Стоит ли переделывать шуруповёрт под литий-ионные аккумуляторы и как это сделать

Владельцы уже устаревших никель-кадмиевых аккумуляторных шуруповёртов порой задумывают о том, чтобы перевести инструмент на работу от современных литий-ионных батарей. Такое желание довольно легко объяснить. Но вот воплотить идею в жизнь куда сложнее.

Сделать такую переделку можно. Сначала стоит взглянуть на целесообразность переделки, взвесим все за и против.

Затем, если вы всё же решитесь на подобный эксперимент, будет рассмотрен конкретный пример по превращению никель-кадмиевого аккумуляторного шуруповёрта в литий-ионный. Учтите, что вся ответственность ложится на вас.

Преимущества и недостатки переделки

Желание переделать свой аккумулятор на 12 Вольт из никель-кадмиевого в литиевый объяснить достаточно легко. Это более современный и надёжный вид источника питания. Подавляющее большинство новых шуруповёртов работает именно на основе Li-Ion АКБ.

Такая модернизация шуруповёрта — это самоделка. В некоторых ситуациях ничего не будет работать, плюс есть риск выхода из строя АКБ и самого шуруповёрта.

Так что будет правильно взглянуть на все сильные и слабые стороны такого решения. А далее вы решите о целесообразности перевода шуруповёрта на литий. Конечно, если переделка удастся, то для зарядки потребуется меньше времени, да и производительность может возрасти.

Чтобы объективно смотреть на ситуацию, нужно понять, какие плюсы и минусы даёт переделка аккумуляторного шуруповёрта на литий. Это актуально для батареи как на минимальные 7,5 В, так и на более подходящие 12 Вольт, 14,4 или даже 18 В.

Начнём с преимуществ модернизации. Здесь есть такие аргументы за переделку:

• меньший вес при большей ёмкости и выходном напряжении, чем у кадмиевых аналогов;
• высокая скорость зарядки, которая длится буквально 1 час в безопасном режиме;
• отсутствует проблема «эффекта памяти»;
• нет необходимости полностью разряжать литиевый аккумулятор, прежде чем подключать к зарядному устройству.

К объективным минусам стоит отнести такие пункты:

• литиевые АКБ не рекомендуется заряжать выше 4,2 В и разряжать ниже чем 2,7 В;
• если выйти за указанные пределы, АКБ быстро выйдет из строя;
• обязательное условие — это наличие контроллера заряда-разряда в литий-ионной шуруповёрте;
• возможные проблемы с совместимостью переделанной батареи и шуруповёрта;
• сложность в размещении необходимых компонентов в стандартном корпусе;
• зарядное устройство для шуруповёрта с никель-кадмиевым аккумулятором наверняка не подойдёт для зарядки переделанного под литий-ионные батареи инструмента;
• при отрицательных температурах литиевые шуруповёрты начинают плохо работать;
• переделка становится бессмысленной и неэффективной, если основную часть работ требуется проводить зимой на улице;
• стоимость аккумуляторов литиевого типа будет выше, нежели покупка новой кадмиевой батареи для замены.

Нужно дать несколько пояснений. Для начала о несовместимости.

Один элемент литиевой батареи имеет напряжение около 3,6-3,7 В. У никель-кадмиевых это 1,2 В. Из-за этого могут возникать сложности при сборке шуруповёрта, который работает при номинальном напряжении 12 В.

Если взять и последовательно соединить 3 литиевыех банки, получится 11,1 В. Из 4 элементов будет 14,8 В, а из 5 банок 18,5 В. При этом и пределы напряжения при разрядке и зарядке также будут другими.

Другая проблема — это корпус. При переделке обычно берут стандартные литиевые АКБ типа 18650. Их размеры иные, нежели у никель-кадмиевых устройств. Плюс потребуется место, чтобы разместить контроллер и проводку. И если в стандартный корпус шуруповёрта они не входят, это создаст дополнительные проблемы.

Так что подумайте, стоит ли заниматься подобными переделками. Если твёрдо решили модернизировать шуруповёрт, то остаётся лишь дать необходимые советы и инструкции.

Что важно учитывать перед переделкой

Прежде чем начинать работы по модернизации, нужно решить несколько важных вопросов:

• Количество элементов в АКБ. От этого напрямую зависит итоговый показатель напряжения у аккумуляторного шуруповёрта. Используя 3 элемента, можно получить не более 12,6 В. Если взять 4 элемента, тогда предел будет 16,8 В. Поскольку оптимальным решением считается переделка 14,4-вольтового шуруповёрта, то лучше использовать именно 4 элемента. При работе всё равно АКБ будет проседать до 14,8 В. Если разница окажется в несколько вольт, для шуруповёрта в этом нет ничего страшного и критичного. Он сможет нормально функционировать. Чем больше элементов в АКБ, тем выше ёмкость. Следовательно, переделанный шуруповёрт будет дольше работать без подзарядки.
• Выбор литиевых аккумуляторов. Тут без вариантов. Используются аккумуляторы 18650. Именно с их помощью переделка никель-кадмиевого шуруповёрта будет возможна за счёт перехода на литиевые источники питания.
• Разрядный ток. В штатном режиме работы шуруповёрту требуется около 5-10 Ампер потребляемого тока. При резком нажатии пусковой кнопки ток разряда кратковременно повышается до 25 А. Следовательно, использовать нужно элементы 18650 с максимальным разрядным током около 20-30 А. Тогда удастся избежать повреждений аккумулятора, даже если ток будет кратковременно увеличиваться до указанных значений.
• Ёмкость. При номинальном напряжении 3,6-3,7 В у литий-ионных элементов, ёмкость обычно составляет порядка 2000-3000 мАч. Если размеры корпуса шуруповёрта позволяют, то можете брать вместо 4 сразу 8 элементов. По 2 элемента соединяются в 4 параллельных элемента. Потом они подключаются последовательность. Это позволит значительно увеличить ёмкость. Проблема лишь в том, что далеко не каждый корпус шуруповёрта позволяет размещать внутри 8 элементов форм-фактора 18650.
• Контроллер. Не менее важный момент, который учитывается при переделке шуруповёрта. Характеристики контроллера должны соответствовать параметрам разрядного тока и номинального напряжения. То есть, когда собирается АКБ на 14,4 В, то и контроллер должен иметь аналогичное напряжение. А рабочий разрядный ток выбирайте в 2 раза меньше, чем максимально допустимый показатель. Если кратковременный ток разряда составляет 25-30 А для литий-ионных батарей, то контроллер заряда-разряда должен быть рассчитан на показатели в 12-15 А. В этом случае защита сработает, если ток поднимется выше указанных 25-30 А.

Принимайте во внимание и то, какими габаритами обладает защитная плата. Важно, чтобы она со всеми остальными элементами поместилась внутри корпуса переделываемого аккумуляторного шуруповёрта.

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

Инструкция по переделке шуруповёрта

Перед тем как переделать свой шуруповёрт, внедрив в него литий-ионные аккумуляторы вместо никель-кадмиевых, нужно определиться с расходными материалами.

Фактически вся переделка старого шуруповёрта под литиевые питающие аккумуляторы 12-18 Вольт состоит из 2 этапов:

• выбор комплектующих;
• сборка и установка АКБ.

Про каждый этап следует рассказать отдельно на конкретном примере.

Выбор комплектующих

Поскольку переделка старого шуруповёрта под литий имеет свои объективные преимущества, включая короткое время зарядки, многие владельцы никель-кадмиевых аккумуляторных электроинструментов решаются на подобные эксперименты.

Работа начинается с выбора комплектующих. В рассматриваемом примере будут использоваться такие компоненты:

• аккумуляторы 18650 ёмкость 2500 мАч (с приваренными выводами для пайки);
• 2 платы типа BSM 12,6 V и на 40 А;
• модуль стабилизации тока и напряжения (для переделки зарядного устройства).

Хороший вариант — это покупка уже готовых сборок, которые легче подключить и установить в корпус электроинструмента, нежели собирать узлы самому из нескольких батареек.

Чтобы лишний раз не рисковать, под переделанный шуруповёрт лучше купить специальное зарядное устройство, предназначенное для обслуживания литий-ионных аккумуляторов.

Хотя при желании можно переделать и старое зарядное устройство, которым комплектовался ваш никель-кадмиевый аккумуляторный шуруповёрт.

Сборка и установка АКБ

Здесь потребуется сделать следующее:

• Аккуратно разберите корпус своего шуруповёрта, чтобы извлечь старые аккумуляторы. Постарайтесь ничего не повредить. Иначе дальнейшая работа теряет всякий смысл.
• Отключите клемму питания от АКБ. К ней припаяйте 2 провода с достаточно большим сечением. Около 4 мм вполне хватит. Длина должна быть около 100 мм. Только не перепутайте полярность. Лучше взять провода контрастных цветов.
• На минусовой контакт клеммы припаяйте минусовой провод. Теперь верните клемму на место в корпус.
• Оптимальный способ для фиксации — это использование термоклея при креплении клеммы. Но если знаете другой надёжный вариант, используйте его.
• Далее идёт процесс пайки аккумуляторов. Снимите с АКБ термоусадочную трубку. Загните контакты таким образом, чтобы была возможность для удобного последовательного соединения методом пайки. Припаяйте аккуратно контакты.
• Теперь нанесите термоклей на ту сторону батареи, где контакты выступают вверх. Сюда приклейке плату BSM. Важно, чтобы плюс и минус на плане и на батарее находились напротив друг друга.
• Изогните контакты аккумулятора на контакты самой платы. Припаяйте их. Первым нужно соединить минус.
• К контакту платы, который промаркирован как В1, нужно припаять короткий провод. Второй конец этого провода припаяйте к месту соединения батарей.
• Далее смотрите на контакт В2. Тут также нужно припаять провод небольшой длины. Второй конец соединяется пайком с местом соединения АКБ, но уже с другой стороны.
• Также по аналогии нужно припаять плюсовой контакт.
• Соедините клеммы корпуса с собранной аккумуляторной батареей. В этом случае потребуется припаять красный провод на контакт с маркировкой Р+. А минусовой провод идёт на контакт Р-.

Всё, сборка системы питания шуруповёрта с помощью литий-ионного аккумулятора завершена.

Последний этап — это крепление изготовленной АКБ к корпусу электроинструмента.

По такой схеме можно переделать и достаточно мощный 18-вольтовый аккумуляторный шуруповёрт, который изначально работал от никель-кадмиевой батареи, а теперь будет питаться от Li-Ion АКБ.

Но стоит ещё раз взвесить все риски, взглянуть на преимущества и недостатки такого решения.

Подумайте, может всё же лучше установить новые оригинальные АКБ, либо же вовсе поменять старый шуруповёрт на более современную модель с установленным на заводе литий-ионным аккумулятором.

Что думаете о таких переделках? Стоит ли рисковать? Кто пробовал переводить шуруповёрт на литий-ионные батареи? Каким получился результат?