Исходные провода холдеров были чрезмерно тонкими, что могло привести к нежелательным потерям энергии из-за нагрева. Чтобы избежать подобных проблем, их перепаяли на более толстые провода, принимая во внимание новое расположение аккумуляторов, что обеспечит большую эффективность работы устройства.
Для реализации моего варианта переделки нам понадобятся следующие инструменты и материалы:
- — Шуруповерт Интерскол Да-12ЭР-02; этот инструмент будет полезен для закрепления элементов.
- — Паяльник мощностью не менее 60 Вт, так как менее мощный не сможет обеспечить качественную пайку.
- — Мультиметр (тестер) для измерения напряжения и проверки соединений.
- — Паяльная кислота, существует множество вариаций, но лучше выбрать с кисточкой для удобства нанесения.
Батарея:
- Литиевые аккумуляторы формата 18650, предпочтительно брать батареи уже с хвостиками, что упростит процесс подключения. Важно, чтобы батареи были высокоамперными, что улучшит их производительность.
- Плата защиты с балансировкой, типа 3S 40A 12.6V, которая поможет сохранить аккумуляторы в рабочем состоянии и защитит их от перегрева и переразряда.
- Короткие, но толстые провода сечением от 1,5 мм², чтобы минимизировать потери на нагрев.
- Двухсторонний скотч для крепления элементов и изоляции.
- Мягкая прокладка толщиной 1,5–2 см для защиты и демпфирования.
Зарядное устройство (можно оставить без изменений):
- — Понижающий DC-DC преобразователь напряжения (например, XL4015), детальную информацию о которых можно найти в специализированных статьях.
- — Макетная плата, желательно толще обычной, что придаст конструкции большей прочности.
- — Четыре диода на напряжение 100 В и ток 3 А или готовый диодный мост. Если не хотите покупать, это можно взять с оригинальной платы зарядки.
- — Конденсатор ёмкостью 470 мкФ и напряжением 35 В, его тоже можно взять с оригинальной платы.
- — Два светодиода разных цветов диаметром 5 мм для индикации работы.
- — Термоклей для надежной фиксации соединений.
- — Провода различной длины и сечения для подключения.
- — Сверло диаметром 2 мм для выполнения необходимых отверстий.
Меры предосторожности при выполнении работ:
- — Необходимо быть крайне осторожными при работе с аккумуляторами, чтобы не допустить замыкания. В момент короткого замыкания в месте контакта могут возникать огромные токи, что может привести к тяжелым ожогам, повреждению зрения, а также к взрывам и возгораниям, что может вывести из строя все комплектующие.
- — При работе с кислотой требуется строго соблюдать осторожность, так как она может попасть на кожу или в глаза, что может вызвать серьезные повреждения и тяжелые последствия для здоровья.
- — Работы должны проводиться только при отключенном оборудовании от сети 220 В. Необходимо помнить, что некоторые схемы питания содержат конденсаторы, которые могут накапливать заряд, и даже отключение устройства не гарантирует его полной обесточенности.
Приступаем к работе:
Если у вас отсутствует какой-либо из перечисленных элементов, крайне рекомендуется не начинать работы, так как это может вызвать больше проблем, чем пользы.
Сборка новой аккумуляторной батареи (из 3 шт. 18650):
Предисловие
Также можно рассмотреть вариант использования шести 18650, что удвоит емкость батареи, однако это усложнит процесс зарядки из-за большего тока, который потребуется. В таком случае, возможно, потребуется заменить родное зарядное устройство или модифицировать его, так как зарядка будет проходить значительно медленнее.
Важно отметить, что батарейки на изображении не подходят для данной задачи — это моя ошибка, так как я не учел их характеристики. Для работы берите только высокоамперные элементы. В данном случае, так как других возможностей у меня не было, я использовал именно эти.
Почему важен выбор высокоамперных батарей? Литиевые аккумуляторы спроектированы для работы в определенных условиях заряда и разряда. Батарейки, представленные на фото, способны разряжаться токами до 2С, что в нашем случае составляет примерно 6А. Однако шуруповерт может потреблять от 15А до 25А в момент запуска и около 10А при постоянной нагрузке. Мы видим, что требования по току значительно превышают допустимые значения для выбранных батарей. Высокоамперные аккумуляторы могут разряжаться токами от 10А, что гарантирует их долговечность и сводит к минимуму риски, связанные с неправильной эксплуатацией. Более подробно о таких батареях можно прочитать в специализированных материалах.
Плата защиты и балансировки — этот компонент защищает литиевые аккумуляторы от чрезмерного разряда и перезаряда, что критично для литиевых батарей. Нарушение этих условий может привести к быстрой деградации аккумулятора и потере его производительности. Данная плата обеспечивает балансировку заряда между ячейками аккумулятора, что особенно важно при последовательном соединении. Это помогает избежать неравномерного заряда и способствует долговечности батарей. Представленная плата поддерживает самовосстановление после срабатывания защитных механизмов.
И наконец, подготовительный этап — выбор контроллера. Он должен соответствовать по напряжению и току разряда. Например, если вы планируете собрать батарею на 14,4 вольта, выбирайте контроллер с таким же напряжением. Рабочий ток разряда при этом обычно выбирается в два раза ниже, чем максимально допустимый ток.
Чем заменить аккумулятор для шуруповерта на 12 вольт
Для того чтобы найти наилучший вариант замены аккумулятора для 12-вольтового шуруповерта, необходимо детально изучить конструкцию элемента питания и принцип его работы. Система достаточно проста, что позволяет любому желающему справиться с этой задачей, даже при отсутствии значительного опыта. Главное — правильно выбрать решение и следовать рекомендациям из данного раздела.
Не имеет значения, какой бренд у вашего электроинструмента — Бош, Интерскол, Макита, Хитачи и так далее, все они работают по аналогичному принципу. Энергия накапливается в аккумуляторе, который высвобождает её во время работы шуруповерта. Хотя ресурс аккумулятора во многом зависит от типа используемой модели. На сегодняшний день существуют три основных варианта аккумуляторов, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки.
Литий-ионные аккумуляторы
На данный момент литий-ионные батареи являются самым передовым решением. Они надежно функционируют в широком диапазоне температур, а их саморазряд не превышает 20% в год, что является крайне важным показателем. Основные преимущества литий-ионных батарей:
- Возможность быстрой зарядки без негативного влияния на срок службы устройства.
- Литий-ионные аккумуляторы характеризуются высокой емкостью при небольшой массе.
- Отсутствие эффекта памяти, поэтому заряжать батареи можно в любое время, независимо от того, разрядились они полностью или нет.
- Современные аккумуляторы обеспечивают высокую пожаробезопасность и имеют встроенную защиту от переразряда.
- Литий-ионные батареи обладают самой высокой энергоемкостью среди доступных сегодня решений.
Тем не менее у литий-ионных аккумуляторов есть и ряд недостатков:
- При низких температурах время работы этих батарей значительно сокращается.
- Стоимость литий-ионных аккумуляторов значительно выше по сравнению с другими типами.
- Срок службы составляет от 2 до 5 лет, что стоит учитывать при планировании замены.
- Каждая модель аккумулятора требует свое зарядное устройство.
Кстати!
Это решение особенно эффективно для тех, кто часто использует свой инструмент и нуждается в надежном источнике питания.
Никель-металлогидридные аккумуляторы
В никель-металлогидридных аккумуляторах большое значение имеет качество используемых сплавов, поэтому у каждого производителя своя особая технология их производства. Этот вариант можно считать «золотой серединой», так как он не содержит токсичных веществ, таких как кадмий, и имеет множество достоинств, среди которых выделяются следующие:
- Доступная стоимость, что делает их популярным выбором.
- Хотя эффект памяти все же присутствует, он сравнительно небольшой.
- Никель-металлогидридные аккумуляторы имеют внушительную емкость при незначительной массе и размере.
- Отличные рабочие параметры в допустимых температурных диапазонах.
Тем не менее, существуют и определенные недостатки:
- Саморазряд у никель-металлогидридных аккумуляторов достаточно высок, что может ограничивать время их хранения.
- После 200-300 циклов перезарядки емкость батарей существенно снижается, что может требовать их замены.
- При зарядке происходит выделение тепла, что необходимо учитывать.
- Данные аккумуляторы не работают при температурах выше +40°C или ниже -10°C.
Кстати!
Важно помнить, что при полном разряде мощность аккумулятора падает, и вернуть её к стартовым параметрам не получится, поэтому необходимо следить за зарядом.
Никель-кадмиевые аккумуляторы
Никель-кадмиевые аккумуляторы представляют собой наиболее недорогой вариант, который был широко распространен несколько десятилетий назад. По сути, это традиционные щелочные элементы питания, которые имеют свои достоинства, но также и недостатки.
Как самостоятельно заменить изношенный аккумулятор в шуруповерте
Для того чтобы провести замену аккумулятора самостоятельно, вам необходимо выбрать один из вариантов ремонта и заранее подготовить все необходимые инструменты и материалы. Следование пошаговой инструкции и соблюдение аккуратности крайне важны, так как любая ошибка может привести к полному выходу аккумулятора из строя.
Перепаковка элементов питания на аналогичные
Вариант, который является самым простым и применяется наиболее часто: он заключается в замене изношенных элементов на новые.
Для выполнения этого процесса вам потребуется следующее:
- Элементы питания, по характеристикам абсолютно идентичные тем, которые установлены в аккумуляторе. В случае отсутствия информации по этому поводу, потребуется предварительно разобрать устройство для выяснения характеристик.
- Паяльник для выполнения соединений.
- Флюс и припой для проведения пайки.
- Мультиметр для проверки состояния элементов питания.
- Отвертки различной конфигурации для разбора корпуса.
- Тонкогубцы для манипуляций с контактом.
- Изоляционная лента для изоляции соединений.
- Медная проволока или пластины для соединений контактов.
Работа выполняется в следующем порядке:
- Полностью зарядить шуруповерт, затем снять аккумулятор и разобрать корпус. Необходимо аккуратно отщелкнуть соединение или открутить шурупы, в зависимости от конструкции и производителя аппарата.
- Извлечь батареи, которых обычно несколько, и измерить показатели напряжения на каждой из них, записав полученные данные.
- Собрать аккумулятор и использовать шуруповерт до полной разрядки. После, снова разобрать корпус и произвести замеры: все элементы должны показывать примерно одинаковые результаты. Если разница в показателях составляет 0,5 В и более, это сигнализирует о необходимости замены таких батарей.
- С помощью паяльника аккуратно разделить контакты, удалить старые батареи и установить на их место новые. В процессе пайки важно соблюсти полярность и работать аккуратно, чтобы не повредить элементы.
- При возможности используйте стандартные контакты; если они повреждены, можно использовать новые или подгонять медные проводки.
- Соберите аккумулятор, заряжайте его не менее 8 часов для выравнивания потенциалов старых и новых элементов питания. Далее оставьте шуруповерт на 12-16 часов, после чего можно использовать инструмент в обычном режиме.
Важно!
Во время пайки контакты следует соединять быстро и аккуратно, чтобы избежать перегрева батарей, так как это может негативно сказаться на их характеристиках.
Замена на литиевые аккумуляторы
Если вы хотите перевести шуруповерт с никель-кадмиевых или никель-металлогидридных батарей на литий-ионные, вам потребуется придерживаться иной инструкции. Прежде всего, необходимо уточнить потребляемую мощность и напряжение вашего оборудования. Разделив мощность на напряжение, вы получите максимальный ток, потребляемый шуруповертом. Этот показатель следует учитывать при выборе новых аккумуляторных батарей, чтобы не перегружать устройство.
Вам понадобятся следующие материалы:
- Литий-ионные батареи;
- Отвертки для разборки корпуса;
- Паяльник;
- Флюс и припой;
- Изолента для изоляции проводов.
Процесс замены проводите следующим образом:
- Приобретите необходимое количество батарей; если вы используете стандартные модели 18650, их токоотдача составляет 4,2 В. Это значит, что для получения 12 В потребуется 3 элемента питания, поскольку показатели всегда округляются в большую сторону для обеспечения необходимого напряжения.
- Разберите корпус аккумулятора, который обычно фиксируется защелками или шурупами с нижней стороны.
- Удалите старые элементы питания; это можно сделать как при помощи пайки, так и аккуратно срезав ножом.
- Используйте два холдера для батарей, обеспечивая их размещение для удобного снятия при необходимости зарядки. Соедините их между собой любым подходящим способом.
- Проведите последовательное соединение элементов питания: клемма «минус» одного аккумулятора должна соединяться с клеммой «плюс» другого.
- Для контроля заряда в систему нужно установить светодиод, который соединяется через резистор на 1 кОм. Диод необходимо вставить в корпус аккумулятора, проделав отверстие с помощью горячего гвоздя. Подключите его параллельно питающему напряжению шуруповерта.
- Припаять провода нужного сечения к выводам оборудования, после чего можно будет использовать шуруповерт по назначению.
Каждый пользователь способен самостоятельно разобрать корпус, который обычно состоит из двух частей, соединенных винтами и клеем. Винты можно открутить, а слой клея нарушить с помощью тонкого предмета, который аккуратно прокладывается по всему периметру.
Меры предосторожности
Важно помнить, что подключение нового источника питания требует серьезного вмешательства в заводскую конструкцию устройства. Поэтому необходимо уделить особое внимание личной безопасности и противопожарным мерам. Всегда помните об основных правилах:
- Соблюдайте полярность подключения.
- Надежно изолируйте соединения проводов, чтобы избежать коротких замыканий.
- Используйте зарядные устройства, которые соответствуют емкости нового аккумулятора.
Для успешной замены батареи достаточно минимальных знаний в области электротехники. Также будут полезны навыки слесарных работ. Не забывайте о необходимости обеспечить повышенную надежность соединений проводов.
