Важно. Литиевые аккумуляторы паять нельзя, так как от высокой температуры они приходят в негодность.

Пайка блоков питания

Существует несколько способов спаивания, наиболее распространенный — припаивание с металлической лентой, которую можно снять с банки. Места будущих контактах с двух сторон залудиваются прогретым паяльником с каплей припоя. Не доводя до сильного перегрева прикладывается лента.

Пайка проводов АКБ с модулем

Перед пайкой провода поверхность обрабатывается флюсом, концы провода зачищаются. Для соединения провода с контактной зоной блока используется классический 25 ватный паяльник. Для припоя используется легкоплавкий состав. Окончательная плавка должна занимать не более 3 секунд.

Сборка АКБ

После проверки внутреннего сопротивления каждой ячейке разрешено приступать к сборке батареи. Собранные ячейки помещаются в пакет с учетом полярности. Затем подключаются балансиры и силовые провода, пакеты соединяются между собой.

Существует 2 техники соединения батареи — пайкой и болтами. Припаять деталь, значит обеспечить надежность соединения, однако если нет уверенности в собственных навыках, лучше выбрать альтернативный вариант и выбрать элементы, предназначенные для сборки болтами.

После стяжки все элементы помещаются в заранее приготовленный бокс с отверстием для кабелей. Монтируется плата BMS и балансиров. После вывода силовых проводов, отверстия герметизируются.

Зарядка

Большинство пользователей предпочитает универсальные зарядники, однако подходящий конкретной батарее прибор будет не лишним, так как согласно отзывам не все зарядные устройства идеально соответствуют конкретным шуруповертам. Выделяют следующие виды аккумуляторов:

  • Со встроенным блоком питания.
  • С внешним блоком.
  • Импульсивные.

Перед началом зарядки важно ознакомиться с инструкцией.

Изучив информацию выше, любой мастер сможет создать АКБ для своего шуруповерта. Конечно, далеко не все хотят заниматься таким творчеством, переделывать и припаивать банки. Многие просто идут в магазин и покупают аккумулятор, идеально подходящий для оборудования Бош, Интерскол или любого другого бренда.

Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками, как проверить мультиметром, восстановить батарею и заменить её элементы

Шуруповёрты используются в различных условиях и степень нагрузки у них разная. Поэтому они отличаются своей мощностью, которая напрямую зависит от аккумулятора. При поломке элемента нужно уметь провести оперативный ремонт своими руками.

Содержание

  • Типы аккумуляторных батарей
  • Проблемы с АКБ
  • Как правильно отремонтировать своими руками.
  • Как правильно хранить

Типы аккумуляторных батарей

По конструктивным особенностям различают батареи в виде слайдеров и обоймы.

Аккумулятор шуруповёрта в виде слайдера

Но это несущественные отличия по сравнению с типами батарей. И слайдер, и обойма используется в разных типах батарей.

Аккумулятор шуруповёрта в виде обоймы

Существуют три типа аккумуляторов для шуруповёрта:

  1. Никель — кадмиевые (Ni-Cd).
  2. Никель — металлогидридные (Ni-Mh).
  3. Литий — ионные (Li-Ion).

Литий — полимерные батареи (Li-Pol) не производятся для шуруповёртов. Основные области их применения: смартфоны, сотовые телефоны, планшеты, ноутбуки, радиоуправляемые приборы, электромобили.

Никель — кадмиевые батареи самые дешёвые, быстро заряжаются, имеют более тысячи зарядных циклов. Аккумуляторы устойчивы к эксплуатации при низких температурах. Но они обладают эффектом памяти. То есть заряжать их можно только после полной разрядки, иначе ёмкость будет падать. У них высокий ток саморазряда. Они изготовлены из токсичных материалов и их сложно утилизировать. Эти батареи пользуются самым большим спросом.

Никель — металлогидридные батареи дороже, не токсичны, имеют низкий эффект памяти. Ток саморазряда больше никель — кадмиевых. Ёмкость выше, цикл заряда более пятисот. Эти аккумуляторы хуже переносят высокую скорость разряда. Они меньше подходят для максимального использования мощности инструмента. Их нужно постоянно подзаряжать.

Литий — ионные батареи дороже, мощнее, быстро заряжаются. У них отсутствует эффект памяти. Низкий ток саморазряда. Напряжение элементов аккумулятора больше, поэтому их число меньше. Следовательно габариты и вес таких батарей меньше, чему у никелевых. Но их нельзя разряжать полностью, иначе через несколько таких циклов придётся покупать новый. Чтобы повысить качество литий — ионных батарей, производители устанавливают в корпус батареи или шуруповёрта микросхему, контролирующую работу аккумулятора. Образуется многоуровневая многоступенчатая защита:

  1. От высокой температуры.
  2. От полного разряда. Эти аккумуляторы боятся полного разряда и не могут восстановиться, если разряд будет ниже допустимой нормы.
  3. От короткого замыкания.
  4. От перезаряда, так как может произойти взрыв.
  5. От токов перегрузки.

Контролирующая плата, установленная в корпус батареи, более эффективна. Когда аккумулятор лежит отдельно от шуруповёрта и не используется, микросхема контролирует его состояние и в случае каких-то проблем размыкает цепь. Аккумулятор полностью защищён.

Обзор литиево-ионного аккумулятора с микросхемой

Проблемы с АКБ

Какие могут быть неполадки с аккумуляторами:

  • течёт;
  • не снимается;
  • снизилась ёмкость;
  • не заряжается;
  • уменьшается время заряда и разряда.

Никелевые батареи можно восстановить. А литиевые нельзя, так как в них разлагается литий. Здесь можно только заменить негодные элементы питания.

Как правильно отремонтировать своими руками.

Запаситесь терпением и приступайте к ремонту.

Разбираем аккумулятор.

Разбирайте аккумулятор аккуратно. Не применяйте силу, чтобы не повредить корпус.

Видео: Как разобрать батарею шуруповёрта

Внутри располагаются несколько последовательно спаянных элементов. Такая кассета обеспечивает необходимое напряжение и токовые характеристики для аккумулятора. В некоторых никелевых батареях к элементам прикреплён термодатчик.

Термодатчик никелевой батареи прикреплён к элементам

В литий — ионных аккумуляторах всё сложнее. Там присутствует контролирующая плата, а элементы облачены в защитный корпус или плёнку.

Литий — ионная батарея

Как увеличить ёмкость батареи.

Новый аккумулятор перед использованием необходимо полностью зарядить. Средняя температура окружающей среды от 10 до 40 градусов. На зарядных устройствах имеются лампочки индикации. Когда они показывают, что батарея заряжена, необходимо сразу отключить процесс.

  1. Новые никель — кадмиевые батареи необходимо раскачивать перед первым применением. Три раза полностью разрядить и зарядить. Ёмкость станет максимальной. Если в инструкции к прибору написано, что раскачка должна включать большее количество циклов заряда, то следуйте этим рекомендациям. В процессе работы перед зарядкой полностью разрядите батарею.
  2. Никель — металлогидридные батареи имеют меньший эффект памяти, поэтому их можно раскачать один раз перед первым использованием.
  3. Литий — ионные аккумуляторы не нужно раскачивать. Их достаточно просто зарядить до полной мощности.

Для разряда батареи используется нагрузка в виде лампы напряжением 12 вольт. Она подключается крокодилами к клеммам. Если аккумулятор разобран, то к выводам последовательной цепи элементов питания. Процесс разряда займёт меньше часа.

Видео: Как разрядить аккумулятор

Второй способ правильной разрядки это использование «умного» зарядного устройства типа imax b6, которым очень удобно раскачивать аккумуляторы. В нём можно настраивать параметры тока и напряжения для заряда и разряда батареи. Установить автоматический режим циклирования для раскачки аккумулятора. То есть вам не надо постоянно следить за ёмкостью и напряжением. Прибор сам сделает это за вас. Предусмотрено до 5 циклов. Причём в конце вы сможете увидеть значения тока и напряжения после каждого цикла и проанализировать результат.

Зарядное устройство imax b6

Видео: Обзор зарядного устройства imax b6

Диагностика.

После полной зарядки разберите аккумулятор. Осмотрите элементы на предмет вздутия и окисления. Мультиметром или тестером замерьте напряжение всех элементов. Пределы напряжения для разных аккумуляторов:

  1. Для никель — кадмиевых 1,2 — 1,4 вольта.
  2. Для никель — металлогидридных 1,2 — 1,4 вольта.
  3. Для литий — ионных 3,6 — 3,8 вольта.

Диагностика тестером.

Диагностика тестером

Батарейные банки обёрнуты в бумажную оболочку. Напряжение нанесено на каждом элементе. Если у всех банок величина напряжения нормальная, разрядите аккумулятор на половину мощности. Опять замерьте напряжение. Те элементы, у которых напряжение снизилось на 0,5 — 0,7 вольт по сравнению со средним, подлежат восстановлению или замене. Про такие банки говорят «течёт».

Видео: Как проверить состояние аккумулятора

Почему не заряжается.

Если зарядное устройство в норме, проверьте контакты между аккумулятором и зарядником. У зарядника контакты могли разогнуться. Из-за этого батарея не заряжается. Разберите устройство и подогните клеммы. Второй причиной может быть вышедший из строя или отпаявшийся температурный датчик. Его необходимо припаять или заменить на новый.

Быстро заряжается и разряжается.

При окислении и загрязнении контактов аккумулятора, зарядного устройства и инструмента батарея быстро заряжается и разряжается. Периодически протирайте контакты.

Выкипание электролита.

Выкипание электролита происходит из-за ускоренного заряда и перезаряда. Если элементы не вздулись и после полного заряда показывают рабочее напряжение, их можно восстановить без замены. Необходимо восполнить пустующий объём дистиллированной водой.

  • После определения дефектных банок разрежьте соединительную металлическую ленту. Отпаяйте элементы.
  • Возьмите пробойник толщиной не более 1 миллиметра. Там, где у банки находится минус, сделайте отверстие в корпусе.
  • Откачайте воздух объёмом до 1 кубического сантиметра и налейте столько же воды.
  • Эпоксидной смолой загерметизируйте элементы и подключите их в схему.

Если этот способ не помог, тогда замените банки на новые.

Видео: Добавление дистиллированной воды

Замена и пайка элементов питания.

Когда вы провели диагностику и выявили дефектные банки, необходимо приобрести их замену. Новые элементы должны полностью совпадать по размерам и техническим характеристикам.

Видео: Замена элементов в аккумуляторе

Как переделать шуруповёрт под литий — ионный аккумулятор.

Многие владельцы шуруповёрта с никель — кадмиевым аккумулятором сталкивались с такой проблемой, что когда надо им воспользоваться, батарея всегда разряжена. А постоянная зарядка убивает её из-за эффекта памяти. Поэтому переделывают такой аккумулятор на литий — ионный.

Источником литиевых аккумуляторов может стать старая батарея от ноутбука или можно купить новые. Ноутбучные и новые банки незащищённые. Использовать их без защиты нельзя, потому что вы не сможете их зарядить и контролировать разряд. А при перезаряде они благополучно умрут. Допускается соединять параллельно абсолютно одинаковые аккумуляторы, тогда они будут работать как одно целое. Приобретите модуль защиты для последовательно соединённых аккумуляторов, который контролирует каждый элемент в отдельности и заботится о нём. Следит за напряжением и током, обеспечивает защиту от короткого замыкания. Такие модули бывают для одного, двух, трёх и четырёх аккумуляторов.

Батарейные отсеки для разного количества аккумуляторов

Холдер для 1 аккумулятора

Холдер для 2 аккумуляторов

Холдер для 3 аккумуляторов

Холдер для 4 аккумуляторов

Для увеличения ёмкости можно добавлять параллельно подключенные элементы. Паять литиевые аккумуляторы нельзя. Их можно ставить в холдеры и паять контакты холдеров. Либо соединять никелированной лентой и контактной сваркой, которая позволяет быстро нагревать очень маленькую область, и аккумулятор не пострадает.

Для контактной сварки нам понадобятся:

  1. Мощный источник большого тока. Это может быть переделанный трансформатор микроволновки или свинцовый аккумулятор.
  2. Толстый медный многожильный провод, на концах которого на расстоянии четырёх миллиметров закреплены одножильные медные контакты.
  3. Металлическая лента. Она стоит недорого, а соединить ею можно около пяти сборок. Это намного выгоднее холдеров.

Положите ленту на аккумулятор, прижмите контакты в месте сварки. Кратковременно пускайте ток. На аккумуляторе это можно сделать резким коротким контактом с клеммой. На вход первичной обмотки трансформатора ставится кнопка. Для удобства сварки соедините элементы клеем. Варите по схеме, загибая небольшие кусочки для крепления измерительных проводов для модуля. «+» и «-» всей сборки паяйте к модулю.

Схемы соединения с контроллером для двух, трёх и четырёх элементов

Схема для 2 элементов

Схема для 3 элементов

Схема для 4 элементов

Выход с батареи нужно делать толстыми проводами. Если у вас нет термоусадочной трубки большого диаметра, обмотайте всё изолентой. Полученная таким образом батарея будет очень компактной и аккуратной.

Термоусадочная трубка.

Термоусадочная трубка для аккумуляторов

Возьмите старый аккумулятор и разберите. Оставьте в нём только защитный термодатчик, так как без него зарядное устройство работать не будет. Припаяйте новый аккумулятор, а свободное пространство заполните пенопластом или картоном.

Видео: Переделка аккумулятора в литий — ионный

Теперь самое главное. Как заряжать такую сборку? Заряжать нужно напряжением, равным сумме максимально допустимых напряжений на каждом аккумуляторе. Рекомендуемый ток заряда должен составлять половину ёмкости одного аккумулятора. Такой настраиваемый источник представляет собой сложное зарядное устройство типа китайского imax B6. В нём можно выставить количество аккумуляторов и нужный ток заряда.

Восстановление и ремонт

Основные методики восстановления никелевых аккумуляторов:

  1. Уплотнение (сжатие).

  2. Устранение эффекта памяти.

  3. Добавление дистиллированной воды вместо выкипевшего электролита.

Сжать банку можно пассатижами аккуратно и равномерно по всей поверхности. Старайтесь не повредить контакты. Электролит станет плотнее и его накопительные возможности восстановятся.

Эффект памяти легко выявляется. После полного заряда батарея быстро разряжается во время работы. Через несколько часов она опять функционирует. Для стирания эффекта памяти на аккумулятор подают электрический импульс ёмкости, большей, чем обычно.

Видео: Прошивка аккумулятора более высокой ёмкостью и напряжением для стирания эффекта памяти

В литий — ионных аккумуляторах элементы не подлежат восстановлению. Они заменяются на рабочие. Необходимо отпаять контролирующую плату, а нерабочие элементы заменить и собрать также, как при переделке аккумулятора в литий — ионный.

Видео: Как сделать замену элементов литий — ионного аккумулятора

Если литий — ионный аккумулятор не заряжается от родной зарядки, попробуйте это сделать с помощью imax b6. Выставьте режим «nimh» и следите внимательно за напряжением. Когда оно достигнет значения 3 вольта, переключите на режим «liion». Продолжайте заряжать в обычном режиме. Такой процесс нужно делать кратковременно. И обязательно контролировать напряжение. Если вы оставите аккумулятор на зарядке и забудете про него, то он перезарядится и выйдет из строя. Если и это не помогло, тогда ищите дефектные элементы питания и меняйте их.

Видео: Зарядка литий — ионного аккумулятора от imax b6

Как правильно хранить

Перед использованием обязательно читайте инструкцию к прибору.

Никель — кадмиевые аккумуляторы перед хранением разрядите, но не полностью, а так, чтобы шуруповёрт работал не в полную силу. После длительного хранения раскачайте баратею так же, как перед первым использованием.

Видео: Достоинства, недостатки, эксплуатация и хранение никель — кадмиевых аккумуляторов