Мастер выбирает электроинструмент, руководствуясь несколькими параметрами. Например, шуруповерт должен работать надежно и, желательно, без привязанности к электросети. Обеспечивают это условие аккумуляторные батареи. Но, чтобы шуруповерт работал долго, без перерывов на подзарядку и давал нужную производительность, стоит внимательно изучить параметры аккумулятора для шуруповерта.
Промышленность выпускает несколько разновидностей АКБ. У них есть свои плюсы и минусы, понимание которых позволит сделать безошибочный выбор.
Содержание
Типы и преимущества АКБ
Их принцип работы основан на преобразовании энергии химической реакции в электрическую. В составе прибора есть катод, анод и электролит, взаимодействие которых создает многократно повторяющиеся процессы образования накопленной энергии, обеспечивающей работу электроинструмента. От того, из чего изготовлены три составляющих батареи, зависит ее тип.
Первыми были изобретены никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd). Они могут прослужить и два десятка лет, благодаря многократно повторяющимся циклам зарядки-разрядки. Это одно из преимуществ изобретения. Есть и другие: независимость от температурного режима и возможность длительного хранения без подзарядки.
Недостатки:
- Инструмент трудно долго удерживать в руках из-за большого веса.
- При производстве такого источника энергии в окружающую среду выделяются загрязняющие вещества.
- Лучше работать до полного разряда батареи, чтобы у нее не образовался эффект запоминания. В каждое следующее использование он доработает лишь до того предела разрядки, который произошел в предыдущий цикл работы.
Разработчики стремились свести к минимуму недостатки АКБ. Так было найдено решение о производстве никель-металл-гибридных аккумуляторов.
У NiMH есть положительные свойства:
- Они негабаритны, благодаря сниженному весу.
- Токсичность удовлетворяет требования экологов.
- Эффект «запоминания» на низком уровне.
- Не страшны механические повреждения.
- Циклы зарядки-подзарядки увеличились в 1.5 раза.
- Емкостные характеристики не вызывают нареканий потребителей.
Но и тут не обошлось без недостатков:
- Работа при отрицательных температурах батарее на NiMH противопоказана.
- Разряжать ее полностью нельзя.
- Разряжается быстро, заряжается медленно.
- Стоит недешево.
NiMH АКБ не смогли составить конкуренцию никель-кадмиевым, поскольку их эксплуатационные характеристики были серьезно снижены.
Значительный прорыв в этой области совершила компания Sony, специалисты которой в 1991 году приступили к выпуску литий-ионных АКБ (Li-Ion). Их считают новым поколением аккумуляторов, которые отличаются такими преимуществами, как:
- Длительное удержание большого заряда.
- Полное отсутствие эффекта «запоминания».
- Не дожидаясь полной разрядки батареи, ее можно подзарядить.
- Шуруповерты и дрели на их основе значительно потеряли в весе и габаритах – почти на 40%.
Мастера-строители с удовольствием выбирают именно этот тип АКБ для шуруповерта, поскольку это снижает их физические затраты в ходе интенсивного труда.
Отрицательные моменты:
- Литий-ионные АКБ могут отреагировать взрывом на сильное механическое воздействие.
- Полная потеря заряда батареей может вывести ее из строя.
- Работа при температурах ниже нуля влечет за собой быструю разрядку.
- Прослужит такая батарея значительно меньше времени, чем на основе никеля-кадмия.
- Стоимость потребителя также не порадовала.
Каждый выбирает инструмент с тем аккумулятором, который удовлетворит условиям эксплуатации и периодичности использования. Если шуруповертом не будут пользоваться регулярно, и он периодически отправляется на хранение, стоит отдать предпочтение никель-кадмиевым АКБ.
Профессионалам, постоянно использующим шуруповерт с АКБ, рекомендуют остановить свой выбор на литий-ионных аккумуляторах. Они позволяют работать, не останавливаясь на перерывы в течении длительного времени. Перезарядка такого аккумулятора производится быстро, главное не нужно дожидаться полной его разрядки.
Литий-ионные аккумуляторы регулярно самостоятельно обновляют и усовершенствуют компании-производители. Так в «Metabo» придумали охлаждать аккумулятор во время зарядки, что на треть ускорило ее процесс. А «Makita» встроила в аккумулятор чип, позволяющий фиксировать число зарядок, остаточную мощность, с какой периодичностью используется и др.
Взаимозаменяемость АКБ
Выработавшая свой ресурс АКБ шуруповерта может быть легко заменена. Обычно производители стремятся обеспечить возможность совместимости АКБ со всеми пользующимися спросом марками электроинструмента. Можно порекомендовать аккумуляторы бренда PowerPlant, которые отличает невысокая стоимость и вполне достаточная работоспособность.
Есть и другой вариант: замена элементов питания в блоке батареи на новые. Блок с аккумулятором разбирается и извлекается то, что требует замены.
Как осуществить?
Корпуса блоков имеют разную систему соединения. Некоторые склеены, другие скреплены саморезами. В первом случае поможет отвертка. Нужно вставить ее и провести разъединяющим движением по периметру склейки. В случае с саморезами – раскрутить их.
Блок содержит промаркированные элементы питания. По маркировке в интернет магазине выбирают новые. После получения, их размещают на старых местах в корпусе, предварительно спаяв.
Перед пайкой следует подготовить:
- олово;
- флюс;
- паяльник.
Некоторые нюансы помогут выполнить процесс правильно:
- Выполнять работу быстро. Нагревание батареи приведет к ее выходу из строя.
- Использовать в соединении пластинки со старых элементов. Они имеют требуемое сечение и сопротивление.
- Важно четко соблюсти соединение плюса с минусом. Контакты соединяют так: минус старой батареи припаивают к плюсу новой, а минус новой – к плюсу следующей.
- Затем осуществляют выравнивание потенциала каждой из батарей. Они могут иметь отличия. Для этого выполняют 1 цикл от зарядки до абсолютной разрядки батареи. После того, как батарея заряжена (в течении ночи), ждут ее остывания. На это уходит не менее суток. На всех элементах проводят измерение выходного напряжения. Если все батарейки демонстрируют одно напряжение, равное 1.3 вольта, то операция прошла успешно.
- Следующий этап: батарею максимально разряжают, нагружая шуруповерт на полную мощность. Нужно следить при этом за двигателем – перегревать его нельзя. Периодически стоит давать ему отдыхать, и так до полной разрядки аккумулятора. Процедуру зарядки на полную и разрядки по максимуму повторяют еще пару раз.
Как перейти на аккумуляторы типа Li-Ion
Это не сложно, если вспомнить учебники физики. Номинальные напряжения суммируются в случае их последовательного соединения. Если для питания шуруповерту требовалось напряжение 14.4 вольта, то четырех пальчиковых аккумуляторов, каждый по 3.3 В будет достаточно для замены. Запуск прибора не вызывает «просадки», если он работает от литиевых батареек.
Производитель аккумуляторов Sistem A123 выпускает батареи, ёмкостью 2400 mAh. Этот вариант обеспечит надежную работу шуруповерта в течении длительного периода. Стоит купить элемент питания, прибегнув к услугам интернет-магазинов: так удастся сэкономить. Около тысячи рублей будет стоить три элемента питания в этом случае.
Серьезно облегчает процесс пайки присутствие на контактах элементов медной полоски. Флюс для пайки лучше заменить паяльной кислотой, чтобы свести к минимуму перегрев батареи. Паяльник рекомендуется выбрать мощностью 65 Вт.
Как, приложив смекалку, сделать своими руками зарядное устройство для АКБ на Li-Ion или другого типа?
Поможет следующая схема:
Важным ее элементом является получающий питание от выпрямительного моста транзистор VT2. Необходимое напряжение на выпрямительный мост, связанный с этим транзистором, подает понижающий трансформатор. Он должен иметь достаточную для работы без перегрева мощность и обеспечивать необходимый ток. Напряжение, выше 27 вольт трансформатор выдавать не должен, чтобы не перегореть.
Для регулировки зарядного тока используют резистор R1, который следит за постоянством тока во время зарядки аккумулятора шуруповерта. Ток не должен меняться в процессе всей зарядки. За ограничением max тока следит еще один резистор R3. Пока идет зарядка, будет гореть светодиод VD6. Постепенно, ближе к концу зарядки, он станет тускнеть и погаснет полностью с ее окончанием.
Для зарядки литий-ионных аккумуляторов важно соблюдение температурного режима с точными значениями напряжения.
Для установки всех элементов, указанных в электронной схеме, применяют текстолитовую электронную плату. В качестве диодов иногда используют старые, снятые с радиоаппаратуры, например, Д242 или КД202. При размещении элементов следят за отсутствием пересечений и стремятся размещать детали на расстоянии от 3 до 5 мм. Таким образом обеспечиваются приемлемые условия для пайки. Транзистор устанавливают на радиатор с достаточной площадью (от 20 до 50 см2). Спаянную схему размещают в корпусе. Его можно изготовить из пластика, соединив стороны клеевым пистолетом. Все необходимые радиодетали приведены в таблице:
