Dazdranargon › Блог › Перевод шуруповёрта на литиевые аккумуляторы (с Ni-Cd на Li-Ion)
Неизбежное наступило – аккумуляторы в моём стареньком Hitachi DS 12DVF3 окончательно сдохли. Отвратительно держать заряд они стали уже очень давно, но для мелких бытовых нужд имеющейся ёмкости хватало, поэтому я никогда и не думал над решением этой проблемы. До того момента, когда мне понадобилось просверлить отверстие в кухонной мойке из нержавейки, на что у меня ушло минут сорок! На одно отверстие! Один аккумулятор раскачать вообще не удалось, а другой так и работал, двадцать секунд крутит, около десяти минут заряжается. Вот тут то я и понял, что пришло время подарить новую жизнь моему любимому инструменту.
Понятно, что для начала необходимо было немного ознакомиться с теорией, чтобы понять, что вообще мне предстоит сделать. Конечно, тема эта совсем не новая и переводом шуруповёртов на литий занимаются все, кому не лень. Но каждый делает это по своему в зависимости от своей образованности, количества лени и понятия о красоте. Мне же нужно было, чтоб с технической стороны всё было сделано абсолютно правильно, чтоб снаружи выглядело не страшно и чтоб аккумуляторами можно было удобно пользоваться. Перечитав и пересмотрев огромное количество материала, я взял за основу проект от AlexGyver.
Определившись с необходимыми элементами, я полез на Ali тратить деньги. Литиевые аккумуляторы заказал с уже наваренными никелевыми пластинами, чтоб не мучить пайкой ни себя, ни их. Оказалось, что доставляются аккумуляторы действительно долго и, пока я ждал одних из Китая, купил в местном магазине ещё и другие, но уже без пластинок, ведь у меня два корпуса для переделки. Спустя полтора месяца после заказа, я наконец-то свои посылки получил и уже можно было приступать к работе. Для начала разбираю один старый корпус и знакомлюсь с его содержимым.
Тут надо аккуратно отломать верхнюю контактную площадочку, она будет необходима позднее. Ещё понадобятся никелевые перемычки для припаивания к аккумуляторам второго блока, поэтому этот хлам отодвигаю пока в сторону. Далее примеряю новые компоненты, чтоб понять фронт предстоящих работ.
Пока готовился, проверил одну банку фирмы VariCore на соответствие заявленным характеристикам, ведь от китайцев можно всякого ожидать. Каково же было моё удивление, когда прибор выдал окончательное значение ёмкости аккумулятора: 2892 мАч вместо 3000! С учётом всевозможных погрешностей просто отличный результат!
Места под три банки 18650 и плату BMS в штатном корпусе аккумулятора совсем мало, поэтому было принято волевое решение избавляться от защёлки и удалить изнутри все лишние пластиковые элементы.
Как оказалось позднее, решение правильное. Корпус отлично держится и без замка, поскольку внутри самого шуруповёрта стоят очень мощные подпружиненные зажимные пластины, да и сам новый аккумулятор становится несколько легче, чем старый никель-кадмиевый. Я видел в инете вариант размещения литиевых банок и такой же платы BMS без удаления защёлки, но мне не понравилось как всё это выглядело и от такой компоновки я отказался. Но в моём случае просто избавиться от рёбер внутри корпуса было недостаточно, по ширине три банки 18650 всё-равно не влезают, пришлось немного стачивать крепёжные направляющие саморезов.
Без индикатора оставшегося заряда было бы совсем уныло и несовременно, поэтому беру вольтметр и припаиваю к нему тактовую кнопку с удлинённым жалом (13 мм)
Напильником и острым канцелярским ножом делаю в корпусе под него посадочное место и не сильно аккуратно, но зато очень надёжно вклеиваю его на «горячие сопли».
Такая вот симпатичная мордочка вырисовывается
После всего этого баловства начинается самый ответственный этап — сборка энергетического блока 🙂 При наличии на литиевых банках приваренных электродов, это дело не составляет особого труда.
Как всегда на высоте себя показал флюс Amtech NC-559, вернее его отличная китайская копия.
Многие говорят, что аккумуляторы без кислоты не спаять. Паяльная кислота у меня тоже есть, но я решил попробовать свой любимый флюс в новых для него условиях и даже тут получилось отлично. Единственное, пришлось площадку под пайку пошкрябать ножом, иначе припой очень неуверенно ложился, что могло бы привести к катастрофическому перегреву литиевой банки.
Получилась вот такая аккуратная сборка, на которую я наклеил две полоски двухстороннего скотча для крепления платы BMS.
В том же месте, где я брал литиевые аккумуляторы, я купил толстый силовой провод в силиконовом изоляторе. Удовольствие не из дешёвых, но очень хотелось мощи и гибкости, поэтому тут экономить не стал.
С огромным нетерпением припаял донышко с вольтметром и принялся тестировать полуфабрикат 🙂
На удивление точные показания давал вольтметр, я его даже калибровать не стал.
Итак, две части будущего обновлённого аккумулятора соединены, осталось дело за малым — подготовить к монтажу последнюю третью.
Аккуратно отломанные контакты я закрепляю на контактной площадке шикарной пятиминутной «эпоксидкой». Наверное, смысла так делать особого небыло, ведь контакты подожмутся саморезом при окончательной сборке, но мне так будет спокойней.
После высыхания сверлю отверстия. Под мои саморезы получилось сверлом 2мм в контактной площадке и 3мм в крышке с последующем зенкованием 6мм сверлом, чтоб головка самореза была заподлицо с поверхностью.
Последние шаги перед окончательной сборкой очень важны. Нужно всё максимально заизолировать и аккуратно проложить все провода.
Когда всё сто раз перепроверено, можно скручивать.
Попробовал в работе новый аккумулятор. Шикарноооо! Крутит шустро, нагрузку держит, на предпоследнем делении усилий трещотка чётко срабатывает. Чего ещё желать?! Разве что второй такой же! Делал его как говорится «по горячим следам», или «не отходя от кассы», или «куй железо…» и так далее, пока ещё весь инструмент не был убран. Процесс, естественно, абсолютно такой же, кроме соединения банок в сборку. Тут как раз понадобились никелевые пластины со старых аккумуляторов, ведь второй комплект банок у меня без приваренных электродов. Фото не делал, заработался, но процесс простой, только требует повышенной аккуратности и 440°С на паяльной станции.
Тут можно заметить несколько другой дисплей-вольтметр. Он предназначен специально для работы с платой балансировки 3S, то есть максимальный заряд (четыре деления) он покажет при достижении 12.1В, три деления при 11.4В, два при 10.9В, одно при 10.3В. Более разряжать литиевую сборку из трёх 18650 не рекомендуется и он просто погасит все деления и останется светиться только красная рамка. Очень интересный такой дисплейчик.
Старое зарядное устройство для работы с литием не подходит, поэтому я в Китае заказал новое, с подходящими параметрами. На верхней крышке у него светодиод, который горит красным когда идёт заряд, и зелёным, когда батарея заряжена.
У данного зарядного устройства есть очень специфичная особенность. Оно пищит при зарядке! 🙂 В отзывах многие пишут, что это непотребство какое-то, а мне вроде нормально. Ночью во время сна я пользоваться им не планирую, а в других условиях всегда знаешь, если пропал писк, значит аккумулятор зарядился!
Вот и всё. Я снова узнал много нового, обрёл опыт создания литиевых сборок и овладел принципами работы с паяльной станцией на экстремальных температурах.
Многие, посмотрев на бюджет проделанных работ, скажут, что на эти деньги можно было бы купить в Китае новый хороший шуруповёрт с правильным питанием. Абсолютно с ними соглашусь. Однако я получил огромное удовольствие от работы и приобрёл бесценный опыт, а это важнее банальной покупки новой вещи. Тем более, он неимоверно удобно лежит в руке, ну и дорог мне как память!
Бюджет:
Вольтметр 0,28” — 58р. ссылка
Дисплей-вольтметр — 67р. ссылка
Зарядное устройство — 395р. ссылка
Разъём питания ВС099 (5,5*2,1) — 2шт.*40р.=80р. ссылка
Плата BMS 3S — 2шт.*117р.=234р. ссылка
Аккумулятор VariCore 18650 3000мАч 30А — 3шт.*215р.=645р. ссылка
Аккумулятор Lg HE4 18650 2500мАч 25А — 3шт.*280р.=840р. ссылка
Провод 16AWG 1 метр — 2шт.*75р.=150р. ссылка
Тактовая кнопка KFC-A06-13H — 2шт.*3,20р.=6,4р. ссылка
Итого на два аккумулятора: 2475,4р.
RUS1980 › Блог › Перевод шуруповерта Makita 6271D (12В) с Ni-Cd на Li-Ion аккумуляторы
Доброго времени суток.
В этой записи расскажу как я перевел свой шуруповерт Makita 6271D с Ni-Cd на Li-Ion аккумуляторы.
Мои причины перевода шуруповерта на литий:
1. Штатные аккумуляторы перестали держать заряд. Хватало на 10 мин. не интенсивной работы.
2. Стоимость новых «фирменных» аккумуляторов мягко сказать не гуманна.
3. Низкая нагрузка на шуруповерт. Пользуюсь по необходимости 1-2 раза в месяц. А такой режим никель-кадмиевые аккумуляторы не любят.
4. Нет необходимости работать с шуриком в условии низких температур. Что убивает литиевые аккумуляторы.
5. Наличие блока питания от ноутбука (19 В, 1,5 А).
Что потребовалось для переделки:
1. Плата защиты 3S 30A BMS PCM li-ion. Купил «здесь».
Цена на момент покупки — 532 руб. в т.ч. доставка.
2. Понижающий преобразователь напряжения 5A DC to DC CC CV. Купил «здесь».
Цена на момент покупки — 150 руб. + 70 руб. доставка
3. USB тестер JUWEI J7-t. Купил «здесь».
Цена на момент покупки — 420 руб. в т.ч. доставка.
4. Аккумуляторы 18650 емкостью 3500 mAh разрядный ток 10А. — 4шт. Купил «здесь».
Цена на момент покупки — 1285 руб. в т.ч. доставка.
5. Зарядное устройство от ноутбука 19В, 1,5А. Бесплатно досталось.
Общие расходы составили 2457 руб.
Теперь о том, что я сделал, с точки зрения практики.
1. Переделка аккумулятора.
1.1 Разобрал корпус аккумулятора, резиновой киянкой простучал по периметру шва.
1.2 Далее аккуратно отсоединил (отломал) от старой аккумуляторной сборки контактную часть.
1.3 Новые аккумуляторы зарядил до напряжения 4,22В.
1.4 Собрал аккумуляторы в новый блок из 3 штук с помощью скотча.
1.5 По заводской схеме спаял аккумуляторы между собой и подключил к плате зарядки.
1.6 К плате зарядки припаял толстыми проводами контактную часть соблюдая полярность.
1.7 Собрал корпус аккумулятора. Аккумуляторы плотно вошли в стакан корпуса, при этом пришлось выломать две направляющих. Контактный блок у меня держится в корпусе достаточно прочно и дополнительно его никак не крепил.
1.8 Чтоб половинки не расходились в двух местах нанес клей «Момент»
2. Переделка зарядного.
2.1 Начал с того, что попытался подключиться к старому блоку питания, но ничего из этого не вышло. Я не стал усердствовать и вытащил старую плату.
2.2 Достал ноутбучное зарядное устройство, разобрал его, вытащил плату. Данная плата удачно вписалась в новый (для нее) корпус.
2.3 Далее, учитывая опыт описанный в вышеуказанной статье, взял алюминиевый швеллер 40х25мм и длиной 60 мм и к нему через термопрокладку (1,5мм) двумя винтами закрепил плату преобразователя DC-DC. Предварительно сточив дремелем выступающие части пайки с нижней стороны платы. Т.е. алюминиевый швеллер выступает в качестве радиатора. Крепил плату винтами с изолирующими шайбами. Забегая вперед, температура платы при зарядном токе 1,2 А у меня составила 50 градусов. Плату на швеллере расположил таким образом, чтоб светодиоды на плате находились над световодом, что позволяет оперативно оценить текущее состояние. Крепил швеллер к корпусу с помощью термоклея.
2.4 Доработал USB тестер. Разробрал корпус. Из платы выпаял USB разъемы, а вместо них просто припаял провода.
2.5 Тестер закрепил на корпусе зарядного с помощью двухстороннего скотча.
2.6 Последовательно соединил все платы с помощью проводов, соблюдая полярность.
3. Включение и испытание.
3.1 Первое включение прошло нормально, все заработало. Напряжение выставил 13,3 Вольта.
3.2 Вставил аккумулятор и отрегулировал ток в 1,2 А.
3.3 Для проверки температуры нагрева платы зарядки, сначала с помощью лампочки два часа разряжал аккумулятор, а потом поставил на зарядку. Через полчаса замерил температуру на плате, она составила 50 град. при температуре в комнате 24 град.
3.4 На этом закончил и собрал корпус зарядного.
В итоге могу сказать, что не зря брался за переделку, всё работает как хотел.
Из плюсов:
— Существенное снижение веса.
— Увеличение ёмкости с 1250 mAh до 3500 mAh.
— Контроль заряда с подсчётом ёмкости.
На этом заканчиваю, думаю что данная информация будет полезной.