تبدیل باتری پیچ گوشتی به سلولهای لیتیوم

بسیاری از دارندگان پیچ گوشتی می خواهند باتری های خود را به سلول های باتری لیتیوم تبدیل کنند. مقالات زیادی در این زمینه نوشته شده است و در این مقاله می خواهم اطلاعات مربوط به این موضوع را خلاصه کنم. اول از همه ، ما استدلال های مربوط به تبدیل پیچ گوشتی به باتری های لیتیوم و خلاف آن را بررسی خواهیم کرد. و همچنین لحظات خاصی از روند تعویض باتری را در نظر خواهیم گرفت.

ابتدا باید به این فکر کنید که آیا من به این تغییر نیاز دارم؟ به هر حال ، این یک "خود پروانه" کامل خواهد بود و در بعضی موارد می تواند منجر به خرابی باتری و پیچ گوشتی شود. بنابراین ، بیایید تمام موارد مثبت و منفی این روش را در نظر بگیریم. ممکن است بعد از این ، برخی از شما تصمیم بگیرند که تبدیل Ni─Cd به سلولهای لیتیوم را کنار بگذارند.

جوانب مثبت

بیایید با مزایا شروع کنیم:

  • چگالی انرژی سلولهای یون لیتیوم بسیار بیشتر از نیکل-کادمیوم است که به طور پیش فرض در پیچ گوشتی ها استفاده می شود. یعنی باتری روی قوطی های لیتیوم نسبت به کادمیوم با همان ظرفیت و ولتاژ خروجی وزن کمتری خواهد داشت.
  • سلولهای باتری لیتیوم به طور قابل توجهی سریعتر از Ni-Cd شارژ می شوند. شارژ ایمن آنها حدود یک ساعت طول خواهد کشید.
  • باتری های یون لیتیوم هیچ اثر حافظه ای ندارند. این بدان معناست که قبل از شارژ نیازی به تخلیه کامل آنها نیست..

اکنون در مورد معایب و مشکلات.

منفی ها

  • سلول های باتری لیتیوم را نمی توان بالای 4.2 ولت شارژ کرد و زیر 2.7 ولت تخلیه کرد. در شرایط واقعی ، این فاصله حتی باریک تر است. اگر از این محدودیت ها عبور کنید ، باتری آسیب می بیند. بنابراین ، علاوه بر قوطی های لیتیوم ، شما باید یک پیچ کنترل کننده تخلیه شارژ را در پیچ گوشتی متصل و نصب کنید.
  • ولتاژ یک سلول Li─Ion 3.6-3.7 ولت است و برای Ni─Cd و Ni─MH این مقدار 1.2 ولت است. یعنی ، مونتاژ باتری برای پیچ گوشتی ها با ولتاژ 12 ولت مشکلاتی دارد. از سه قوطی لیتیوم که به صورت سری متصل هستند ، می توانید باتری را با ارزش اسمی 11.1 ولت مونتاژ کنید. از چهار 14.8 پوند ، از پنج ─ 18.5 ولت و غیره. به طور طبیعی ، محدودیت های ولتاژ در هنگام تخلیه شارژ نیز متفاوت خواهد بود. یعنی ممکن است در سازگاری باتری تبدیل شده با پیچ گوشتی مشکلاتی وجود داشته باشد.
  • در بیشتر موارد ، از 18650 قوطی استاندارد در نقش سلولهای لیتیوم برای تغییر استفاده می شود ، اندازه آنها با قوطی های Ni─Cd و Ni─MH متفاوت است. علاوه بر این ، شما به فضای کنترل کننده و سیمهای شارژدهی نیاز خواهید داشت. همه اینها باید در یک جعبه باتری استاندارد پیچ \u200b\u200bگوشتی جای گیرد. در غیر این صورت ، کار آنها بسیار ناخوشایند خواهد بود.
  • شارژر باتری کادمیوم ممکن است برای شارژ مجدد باتری پس از طراحی مجدد مناسب نباشد. شاید لازم باشد در شارژر تجدید نظر کنید یا از شارژرهای جهانی استفاده کنید;
  • باتری های لیتیوم در دمای پایین عملکرد خود را از دست می دهند. این برای کسانی که از پیچ گوشتی در فضای باز استفاده می کنند بسیار مهم است.
  • قیمت باتری های لیتیوم بالاتر از باتری های کادمیوم است.

جایگزینی باتری ها در پیچ گوشتی با لیتیوم

قبل از شروع کار چه چیزی را باید تخمین بزنید؟

تعیین تعداد سلولهای باتری ضروری است که در نهایت مقدار ولتاژ را تعیین می کند. برای سه عنصر ، سقف 12.6 و برای چهار - 16.8 ولت خواهد بود. ما در مورد بازسازی باتری های گسترده با ارزش اسمی 14.4 ولت صحبت می کنیم. بهتر است 4 عنصر را انتخاب کنید ، زیرا در طول کار ولتاژ خیلی سریع به 14.8 کاهش می یابد. اختلاف چند ولت تاثیری در عملکرد پیچ \u200b\u200bگوشتی نخواهد داشت.

بعلاوه ، سلولهای لیتیوم بیشتر باعث ظرفیت بیشتر می شوند. این به معنای زمان کارکرد بیشتر پیچ گوشتی است.



بعد ، شما باید سلولهای لیتیوم مناسب خود را انتخاب کنید. فاکتور شکل بدون گزینه - 18650. نکته اصلی که باید بررسی شود جریان تخلیه و ظرفیت است. طبق آمار ، در هنگام عملکرد عادی پیچ گوشتی ، میزان مصرف فعلی در محدوده 5-10 آمپر است. اگر ناگهان دکمه شروع را فشار دهید ، جریان می تواند برای چند ثانیه به 25 آمپر برسد. یعنی شما باید لیتیوم را با حداکثر جریان تخلیه 20-30 آمپر انتخاب کنید. سپس با افزایش کوتاه مدت جریان به این مقادیر ، باتری آسیب نمی بیند.

ولتاژ اسمی سلولهای لیتیوم 3.6-3.7 ولت است و ظرفیت آن در اکثر موارد 2000-3000 میلی آمپر است. اگر قاب باتری اجازه می دهد ، می توانید نه 4 ، بلکه 8 سلول را بگیرید. آنها را دو در دو در 4 مجموعه موازی به هم متصل کنید و سپس آنها را به صورت سری وصل کنید. در نتیجه ، شما می توانید ظرفیت باتری را افزایش دهید. اما همه موارد قادر به بسته بندی 8 قوطی 18650 نیستند.

و آخرین مرحله مقدماتی انتخاب کنترل کننده است. با توجه به ویژگی های آن ، باید با ولتاژ نامی و جریان تخلیه مطابقت داشته باشد. یعنی اگر تصمیم دارید یک باتری 14.4 ولتی را مونتاژ کنید ، یک کنترلر با این ولتاژ انتخاب کنید. جریان تخلیه کار معمولاً دو برابر کمتر از حداکثر جریان مجاز انتخاب می شود.


در بالا ، ما ثابت کردیم که حداکثر جریان تخلیه کوتاه مدت مجاز برای سلولهای لیتیوم 25-30 آمپر است. این بدان معنی است که کنترل کننده تخلیه شارژ باید 12-15 آمپر درجه بندی شود. در صورت افزایش جریان به 25-30 آمپر ، محافظت ایجاد خواهد شد. همچنین در مورد ابعاد تخته محافظ فراموش نکنید. این ، همراه با عناصر ، باید در جعبه باتری پیچ گوشتی قرار گیرد.


برای مثال می توانید از علی خرید کنید. اما من این اتصال را نخریدم ، اما آن را در سطل های زباله تشکیل شده از نظر تاریخی یافتم. من فکر می کنم اکثر خوانندگان می توانند با جستجوی سخت افزار رایانه قدیمی آن را پیدا کنند. "پدر" نیز مورد نیاز است ، آن را روی مودم قدیمی و سایر بندهای پورت COM قرار می دهیم.
چرا این یادداشت نوشته شده است هر بار که با مقالاتی (و به ویژه بحث های بعدی) در مورد تبدیل باتری های پیچ گوشتی به باتری های لیتیوم یون در Muska (و سایر انجمن ها) روبرو می شوم ، فکر می کنم هنوز پیچ گوشتی های قابل توجهی در خانواده های کشور پهناور ما نسبت به آماتورهای رادیویی وجود دارد. با دستان صاف و فقط افرادی که می دانند چگونه از آهن لحیم کاری برای هدف مورد نظر خود استفاده کنند.
خوب ، غم انگیز است که همه این بحث های چند صفحه ای (، ... و غیره) را بخوانید ، که در آن پیشنهاد می شود مقداری را با قیمت کمی کمتر از 2 هزار روبل (برای جریان های بالا) خریداری کنید. کافی است به ابعاد این تابلوها و ابعاد کارگران میدان قدرتمند در تابلوها نگاه کنیم تا به صورت شهودی درک کنیم که در اینجا مشکلی وجود دارد.
در یکی از بحث ها ، آن شخص حتی قصد خرید داشت. ایده خوبی است ، اما نه به دلیل همان باتری برای پیچ گوشتی. طبیعتاً همه کارها بسیار ساده تر و ارزان تر و بدون به خطر انداختن کیفیت شارژ انجام می شود.
بعلاوه ، من از تمام پاراگراف های مربوط به اینکه چرا حتی یک پیچ گوشتی را به لیتیوم ترجمه می کنم ، در مورد انتخاب صرف نظر می کنم. در واقع ، متن آنچه می خواهم بگویم قبلاً در بحث در مورد Muska در مورد این موضوع شرح داده ام.

یک دستورالعمل جهانی برای بازسازی پیچ گوشتی ، جاروبرقی و هر چیز دیگری ، و با هر ولتاژ از 12 تا ...
ما یک سیم کشی با سوکت N با ولتاژ 220 ولت خریداری می کنیم ، آداپتورهای شبکه N (پلاگین) را با 0.5 ... 1.0 A با خروجی USB خریداری می کنیم ، شما می توانید بیشترین چینی ها را با 50 روبل خریداری کنید (اکنون حدود 70 روبل است). ما اتصالات N usb را روی علی و در همان مکان روسری N TP4056 (15 روبل) خریداری می کنیم. ما یک "شارژ" جداگانه گالوانیکی برای یک Li-ION با خروجی 0.5 ... DB-9 (برای 4 یا 5 قوطی متوالی کافی است ، در اینجا ظرافتی وجود دارد ، بهتر است از بخشهای مشترک سیم های شارژ جلوگیری کنید). لحیم کاری کابل: خروجی TP4056 -\u003e DB-9. همه!!! محدودیت جریان - با توجه به نوع باتری تعیین می شود. هر حرف همیشه به طور کامل تا 4.2 ولت شارژ می شود. نمی تواند ارزان تر باشد. پایان شارژ - تمام LED های TP4056 سبز هستند (در صورت تمایل به رنگ آبی). نیازی نیست که یک "ضریب" شبکه بخرید ، بلکه فقط کارت های آداپتور TP4056 (N-pair) را درون یک قاب بزرگ آداپتور قدیمی قرار دهید و همان DB-9 را در همان مورد قرار دهید.

به دلیل ویژگی های استفاده از پیچ گوشتی به هیچ وجه نمی توان بیش از حد تخلیه کرد (ظاهراً جاروبرقی امکان پذیر است). او فقط "کشیدن" را متوقف می کند. بنابراین ، هیچ شاخص و محافظت در برابر تخلیه اضافی مورد نیاز نیست. حتی اگر پیچ گوشتی را با باتری های کاملاً تخلیه شده روشن کنید - خوب ، ولتاژ باتری تحت بار تا 2 ولت پایین می آید. اشتباهی صورت نگرفته. با برداشتن بار (یعنی کوتاه مدت) ، ولتاژ موجود در بانک به 2.5 ... 3.0 ولت رسید. احساس نکردن این لحظه غیرممکن است.

و سپس ، فقط در عکس ها ، نحوه انجام آن را نشان خواهم داد. من 4 پیچ گوشتی دارم. دو نفر در کشور (18 ولت) ، در خانه (18 ولت) و در محل کار (12 ولت). اگر با تابلوهای محافظ / کنترل کننده های شارژ کار کنید ، یک خرابی کامل مالی ایجاد می شود ، مخصوصاً از آنجا که در پیچ گوشتی های 18 ولت به تخته هایی برای 5 باتری متصل به سری احتیاج دارید (کمتر معمول و گران ترند). نظرات ، من فکر می کنم ، در اینجا عملاً لازم نیست. Shown یک گزینه برای 4 باتری لیتیوم برای یک پیچ گوشتی 12 ولت است.

این پیچ گوشتی من است. باتری دارای کانکتور DB9F است.


این یک شارژر با 4 کانال جدا شده از روی گالوانیک است. در خروجی ، هر چهار کانال به یک اتصال DB9M "ترکیب" می شوند.






چهار صفحه حافظه LI-Ion با Ali روی تراشه TP4056. من 12 روبل (20 قطعه) پیدا کردم. لینک را گم کردید


به طور طبیعی ، همه اینها را می توان در یک جعبه قرار داد ، خروجی آن فقط یک اتصال DB9M خواهد بود ، اما داشتن 4 کانال شارژ جداگانه جدا شده از روی گالوانیک بسیار راحت است. به عنوان مثال ، منبع تغذیه دستگاه تستر را از "Krona" به دو باتری لیتیوم متصل به سری از سیگارهای الکترونیکی یکبار مصرف تبدیل کرده ام. من با همان شارژر ، با دو کانال شارژ می کنم.
هر صنعتگر خانگی که از لوازم الکترونیکی دور باشد می تواند این طرح را تکرار کند.
یادداشت / توضیحات کوچک. ما باتری ها را به صورت سری در محفظه باتری پیچ گوشتی متصل می کنیم. چهار قطعه برای پیچ گوشتی های 12 ، 14 ، 16 ولت و 5 قطعه برای باتری های 18 ولت. یک پیچ گوشتی 18 ولتی روی چهار باتری لیتیوم یون کاملاً خوب کار می کند ، اما فقط روی باتری های تازه شارژ شده کار می کند. ما مجبور خواهیم بود خیلی بیشتر آن را شارژ کنیم. در کانکتورهای DB9.1 و DB9.2 ، + و - اولین باتری توسط سیم های جداگانه بیرون می آید که مستقیماً به تیرهای باتری لحیم می شوند. در DB9.3 ، آن را با یک سیم جداگانه + باتری دوم و غیره بیرون می آوریم ... مطابق نمودار الکتریکی ، پایه های 2 و 3 DB9 همان نقطه هستند. با این حال ، این از نظر صفحه شارژ در TP4056 کاملاً درست نیست. از بخشهای مشترک هادیها در مدار شارژ خودداری کنید ، زیرا در جریانهای مختلف از دو صفحه شارژ در یک زمان خاص ، ممکن است خطای دهها / صدها میلی ولت ظاهر شود. توصیه می شود سیمهایی را در مدار شارژ با قطر بیشتر نصب کنید (البته در مدار تخلیه اصلی نیز وجود دارد). برای یک پیچ گوشتی با باتری 18 ولت ، این اتصال به 10 تماس نیاز دارد. من مورد فلزی اتصال DB9 را به عنوان پایه 10 دارم.
تصویری دیگر. گزینه ای برای باتری 18 ولت ، 5 کانال.


نحوه خرید آداپتورهای شبکه ارزان (40 ... 70 روبل) کوچک روی Ali به طوری که آنها در واقع یک آمپر ارائه دهند موضوع جداگانه ای است. من آداپتورهای زیادی را در 5 و 10 قطعه خریداری کردم. من نمی توانم پیوند بدهم ، زیرا متأسفانه صفحاتی که آداپتورهای نشان داده شده در عکسها روی آنها خریداری شده است ، دیگر وجود ندارند. من به یاد می آورم که فروشنده در صفحه تصویری با مقاومت در برابر بار و یک پزشک USB داشت که روی آن 0.98 A نوشته شده بود. من فریب نخوردم ، چنین جریانی واقعاً در خروجی وجود داشت ، اگرچه با موج دارهایی با نوسان یک و نیم ولت همراه بود. من مجبور شدم خازن های تانتال را داخل آن لحیم کنم. یک ظرفیت 220 uF ، 6.3 ... 10V در خروجی این نوع آداپتورها کاملاً کافی است تا آداپتور بتواند خصوصیات شارژ اختصاصی اپل را تخمین بزند (موج 50 ... 150 میلی ولت است).

به جای گربه.


در اینجا چنین یک پزشک USB خوب را می توان از طریق Aliexpress خریداری کرد. در افت ولتاژ روی شنت سنجش جریان کمی نسبت به اکثر "پزشکان" نسل اول بهتر است. من آن را دقیقاً اندازه گیری نکردم ، اما این رقم در حدود 70 میلی ولت / 1 آمپر است. این افت ولتاژ قابل مقایسه با است. بقیه (و y) افت شنت بیش از 100 میلی ولت دارند. در واقع به دست آوردن اعداد دقیق به آسانی آنگونه که می خواهیم بدست نمی آیند ، زیرا هر تماس USB اضافی در مدار حدود 30 میلی ولت / 1.0 آمپر جریان را "می خورد".
در جریان شارژ زیاد ، نسخه های قدیمی "پزشکان" موجود در مدار می توانند به تنهایی جریان شارژ تلفن های هوشمند / تبلت را حتی با کابل های کوتاه و با کیفیت USB کاهش دهند.

از NI-CD های نیکل کادمیوم بومی گرفته تا 18650 لیتیوم-یون لیتیوم یون.

کمی تئوری.

در دستگاه های پرتابل قدرتمند باتری ، از باتری های ویژه با افزایش جریان خروجی استفاده می شود. در یک پیچ گوشتی تحت بار بیشتر ، جریان زیادی ایجاد می شود و برای کنار آمدن با آن ، از باتری های تقویت شده Ni-CD و NiMH (معمولاً با کاغذ بسته بندی شده) استفاده می شود. میانگین جریان کار یک پیچ گوشتی دوازده ولتی 3-7 آمپر است ، با یک بار می تواند تا 15A و \u200b\u200bدر یک پالس تا 30A برسد.

از این رو دنبال می شود اولین توصیه - هنگام جایگزینی کادمیوم با لیتیوم ، فقط باید از باتری های لیتیوم یون با جریان بالا استفاده کنید. اکنون این باتری ها توسط سامسونگ ، ال جی ، SONY و تعدادی از تولیدکنندگان دیگر تولید می شوند.

استفاده از 4 باتری لیتیوم یونی در یک پیچ گوشتی 12 ولت مخرب برای کلید PWM کنترل کننده سرعت ، واقع در دکمه. ولتاژ یک باتری لی شارژ لیتیوم یون 4.2 ولت است ، ولتاژ یک مجموعه چهار شارژ کاملاً شارژ شده 16.8 ولت خواهد بود ، که طبق قانون اهم یک سوم بالاتر از ولتاژ توصیه شده است - "جریان مستقیماً با ولتاژ مدار متناسب است" ، به ما می گوید که جریان نیز یک سوم افزایش می یابد ، و در یک ضربه می تواند به 40A برسد ، هیچ کلیدی نمی تواند در برابر چنین اضافه بار مقاومت کند و از کار می افتد. ما توصیه می کنیم برای باتری 12 ولت فقط از 3 باتری لیتیوم یون استفاده کنید ، 4 باتری با باتری 14.4 ولت کاملاً خوب عمل می کنند و باتری 18 ولت برای 5 باتری کافی است.

در طول کار باتری لیتیوم یون ، لازم است ولتاژ شارژ و دشارژ آن کنترل شود ، زیرا به دلیل ویژگی های فیزیکوشیمیایی ، ولتاژ باید در یک محدوده کاملاً مشخص 2.5-4.2 ولت نگه داشته شود. تنها در این شرایط می توان حداکثر عمر باتری و ایمنی عملکرد آن را تضمین کرد.

استفاده از کنترل کننده شارژ و دشارژ اجباری است و بر اساس اولین توصیه ، کنترل کننده باید از کار در جریان های 12 تا 30 آمپر پشتیبانی کند ، در غیر این صورت ، با افزایش بار ، کنترلر "از محافظت خارج می شود" و عملکرد طبیعی دستگاه کار نمی کند.

برای شارژ می توانید از شارژر شخصی خود استفاده کنید ، فراموش نکنید که سنسور دما و گرمای بیش از حد را در جای خود بگذارید ، در غیر این صورت شارژ نمی شود. اگر به هر دلیلی شارژ "نمی خواهد" کار کند ، دو گزینه بعدی برای شما مناسب است.

شما می توانید آماده به کار بگیرید ، که برای تعداد عناصر موجود در مجموعه خود محاسبه شده و جریان شارژ مطلوب را انتخاب کنید. در این حالت ، یک سوراخ برای یک سوکت 5.5 * 2.1 میلی متر در بلوک ایجاد می شود و شارژ بیشتر از طریق آن انجام می شود. این راه حل مخصوصاً در مواردی که فضای کافی در بسته باتری وجود داشته باشد بسیار مفید است. در مورد ما ، ما این کار را انجام دادیم ، اما همه سنسورها را در جای خود گذاشتیم و اگر به کار شما بیایند چه می کنیم.

یک راه حل شارژ عالی استفاده از ماژول تبدیل ولتاژ DC-DC جهانی با قابلیت تنظیم جریان و ولتاژ است که اصطلاحاً CC CV نامیده می شود. ماژول های پایین آورنده مبتنی بر تراشه های XL4015 و LM2596 بسیار محبوب هستند. ولتاژ شارژ 12.6-13.6 ولت را در خروجی ماژول و جریان شارژ را در محدوده 500-900 میلی آمپر ساعت تنظیم کنید و ماژول بقیه کارها را خودش انجام می دهد. استفاده از این ماژول ها امکان شارژ پیچ گوشتی از هر منبع تغذیه با ولتاژ بالاتر از 13 ولت را فراهم می کند. اگر پیچ گوشتی شما از منبع تغذیه جدا از شارژر برخوردار باشد ، توجیه پذیر است ، در این صورت منبع تغذیه قدیمی کار بسیار خوبی در شارژ باتری های جدید انجام می دهد.

خوب ، توصیه های کلی - توصیه می شود از مقطع سیم حداقل 4 میلی متر مربع استفاده کنید ، در هنگام نصب مراقب باشید ، هرگونه اتصال کوتاه منجر به گرم شدن فوری هادی ها می شود و می توانید سوزانده شوید ، تمام اتصالات و نقاط لحیم کاری باید تا حد ممکن قابل اطمینان و بادوام باشند ، زیرا جریان های بالا ، خوب ، ارتعاش وجود دارد.



ما تصمیم گرفتیم از باتری برای پیچ گوشتی خود استفاده کنیم ، آنها تمام پارامترهای لازم را دارند. همچنین استفاده شده است - این یک کنترلر مینیاتوری 50 * 22 میلی متر با جریان بالا با اتصال کوتاه و محافظت از اضافه بار است. ما تمام اتصالات را با سیم سیلیکون 6 میلی متر مربع برقرار کردیم (توصیه می کنیم از یک قسمت کوچکتر استفاده کنید ، کار با چنین بخشی دشوار است).



از ابتدا مدتها فکر می کردیم که چگونه باتریها را با برد قرار دهیم و سپس به این فکر می کنیم که کانکتور شارژ را کجا قرار دهیم. خوب ، همانطور که آنها تصمیم گرفتند ، آنها شروع به آرام آرام همه چیز را لحیم کردند. به نظر می رسد قرار دادن دو باتری در بدنه اصلی و قرار دادن برد BMS و باتری سوم در پین بدنه بسیار راحت تر است.



در طی فرآیند مونتاژ ، ایده تأمین باتری ما مطرح شد ، هر چه زودتر گفته شود. جایی است که می توان آن را پیچ کرد و آنها دکمه را فراموش نکردند تا بتوانید فشار دهید و ببینید چه مقدار از ظرفیت باقی مانده است. ماژول قابل تنظیم است ، بنابراین می توان آن را بر روی هر باتری پیچ کرد.

به عنوان یک نتیجه گیری

همه از روند کار و نتیجه راضی بودند. وزن باتری نصف شده است. باتری بدون هیچ گونه شکایتی در برابر تمام آزمایش های تعیین شده مقاومت کرد.

از آرزوها برای آینده.

یک پیچ گوشتی AEG نیز با باتری 12 ولت دراز کشیده است ، امیدواریم که دستان ما به آن برسد و فضای بیشتری در آن وجود داشته باشد و فکر می کنیم باتری ها را قرار دهیم.

معنی دارد مزیت آن این است که چگالی الکتریکی بالایی دارند. در نتیجه ، با نصب چنین دستگاهی در بدنه پیچ گوشتی ، می توانیم به افزایش مدت زمان ابزار چندین برابر برسیم. جریان شارژ باتری های لیتیوم با قدرت بالا ، به ویژه برای تغییرات جدید ، می تواند به 1-2 درجه سانتیگراد برسد. چنین دستگاهی می تواند در عرض 1 ساعت شارژ شود ، بدون اینکه پارامترهای توصیه شده توسط سازنده را زیاد نشان دهد و کیفیت محصول را خراب نکند.

باتری های لیتیوم چه شکلی هستند؟

اکثر دستگاه های لیتیوم در یک حالت منشوری قرار دارند ، اما برخی از آنها به شکل استوانه هستند. این باتری ها از الکترودهای رول و جداکننده استفاده می کنند. بدنه از آلومینیوم یا فولاد ساخته شده است. قطب مثبت رو به پوشش مسکن است.

در پیکربندی های منشوری ، الکترودها صفحات مستطیلی هستند. برای اطمینان از ایمنی ، دستگاهی در باتری ارائه می شود که به عنوان تنظیم کننده تمام فرایندها عمل می کند و مدار الکتریکی را در شرایط بحرانی باز می کند. افزایش آب بندی محفظه از جریان الکترولیت و نفوذ اکسیژن و رطوبت به داخل آن جلوگیری می کند.

برای جلوگیری از آسیب دیدن باتری لیتیوم چه اقداماتی باید انجام شود؟

  • با توجه به محدودیت های فن آوری ، میزان شارژ باتری های لیتیوم نباید بیشتر از 4.25-4.35 ولت باشد. دشارژ نباید به 2.5-2.7 برسد. این شرایط در برگه داده های فنی هر مدل خاص نشان داده شده است. در صورت بیش از این مقادیر ، می توانید به دستگاه آسیب برسانید. از کنترل کننده های مخصوص شارژ و تخلیه استفاده می شود که ولتاژ سلول لیتیوم را در محدوده طبیعی نگه می دارد. تبدیل پیچ گوشتی به باتری لیتیوم با کنترل کننده از دستگاه در برابر سوunction عملکرد محافظت می کند.
  • میزان ولتاژ باتری های لیتیوم چند برابر 3.7 ولت (3.6 ولت) است. برای مدل های Ni-Mh ، این رقم 1.2 ولت است. این پدیده قابل درک است. در دستگاه های لیتیوم در یک سلول جداگانه ذخیره می شود. باتری لیتیوم 12 ولتی هرگز مونتاژ نمی شود. امتیاز 11.1 ولت (سه سلول در سری) یا 14.8 ولت (چهار سلول در سری) خواهد بود. علاوه بر این ، نشانگر ولتاژ سلول لیتیوم در هنگام کار هنگامی که به طور کامل توسط 4.25 ولت شارژ می شود ، تغییر می کند و هنگامی که به طور کامل تخلیه می شود - با 2.5 ولت. نشانگر ولتاژ 3S (3 سریال - سه اتصال سریال) در طول کار دستگاه از 12.6 تغییر می کند V (4.2x3) تا 7.5 V (2.5x3). برای پیکربندی 4S ، این رقم از 16.8 تا 10 ولت است.
  • تبدیل پیچ گوشتی به باتری های لیتیوم 18650 (اکثریت قریب به اتفاق محصولات دارای این اندازه هستند) مستلزم در نظر گرفتن تفاوت ابعاد با سلول های Ni-Mh است. قطر سلول 18 650 18 میلی متر و ارتفاع 65 میلی متر است. محاسبه اینکه چه تعداد سلول در این پرونده جای می گیرد بسیار مهم است. لازم به یادآوری است که برای یک مدل با قدرت 11.1 ولت ، شما به تعداد سلولهای چند برابر 3 نیاز دارید. برای مدل 14.8 V ، چهار. کنترل کننده و سیم های سوئیچینگ نیز باید متناسب باشند.
  • شارژر باتری لیتیوم با شارژر Ni-Mh متفاوت است.

در این مقاله نحوه تبدیل پیچ گوشتی به لیتیوم بررسی خواهد شد.این ابزار به یک جفت باتری قابل شارژ Ni-Mh با نشانگر ولتاژ 12 ولت و ظرفیت 2.6 Ah مجهز شده است. طراحی مجدد پیچ \u200b\u200bگوشتی هیتاچی در نظر گرفته خواهد شد. باتری های لیتیوم طول عمر طولانی را برای دستگاه فراهم می کنند.

انتخاب ولتاژ نامی

اول از همه ، شما باید در مورد انتخاب شاخص ولتاژ برای یک دستگاه مبتنی بر لیتیوم تصمیم بگیرید. انتخاب باید بین مدل 3S (دامنه ولتاژ آن 12.6 تا 7.5 ولت باشد) و باتری 4S-Li-Ion (دامنه ولتاژ 16.8 تا 10 ولت) باشد.

مزایای گزینه دوم

گزینه دوم مناسب تر است ، زیرا ولتاژ در باتری نسبتاً سریع از حداکثر به حداقل (از 16.8 به 14.8 ولت) کاهش می یابد. برای یک موتور الکتریکی ، که در واقع ، یک پیچ گوشتی است ، بیش از 2.8 ولت علامت حیاتی نیست.

کمترین نشانگر ولتاژ برای اصلاح 3S-Li-Ion است. این برابر با 7.5 ولت است که برای عملکرد طبیعی دستگاه الکتریکی کافی نیست. با نصب چهار پیکربندی ، باتری را افزایش می دهیم.

چگونه در مورد انتخاب سلولهای لیتیوم تصمیم بگیریم؟

به منظور انتخاب سلولهای مبتنی بر لیتیوم ، باید عوامل محدود کننده را ترسیم کرد. در حال حاضر ، دستگاه های لیتیوم با جریان بار مجاز 20-25 A تولید می شوند.

مقادیر جریان پالس (کوتاه ، تا 1-2 ثانیه) به 30-35 A. می رسد. پیکربندی باتری نقض نمی شود.

چند سلول در کیس جای می گیرد؟

مونتاژ 4S2P (چهار اتصال سریال و دو اتصال موازی) کار نمی کند. تبدیل یک پیچ گوشتی به باتری های لیتیوم 18650 ، هشت سلول را فرض می کند. چگونه می توانند چهار نفر را ملاقات کنند؟ هر سلول حداکثر بار فعلی را تحمل خواهد کرد.

چگونه می توان حداکثر جریان را در پیچ گوشتی تعیین کرد؟

تبدیل پیچ گوشتی 12 ولت به باتری های لیتیوم شامل اتصال دستگاه به منبع تغذیه آزمایشگاهی با حداکثر جریان 30 A. تنظیم کننده محدود کننده روی حداکثر مقدار تنظیم شده است. با ایجاد سطح ولتاژ منبع تغذیه نزدیک به مقدار اسمی باتری آینده ، شروع به کشیدن صاف ماشه می کنیم. جریانی که توسط پیچ گوشتی مصرف می شود تا 5 درجه افزایش می یابد. اکنون باید ماشه را به شدت بکشید. این باعث اتصال کوتاه منبع تغذیه می شود. جریان به توان 20-30 A می رسد. شاید شاخص آن بسیار بیشتر باشد ، اما قدرت منبع تغذیه اجازه رفع آن را نمی دهد. این یک جریان کوتاه بار با کشش شدید ماشه پیچ گوشتی خواهد بود. هر مدل از چنین دستگاهی به همان شیوه واکنش نشان می دهد.

در مرحله بعدی ، باید نوک پیچ گوشتی را با یک گیره محکم بگیرید و مشاهده کنید که در هنگام کار چرخ دنده در پیچ گوشتی ، میزان جریان مصرفی در حالت کار افزایش می یابد. نشانگر فعلی در این حالت به 10-12 A افزایش می یابد.

بنابراین می توانید مقدار جریان بار را تعیین کنید. در این حالت ، در حالت خاموش برابر 5 A و در شروع شدید 30 A خواهد بود ، و در حداکثر بار 12 A خواهد بود. سازنده باید سلولهای لیتیوم را انتخاب کند ، جریان نامی بار آن 10-20 A و یک پالسی - 25-30 و

چگونه یک کنترل کننده انتخاب کنیم؟

بنابراین ، پیچ گوشتی در حال تبدیل شدن به باتری های لیتیوم است. شارژر معمولی برای دستگاه مورد نیاز است. هنگام انتخاب کنترل کننده ، به خاطر داشته باشید که دستگاه باید از دو پارامتر برخوردار باشد:

  • شاخص ولتاژ عملیاتی نامی ؛
  • شاخص جریان عملیاتی نامی

با ولتاژ ، همه چیز کاملاً واضح است: اگر باتری 11.1 ولت باشد ، کنترل کننده با همان ولتاژ خواهد بود.

جریان عملیاتی دارای امتیاز به ظرفیت محافظتی برد اشاره دارد. بنابراین ، یک کنترل کننده 4 A برای علامت فعلی 4 A طراحی شده است و با نشانگر 8 A ، بار اضافی روی آن می افتد. در این حالت ، دستگاه محافظ فعال می شود. تمام این داده های فنی در گذرنامه هر اصلاح کنترل کننده ذکر شده است. در این حالت ، یک اصلاح می تواند نشانگر جریان محدود 30 A داشته باشد ، و دیگری - 50 A. و هر دو این دستگاه ها به طور رسمی برای کار مناسب هستند. همچنین ، هنگام ایجاد باتری لیتیوم ، اندازه محدودیت دارد. بنابراین ، شما باید یک کنترلر خریداری کنید که در قاب باتری قدیمی قرار گیرد.

جداسازی و مونتاژ

تبدیل پیچ گوشتی به باتری های لیتیوم شامل مراحل زیر است:

  • با باز کردن پنج پیچ ، باتری قدیمی را باز کنید.
  • باتری Ni-Mh را از محفظه جدا کنید. قابل توجه خواهد بود که صفحه تماس با گروه تماس پیچ گوشتی در تماس منفی یکی از سلولهای Ni-Mh جوش داده شده است. نقاط جوش باید با استفاده از ابزاری که یک سنگ برش در آن تعبیه شده است بریده شود
  • سیم هایی به کنتاکت ها لحیم می شوند که سطح مقطع آن حداقل 2 میلی متر مربع برای سیمهای برق و 0.2 میلی متر مربع برای ترمیستور است. پد تماس با چسب حرارتی در جعبه باتری چسبانده می شود.
  • با توجه به شاخص مقاومت داخلی ، چهار سلول بر روی کنتور انتخاب می شوند. مقدار باید برای هر چهار ثابت یکسان باشد.
  • سلولهای لیتیوم با چسب ذوب گرم چسبانده می شوند تا به طور فشرده در محفظه قرار گیرند.
  • جوشکاری سلول ها بر روی دستگاه جوشکاری مقاومتی با استفاده از یک نوار جوشکاری ساخته شده از نیکل (نشانگر مقطع آن باید برابر با 2X10 میلی متر باشد) انجام می شود.

نصب صفحه محافظ

این مرحله می تواند سبک بودن باتری لیتیوم را نشان دهد. وزن دستگاه Ni-Mh 536 گرم بود وزن دستگاه لیتیوم جدید 199 گرم است که کاملاً محسوس خواهد بود. ما موفق به کسب 337 گرم وزن شدیم. در عین حال ، افزایش ظرفیت انرژی مشاهده می شود.

باتری در کیس نصب شده است. حفره ها با مواد نرم بسته بندی پر می شوند.

اتصال به پیچ گوشتی

  • یک کشش شدید روی ماشه باعث فعال شدن مکانیسم جریان محافظ می شود. اما در واقع ، بعید است که هنگام استفاده از ابزار به چنین حالت محافظتی نیاز باشد. اگر به طور خاص محافظت ایجاد نکنید ، کار پیچ گوشتی پایدار خواهد بود.
  • نوک باید در یک ناخن گیر شود. قدرت باتری بطور آزادانه جغجغه را تحریک می کند ، که این افزایش تعداد چرخش های چرخشی را محدود می کند.
  • پیچ گوشتی تخلیه می شود جریان تخلیه باید 5 A باشد.
  • باتری در شارژر استاندارد قرار می گیرد. نشانگر جریان بار هنگام اندازه گیری 3 A است که برای سلولهای لیتیوم قابل قبول است. برای پیکربندی LG INR18650HG2 ، حداکثر جریان شارژ 4 A خواهد بود که در مشخصات فنی نشان داده شده است.

چه مدت طول می کشد تا باتری ها را تعویض کنیم؟

تبدیل پیچ گوشتی به باتری های لیتیوم تقریباً 2 ساعت طول خواهد کشید. اگر همه پارامترها بررسی شوند ، 4 ساعت طول می کشد.

بدون کمک شخص دیگری می توان همه کارها را به صورت مستقل انجام داد. اما جوشکاری تماسی و انتخاب باتری ها بدون تجهیزات تخصصی انجام نمی شود.

به غیر از کنترل کننده ، چه چیز دیگری می توانید حالت شارژ را آزمایش کنید؟

پیچ گوشتی به باتری های لیتیوم تبدیل شده است. شارژر داخلی ایده آل است. اما هزینه کنترلر بسیار زیاد است. این دستگاه 30 دلار هزینه دارد که معادل هزینه خود باتری است.

برای آزمایش میزان شارژ باتری لیتیوم در حال حرکت ، بدون استفاده از شارژر ، می توانید از هشدار RC ویژه هلی کوپتر لیپو AKKU هشدار اندازه گیری ولتاژ قابل حمل 2-6S AOK استفاده کنید. هزینه دستگاه بسیار کم است. دارای رابط تعادل و شارژ مشابه iMax6 است. دستگاه از طریق آداپتور به باتری متصل می شود. این مانیتور سطح ولتاژ بسیار مناسب است. این می تواند از دو تا شش سلول لیتیوم را که به صورت سری متصل هستند اندازه گیری کند و همچنین نشانگر کل یا ولتاژ هر عنصر را با دقت فوق العاده جداگانه ارائه دهد.

هزینه جایگزینی Ni-Mh با دستگاه لیتیوم چقدر است؟

برای تبدیل پیچ گوشتی به باتری لیتیوم چقدر پول لازم است؟

قیمت چنین دستگاهی متشکل از هزینه اجزای مختلف است:

  • پیکربندی باتری 4S بر اساس لیتیوم 2200 روبل هزینه دارد.
  • خرید یک کنترل کننده برای شارژ و تخلیه به علاوه یک بالانس 1240 روبل هزینه دارد.
  • هزینه جوشکاری و مونتاژ 800 روبل است.

به نظر می رسد که قیمت یک باتری لیتیوم ساخته شده 4240 روبل است.

برای مقایسه ، بیایید یک پیکربندی مشابه را از لیتیوم ساخت کارخانه بگیریم. به عنوان مثال ، دستگاه Makita 194065-3 برای یک پیچ گوشتی طراحی شده است. پارامترهای مشابهی دارد. هزینه چنین دستگاهی 6500 روبل است. به نظر می رسد که با کار دوباره یک پیچ گوشتی برای باتری های لیتیوم ، 2300 روبل صرفه جویی می شود.

"هزینه تعویض باتری های قدیمی نیکل برای باتری های لیتیوم یون در پیچ گوشتی من چقدر است؟" آیا این شاید یکی از محبوب ترین س questionsالاتی باشد که از مشتریان خود می شنویم.
در واقع ، این مسئله کاملاً رایج است. بسیاری از آنها دارای یک پیچ گوشتی بی سیم قدیمی (مواد مغذی ، مته چکشی ، اره برقی ، موبر و غیره) هستند که در آن باتری های استاندارد از کار افتاده اند و راهی برای خرید باتری های جدید وجود ندارد ، زیرا می توان آنها را از فروش خارج کرد یا شما نمی خواهید آگاهانه هزینه کنید فناوری منسوخ شده ، اما شما می خواهید بلافاصله باتری های Ni-Mh را با Li-Ion جایگزین کنید و اغلب به یک ابزار قدرتمند گران قیمت و با کیفیت بالا عمر دوم می دهید.

دلایل زیادی برای این خواسته وجود دارد:
- اولین و اصلی ترین مورد این است که باتری های Li-Ion دارای تراکم الکتریکی بسیار بیشتری نسبت به باتری های Ni-Mh هستند.
به بیان ساده ، با همان وزن ، یک باتری Li-Ion از ظرفیت الکتریکی بالاتری نسبت به باتری Ni-Mh برخوردار خواهد بود. بر این اساس ، با نصب باتری های لیتیوم یون در مورد قدیمی ، عمر ابزار بسیار بیشتری خواهیم داشت.

جریان شارژ باتری های لیتیوم یونی با قدرت بالا ، به ویژه در مدل های تازه ، می تواند به مقادیر 1C - 2C (مقدار ظرفیت یک یا دو برابر) برسد.
آنهایی که چنین باتری را می توان در 1 تا 0/5 ساعت شارژ کرد ، در حالی که از پارامترهای توصیه شده سازنده فراتر نمی رود و بر این اساس ، بدون کاهش عمر باتری.

اما عوامل کافی برای اجرای چنین ایده ای وجود دارد:
- به دلیل محدودیت های فنی ، باتری های لیتیوم یون نمی توانند بالای 4.25-4.35 ولت شارژ شده و زیر 2.5-2.7 ولت تخلیه شوند (در مشخصات فنی هر باتری خاص مشخص شده است). بیش از این مقادیر می تواند به باتری آسیب برساند و آن را غیرقابل استفاده کند. برای محافظت از باتری Li-Ion ، از کنترل کننده های ویژه تخلیه شارژ استفاده می شود که ولتاژ سلول Li-Ion را در حد مجاز حفظ می کند. یعنی علاوه بر خود باتری ها ، به کنترل کننده تخلیه شارژ نیز نیاز خواهید داشت.
- ولتاژ باتری های لیتیوم یون همیشه چند برابر 3.7 ولت (3.6 ولت) است در حالی که ولتاژ باتری های Ni-Mh چند برابر 1.2 ولت است. این امر به دلیل ولتاژ اسمی (مقدار ولتاژی که برای مدت طولانی در باتری Li-Ion در وسط مشخصه ولتاژ جریان منحنی تخلیه نگه داشته می شود) در یک سلول جداگانه است. برای باتری های لیتیوم یون ، این ولتاژ 3.7 ولت ، برای Ni-Mh - 1.2 ولت است. بنابراین ، شما هرگز نمی توانید یک باتری 12 ولت را از باتری های لیتیوم مونتاژ کنید. از نظر اسمی می تواند 11.1 ولت (3 سری) یا 14.8 ولت (4 سری) باشد. علاوه بر این ، ولتاژ سلول Li-Ion در حین کار از یک شارژ کامل 4.25 ولت به یک ولتاژ -2.5 ولت کاملاً تخلیه شده تغییر می کند. بنابراین ، ولتاژ 3S (3 سریال - 3 اتصال متوالی) باتری در حین کار از 12.6 ولت (4.2x3) به 7.5V (2.5x3) تغییر می کند. برای باتری 4S - 16.8 ولت تا 10 ولت.
- باتری Li-Ion 18650 و 99 درصد از کل باتری های قابل شارژ Li-Ion از 18650 سلول تشکیل شده است ، دارای ابعاد کلی عالی از سلول های Ni-Mh است. اندازه سلول 18650 18 میلی متر قطر و 65 میلی متر طول است. مهم است که "تخمین بزنید" چه تعداد سلول Li-Ion در پرونده شما جای می گیرد. باید فهمید که برای یک باتری 11.1 ولت ، شما به چندین سلول 3 لیتیوم یونی نیاز خواهید داشت ، برای باتری 14.8 ولت چهار. در همان زمان ، باید محلی برای قرار دادن کنترل کننده تخلیه شارژ و سیم های سوئیچینگ وجود داشته باشد.
- شارژر (شارژر) باتری های لیتیوم یون با شارژر باتری های Ni-Mh متفاوت است. برای انصاف ، باید توجه داشت که شارژرهای ارائه شده با پیچ گوشتی های بسیاری شارژر جهانی هستند و می توانند باتری های NI-Cd ، Ni-Mh و Li-ion را شارژ کنند. مطمئن شوید حافظه شما از این قابلیت برخوردار است.
- هزینه باتری های لیتیوم یون. و در مقایسه با باتری های Ni-Mh می تواند تفاوت چشمگیری داشته باشد.

اگر همه موارد بالا شما را ترساند ، یک نمونه از مراحل تولید باتری قابل شارژ Li-Ion به جای باتری Ni-Mh که از یک منبع تغذیه DEWALT DC840 داریم ، در نظر بگیرید.

این آچار ضربه ای مجهز به دو باتری قابل شارژ 12 ولت Ni-Mh با ظرفیت 2.6 آمپر است.

برای شروع ، ما در مورد انتخاب ولتاژ اسمی باتری لیتیوم یون تصمیم خواهیم گرفت.

انتخاب بین یک باتری 3S Li-ion با دامنه ولتاژ 12.6V - 7.5V و یک باتری 4S Li-Ion با دامنه ولتاژ 16.8V - 10V است.
ما بر روی گزینه دوم تمرکز خواهیم کرد ، زیرا:
الف) ولتاژ باتری خیلی سریع از حداکثر به اسمی کاهش می یابد ، یعنی از 16.8 ولت به 14.8 ولت ، و برای یک موتور الکتریکی ، که در واقع ، یک آچار است ، بیش از 2.8 ولت مهم نیست.
ب) حداقل ولتاژ باتری 3S Li-Ion 7.5 ولت است که برای عملکرد طبیعی ابزار قدرت بسیار کم است. و کارایی باتری 4S در این حالت از کارایی باتری 3S Li-Ion بیشتر خواهد بود.
ج) با نصب 4 سلول Li-ion ، در نتیجه ظرفیت الکتریکی باتری خود را افزایش می دهیم.

بنابراین ، نکته اول را فهمیدیم: ما یک باتری لیتیوم یون 4S (14.8V) درست می کنیم.

دومین. ما در مورد انتخاب سلولهای یون لیتیوم تصمیم می گیریم.

برای این کار باید عوامل محدود کننده را شناسایی کنیم.
در مورد ساخت باتری Li-Ion برای یک ابزار برقی ، محدودیت اصلی حداکثر جریان بار است. در حال حاضر ، باتری های لیتیوم یونی با جریان بار مجاز (مداوم) مجاز 20-25A وجود دارد. مقادیر جریان بار ضربه (کوتاه مدت ، تا 1-2 ثانیه) می تواند به 30-35A برسد. این به ساختار باتری آسیب نمی رساند.

حداکثر 6 سلول Li-Ion 18650 به راحتی از طریق یک باتری قدیمی Ni-Mh در قاب ما جای می گیرد. بر این اساس ، ما نمی توانیم یک باتری لیتیوم یون 4S2P (4 اتصال سریال و 2 موازی) را جمع کنیم ، که به 8 سلول نیاز دارد ، اما باید در 4 سلول باشد ... به طور طبیعی ، در این حالت ، هر یک از سلول ها باید یک مقدار واحد از جریان حداکثر بار را در کل طیف حالت های عملکرد ابزار قدرت "نگه دارند".

ما در حین کار با آچار حداکثر جریان باتری را تعیین می کنیم.
ویدئوی زیر نشان می دهد که ما آچار را با حداکثر جریان 30A به یک منبع تغذیه آزمایشگاهی (IP) متصل کرده ایم. تنظیم کننده محدود کننده حداکثر جریان را روی حداکثر مقدار ممکن تنظیم کنید. با تنظیم ولتاژ MT نزدیک به ولتاژ اسمی باتری ذخیره سازی آینده ، شروع به کشیدن صاف ماشه می کنیم. جریان مصرف شده توسط آچار. به 5A افزایش می یابد.

اکنون ماشه را خیلی تند می کشیم - بنابراین ، ما به طور عملی مدار منبع تغذیه را "اتصال کوتاه" می کنیم. پالس جریان تا 20 - 30A. شاید او حتی بالاتر هم می رفت ، اما قدرت IP به ما اجازه نمی دهد این را ببینیم. باید فهمید که این یک جریان بار کوتاه مدت خواهد بود در صورت فشار بسیار شدید روی ماشه آچار. و هر پیچ گوشتی / هر چیزی که دارای موتور الکتریکی باشد اینگونه رفتار خواهد کرد. به همین دلیل است که شنیدن ادعای مشتری مبنی بر اینکه شما کنترل کننده های غیرفعال و باتری بدی دارید خنده دار است ، زیرا ، می بینید که پیچ گوشتی من فقط 4 آمپر مصرف می کند - من اندازه گرفتم - و من باتری های 22F سامسونگ را با ظرفیت 2200 میلی آمپر ساعت (ارزانترین با حداکثر جریان 3A) و یک کنترل کننده 8A و هیچ چیز برای من کار نمی کند ... و باتری ها و کنترل کننده های محافظت نشده لیتیوم یون قابل تعویض و برگشت نیستند. در اینجا ، فکر می کنم همه چیز روشن است ... جهل به قوانین از مسئولیت معاف نیست ...
اکنون نوک آچار را در یک رکاب ثابت گیره خواهیم کرد و خواهیم دید که در هنگام حالت های عملکردی که قنداقه در آچار فعال می شود ، جریان مصرفی به چه مقداری افزایش می یابد. شدت جریان به 10-12A می رسد.


در این مرحله ، ما در مورد میزان جریان بار تصمیم گرفته ایم. در مورد ما ، این کار خواهد بود: 5A بیکار ، با شروع شدید 30A ، با حداکثر بار - 12A... به ترتیب. سلولهای یونی Li-را با جریان بار نامی 10-20A و جریان پالس 25-30A انتخاب می کنیم.

مدل های باتری لیتیوم یونی برای ما مناسب هستند (در زمان تهیه این مقاله موجود است): 18650 2000mAh LG INR18650HD2 3.7V 25A، 18650 2500mAh LG ICR18650HE4 3.7V 20A، 18650 2600mAh SONY US18650VTC5 3.6V 30A، LG6RR 300086A 7V 20A.

ما برای ظرفیت حداکثر 18650 3000mAh LG INR18650HG2 3.7V 20A مستقر شدیم.

انتخاب کنترل کننده (صفحه محافظت از تخلیه بیش از حد شارژ).

کنترل کننده باید از دو پارامتر برخوردار باشد:

ولتاژ عملیاتی (در مورد ما 14.8 ولت)
جریان عملیاتی دارای امتیاز

با ولتاژ ، همه چیز روشن است: اگر باتری 14.8 ولت است ، پس کنترل کننده باید در 14.8 ولت باشد ، اگر باتری 11.1 ولت است ، پس کنترلر باید با ولتاژ اسمی 11.1 ولت انتخاب شود.

پارامتر "جریان عملیاتی دارای امتیاز" "توان" برد محافظ را تعریف می کند. آنهایی که یک کنترل کننده 4A برای جریان 4A طراحی شده است و در 8A باعث محافظت بیش از حد می شود. یک کنترل کننده با بار نامی 16A با 30 ± 10A "از حفاظت" خارج می شود. همه این پارامترها در برگه "مشخصات" برای هر مدل کنترل کننده خاص نشان داده شده است.

در همان زمان ، برای یک نمونه از کنترل کننده ، جریان محدود کننده می تواند برابر با 30A و برای 50A دیگر باشد. و هر دوی این کنترل کننده ها بصورت رسمی کاربردی خواهند بود. اما ما از نظر اندازه نیز محدود هستیم ، بنابراین کنترل کننده باید به گونه ای انتخاب شود که از یک باتری قدیمی در کیف شما جا بیفتد.

بر اساس شرایط فوق ، ما یک صفحه محافظ برای یک باتری 14.8 ولت مدل HCX-D177 با جریان عملیاتی 16A و آستانه حداکثر جریان 30 ± 10A انتخاب کردیم.

بنابراین ، ما در مورد اجزای سازنده باتری لیتیوم یون تصمیم گرفته ایم. مشکلی برای شارژر وجود نداشت ، زیرا این دستگاه برای کار با باتری های Ni-Mh و Li-ion طراحی شده است.



بعلاوه ، به شرطی که یک کنترل کننده تخلیه شارژ نصب کنیم ، در برابر شارژ بیش از حد باتری خود بیمه هستیم.

ما به فرآیند جداسازی و مونتاژ ادامه می دهیم.

با باز کردن 5 پیچ ، باتری قدیمی را باز می کنیم.

ما باتری قدیمی Ni-Mh را بیرون می آوریم

مشاهده می شود که پد تماسی که با گروه تماس آچار درگیر می شود ، به صفحه تماس منفی یکی از سلولهای Ni-Mh جوش داده می شود.

نقاط جوشکاری را با استفاده از چند ابزار DREMEL 4000 با سنگ برش نصب شده برش می دهیم. در نتیجه ، ما مستقیماً از طریق باتری با گروه تماس هستیم.

ما سیمهایی با مقطع حداقل 2 میلی متر مربع برای اتصال برق و 0.2 میلی متر مربع برای اتصال ترمیستور به مخاطبین تماس لحیم می کنیم و با استفاده از چسب حرارتی ، پد تماس را در جعبه باتری می چسبانیم.

ما 4 سلول LG INR18650HG2 3000mAh را با مقاومت داخلی بر روی مقاومت داخلی باتری انتخاب می کنیم. مقدار آن باید برای هر چهار باتری موجود در باتری ما یکسان باشد.

سلول های Li-Ion LG INR18650HG2 را با چسب حرارتی می چسبانیم تا از راحت ترین محل در کیس محافظت کنیم.




ما سلولها را روی دستگاه جوشکاری مقاومتی با استفاده از یک نوار جوشکاری نیکل با مقطع 2x10 میلی متر جوش می دهیم.


ما صفحه محافظ را نصب می کنیم.





در این مرحله ، ما در حال حاضر می توانیم مقدار باتری خود را سبک کنیم.



وزن باتری های قدیمی Ni-Mh 536 گرم بود. وزن باتری جدید Li-Ion 199 گرم است. بنابراین ، افزایش وزن 337 گرم است که در روند کار کاملاً محسوس است. در عین حال ، ظرفیت انرژی ما از 31.2W * h (12V * 2.6Ah) در باتری اصلی Ni-Mh به 44.4W * h (14.8V * 3Ah) افزایش می یابد

ما باتری را داخل کیس نصب می کنیم. حفره ها را با مواد بسته بندی نرم پر کنید.

باتری آماده است

ما آن را به آچار خود متصل می کنیم.

این ویدئو نشان می دهد که هنگامی که ماشه به شدت فشار می یابد ، محافظت فعلی در صفحه محافظت ما ایجاد می شود. اما در شرایط واقعی به احتمال زیاد از چنین مدی استفاده نمی شود. اگر به طور خاص سعی در دستیابی به عملیات محافظتی ندارید ، آچار کاملاً قابل پیش بینی رفتار می کند.
نوک آن را به آرواره های گیره می بندیم. همانطور که انتظار می رفت ، قدرت باتری بیش از اندازه کافی برای تحریک چرخ دستی محدود کننده پیچش است.

ما باتری لیتیوم یون آچار ضربه ای خود را روی یک بار الکترونیکی تخلیه می کنیم. جریان تخلیه را روی 5A تنظیم می کنیم. نمودار تخلیه در تصویر زیر نشان داده شده است.

ما باتری را در شارژر استاندارد قرار می دهیم. جریان شارژ ، هنگام اندازه گیری 3A بود ، که در مقادیر جریان شارژ مجاز برای این سلولهای Li-ion جای می گیرد (برای LG INR18650HG2 ، حداکثر جریان شارژ 4A است که در برگه مشخصات نشان داده شده است).

از نظر زمانی ، کار در مورد تعویض باتری های Ni-Mh با باتری های لیتیوم یون حدود 2 ساعت طول کشید (با بررسی تمام پارامترهای تجهیزات - حدود 4 ساعت). در اصل ، همه اینها را می توان "روی زانو" انجام داد ، اما جوشکاری تماس و انتخاب باتری بدون تجهیزات خاص غیرممکن است.

هزینه تعویض باتری Ni-Mh با Li-Ion.

بیایید ببینیم که چه هزینه هایی را دریافت می کنیم:
- هزینه 4 باتری لیتیوم یونی 18650 3000mAh LG INR18650HG2 3.7V 20A ، در زمان نوشتن این مقاله ، 4 x 550 روبل \u003d 2200 روبل است
- هزینه کنترل کننده تخلیه شارژ با بالانسر HCX-D177 1240 روبل است
- هزینه جوشکاری و مونتاژ 800 روبل است

در مجموع ، معلوم می شود که یک باتری لیتیوم یون خانگی 14.8V 3Ah 4240 روبل هزینه دارد

بیایید یک باتری لیتیوم یونی مشابه کارخانه برای پیچ گوشتی دیگر پیدا کنیم. باتری Makita 194065-3 دارای پارامترهای کاملا یکسانی است.


در زمان نوشتن این مقاله ، چنین باتری از 5500 روبل تا 6500 روبل هزینه دارد.

به نظر می رسد که پس انداز مستقیم 1300 تا 2300 روبل است. و در عین حال ، نباید فراموش کنیم که خرید باتری که ساخته ایم در اصل غیرممکن است!

شرکت Power Reserve کار تبدیل باتری های Ni-Mh از پیچ گوشتی به Li-Ion را انجام می دهد. شما می توانید هزینه را خود به همان روشی که در بالا انجام دادیم ، یعنی کل هزینه باتری ، کنترل کننده و هزینه کار محاسبه کنید.

ضمانت خدمات ارائه شده 6 ماه است. ضمانت فقط در صورت ارائه کار با استفاده از اجزای سازنده ما ارائه می شود

PS با تشکر ویژه از آچار آزمایشی ارائه شده و حمایت اخلاقی :)