Замена аккумулятора макита li ion

Переделка аккумулятора шуруповёрта на Li-Ion

Ничего нового я в этой статье не скажу, но просто хочется поделиться опытом апгрейда аккумуляторов моего старого шуруповёрта Makita. Изначально данный инструмент был рассчитан на никель-кадмиевые аккумуляторы (которые давно уже умерли, как умерли и купленные на смену такие же). Недостатки Ni-Cd известны: низкая ёмкость, небольшой срок жизни, высокая цена. Поэтому уже давно производители аккумуляторного инструмента перешли на литий-ионные батареи.

Ну, а что делать тем, у кого инструмент старый? Да всё очень просто: выбросить Ni-Cd банки и заменить их на Li-Ion популярного формата 18650 (маркировка обозначает диаметр 18 мм и длину 65 мм).

Какая нужна плата и какие нужны элементы для переделки шуруповёрта на литий-ион

Итак, вот мой аккумулятор на 9,6 В и ёмкостью 1,3 А·ч. При максимальном уровне заряда он имеет напряжение 10,8 вольт. Литий-ионные элементы имеют номинальное напряжение 3,6 вольта, максимальное – 4,2. Следовательно, для замены старых никель-кадмиевых элементов на литий-ионные мне потребуются 3 элемента, их рабочее напряжение будет 10,8 вольт, максимальное – 12,6 вольт. Превышение номинального напряжения никак не повредит мотору, он не сгорит и при большей разнице, беспокоиться не надо.

Литий-ионные элементы, как это всем давно известно, категорически не любят перезаряд (напряжение выше 4,2 В) и чрезмерный разряд (ниже 2,5 В). При таких превышениях рабочего диапазона элемент очень быстро деградирует. Поэтому литий-ионные элементы всегда работают в паре с электронной платой (BMS – Battery Management System), управляющей элементом и контролирующей как верхнюю, так и нижнюю границу напряжения. Это плата защиты, просто отсоединяющая банку от электрической цепи при выходе напряжения за границы рабочего диапазона. Поэтому помимо самих элементов, потребуется такая плата BMS.

Теперь два важных момента, с которыми я несколько раз неудачно экспериментировал, пока не пришёл к правильному выбору. Это – максимально допустимый рабочий ток самих Li-Ion элементов и максимальный рабочий ток BMS-платы.

В шуруповёрте рабочие токи при высокой нагрузке достигают 10-20 А. Поэтому и элементы нужно покупать такие, которые способны отдавать высокие токи. Лично я успешно пользуюсь 30-амперными элементами 18650 производства Sony VTC4 (ёмкостью 2100 мАч) и и 20-амперными Sanyo UR18650NSX (ёмкостью 2600 мАч). Они нормально работают в моих шуруповёртах. А вот, например, китайские TrustFire 2500 мАч и японские светло-зелёные Panasonic NCR18650B на 3400 мАч не годятся, они на такие токи не рассчитаны. Поэтому не надо гнаться за ёмкостью элементов – даже 2100 мАч более чем достаточно; главное при выборе – не просчитаться с максимально допустимым током разряда.

И точно так же, BMS-плата должна быть рассчитана на высокие рабочие токи. Я видел в Youtube, как народ собирает аккумуляторы на 5-ти или 10-амперных платах – не знаю, лично у меня такие платы при включении шуруповёрта сразу уходили в защиту. По-моему, это выброс денег. Скажу так, что сама фирма Makita ставит в свои аккумуляторы 30-амперные платы. Поэтому я пользуюсь 25-амперными BMS, купленными на Алиэкспрессе. Они стоят около 6-7 долларов и ищутся по запросу «BMS 25A». Поскольку нужна плата на сборку из 3-х элементов, то надо искать такую плату, в названии которой будет «3S».

Ещё один важный момент: у некоторых плат на зарядку (обозначение «С») и нагрузку (обозначение «P») могут идти разные контакты. Например, плата может иметь три контакта: «P-», «P+» и «C-», как на родной макитовской литий-ионной плате. Такая плата нам не подойдёт. Зарядка и разрядка (charge/discharge) должны осуществляться через один контакт! То есть, на плате должно быть 2 рабочих контакта: просто «плюс» и просто «минус». Потому что наше старое зарядное устройство также имеет только два контакта.

В общем, как уже можно было догадаться, я со своими экспериментами выбросил массу денег как на неправильные элементы, так и на неправильные платы, совершив все ошибки, которые можно было совершить. Зато получил бесценный опыт.

Как разобрать аккумулятор шуруповёрта

Как разобрать старый аккумулятор? Есть аккумуляторы, где половинки корпуса крепятся винтами, но есть и на клею. Мои аккумуляторы как раз из последних, и я вообще долгое время считал, что их невозможно разобрать. Оказалось, что возможно, если у тебя есть молоток.

В общем, с помощью интенсивных ударов в периметр кромки нижней части корпуса (молоток с нейлоновой головкой, аккумулятор нужно держать в руке на весу) место склейки успешно разъединяется. Корпус при этом никак не повреждается, я уже 4 штуки так разобрал.

Интересующая нас часть.

От старой схемы нужны только контактные пластины. Они прочно приварены к верхним двум элементам точечной сваркой. Отковырять сварку можно отвёрткой или плоскогубцами, но ковырять надо максимально аккуратно, чтобы не сломать пластик.

Всё почти готово для дальнейшей работы. Кстати, штатные термодатчик и размыкатель я оставил, хотя они уже не особо актуальны.

Но очень даже вероятно, что наличие этих элементов необходимо для нормальной работы штатного зарядного устройства. Поэтому настоятельно рекомендую их сохранить.

Собираем литиево-ионный акумулятор

Вот новые элементы Sanyo UR18650NSX (по этому артикулу их можно найти на Алиэкспрессе) ёмкостью 2600 мАч. Для сравнения, старый аккумулятор имел ёмкость всего 1300 мАч, в два раза меньше.

Надо припаять провода к элементам. Провода нужно брать сечением не менее 0,75 кв.мм, ведь токи у нас будут немалые. Провод с таким сечением нормально работает с токами более 20 А при напряжении 12 В. Паять литий-ионные банки можно, кратковременный перегрев им никак не повредит, это проверено. Но нужен хороший быстродействующий флюс. Я пользуюсь глицериновым флюсом ТАГС. Полсекунды – и всё готово.

Припаиваем другие концы проводов к плате согласно схеме.

На контактные разъёмы батареи я всегда пускаю ещё более толстые провода по 1,5 кв.мм – потому что место позволяет. Прежде чем их припаивать к ответным контактам, на плату надеваю отрезок термоусадочной трубки. Она необходима для дополнительной изоляции платы от аккумуляторных элементов. В противном случае острые края пайки легко могут протереть или проткнуть тонкую плёнку литий-ионного элемента и вызывать замыкание. Можно и не применять термоусадку, но хотя бы что-то изолирующее проложить между платой и элементами совершенно необходимо.

Теперь всё заизолировано как надо.

Контактную часть можно укрепить в корпусе аккумулятора парой капелек супер-клея.

Аккумулятор готов к сборке.

Хорошо, когда корпус на винтах, но это не мой случай, поэтому я просто снова склеиваю половинки «Моментом».

Зарядка батареи производится штатным зарядным устройством. Правда, алгоритм работы меняется.

У меня есть два зарядных устройства: DC9710 и DC1414 T. И работают они теперь по-другому, поэтому я расскажу, как именно.

Зарядное устройство Makita DC9710 и литий-ионная батарея

Раньше заряд аккумулятора контролировало само устройство. При достижении полного уровня оно останавливало процесс и сигнализировало о завершении зарядки зелёным индикатором. Но сейчас контролем уровня и отключением питания занимается установленная нами схема BMS. Поэтому по завершении зарядки красный светодиод на зарядном устройстве просто выключится.

Если у вас именно такое старое устройство – вам повезло. Потому что с ним всё просто. Горит диод – идёт зарядка. Погас – зарядка завершена, аккумулятор полностью заряжен.

Зарядное устройство Makita DC1414 T и литий-ионная батарея

Здесь есть небольшой нюанс, который нужно знать. Это ЗУ поновее и предназначено оно для зарядки более широкого диапазона аккумуляторов от 7,2 до 14,4 В. Процесс зарядки на нём идёт как обычно, горит красный светодиод:

А вот когда аккумулятор (которому в случае NiMH-элементов положено иметь максимальное напряжение 10,8 В) достигнет 12 вольт (у нас же Li-Ion элементы, у которых максимальное суммарное напряжение может составлять 12,6 В), заряднику снесёт крышу. Потому что он не поймёт, какой именно аккумулятор он заряжает: то ли 9,6-вольтовый, то ли 14,4-вольтовый. И в этот момент Makita DC1414 войдёт в режим ошибки, попеременно мигая красным и зелёным светодиодом.

Это нормально! Ваша новая батарея всё равно зарядится – правда, не до конца. Напряжение будет составлять примерно 12 вольт.

То есть какую-то часть ёмкости с этим зарядным устройством вы упустите, но мне кажется, это можно пережить.

Итого модернизация аккумулятора обошлась примерно в 1000 рублей. Новый макитовский Makita PA09 стоит в два раза дороже. Причём мы в итоге получили вдвое большую ёмкость, а дальнейший ремонт (в случае нескорого выхода из строя) будет заключаться только в замене литий-ионных элементов.

Внимание: данная статья и изображения в ней являются объектами авторского права. Частичное или полное воспроизведение на других ресурсах без согласования запрещено.

Источник

Как разобрать и переделать аккумулятор от шуруповерта своими руками

Всем известно, что аккумулятор шуруповерта рано или поздно начинает терять свою былую производительность и нуждается в замене батареек. Обычно «садится» всего лишь пара-тройка элементов в общей связке, но это негативно сказывается на всей батарее. Поэтому возникает необходимость либо заменить несколько элементов на новые, либо все же поменять аккумуляторный блок полностью. Поскольку в комплектацию любого шуруповерта — «Хитачи», «Макита» и других моделей — входят две АКБ, при желании можно попытаться собрать целый самодельный аккумулятор из двух. Владельцы электроинструментов, пользующиеся ими постоянно, рано или поздно начинают интересоваться, как переделать АКБ шуруповерта на литий. Что касается новичков, впервые озадачившихся этой целью, у них в первую очередь возникает вопрос о том, как разобрать аккумулятор от шуруповерта «Макита» или любого другого, чтобы не повредить хрупкую пластиковую коробку.

Опытные любители электроники собирают разные виды АКБ, в том числе источники питания для бесперебойника (ИБП). Это намного сложнее, чем разобрать батарею электрической дрели. Любая дрель часто выпускается с так называемыми «неразборными» аккумуляторными блоками, которые либо прочно заклеены скотчем по периметру, либо две их части так плотно прилегают друг к другу, что их, на первый взгляд, невозможно отсоединить без нанесения вынужденных внешних повреждений. Однако среди народных умельцев можно встретить и таких людей, которые уже основательно «набили руку» на подобных аккумуляторах и могут с удовольствием поделиться секретами со всеми желающими.

Как разобрать аккумулятор с помощью обычной киянки

Для того чтобы разобрать АКБ от шуруповерта Bosch, «Метабо» или любого другого инструмента на 12 вольт и больше, нужно приложить определенные усилия. Если просто расковырять отверткой прилегающие друг к другу края аккумуляторного блока, получится неаккуратно. К тому же, есть больший риск, что хрупкая пластиковая конструкция просто сломается.

Поэтому рекомендуется взять киянку и начать потихоньку отстукивать по краю шва до появления характерных звуков , означающих, что сам шов начинает потихоньку ослабевать. Стучать придется долго, и для этого потребуется время и терпение. Но именно таким способом можно добиться того, что разборка аккумулятора от шуруповерта «Макита» увенчается успехом, без лишних поломок и потерь.

Через некоторое время раздастся треск ломающегося шва. Сами батарейки внутри от таких манипуляций не повредятся. Сломается только шов, скрепляющий блок, а «банки» и две половинки корпуса из пластмассы останутся целыми и невредимыми.

Когда мы разбираем блок, стучать киянкой по корпусу следует слегка, не прилагая особых усилий, так, чтобы она слегка отскакивала от поверхности . Время от времени между постукиваниями можно пытаться потихоньку оттягивать нижнюю крышку блока, тем самым проверяя, насколько ослабел шов. В подобных случаях разве что слегка повредится сама киянка, но ничего страшного в этом нет.

Когда щелчки при постукивании станут регулярными, следует проверять блок каким-нибудь тонким ножичком, аккуратно вставляя его между половинками корпуса. Когда две части корпуса начнут размыкаться, это будет видно — значит, мы уже почти добились цели.

Сразу стоит предупредить о том, что аккумуляторные блоки 12-вольтового шуруповерта «Макита» часто бывают на редкость крепкими и с трудом поддающимися разборке. Но если потихоньку работать киянкой, шов на клею начнет постепенно осыпаться. По времени на это может потребоваться от десяти минут и больше. Но для человека с опытом весь процесс занимает не больше шести минут.

Именно так, постепенно и аккуратно, можно разобрать тот аккумулятор шуруповерта, который производитель намеренно сделал «несъемным» — с целью, чтобы не менять в нем батарейки, а сразу бежать за новым, который стоит дорого. Разумеется, это потребует определенной сноровки и аккуратности. Но позволит сэкономить и денежные средства, а заодно и научиться тому, как разобрать аккумулятор от шуруповерта «Макита» своими руками.

Разбираем аккумулятор лопаткой или канцелярским ножом

Для тех, кто не привык работать киянкой и хочет, чтобы процесс разборки аккумулятора выглядел более тихим и щадящим, можно предложить воспользоваться небольшой металлической лопаткой или канцелярским ножом. Главное, чтобы они не имели острых краев, как крупная отвертка, которая легко может повредить пластмассу.

Вначале следует полностью пройтись ножичком по периметру всего блока, чтобы ослабить шов, и только после этого маленькой отверткой можно начать «подковыривать» гибкий пластик. Метод ничуть не менее кропотливый, чем первый, и, если человек недостаточно опытен, могут остаться повреждения на пластмассовом корпусе. Однако если работать максимально осторожно, есть возможность обойтись без «потерь» и в этом случае.

Если при разборке аккумуляторного блока у вас все же появились трещины или иные повреждения, расстраиваться не стоит, потому что этот вид пластика прекрасно поддается склеиванию дихлорэтаном.

Как собрать один аккумулятор из двух

Бывает так, что оптимальным выходом из ситуации, когда «подсели» оба аккумулятора, является способ собрать одну полноценную батарею из двух. Воспользовавшись любым из предложенных способов, можно разобрать оба блока с целью понять, какие элементы годятся для дальнейшего использования, а какие следует выбросить.

Для этого понадобятся:

• два аккумулятора;
• зарядное устройство;
• любая тонкая и плоская отвертка;
• скальпель;
• кусочек наждачной бумаги;
• два провода;
• нагрузочное сопротивление (можно и два);
• вольтметр для замеров напряжения.

Заряжаем аккумуляторы

Перед тем как разбирать блоки, их обязательно нужно хорошо зарядить. При последующих замерах напряжения именно это позволит понять, какие батарейки «живые», а какие нет. Перед зарядкой аккумуляторов рекомендуется прочистить внутренние контакты зарядного устройства наждачной бумагой, потому что любое переходное сопротивление может «выдать» неправильный процесс зарядки.

Когда вы будете заряжать оба аккумулятора поочередно, обратите внимание на то, с какой скоростью они заряжаются. Если АКБ зарядилась быстро, и индикатор заряда сигнализирует об окончании процесса всего лишь через несколько минут, это означает, что в батарее точно имеются неисправные элементы. Ну и конечно, когда аккумулятор заряжается слишком медленно, либо не берет ток вообще, его точно следует разобрать и «протестировать» все батарейки, которые находятся внутри. Подробнее о времени зарядки аккумулятора шуруповерта →

После того как вы зарядите и разберете ваш аккумуляторный блок, будет видно, что внутри него имеется несколько элементов — банок. Их количество может быть разным, в зависимости от уровня напряжения вашего инструмента. Банки соединены в определенной последовательно. Внутри имеется термодатчик, выведенный на контактные пластины.

Если сигнал от термодатчика, идущий на зарядное устройство, будет неверным, то АКБ получит либо недозаряд, либо перезаряд. И то, и другое — весьма нежелательно для батареи и отрицательно сказывается на ее работоспособности. Именно для этого настоятельно рекомендуется проводить чистку контактов перед тем, как заряжать оба аккумулятора.

Для чего нужна нагрузка

Поработаем с нагрузочным сопротивлением. Как уже говорилось, можно взять два, номиналом в 1 Ом каждое. Если поставить их оба в параллель, то общее сопротивление мы получим 0,5 Ома. Этих номиналов придерживаться необязательно, но чем меньше будет сопротивление, тем лучше.

Какова роль нагрузочных сопротивлений в том, чтобы качественно заменить аккумуляторный блок? Если мы возьмем любой электроприбор и измерим показатель напряжения в его аккумуляторе, мы получим определенную его величину. Однако эта величина не покажет, насколько хорошо тот или иной аккумулятор может отдавать свою энергию. Если же мы будем измерять напряжение под нагрузкой, у нас появится то, что называется «просадкой напряжения». По ней как раз и можно судить о том, насколько хорош или плох аккумулятор.

Нагрузочное сопротивление в виде двух небольших металлических болванок и проводков, соединенных в параллели между собой, аккуратно подключаем к вольтметру. Такой метод нагрузки приемлемо использовать только в том случае, если выходное напряжение вашего аккумулятора составляет не больше 12 вольт (уровень безопасного напряжения).

Проводки аккуратно фиксируются в «гнездах» вольтметра щупами, а на вольтметре выставляется порог постоянного напряжения в 20 вольт. Этого показателя вполне хватит для того, чтобы измерять U у всей связки элементов в целом и у каждого элемента по отдельности, что особенно важно.

Измеряем напряжение

Перед замерами напряжения элементов подготовьте простой карандаш, которым вы будете записывать номинал U, выдаваемый каждой батареей в связке. Поскольку в большинстве случаев «ходовые» шуруповерты оснащены никель-кадмиевыми аккумуляторами, упакованными в плотные слои картона, важно позаботиться о том, чтобы доступ к батарейкам был с обеих сторон.

Теперь остается включить вольтметр (или мультиметр) и приступить к измерениям. При замерах делаем каждой батарейке выдержку в течение пяти секунд и смотрим, не падает ли напряжение (обычно в норме оно составляет около 1,2 вольт у каждой батарейки в отдельности). Карандашом фиксируем показатели. Долго держать щупы на батарейках нельзя, потому что сопротивление усиливается, и они могут просто перегореть.

Практика показывает, что стоит только выйти из строя одному элементу из всей связки, это негативно сказывается на работе всех батареек. Если показатель напряжения на какой-нибудь «банке» составляет 1 вольт и меньше — она уже исчерпала свой ресурс. Для того чтобы окончательно в этом убедиться, следует проверить уровень саморазряда каждой батарейки в связке.

Повторные замеры проводятся через 15 минут. При замерах обязательно сверьте первичные показатели U с повторными. Если окажется, что есть батарейки, напряжение которых после первичных замеров резко упало при повторном измерении — значит, саморазряд у них высокий, и именно эти элементы уже окончательно пришли в негодность.

После того как негодные элементы «вычислены», отсоединяем их от остальных с помощью скальпеля, а на их место ставим годные батарейки из запасного аккумулятора. Так и переделываем весь блок, собирая из двух один полноценный.

Спаиваем банки

Пайку следует проводить методом точечной сварки, используя обычную таблетку аспирина. Паять один элемент непосредственно к другому нельзя: любой нагрев вызывает испарение электролита и повышение температуры, которое может оказаться критическим для аккумулятора.

При разборе связки и пайке важно не терять металлические частички, которые могут оказаться незаменимыми во время пайки элементов между собой. Чтобы подстраховаться, можно заранее позаботиться о том, как сделать заготовки запасных пластинок из гнущегося металла. Важно помнить следующее: чем качественнее я припаиваю, тем лучше будет работать батарея.

Аспирин выделяет множество едких паров, поэтому следует работать в хорошо проветриваемом помещении. В качестве припоя берется мягкий легкоплавкий состав, имеющий текучие свойства. Припой посыпается порошком аспирина, таким образом, он затекает между пластинами и надежно их соединяет, а аспирин помогает фиксировать состав в нужном месте.

Собранный аккумулятор устанавливается в корпус, и проверяется работа шуруповерта. Если инструмент работает, заново собранная батарея заряжается как обычно, и снова проверяется ее работоспособность. Если падения оборотов у инструмента не наблюдается, это означает, что эксперимент удался. Поскольку никель-кадмиевые аккумуляторы при правильной эксплуатации работают долго, есть шанс, что собранная своими руками новая связка не подведет, и аккумулятор для шуруповерта, сделанный своими руками, будет работать исправно.

Немного о том, как переделать АКБ с кадмия на литий и кому это нужно

Поговорим о том, как переделать аккумулятор самому с одного вида батареек на другой. В интернете есть множество видео на эту тему, где очень много говорится о том, какие плюсы имеются от того, если в шуруповерте стоит именно литий. Однако если вы не используете инструмент интенсивно и постоянно, смысла в литиевой батарее абсолютно нет. Литий-ионные аккумуляторы имеют свойство более быстрого «старения», чем кадмий, и попросту не успеют выработать свой ресурс при условиях, если инструмент применяется от случая к случаю.

Переделка аккумулятора шуруповерта с применением литиевых АКБ может быть необходима профессиональным мастерам, которые ежедневно используют инструмент и нуждаются в мощных источниках питания. Конечно, при большом желании можно перепаять батарею на литий, но будет ли это целесообразно — решать только вам. Подробнее о том, какие аккумуляторы лучше для шуруповерта →

Таким образом, можно не только разобрать аккумулятор любого шуруповерта, но и спаять из двух связок одну, которая прослужит максимально долго, и вам не придется покупать новую АКБ в ближайшее время.

Работа переделанного аккумулятора при условии правильно спаянных элементов будет ничуть не хуже. Главное — относиться к процессу с терпением и максимальной внимательностью, чтобы при первом опыте довести дело до конца с минимальными потерями и припаять все правильно. Если же получится все собрать — это станет дополнительным стимулом для того, чтобы и дальше продолжать свои опыты в области электроники. Соберите батарею самостоятельно один раз — и вы сможете в дальнейшем сэкономить на покупке новых аккумуляторов для шуруповерта.

Источник