Всім привіт. Огляд не так акумуляторів (на які, до речі, вийшов, завдяки Mysku), скільки варіанту переробки шуруповерта. Акумулятори якісні, ємність відповідає, вживлення їх замість нікель-кадмієвих пройшло успішно.

Учасники огляду:

Високострумові акумулятори LG HE4 з Gearbest:
Акумулятори придатні, перевірку їх ємності проводив знайомий на зарядному пристрої Opus, що відповідає ємності. Більше жодних спеціальних тестів не проводилося.

Триканальний зарядний пристрій Imax B3:
Це вже друга спроба купити таку зарядку, вперше замовлення не надійшло, повернули гроші. Замовлена у продавця за посиланням вище зарядка приїхала, працює, в комплекті шнур мережевий довжиною 40см, на картинці шнур явно інший. Шлейфу для підключення зарядки кудись у комплекті не було.

Тримач трьох акумуляторів 18650:
На картинці продавця цей варіант власника трьох 18650 мав штирі для запайки в друковану плату, але приїхав до мене зовсім інший варіант, мало того, що не для друку, так ще з напаяними колгоспними перемичками, що з'єднують усі три батареї паралельно.

Отримав часткове повернення грошей. Перемички відпаяв, використав, хоч і не так, як планувалося спочатку.

Передісторія.
Моєму шуруповерту Інтерскол ТАК-12ЕР-01 вже майже 10 років. Найбільше йому «дісталося» під час ремонту в квартирі років 6 тому, але зазвичай більшу частину року він відпочивав, трохи працював влітку на дачі, та й виконував дрібні завдання: вироби, збирання меблів і т.д. Проблеми з акумуляторами почалися кілька років тому, один акумулятор перестав тримати заряд, другий відпрацьовував цілком нормально. Я тоді розібрав дефектний акумулятор, виявив два найбільш замучені елементи і спробував замінити їх подібними, купленими на ебеї. Але коли поставив нові елементи, то виявив, що й інші елементи, що я вважав ще живими, теж кандидати у відро для сміття: під навантаженням напруга на них змінювала полярність. Змінювати всі елементи сенсу не було, тому я переробив цей акумулятор в адаптер для підключення шуруповерта до прикурювача автомобіля.

Але підключати його я збирався не до бортової мережі авто, а до старого свинцевого акумулятора 12в 7ач від галогенного світла для відеокамери, гніздо якого було аналогічно гнізда автомобільного прикурювача. Світло для відеокамер у мене вже давно світлодіодне з живленням від літієвих акумуляторів, але акумулятор на 12в залишився, ось і став у нагоді для шуруповерта, правда використовувався всього пару разів. Ось цей супермега адаптер:

Але оскільки акумулятору 12в 7ач було вже більше 8 років, він перестав тримати заряд, відновити його не вдалося, і я був змушений здати його на металобрухт. Так що швидше за все "адаптер" під прикурювач розберу, підключати "шурик" до машини сенсу не бачу.

Цього літа остаточно здався і другий акумулятор шуруповерта, він почав розряджатися настільки швидко, що серйозну роботу їм виконувати стало неможливо. Навесні він ще хоч якось працював, але до осені десяток середніх шурупів на одній зарядці став його межею.

Але тим не менш, я вважаю, що попрацювали рідні акумулятори шуруповерту дуже непогано - у мене вони протягли 8 і 10 років, у той час як у знайомих помирали і на 3-му, і на 5-му році, при приблизно такому ж непрофесійному режим використання.

Купівля навіть одного нового нікель-кадмієвого акумулятора - формена дикість, це 50-60% ціни подібного шуруповерта (так, такі ще продаються) з двома такими акумуляторами в комплекті. Також відкинув я варіант купівлі вже зібраної батареї нікель-кадмієвих акумуляторів з алі або ебею, готової до встановлення в корпус віджилого акумулятора: це дешевше, але якість цих батарей сумнівна, так, у двох куплених мною на ебеє елементів був пристойний розкид ємності, це все пропрацює, невідомо. До того ж, від нікель-кадмію я вирішив відмовитися остаточно і безповоротно: від перекладу на літій акумуляторної викрутки, що я зробив півроку тому, найпозитивніші враження.

Взагалі, звичайно, мій шуруповерт уже старий і пошарпаний, тому були думки купити йому на заміну новий, сучасний, з літієвим акумулятором. Але механічна частина поки що в повному порядку, а у сучасних недорогих шуриків механіка надзвичайно слабка: ті, що доводилося тримати в руках, мали просто непристойні люфти в підшипнику патрона через непристойний термін. А купувати професійний дорогий шуруповерт сенсу немає, більшу частину року він пролежить у шафі.

Але найголовніше, що руки свербіли переробити шуруповерт під літій самому. При цьому були певні сумніви: вартість акумуляторів, плати захисту та вирівнювання заряду наближалася до простенького шуріка на літії з Леруа-Мерлена, з річною гарантією. Але бажання попаяти і помастирити перебороло сумніви, що надішлють ліві акумулятори, що щось піде не так і т.п.

Спочатку я хотів зробити все за класичною схемою, тобто взяти три високострумові акумулятори формату 18650, додати до них плату захисту та вирівнювання заряду 3S, відповідно переробити зарядний пристрій під літій. Але потім вирішив зробити простіше, і на мою думку, набагато зручніше.

За досвідом роботи з акумуляторами для відеокамер VBG6, F550, F770 та ін, де два акумулятори 18650 з'єднані послідовно, я давно зробив висновок, що вмирають акумулятори в основному через те, що схема вирівнювання заряду не справляється зі своїм завданням. У результаті один акумулятор постійно перезаряджений, другий недозаряджений, і дуже скоро батарея йде у відро для сміття. Навіть заміна померлих елементів на оригінал Sanyo, у яких параметри значно стабільніші, давала ефект не такий тривалий, як хотілося б, кілька років і все…

А в шуруповерті батарея буде з трьох елементів, струмові навантаження набагато вищі, розбаланс ємності елементів проявиться швидше, тому я дуже сумніваюся, що плата вирівнювання заряду/балансування допоможе акумуляторам не померти передчасно. Тому й вирішив відмовитись від зарядки відразу всіх акумуляторів від одного джерела, на користь зарядки кожного окремо. Триканальний зарядний пристрій я вирішив взяти готовий, широко відомий Imax B3, на мій погляд він у будь-якому випадку ефективніший, ніж плата балансування, до того ж при цьому компактний і легкий.

Від плати захисту від перерозряду/перезаряду я вирішив взагалі відмовитися, на шуруповерті є індикатор напруги акумулятора, по ньому можна зорієнтуватися, наскільки розряджений акумулятор. Ну а якщо якийсь акумулятор із трьох «підгуляє» і мучитиметься нарівні з усіма (захист від зниження напруги давно б вирубав всю батарею)… знати, доля у нього така, йому вже не допомогти, зате батарея не буде відключатися раніше часу.

Прикинувши, що після встановлення в корпус акумулятора трьох елементів 18650 в ньому залишиться ще досить багато вільного місця, я вирішив і саму зарядку Imax B3 запхати туди ж. При цьому для зарядки акумуляторів достатньо буде просто підключити до шуруповерта шнур 220в. І справді зручно: ніяких зовнішніх зарядок, в комплекті до шуруповерта буде тільки шнур 220в, причому шнур універсальний, навіть від приймача/принтера/муз.центру підійде.

Сказано зроблено. Першими приїхали до мене акумулятори з GB, спочатку я намагався їх перевірити сам, ставлячи по одному в повербанк, що є у мене, даючи навантаження в 1А, і розраховуючи ємність, виходячи з часу роботи до відключення. Незважаючи на те, що я перераховував ємність з напруги 5в до напруги 3,7в, результати у мене вийшли сильно занижені, порядку 1,5а, тому я попросив знайомого перевірити ці акумулятори на повноцінній тестовій зарядці Opus, модель не пам'ятаю, і він заспокоїв мене , Місткість всіх акумуляторів виявилася в нормі, правда, не 2,5 ач, а 2,3 ач, що мене цілком влаштувало.

Спочатку я хотів з'єднати акумулятори точковим зварюванням, навіть купив для цього нікелеву стрічку, але агрегат для точкового зварювання так і не доробив. Тому вирішив використати готовий власник трьох елементів 18650, замовлений, щоправда, для зовсім іншого виробу. Він не відповідав опису продавця, але після невеликої переробки цілком підійшов, тим більше що акумулятори сидять у ньому дуже щільно, контакти досить товсті та жорсткі. Навіть за дуже динамічної трясіння акумулятори не вискакували з тримача.

В останню чергу приїхала до мене зарядка Imax B3. Перевірив - працює, тоді й запустив процес переробки шуруповерту на літій.

Рідний акумулятор був випотрошений, я припаяв дроти до контактної групи, на підставі корпусу закріпив гвинтами батарейний відсік і припаяв до нього дроти. Поставив запобіжник на 10А, але його повісив на клемах: автомобільний утримувач не вліз у корпус. До речі, підпирає контактну групу один із нікель-кадмієвих елементів, він якраз потрібної довжини. Поганяв шуруповерт від літієвих акумуляторів і здивувався, наскільки потужно він тепер крутить.

Далі я встановив зарядку Imax B3 в кришку акумулятора, поставив на бічну стінку кришки роз'єм для заряджання (не рідний). У індикаторних світлодіодів видалив підставки, і вивів їх в отвори в корпусі, так що тепер можна спостерігати весь процес зарядки по трьох «очах», що світяться. Звичайно, червоне світло - йде зарядка, зелене - заряджено.

Далі під'єднав зарядку до акумуляторів, трохи поганяв шуруповерт, і поставив на зарядку. І ось тут вилізла проблема, про яку я вже читав, і уникнути якої було в принципі не можна. Мікросхеми – контролери заряду TP4056 стали дико нагріватися. Ну ще б їм не нагріватися, зарядний струм (судячи з резистору токозаду опором 1,8к) близько 600 мА, на вході порядку 6в. Причому, у мене були практично повністю заряджені акумулятори, напруга на яких під час заряду була близько 4,15в, при цьому на кожній мікросхемі розсіювалася потужність близько 1,1 вт. Цього цілком достатньо, щоб три мікросхеми на невеликій платі, та ще в замкнутому обсязі, безпосередньо підсмажилися. Якби акумулятори довелося заряджати з нуля, то мікросхемах розсіювалася б ще більша потужність.

Тому я замінив токозадаючі резистори, збільшивши їх з 1,8 до 4,7 до, таким чином знизивши зарядний струм до приблизно 270 мА. Але навіть у своїй мікросхеми обпалювали пальці. Звичайно, нічого страшного в такому режимі не сталося, акумулятори нормально зарядилися, майже одночасно спалахнули зелені світлодіоди. Але все-таки, у сильну спеку зарядний пристрій може перегрітися, корпус у мене при випробуваннях не був закритий. Ну і струм заряду якось замалий.

Тому я встановив на мікросхеми невеликий радіатор (через номакон), знову змінивши резистори токозадаючі на 2,2к - зарядний струм близько 500 мА. Поганявши зарядку в такому режимі, я не виявив серйозного нагріву радіатора, і впевнений, що і в спекотний день в закритому корпусі акумулятора температура буде в нормі.

Єдине, що мене напружує, то це максимальна напруга на акумуляторах в кінці заряду: 4,20 4,23 4,21в. Хіба це не надто багато? Але вплинути на цю напругу неможливо, хіба замінити мікросхеми.

Загалом зібрав новий акумулятор остаточно. Замість колишніх 1,5 ч він має ємність 2,3 ч, причому без ефекту пам'яті. Мінус у тому, що його не можна залишати на сильному морозі, але ж ніхто не змушує так робити.

Ну і як працює від нового акумулятора шуруповерт, мені подобається.

Тепер трохи про рідний зарядний пристрій шуруповерту:

Зарядка всі 10 років відпрацювала нормально, незважаючи на те, що грілася як праска. Дивно, але за 10 років з неї так і не вивітрився різкий запах пластику та паленого гетинаксу. Застосувати її тепер ніде, тому вирішив її розпорошити:

Усі вироби фірми «Інтерскол», з якими мені доводилося зіштовхуватися, викликали великі сумніви, що вони зроблені в нашій країні, як стверджує сам «Інтерскол». Надто вже у них все «китайською», і друк, і збірка, і виключно імпортні комплектуючі. Також і із зарядним пристроєм, «свого» просто нуль. Я знайомий з вітчизняним виробництвом як ширвжитку, так і військової техніки, і вважаю, що в даному випадку зроблено все «не по нашому». Думаю, «Інтерскол» лише клеїв свої етикетки.

Але коли зарядка йде в брухт, я вирішив запозичити з неї контактну групу, що підключалася до акумулятора. Плату розібрав і опилил, залишивши шматок із контактами:

Запитання, навіщо? Так щоб мати можливість підключити до акумулятора замість шуруповерта зовнішнє навантаження. Раніше "похідним" джерелом напруги у мене був акумулятор на 12в 7ач, але він помер, і логічно було використовувати замість нього акумулятор для шуруповерта. Ось я і виготовив зі шматочка зарядки та інших матеріалів, що підвернулися під руку, спеціальний перехідник.

Призначення цього перехідника зі штекером прикурювача на проводці - живлення бортмережі автомобіля при зніманні стартерного акумулятора для заряджання або заміни на інший акумулятор (у мене їх два). Моторошно не хочеться відновлювати налаштування магнітоли та інших пристроїв після знеструмлення бортмережі. Встромив штекер у прикурювач - і роби свою справу, можна при цьому і габарити з аварійкою включити, і всі налаштування збережуться. Жаль тільки лампи під капотом немає ... Заводити мотор при підключеному зовнішньому акумуляторі не рекомендується, обмежувач зарядного струму акумуляторів відсутній, але в разі чого перегорить запобіжник на 5А в штекері.

У планах зробити перехідник універсальним, щоб підключати різні пристрої, але я не знайшов у себе відповідного роз'єму, потім перероблю.

Загалом, переробкою шуруповерта задоволений. Обійшлося мені це приблизно в 1100 рублів, плюс три вечори після роботи на переробку. На мою думку, вийшло зручно, але, звичайно, не без недоліків. За розрядом батареї слід стежити, щоб не загробити акумулятори, і краще перероблений шурик не давати в чужі руки. Але я сам поки що точно не знаю, як поведеться шуруповерт при розрядженій до межі батареї, наскільки знизиться його потужність, і що при цьому покаже індикатор. Тож треба буде спостерігати за шуруповертом у процесі роботи з ним.

Планую купити +57 Додати в обране Огляд сподобався +61 +114

Види, маркування та характеристики літій-іонних акумуляторів 18650

До нас на пошту надійшло чимало запитань від читачів щодо літій-іонних акумуляторів 18650. Тому було вирішено написати невеликий FAQ щодо цього типу літієвих батарей. Акумуляторні елементи 18650 користуються попитом на сучасному ринку. Вони використовуються в акумуляторних батареях ноутбуків, різних ліхтарях, power bank, деяких видах електроінструменту. У цій статті розглянемо основні питання, які найбільше цікавлять людей. А саме різновиди елементів 18650, питання, пов'язані з їх маркуванням, захист, плюси, мінуси та ціна.

Для початку варто назвати основні типи акумуляторів 18650, які різняться за матеріалом катода. Від цього багато в чому залежать такі властивості акумуляторів, як ємність та максимально допустимий струм розряду.

LiCoO 2 (літій-кобальтові). Ці акумулятори найпоширеніші і мають найбільші значення ємності серед моделей, виконаних за технологією Li-Ion;
LiMnO 2 або LiMn 2 O 4 або LiNiMnCoO 2 (група літій - марганцевих). За своєю ємністю вони програють першій групі, але мають високий розрядний струм (5-7*С);
LiFePO 4 (літій-ферофосфатні). Ці акумуляторні елементи перевершують попередні за більшістю параметрів, але поступаються за ємністю та напругою. Вони мають термін служби до 1 тисячі циклів заряд-розряд і набирають менше ніж за 1 годину.

Тепер в цілому про акумулятори 18650. Це циліндричні елементи за своєю формою нагадують батарейки форм-фактора АА (пальчикові) і ААА (мізинчикові). Але за розмірами 18 650 перевищують їх. Довжина становить 66,5, діаметр – 18 міліметрів. Для порівняння, у пальчикових ці величини дорівнюють 50 і 14 мм.

Вихідна напруга 18650 акумулятора становить 3,78 вольта. Місткість найпоширеніших акумуляторів лежить у межах 2000-3200 мАг. Рідше зустрічаються банки ємністю 1000, 1100, 1500 мАг.

Широке застосування акумулятори 18650 отримали у пристроях, де потрібна велика ємність. Це світлодіодні ліхтарі, акумуляторні батареї ноутбуків, power bank для заряджання різних мобільних гаджетів тощо.

Як розшифрувати маркування акумуляторів 18650?

Давайте розберемо маркування літій-іонних елементів 18650 на наступному прикладі: ICR18650-26F M.

Перша буква I говорить про те, що акумулятор виконаний за літіємонної технології. Друга літера означає матеріал катода. У нашому випадку – кобальт. Є такі варіанти:

C ─ кобальт;
M ─ марганець;
F ─ залізофосфатний.

Форм-фактор	Пояснення
Форм-фактор	Пояснення
10440	"мізинчикові"
14500	"пальчикові"
16340	аналог CR123
17335
18500	не набули широкого поширення
18650	аналізовані елементи
18670, 18700	з платами захисту
26650	феррофосфатні акумулятори збільшеного розміру виробництва A123 Systems
32650	мають найбільший розмір та вага близько 150 грам

І наприкінці маркування йде позначення ємності. У вказаному прикладі ємність дорівнює 2600 мАг. Але зазвичай кінцівка маркування дуже відрізняється залежно від виробника. Тут майже кожен може мати свій власний варіант.

Захист акумуляторів 18650

Відповідно до вимог безпеки, напруга літій-іонних акумуляторів 18650 має в процесі експлуатації перебувати в інтервалі 2,5-4,2 вольта. Щоб забезпечити цю вимогу, деякі акумулятори 18650 встановлюється захист. Він є невеликою друкованою платою.

Ця плата припаюється до висновків елемента за допомогою сталевої чи алюмінієвої стрічки. Як правило, великими виробниками серійного виробництва такі захищені елементи не випускаються. Вони випускають незахищені елементи, які використовуються у пристроях із контролерами заряду-розряду. Як приклад можна навести акумуляторну батарею ноутбука або шуруповерта.

Як правило, захищені літій-іонні елементи 18650 роблять невеликими партіями в Китаї. До незахищеного акумулятора припаюється плата захисту, і вся конструкція обертається в термозахисну плівку. Купуючи такий елемент, потрібно враховувати, що його довжина буде дещо більшою (1,5-2 мм).

Захищені акумулятори 18650 використовуються у всіх пристроях, що не мають контролера заряду-розряду для літій-іонних елементів. Найпоширеніший приклад використання таких елементів – світлодіодні ліхтарі. Щоб літієві елементи у ліхтарі не висаджувалися у нуль, ними ставиться захист.

Варто враховувати, що встановлення захисту на літій-іонні 18650 збільшує довжину елемента. А коли їх кілька штук, то це збільшення підсумовується. В результаті набір таких елементів може просто не влізти в корпус ліхтаря або заважати закриттю кришки, як звичайно зроблений мінусовий контакт.

Потрібно пам'ятати, що захист елемента 18650 не захистить пристрій та батареї від перегріву. Її роль – контроль напруги. Багато використовують акумулятори 18650 у ліхтарях без захисту. Відносно безпечно це можна робити, якщо у вас у ліхтарі один елемент. Коли встановлюється кілька елементів, вони обов'язково мають бути із захистом.

Поставлене завдання дуже просте: зробити такий акумулятор, щоб його було досить просто заряджати та замінювати елементи усередині за допомогою простих маніпуляцій.

На початку розглянемо начинки звичайного акумулятора шуруповерта. Всередині більшості шуруповертів є багато "банок" 1.2 Вольта, виготовлені за технологією Ni-Cd або Ni-MH. У шуруповерт зверху таких банок 12, тобто. підсумкова напруга акумулятора приблизно 12 * 1.2 = 14.4 В. Місткість не перевищує 1.5 А / год. Самі акумулятори служать досить довго, але серед 12 штук часто знаходиться 1-2, які перестають працювати набагато раніше за своїх колег. Виходить, що через деякий час батарея вмирає через малу частину своїх нутрощів. Існує рецепт: замінити банку, яка не працює, а решту залишити без змін. Але при цьому ці банки складно знайти і якщо міняти, то краще за все. Ще плюс паяти їх дуже складно, потрібно мати зварювальний апарат. У результаті я дійшов таких висновків:

Треба щоб ємність акумулятора була більшою, щоб рідше заряджати

Заміна банок відбувалася за кілька хвилин

Не купувати зарядку

Реалізація

Сучасна технологія акумуляторів, яка використовується повсюдно – це Літієва (Li-Ion). Вона використовується в телефонах, ноутбуках, плеєрах, ліхтариках та багато ще десь. Доступним рішенням є батарея 18650. Якщо розібрати звичайний акумулятор ноутбука, то їх можна знайти:

Ці акби можна купити або дістати зі старого ноутбука. Якщо купуватимете рекомендую по співвідношенню ціна/якість "Sanyo 2400 Ma/h red". Майте на увазі, що вони мають бути незахищеними. В іншому випадку вони відключатимуться при виникненні струму 2А, що буває часто в шуруповерті. Я нещодавно купував розсип цих на ebay, на жаль мій продавець вже не доступний, т.к. посилання не наводжу.

Щоб їх зручно було міняти нам ще знадобиться так званий пружинний утримувач для 18650:

Багато таких бачили для звичайних батарей АА. Бувають на 1-4 АКБ. Що дивно, у радіо магазині або на ринку такі знайти складно, простіше замовити в інтернеті на сайтах з дешевими китайськими речами на запит "18650 holder". Вартість останнього близько 1-2 $.

Остання важлива річ для саморобного АКБ – це розумна зарядка. У мене така під боком була, дуже рекомендую "Imax B6" або аналоги:

Тепер є два способи підключення:

1) Просто з'єднуємо послідовно всі акб за допомогою тримачів і до кінців приєднуємо клем розумного зарядного. Плюс цій системі - простота. Мінусбанки мають бути однаковими інакше всі можуть зіпсуватися. Справа в тому, що якщо на будь-якому банку 18650 напруга впаде нижче за 3 вольти, то її можна буде незабаром викидати. Якщо ваші АКБ різні, то ви не зможете проконтролювати цей нюанс. Якщо щось станеться з однією банкою, треба буде міняти все разом, інакше будуть проблеми.

Ну а що робити тим, у кого інструмент старий? Та все дуже просто: викинути Ni-Cd банки та замінити їх на Li-Ion популярного формату 18650 (маркування позначає діаметр 18 мм та довжину 65 мм).

Яка потрібна плата і які потрібні елементи для переробки шуруповерту на літій-іон

Отже, ось мій акумулятор на 9,6 і ємністю 1,3 А · год. За максимального рівня заряду він має напругу 10,8 вольт. Літій-іонні елементи мають номінальну напругу 3,6 вольта, максимальну – 4,2. Отже, для заміни старих нікель-кадмієвих елементів на літій-іонні мені знадобляться 3 елементи, їхня робоча напруга буде 10,8 вольт, максимальна – 12,6 вольт. Перевищення номінальної напруги ніяк не зашкодить мотору, він не згорить і за більшої різниці, турбуватися не треба.

Літій-іонні елементи, як це давно відомо, категорично не люблять перезаряд (напруга вище 4,2 В) і надмірний розряд (нижче 2,5 В). При таких перевищення робочого діапазону елемент дуже швидко деградує. Тому літій-іонні елементи завжди працюють у парі з електронною платою (BMS – Battery Management System), що керує елементом та контролює як верхню, так і нижню межу напруги. Це плата захисту, що просто від'єднує банку від електричного ланцюга при виході напруги за межі робочого діапазону. Тому, крім самих елементів, буде потрібна така плата BMS.

Тепер два важливі моменти, з якими я кілька разів невдало експериментував, доки не прийшов до правильного вибору. Це – максимально допустимий робочий струм самих Li-Ion елементів та максимальний робочий струм BMS-плати.

У шуруповерті робочі струми за високого навантаження досягають 10-20 А. Тому й елементи потрібно купувати такі, які здатні віддавати високі струми. Особисто я успішно користуюся 30-амперними елементами 18650 виробництва Sony VTC4 (ємністю 2100 мАг) та 20-амперними Sanyo UR18650NSX (ємністю 2600 мАг). Вони нормально працюють у моїх шуруповертах. А ось, наприклад, китайські TrustFire 2500 мАг і японські світло-зелені Panasonic NCR18650B на 3400 мАг не годяться, вони такі струми не розраховані. Тому не треба гнатися за ємністю елементів - навіть 2100 мАч більш ніж достатньо; головне при виборі - не прорахуватися з максимально допустимим струмом розряду.

І так само, BMS-плата має бути розрахована на високі робочі струми. Я бачив у Youtube, як народ збирає акумулятори на 5-ти або 10-амперних платах – не знаю, особисто у мене такі плати при включенні шуруповерта одразу йшли на захист. На мою думку, це викид грошей. Скажу так, що сама фірма Makita ставить у свої акумулятори 30-амперні плати. Тому я користуюсь 25-амперними BMS, купленими на Аліекспресі. Вони коштують близько 6-7 доларів і шукаються на запит «BMS 25A». Оскільки потрібна плата на складання з 3-х елементів, треба шукати таку плату, в назві якої буде «3S».

Ще один важливий момент: деякі плати на зарядку (позначення «С») і навантаження (позначення «P») можуть мати різні контакти. Наприклад, плата може мати три контакти: «P-», «P+» та «C-», як на рідній макитівській літій-іонній платі. Така плата нам не підійде. Заряджання та розряджання (charge/discharge) повинні здійснюватися через один контакт! Тобто, на платі має бути 2 робочі контакти: просто «плюс» і просто «мінус». Тому що наш старий зарядний пристрій також має лише два контакти.

Загалом, як уже можна було здогадатися, я зі своїми експериментами викинув багато грошей як на неправильні елементи, так і на неправильні плати, зробивши всі помилки, які можна було зробити. Натомість отримав безцінний досвід.

Як розібрати акумулятор шуруповерту

Як розібрати старий акумулятор? Є акумулятори, де половинки корпусу кріпляться гвинтами, але є на клею. Мої акумулятори саме з останніх, і я взагалі довгий час вважав, що їх неможливо розібрати. Виявилося, що, можливо, якщо в тебе є молоток.

Загалом, за допомогою інтенсивних ударів у периметр кромки нижньої частини корпусу (молоток із нейлоновою головкою, акумулятор потрібно тримати у руці на вазі) місце склеювання успішно роз'єднується. Корпус при цьому не пошкоджується, я вже 4 штуки так розібрав.

Частина, що цікавить нас.

Від старої схеми потрібні лише контактні пластини. Вони міцно приварені до двох верхніх елементів точковим зварюванням. Відколупати зварювання можна викруткою або плоскогубцями, але колупати треба максимально акуратно, щоб не зламати пластик.

Все майже готове до подальшої роботи. До речі, штатні термодатчики та розмикачі я залишив, хоча вони вже не особливо актуальні.

Але дуже ймовірно, що наявність цих елементів необхідна для нормальної роботи штатного зарядного пристрою. Тому рекомендую їх зберегти.

Збираємо літієво-іонний аккумулятор

Ось нові елементи Sanyo UR18650NSX (за цим артикулом їх можна знайти на Аліекспрес) ємністю 2600 мАг. Для порівняння, старий акумулятор мав ємність всього 1300 мАг, удвічі менше.

Треба припаяти дроти до елементів. Провід треба брати перетином не менше 0,75 кв.мм, адже струми у нас будуть чималі. Провід з таким перетином нормально працює зі струмами більше 20 А при напрузі 12 В. Паяти літій-іонні банки можна, короткочасний перегрів їм не зашкодить, це перевірено. Але потрібний хороший швидкодіючий флюс. Я користуюсь гліцериновим флюсом ТАГС. Півсекунди - і все готове.

Припаюємо інші кінці проводів до плати згідно зі схемою.

На контактні роз'єми батареї я завжди пускаю ще товстіші дроти по 1,5 кв.мм – тому що місце дозволяє. Перш ніж їх припаювати до контактів у відповідь, на плату надягаю відрізок термозбіжної трубки. Вона потрібна для додаткової ізоляції плати від акумуляторних елементів. В іншому випадку гострі краї паяння можуть легко протерти або проткнути тонку плівку літій-іонного елемента і викликати замикання. Можна і не застосовувати термоусадку, але хоча б щось ізолююче прокласти між платою та елементами необхідно.

Тепер все ізольовано як слід.

Контактну частину можна зміцнити в корпусі акумулятора парою крапель супер-клею.

Акумулятор готовий до збирання.

Добре, коли корпус на гвинтах, але це не мій випадок, тож я просто знову склеюю половинки «Моментом».

Заряджання батареї здійснюється штатним зарядним пристроєм. Щоправда, алгоритм роботи змінюється.

У мене є два зарядні пристрої: DC9710 та DC1414 T. І працюють вони тепер по-іншому, тому я розповім, як саме.

Зарядний пристрій Makita DC9710 та літій-іонна батарея

Раніше заряд акумулятора контролював сам пристрій. При досягненні повного рівня воно зупиняло процес і сигналізувало про завершення заряджання зеленим індикатором. Але зараз контролем рівня та відключенням харчування займається встановлена нами схема BMS. Тому після завершення зарядки червоний світлодіод на зарядному пристрої просто вимкнеться.

Якщо у вас саме такий старий пристрій вам пощастило. Тому що з ним просто. Світиться діод – йде зарядка. Погас – заряджання завершено, акумулятор повністю заряджений.

Зарядний пристрій Makita DC1414 T та літій-іонна батарея

Тут є невеликий нюанс, який треба знати. Це ЗУ новіше і призначене для зарядки ширшого діапазону акумуляторів від 7,2 до 14,4 В. Процес зарядки на ньому йде як зазвичай, горить червоний світлодіод:

А от коли акумулятор (якому у випадку NiMH-елементів належить мати максимальну напругу 10,8 В) досягне 12 вольт (у нас же Li-Ion елементи, у яких максимальна сумарна напруга може становити 12,6 В), заряднику знесе дах. Тому що він не зрозуміє, який саме акумулятор він заряджає: чи 9,6-вольтовий, чи 14,4-вольтовий. І в цей момент Makita DC1414 увійде в режим помилки, по черзі блимаючи червоним і зеленим світлодіодом.

Це нормально! Ваша нова батарея все одно зарядиться - щоправда, не до кінця. Напруга складатиме приблизно 12 вольт.

Тобто якусь частину ємності з цим зарядним пристроєм ви пропустите, але мені здається, це можна пережити.

Разом модернізація акумулятора обійшлася приблизно 1000 рублів. Новий макітовський Makita PA09 коштує вдвічі дорожче. Причому ми в результаті отримали вдвічі більшу ємність, а подальший ремонт (у разі нешвидкого виходу з ладу) полягатиме лише у заміні літій-іонних елементів.

Спочатку літій іонні батарейки призначалися для мобільних пристроїв телефони, фотоапарати, відеокамери, ноутбуки, але в останнє десятиліття випуск літієвих акумуляторів налагоджений і більшістю автовиробників.

Тоді навіщо збирати самому, якщо можна придбати готовий акумулятор? Є достатньо причин:

зібрані на заводі літієві акумуляторні батареї – невиправдано дорогі;
дуже важко знайти відповідний за габаритами акумулятор для мотоцикла, автомобіля;
якщо зібрана батарея влізе із запасом у настановне місце, то у неї буде нижча ємність.

Своїми руками можна зібрати батарею з окремих елементів, яка буде обмежена лише енергощільністю та ціною за ват-годину, залежно від типу вибраних елементів:

NiMH- нікель металогідридні;
Li-ion- літій іонні;
Li-pol- літій полімерні;
LiFePO4- літій залізо-фосфатні;
Lead-Acid- свинцево-кислотні.

Небезпека перезаряджання літієвих елементів

З літієвими елементами потрібно поводитися обережно, оскільки в них зосереджено велику енергію на малу площу при повному заряді. Тому вже давно у продажу є захищені Li-ion та Li-pol батареї.

Ще в 1991 році компанія Sony звернула увагу на вибухонебезпечність елементів Li-ion. В даний час всі без винятку акумулятори намотуються з двошаровим сепаратором між пластинами, щоб унеможливити ризик внутрішнього короткого замикання. Всі фірмові батарейки мають плату захисту на польовому транзисторі, яка відключає їх у таких випадках:

Акумулятор надмірно розряджений - нижче 2,5 Ст.
Перезаряджений – понад 4,2 В.
Подано занадто великий струм заряду - більше 1С (З є ємністю акумулятора Ач).
Коротке замикання.
Перевищений струм навантаження – понад 5С.
Неправильна полярність при заряді.

Для додаткового підстрахування служить термозапобіжник, що розмикає ланцюг при перегріві літієвого елемента понад 90 °C.

Як знайти батарею із захистом?

Акумулятори літієві випускаються в побутовому і технологічному виконанні. Батарейки для побутового використання мають міцний пластмасовий корпус та вбудований електронний захист. Технологічні елементи, призначені для промислового використання, найчастіше випускаються у безкорпусному вигляді та не мають вбудованого захисту.

Захищені акумулятори мають слово « protected» у назві, незахищені - « unprotected».
Батарейки із захистом довші за звичайні на 2–3 мм через плату, яка встановлюється на торці біля мінусового полюса.
Ціна на батарейки із захистом при однаковій ємності завжди вища, адже плата з електронними компонентами теж коштує грошей.

Плюсовий полюс батарейки обов'язково з'єднується із захисною платою тонкою платівкою, інакше захист працювати не буде.

При послідовному з'єднанні окремих елементів їхньої напруги підсумовуються, а ємність залишається тією ж. Навіть із однієї серії батареї мають різні характеристики, тому заряджаються вони з різною швидкістю. Наприклад, при зарядженні до сумарної напруги 12,6 елемент посередині може перезарядитися до 4,4, що небезпечно його перегрівом.

Щоб не відбувалося надмірного перезарядження незахищених елементів, застосовуються балансувальні шлейфи, що підключаються до спеціальних зарядних пристроїв, наприклад: iMAX B6 та Turnigy Accucel-6.

Кожна Li-ion та Li-pol акумуляторна батарейка побутового призначення має найдосконаліший захист від перенапруг, у вигляді схеми контролю напруги, ключа на польовому транзисторі та термозапобіжника.

Балансування захищених елементів не потрібно, оскільки при зростанні напруги на якомусь із них до 4,2 В, зарядка гарантовано перерветься.

При складанні батареї з елементів без захисту є вихід із положення - поставити одну плату контролю напруги на всі батарейки, наприклад, з'єднавши їх за схемою 4S2P - 4 послідовно, 2 паралельно.

Також не потрібне балансування паралельно з'єднаних елементів.

При паралельному з'єднанні батарейок їхня напруга залишається незмінною, а ємності підсумовуються.

Про ємність літієвих акумуляторів

Місткість - здатність акумулятора віддавати струм, що вимірюється в міліампер годину (мАч) або ампер годину (Ач). Наприклад, батарейка ємністю 2 Ач зможе віддавати струм в 2 A одну годину, або в 1 A дві години. Але ця залежність струму від часу підключення навантаження не лінійна - у певній точці графіка зі збільшенням струму удвічі час роботи батареї знижується вчетверо. Тому виробники завжди вказують ємність, розраховану при розряді акумулятора надмірно малим струмом 100 мА.

Кількість енергії залежить від напруги акумулятора, тому нікель металогідридні елементи при однаковій ємності мають у 3 рази меншу енергоємність, ніж іонні літій:

NiMH- 1,2 В * 2,2 Ач = 2,64 ват-години;
Li-ion- 3,7 В * 2,2 Ач = 8,14 ват-години.

При пошуку та купівлі акумуляторних батарейок віддавайте перевагу відомим фірмам, таким як Samsung, Sony, Sanyo, Panasonic. Батарейки цих виробників мають ємність, що найбільш відповідає тій, що вказана на їхньому корпусі. Напис 2600 мА на елементах Sanyo не сильно відрізняється від їхньої справжньої ємності в 2500-2550 мА. Підробки китайських виробників з хваленою ємністю в 4200 мА недотягують і до 1000 мА, зате ціна на них вдвічі нижча за японські оригінали.

Для складання акумулятора з літієвих батарейок можна застосовувати:

паяння;
сполучні коробки;
неодимові магніти;

Паяння при заводському складанні застосовують дуже рідко, тому що літієвий елемент руйнується від нагріву, втрачаючи при цьому частину своєї ємності. З іншого боку, в домашніх умовах паяння буде оптимальним способом з'єднання батарей, оскільки навіть мізерний опір на контактах значно знизить сумарну напругу на загальних клемах. Користуватися потрібно потужним паяльником на 100 Вт, і торкатися ним літієвих батарей не більше ніж на дві секунди.

Потужні рідкісноземельні магніти покриваються шаром нікелю або цинку, тому їхня поверхня не окислюється. Ці магніти забезпечують чудовий контакт між батарейками. Якщо захочете припаяти проводок до магніту, не забувайте про температуру Кюрі, понад яку будь-який магніт стає камінцем. Приблизно допустима температура для магнітів становить 300°С.

Якщо користуватися коробкою для з'єднання акумуляторів, то стає очевидним великий плюс, оскільки так легше буде підібрати батарейки за напругою або змінити зіпсований елемент.

Точкове зварювання - найкращий спосіб з'єднання літієвих елементів, що використовується при збиранні батарей для ноутбуків.

Купувати готовий акумулятор для машини або мотоцикла невигідно, коли його можна зібрати самому за нижчу ціну. Можна заощадити до 70 доларів, якщо не купувати нову батарею ноутбука, а самостійно замінити елементи.

Про економію при складанні потужних літієвих батарей для живлення електроавтомобілів або систем автономного електропостачання будинку важко судити, оскільки в цих випадках є додаткові витрати на обладнання управління та контролю.

Вам також може бути цікаво

1. 1. 1. 1. А тепер у справі:
        Щодо ємності. Я розумію так що якщо двигун не тягне, наприклад, на гірку, то він видає струм короткого замикання. Мотор не згорить, бо в ньому намотані товсті дроти.
        А ось як дізнатися, який він видає максимальний струм? І як довго його намотування всередині витримає цей струм?
        Судячи з Вашого листа Ви Людина високоосвічена, принаймні у фізичних науках, а ось я школі та інституті відмінник зараз не пам'ятаю елементарних азів. Поставтеся до цього факту з розумінням - старечий склероз. Хоча вважаю себе розумним!
        Поставлені вище питання спрямовані на те, щоб відповісти на головне питання - як буде правильно (без ризику спалити АК) експлуатувати мотор і батарею при їзді по будь-якій місцевості (маю на увазі підйоми великі та малі)
        Розумію так: якщо я вчасно тумблером відключатиму АК, і на гірку вести вело вручну. то ні чого не станеться. Як дізнатися про цей момент?
        Можливо, є спеціальний прилад, що сигналізує великий струм, або теплове реле чітко, підкреслюю чітко, що відключає АК?