Сайт о скутерах и скутеристах. Квадриках и квадроциклистах.

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).

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.

Аккумулятор Makita PA09

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».

Плата BMS на 25 А

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 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.

Разбираем корпус аккумулятора

Интересующая нас часть.

Контактная 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.

Отковыриваем сварку отвёрткой

Отковыриваем сварку плоскогубцами

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

Термодатчик и размыкатель

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.

Аккумуляторы Sanyo UR18650NSX

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.

Провода припаяны

Припаиваем другие концы проводов к плате согласно схеме.

Готовая схема

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.

Термоусадка

Теперь всё заизолировано как надо.

Плата изолирована

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

Приклеиваем контакты

Аккумулятор готов к сборке.

Аккумуляторы в корпусе

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

Клей сохнет

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

Процесс зарядки

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.

38 комментариев: Переделка аккумулятора шуруповёрта на Li-Ion

  • Хорошечно, а то скопилась уже пачка этих шкруповертов с мертвыми акб. Надо будет заняться по твоему мануалу.

    • Мой путь тоже был долог – сначала долго никак не мог себя заставить заняться разборкой корпусов (не знал, как разбирать), потом покупал неправильные платы и неправильные элементы (это тоже всегда расстраивало и убивало энтузиазм). Потом наконец-то удачно сделал первый аккумулятор, ну следом за ним и остальные 3 по накатанной :)

      • Приветствую!
        У меня есть два аккумулятора родных. Мог бы ты мне за какую-то плату переделать их как свои?

        • Не, мне лень возиться :) И плат у меня нет, равно как и свободных аккумуляторов.

          • Подскажи если Акб на 12v к этой схеме bms можно припаять 4-е аккумулятора sanyo ?c

            • Мне кажется, 4 элемента будет многовато, это 16,8 вольт при максимальном заряде и 14,4 В при номинальном. Если ставить 4 элемента, то плату BMS надо брать соответствующую (4s). Но я бы поставил 3…

              • Всё сделали также как на рисунке 10, но не работает. На зарядке пишет обрыв цепи. Перепояли провод charge/discharge с С- на В- и всё заработало и зарядка заряжает. Вопрос что означает вообще С- и В- ? Так можно ?

                • в дополнение всё делается для 12v

                • С- – charge, порт зарядки
                  B- – battery, минус батареи
                  Так подсоединять нельзя, так как зарядка идет напрямую на элементы и плата не контролирует перезаряд.

                  • Это я уже понял так как спалил один аккумулятор я не могу понять почему на -С зарядка мигает что обрыв и шуруповерт не крутит

                    • Не знаю, может, зарядка слишком умная. У меня старая Макита, там и зарядник дубовый :)

  • Можешь дать ссылки с инета на плату, дымаю проблема в плате, хотя на вид и по характеристикам такая же

    • Была у меня такая плата – не подходит она для обычной зарядки вообще никак. Я имею в виду, если разряд и заряд идет по тем же самым контактам. Эта плата предназначена для зарядников для литий-иона. А если подсоединить батарею к тем же контактам, что на зарядку и разрядку, то плата вообще в процессе не участвует.

      • не понял, имеешь ввиду что может опять перегореть аккумуляторы?

        • Да. Я ж в статье написал, что такие платы не подходят. Здесь зарядный ток идет напрямую на аккумуляторы, поэтому он (ток) не отключится при достижении верхней границы напряжения на них.

  • можешь написать модель твоей зарядки от макита?

    • Да вон же на фото она – DC9710. У второй Макиты зарядка DC1414. Обе для никель-кадмиевых 9,6-вольтовых акков.

  • Вопрос можно? – Для 12-тивольтового шуруповёрта всего три батарейки?

  • А если у меня на 18 В шуруповерт. Пять аккумуляторов получается. Платы только на 3. Как быть ?

  • Добрый вечер подскажите : будет ли работать со штатной зарядкой макита DC1414T (для зарядки 9,6В акб) https://ru.aliexpress.com/item/3S-25A-11-1V-li-ion-DIY-BMS-PCM-battery-protection-board-bms-pcm-for-LicoO2/32596003810.html и акб 3шт. Lg hg2 ссылка ниже.
    https://ru.aliexpress.com/item/3-pcs-original-LG-HG2-18650-3000-mAh-battery-18650HG2-3-6-The-discharge-20a-Dedicated/32621661588.html
    Работает ли у вас на другой зарядке DC1414T ?

    • Да, будет все работать.
      У меня обе зарядки нормально заряжают литий-ион.

      • Добрый день,а то что на зарядке 14.4 в для платы 12.6 в не критично? Кстати на второй вашей зарядке dc1414t какой алгоритм получается когда зарчжается как горит индикатор? Заранее спасибо за ответ.

        • 14,4 – это напряжение без нагрузки, при зарядке оно ниже. Вообще, все так и должно быть, не беспокойтесь.
          Когда заряжается – горит красный диод, когда заканчивается – наверное, ничего не горит, я уж не помню.

          • В 1414 загорается зеленый когда зарядится акб и еще может показать неисправность батареи,а когда акб не вставлен моргает красный. Поэтому и спрашиваю не уходит ли в защиту зарядник. За сколько он у вас заряжается по времени?

            • Я знаю, как работает штатная зарядка – я потому и написал в статье, что алгоритм будет другой. Зеленого светодиода вы никогда более не увидите, потому что процесс зарядки прервет не зарядное устройство, а плата БМС. Для зарядного устройства это будет выглядеть как извлечение аккумулятора. То есть никакой диод гореть не будет (ну или будет мигать красный, как вы говорите. У меня дома другая зарядка, на ней просто не горит ничего). ЗУ ни в какую защиту не уходит – он нормально заряжает до конца (т.е. до того момента, как плата БМС отключит питание от элементов).
              Сколько заряжается, я не знаю – никогда не обращал внимания. Может, часа два (т.к. емкость стала в 2 раза выше).
              Обе мои макитовские зарядки нормально заряжают литий-ион.

              • А припаять контакт термореле к минусу на БМС не пробовали. Тогда все будет мигать как надо и термореле будет защищать аккумуляторы ваши аккумуляторы от перегрева.

                • Термореле как было, так и осталось на том же месте (на минусе, который есть и минус на БМС) и с той же функциональностью.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Запчасти для квадроциклов
Запчасти для квадроциклов
Реклама