Устройство литий ионного аккумулятора бош

Администраторы

Anat78

Лейтенант

Всегда помогу с переделкой любых аккумуляторов
https://www.avito.ru/ekateri. 4887428

Здесь будет рассмотрена переделка батареи бош на 12 вольт хотя по аналогии так переделываются все батареи бош от 9,6 до 18 вольт

Для зарядки батарей можно использовать родное зарядное бош, без переделок (главное правильно собрать батареи и подключить все датчики правильно)

Батареи бош на 12 вольт кадмиевые,емкостью 1,2ач (так же есть на 1,5 и 2 ач — они чуть большей высоты и позволяют вместить уже 6 элементов 18650 внутрь)

Разбираются аккумуляторные блоки очень легко, корпус скручен при помощи 4 саморезов (батареи на 18 вольт уже имеют 5 саморезов)

В любом случае внутри вы увидите такую картину. В данном случае сборка из 10 никель-кадмиевых аккумуляторов, причем обычно применяются аккумуляторы одного типоразмера, но вот их укладка может иногда отличаться. Аккуратно не повредите термодатчик.

Первым делом предстоит выбор аккумуляторов для замены.
В электроинструменте применяются аккумуляторы, рассчитанные на большой разрядный ток (от 15 ампер и больше).
Например я рекомендую такие типы:
Для мощного электроинструмента — Samsung INR18650-25R, US18650VTC4, Liitokala INR26650-50A
Для инструмента средней мощности — LGDBHG21865, LGDBHE41865, Samsung INR18650-30Q
Купить их можно как на Алиэкспрессе у проверенных продавцов, так и на Гербесте или Ебее

А теперь что нельзя применять:
Всякие Ультрафайр, Мегафайр, а также любые 18650 с заявленной емкостью 100500мАч.
Кроме того я категорически не рекомендую применять старые аккумуляторы от батарей ноутбуков. Во первых, они не рассчитаны на такой ток, во вторых, они скорее всего будут иметь большой разброс характеристик. Причем не только по емкости, а и по внутреннему сопротивлению. Лучше примените их где нибудь в другом месте, например в ПоверБанке для заряда вашего смартфона.

Для переделки батареи данного шуруповерта были выбраны аккумуляторы LGDBHG21865.
Шуруповерт не очень мощный, потому я думаю что проблем быть не должно. Аккумуляторы рассчитаны на длительный разрядный ток в 20 Ампер.

Литиевые аккумуляторы имеют заметно большую емкость при меньших габаритах, чем кадмиевые. На фото слева сборка 10.8В 3Ач (32Втч), справа родная, 12В 1.2Ач (14.4Втч).

После этого следует полностью зарядить все аккумуляторы чтобы уравнять их заряд.

Для соединения аккумуляторов применяют несколько решений:

1. Пайка
2. Точечная сварка.

1. Пайка. Вполне имеет право на жизнь, но данный способ имеет нюансы.
Как минимум паять надо уметь. Причем уметь паять правильно, а главное — быстро.
Кроме того надо иметь соответствующий паяльник.
Пайка происходит следующим образом: Зачищаем место контакта, покрываем это место флюсом, берем залуженный провод или пластину (лучше не очень большого сечения, 0.75мм.кв достаточно), набираем на жало паяльника много припоя, прикасаемся к проводу и вместе с ним прижимаем к контакту аккумулятора. Либо прикладываем провод к месту пайки и паяльником с большой каплей припоя прикасаемся к месте между проводом и аккумулятором.
Но как я писал выше, способ имеет нюансы, необходим мощный паяльник с массивным жалом. Аккумулятор имеет большую теплоемкость и при легком жале он банально его остудит до такой температуры, что припой «примерзает», иногда вместе с жалом (зависит от паяльника). В итоге вы будете долго пытаться прогреть место контакта и в итоге перегреете аккумулятор.
Потому берут паяльник с большим медным жалом, желательно хорошо прогретый, тогда прогреваться будет только место пайки и после тепло просто распределится и общая температура будет не очень высокой.
Проблемы касаются минусового вывода аккумулятора, с пайкой плюсового обычно сложностей нет, он легче, но тоже сильно перегревать не советую.

В любом случае, если у вас нет опыта пайки, то крайне не рекомендую этот способ.

2. Самый правильный способ — точечная сварка, мгновенно, без перегрева. Но сварочный станок должен быть правильно настроен чтобы не сделать сквозную дыру в дне аккумулятора, потому лучше обратиться к профессионалам. За небольшую денежку на рынке вам сварят вашу батарею.
Так же на Алиэкспрессе уже продают элементы 18650 с приваренными пластинами, остается только самому произвести соединения.

На фото видно, что между лепестком и корпусом аккумулятора проложен изолятор. Это важно, так как без него вы можете перегреть лепесток и он проплавит изоляцию аккумулятора, произойдет короткое замыкание.

Пластиковые проставки между аккумуляторами увеличивают прочность батареи и обеспечивают необходимый зазор междлу элементами.

Источник

Перевод аккумуляторного инструмента Bosch на Li-ion

В данной конструкции использовано:
— корпус от зарядного устройства Bosch AL1450DV
— корпус от аккумулятора Bosch Ni-Cd 12V 2Ah
— фрагменты от корпуса аккумулятора Bosch Li-ion 14,4V 4-5Ah или 18V 4-5Ah
— модуль индикации от аккумулятора Bosch Li-ion 14,4 V
— стеклотекстолит фольгированный односторонний
— аккумуляторы Li-ion 3,6V 2,5Ah формата 18650 с большим током разряда 4шт
— китайский модуль преобразователя DC-DC CC/CV
— китайский модуль контроля АКБ
— китайский модуль вольтметра
— вентилятор 30х30мм 12V 0,05A
— трансформатор на 17-20V 3,5-4A
— кусок пластика толщиной 6-8мм
— провод монтажный
— трубка термоусадочная
— суперклей
— изолента
— прозрачный скотч
— двусторонний скотч
— радиодетали согласно схеме
— стойки для плат с резьбой под винт 3мм

Далее и подробнее характеристики деталей по ходу описания

Из инструментов использовалось:
— дрель
— МФИ типа «Dremel»
— паяльник
— термо-клеевой пистолет
— отвертки, кусачки и т.д.

Принципиальная схема зарядного устройства.

Трансформатор я использовал от какой-то старой зарядки с маркировкой 97660-215-AB RH 0703 (точно такой у меня стоит в линейном лабораторном блоке питания, который спокойно выдает 3,5А напряжение холостого хода на выходе трансформатора 18,3V имеет встроенный термопредохранитель).

Блок выпрямителя.
В блоке выпрямителя стоит диодный мост KBU810 на 8А на небольшом радиаторе. Для удобства монтажа на плате установлены клемники и разъем для вентилятора (из компьютерного хлама). Так же выведен провод с разъемом на светодиод HL4 «Power». Размер печатной платы 40х50мм (см. фото).

С модуля удаляются SMD светодиоды. На их место припаиваются провода, которые через разъем выходят на светодиоды (3мм) блока индикации (см. схему).

Данный модуль с помощью шурупов 2мм, через текстолитовые шайбы крепится на пластиковую платформу толщиной 8мм. Размеры платформы зависят от габаритов трансформатора. На платформе на металлических стойках длинной 22-30мм крепится вентилятор размерами 30х30х20мм, который подключается через разъем к блоку выпрямителя. Специальных отверстий для вентиляции я не делал так как в корпусе вентиляционных щелей достаточно (см. схему, фото).

На фото с компоновкой модулей не указан вентилятор (для удобства видимости крепежа).

Блок контактов.
На блоке контактов, с оборотной стороны установлен диод VD2 P600D 6A 200V, который отсекает обратный ток от аккумулятора. Так же от контактов выведен провод с разъемом для вольтметра (см. схему, фото).

В верхней крышке корпуса напротив подстроечных резисторов делается отверстие для тонкой отвертки. Для перенастройки напряжения и тока без вскрытия корпуса.

Информационные наклейки печатаются на принтере. Ламинируются прозрачным скотчем. Клеются на корпус двустороннем скотчем.
Перед сборкой корпуса проверяется точность показаний вольтметра. При необходимости вольтметр юстируется.

На задней наклейке значение тока и напряжения вписываются маркером для CD, он легко стирается спиртом. Это очень удобно на случай перенастройки ЗУ на другие параметры.

После включения ЗУ на холостом ходу выставляем требуемое напряжение (16,8V).

Далее с помощью амперметра выставляем требуемый ток (1,5А). В качестве нагрузки я использовал автомобильную лампу.

Точную разметку крепежей не описываю так, как я размечал сразу по месту, с помощью бумажных трафаретов и в конкретных случаях будет зависеть от размеров применяемого трансформатора и вентилятора.

В аккумуляторной батарее использован универсальный китайский модуль контроля и балансировки АКБ с индикацией балансировки BMS 3S-5S 100A. Данный модуль имеет большой ток срабатывания защиты, имеет защиту от КЗ, защиту от перезаряда, защиту от переразряда, имеет возможность подключения терморезистора (10К) для защиты от перегрева, индикацию балансировки каждого аккумулятора и кучу положительных отзывов в интернете ( подробное описание на сайте продавца Aliexpress ).

Схема аккумуляторной батареи.

В АКБ применены 4 аккумулятора Sanyo UR18650NSX 3,6V 2,5Ah (у меня были б/у).

Из «убитого» аккумулятора Bosch Li-ion 14,4V 4-5Ah или 18V 4-5Ah вырезается часть основания, фрагмент передней части корпуса и снимаются фрагменты крепления индикатора. Так же понадобятся 2 пластиковых клина для фиксации аккумуляторов в новом блоке (см. фото).

С контактной площадки выкусывается резистор. Что не дает запуститься старому ЗУ для Ni-Cd аккумуляторов (доп. защита от перепутывания АКБ и ЗУ, проверено на ЗУ Bosch AL1411DV). В верхней и нижней частях корпуса делаются выпилы для фрагмента с крепежом индикатора. Данный фрагмент крепится к верхней части корпуса с помощью двух шурупов диаметром 3мм и выравнивается с помощью термоклея. Так же эти же шурупы фиксируют переднюю панель индикатора.

Далее с помощью термоклея крепится опорная трубка к верхней части корпуса держателя аккумуляторов. Аккумуляторы в держателе фиксируются заводским способом, т.е. с помощью пластиковых клиньев. Контактная площадка с припаянными проводами фиксируется на опорной трубке изолентой. Т.к. на момент сборки данной батареи у меня не было плоских проводников, распайка аккумуляторов сделана монтажным проводом сечением проводника 2мм. Между блоком с аккумуляторами и платой BMS установлена изоляционная пластиковая прокладка толщиной около 0,5мм, с вырезами под провода. Для лучшей фиксации конструкции в корпусе использованы самоклеющиеся амортизирующие прокладки (используются для ножек мебели) и два кусочка вспененного полиэтилена. Информационные наклейки выполнены так же, как и на ЗУ (см. фото).

Вся конструкция изначально собиралась и тестировалась «на столе», после окончательной сборки повторно тестировалась на болгарке и шуруповерте. Результат меня более чем устроил.

Батарея разряжалась до срабатывания защиты. Заряжалась до полного напряжения (16,8V) за 2,5часа. Ради интереса сравнил вес родного аккумулятора Bosch Ni-Cd 14,4V 2,4Ah около 840гр. и вес данного аккумулятора около 360гр. то есть разница почти 0,5кг. Все заявленные варианты защиты платы BMS срабатывают (не проверялся только термоконтроль, не было подходящего терморезистора). Батарея практически не греется, поэтому скорей всего термоконтроль пока делать не буду.

Когда процесс балансировки заканчивается, светодиоды на плате BMS гаснут раньше чем загорается светодиод окончания зарядки на ЗУ. Поэтому пока окошечко для наблюдения светодиодов балансировки на аккумуляторе делать не стал. Это кому как нравиться.

Индикатор на аккумуляторной батарее делать необязательно (если нет специального индикатора, да и работы меньше). Так как выключенное ЗУ будет точно показывать напряжение на аккумуляторе.

Фото китайских модулей взяты из интернета, остальные свои. Если нужна дополнительная информация, пишите на почту, постараюсь обязательно ответить. Отзывы, предложения и комментарии очень приветствуются.

Источник