リチウムへの変換。ドライバーからリチウムイオン電池およびネットワークへの日曜大工の変換

業界は長い間ドライバーを製造しており、多くの人々がニッケルカドミウム電池とニッケル水素電池を備えた古いモデルを持っています。ドライバーをリチウムに変換すると、新しいツールを購入しなくてもデバイスのパフォーマンスが向上します。現在、多くの企業がドライバーのバッテリーを交換するためのサービスを提供していますが、あなたはそれを自分で行うことができます。

リチウムイオン電池の利点

ニッケルカドミウム電池は低価格で、多くの充電サイクルに耐え、低温を恐れません。ただし、バッテリーが完全に放電するのを待たずに充電すると、バッテリーの容量が減少します（メモリー効果）。

リチウムイオン電池には、次の利点があります。

大容量。ドライバーの動作時間が長くなります。
小さいサイズと重量;
充電を作動不能状態に保ちます。

ただし、ドライバー用のリチウム電池は完全放電に耐えられないため、このような電池の工場工具には、爆発や完全放電を防ぐために、バッテリーを過熱、短絡、過充電から保護する追加のボードが装備されています。未使用のバッテリーがツールから分離されている場合、マイクロ回路をバッテリーに直接配置すると回路が開きます。

やり直しの難しさ

リチウムイオン電池には、低温での性能低下など、客観的な欠点があります。 さらに、ドライバーをリチウム18650バッテリーに変換する場合、いくつかの問題が発生する可能性があります。

18650規格は、単一のセルの直径が18 mm、長さが65mmであることを意味します。これらの寸法は、以前にドライバーに取り付けられていたニッケルカドミウムまたはニッケル水素元素の寸法と一致しません。バッテリーを交換するには、標準のバッテリーケースに入れ、保護用のマイクロ回路と接続ワイヤーを取り付ける必要があります。
リチウム電池の出力の電圧は3.6Vで、ニッケルカドミウム電池の電圧は1.2Vです。古い電池の公称電圧が12Vであるとしましょう。この電圧は、リチウムイオン電池が接続されている場合は保証できません。シリーズ。イオン電池の充放電サイクル中の電圧変動の範囲も変化します。したがって、変換されたバッテリーはドライバーと互換性がない場合があります。
イオン電池は、その動作の詳細が異なります。それらは、4.2 Vを超える過充電電圧に耐えることができず、故障するまで2.7V未満を放電します。したがって、バッテリーを改造する場合は、ドライバーに保護ボードを取り付ける必要があります。
既存の充電器は、リチウムイオン電池を搭載したドライバーには使用できない場合があります。また、やり直すか、別のものを購入する必要があります。

重要！ドリルまたはドライバーが安価で高品質ではない場合は、手直ししない方がよいでしょう。これは、ツール自体のコストよりも高くつく可能性があります。

バッテリーの選択

ドライバーには12Vバッテリーがよく使用されます。 ドライバー用のリチウムイオン電池を選択する際に考慮すべき要素：

そのような機器では、放電電流の値が高い要素が使用されます;
多くの場合、セル容量は放電電流に反比例するため、容量だけで選択することはできません。主な指標は電流です。ドライバーの動作電流の値は、ツールパスポートに記載されています。通常、15〜30〜40Aです。
ドライバーのバッテリーをLi-Ion18650と交換する場合は、容量の異なるセルを使用することはお勧めしません。
古いラップトップのリチウム電池を使用するためのヒントがある場合があります。これは絶対に受け入れられません。それらははるかに低い放電電流用に設計されており、不適切な技術的特性を持っています。
元素の数は、おおよその比率-1Li-Ionと3Ni-Cdに基づいて計算されます。 12ボルトのバッテリーの場合、10個の古い缶を交換するには、3個の新しいバッテリーを取り付ける必要があります。電圧レベルはわずかに低下しますが、4つのセルが取り付けられている場合、過電圧はモーターの寿命を縮めます。

重要！組み立てる前に、均等化のためにすべての要素を完全に充電する必要があります。

バッテリーケースの分解

ケースはセルフタッピングネジで組み立てられることが多く、他のオプションはラッチまたは接着剤で組み立てられます。接着されたブロックは分解が最も難しいので、ケースの部品を傷つけないように、プラスチック製のヘッドを備えた特別なハンマーを使用する必要があります。すべてが内側から削除されます。ツール、充電器に接続するために、コンタクトプレートまたは端子アセンブリ全体のみを再適用できます。

バッテリーセル接続

化合物李– イオンドライバー用バッテリーいくつかの方法で実行されます。

特別なカセットの使用。この方法は高速ですが、接点には大きな遷移抵抗があり、比較的大電流ですぐに崩壊する可能性があります。
はんだ付け。ある程度のスキルが必要なので、はんだ付けの方法を知っている人に適した方法です。はんだは急速に冷却され、長時間加熱するとバッテリーが損傷する可能性があるため、はんだ付けは迅速に行う必要があります。
スポット溶接。これが推奨される方法です。誰もが溶接機を持っているわけではなく、専門家がそのようなサービスを提供することができます。

重要！セルを直列に接続する必要があります。その後、バッテリーの電圧が加算され、容量は変化しません。

第2段階では、接続図に従って、組み立てられたバッテリーの接点と保護ボードにワイヤーがはんだ付けされます。電源回路用のバッテリー自体の接点には、断面積が1.5mm²のワイヤーがはんだ付けされています。他の回路では、より細いワイヤーを使用できます-0.75mm²。

次に、熱収縮チューブをバッテリーの上に配置しますが、これは必須ではありません。保護マイクロ回路をバッテリーとの接触から隔離するために、熱収縮を加えることもできます。そうしないと、鋭いはんだ付け突起がセルシェルを損傷し、短絡を引き起こす可能性があります。

バッテリーの交換は、次の手順で構成されます。

ケースの分解された部品はよく掃除されています。
新しいバッテリーセルの寸法は小さくなるため、しっかりと固定する必要があります。モーメント接着剤またはシーラントでケースの内壁に接着します。
プラス線とマイナス線を古い端子台にはんだ付けし、ケース内の同じ場所に置いて固定します。保護板を敷き、バッテリーパックの部品を接続します。以前に接着されていた場合は、「モーメント」が再度使用されます。

ドライバーのリチウムイオンバッテリーは、BMS保護ボードがないと正常に機能しません。販売中のインスタンスにはさまざまなパラメータがあります。 BMS 3Sマーキングは、たとえば、ボードが3つの要素用に設計されていることを前提としています。

適切なマイクロ回路を選択するために注意する必要があること：

セルの電荷の均一性を確保するためのバランスの存在。存在する場合、平衡電流の値は技術データの説明に含まれている必要があります。
最大長期動作電流。平均して、20〜30 Aに焦点を合わせる必要があります。ただし、これはドライバーの力によって異なります。十分な低電力20A、強力-30Aから。
過充電時にバッテリーが切断される電圧（約4.3V）。
ドライバーがオフになる電圧。この値は、バッテリーセルの技術的パラメーターに基づいて選択する必要があります（最小電圧は約2.6 Vです）。
過負荷保護動作電流;
トランジスタ素子の抵抗（最小値が選択されています）。

重要！過負荷トリップ電流の大きさはそれほど重要ではありません。この値は、現在のワークロードからオフセットされています。短期間の過負荷の場合、ツールがオフになっていても、スタートボタンを離す必要があります。そうすれば、作業を続行できます。

コントローラに自動実行機能があるかどうかは、技術データに「自動回復」エントリがあるかどうかで判断できます。そのような機能がない場合、保護がトリガーされた後にドライバーを再起動するには、バッテリーを取り外して充電器に接続する必要があります。

充電器

ドライバーのリチウムイオン電池は、通常の電源に接続して充電することはできません。これには充電器が使用されます。電源は、指定された制限内で安定した充電電圧を供給するだけです。そして充電器では、決定パラメータは充電電流であり、これは電圧レベルに影響を与えます。その価値は限られています。メモリ回路には、充電プロセスやその他の保護機能を停止するノードがあります。たとえば、極性が正しくない場合はシャットダウンします。

最も単純な充電器は、充電電流を減らすために回路に抵抗が含まれている電源です。また、設定された時間間隔の後に機能するタイマーを接続することもあります。これらのオプションのすべてが長いバッテリー寿命に貢献するわけではありません。

充電方法LI イオンドライバー用バッテリー：

工場充電器アプリケーション。多くの場合、新しいバッテリーの充電にも適しています。
追加の回路要素の設置による充電器回路の変更。
既製のストレージデバイスの購入。良いオプションはIMaxです。

12VNi-Cdバッテリーを充電するための古いMakitaDC9710充電器があるとしましょう。これは、プロセスの終了を示す緑色のLEDで示されます。 BMSボードの存在により、セルあたりの指定電圧制限に達したときに充電を停止できます。この場合、緑色のLEDは点灯しませんが、赤色のLEDは単に消灯します。充電が完了しました。

マキタDC1414T充電器は、7.2〜14.4 Vの充電式バッテリーを幅広く充電できるように設計されており、充電の最後に保護シャットダウンがトリガーされると、表示が正しく機能しません。点滅する赤と緑のライトが観察され、これも充電の終了を示します。

ドライバーのバッテリーをリチウムイオンに交換するコストは、ツールのパワー、充電器を購入する必要性などによって異なります。しかし、ドリル/ドライバーが良好な機能状態にある場合、充電器は完全な変更や交換を必要とせず、数千ルーブルで、バッテリー寿命を延ばした改良された電動工具を手に入れることができます。

ビデオ

この記事では、あなたは学びます ドライバーバッテリーをNiCdからLiIon18650バッテリーに安価に変換する方法それによって近代化 ドライバーバッテリー、それをより強力にし、バッテリー寿命を延ばします。リワークのすべての段階が詳細に説明されているので、問題はないはずです。必要なすべてのコンポーネントがリストされており、利用可能です。

リワークに必要なコンポーネント

大電流 バッテリー18650 2500mAhの容量で。データ アキュムレータはんだ付けリードはすでに溶接されています。これは非常に便利であり、さらに、バッテリーコンパートメントを大幅に節約できます。インターネットで注文できます。4個または6個のバッチで提供されます。以下のリンクを使用して購入できます。

18650バッテリーを購入-6個

18650バッテリーを購入-4個

また、変更のために、2つのBMS 12.6V40Aボードが必要になります。私はここで購入しました。

BMSボード12.6V40Aを購入する

充電器もやり直す必要があり、そのためには電圧と電流の安定化モジュールが必要になります。

充電器を作り直す方法のビデオについては、記事の最後を参照してください。

電圧と電流の安定化を購入する

変更時、すべてのコンポーネント（2個のバッテリー用）のコストはわずか1100ルーブルで、同じNiCdバッテリーをすべて含むドライバー用の新しいバッテリーを購入するよりもはるかに安価です。インターネットで価格を見てみると、1個のバッテリーは1200ルーブルからで、2個のバッテリーを交換するのに1100ルーブルしか使わなかったことがわかりました。コンポーネントへのすべてのリンクは、記事の最後にもあります。

バッテリーの再設計

最初のステップは、バッテリーケースを慎重に分解し、古いNiCdバッテリーを廃棄することです。

次に、バッテリー電源端子を外す必要があります。

2本のワイヤーを、できれば大きな断面ではんだ付けする必要があります。この変更では、断面が4mm²で長さが約100mmのワイヤーを使用しました。上の写真では、赤いワイヤーを見ることができます。極性を混同しないように残されています。トラブルを避けるために、このワイヤーに赤いワイヤーをはんだ付けすることをお勧めします。。

マイナス線を光沢のある接点にはんだ付けします。

次に、はんだ付けされたワイヤが付いた端子をケースの元の場所に戻す必要があります。極性に注意してください。

端子を固定するには、ガラスの内側にホットグルーを注ぐことができます。特にそれが非常によく保持されるため、これ以上の固定オプションは見つかりませんでした。

これで、バッテリーのはんだ付けを開始できます。バッテリーから熱収縮チューブを取り外し、直列にはんだ付けできるように曲げます。

次に、得られたバッテリーの側面にホットメルト接着剤を塗布します。ここで、接点が上部に突き出て、下の写真に示すようにBMSボードを接着します。プラスとマイナスのボードとバッテリーは互いに反対側にあることに注意してください!!!

次に、バッテリーの接点をボードの接点に曲げて、マイナスから始めてはんだ付けします。

ボードB1の接点に短いワイヤーをはんだ付けし、もう一方の端をバッテリーの接合部にはんだ付けします。

また、短いワイヤーをはんだ付けしてB2に接続し、もう一方の端を反対側のバッテリーの接合部にはんだ付けします。

最後に、最後のプラス接点をはんだ付けします。

ここで、ケースの端子を結果のバッテリーに接続する必要があります。このために、赤いワイヤーを「P +」接点にはんだ付けし、青いマイナス線を「P-」接点にはんだ付けします。

これでバッテリーの変換は完了です。製造されたバッテリーを固定し、ケースの2番目の部分を所定の位置に配置するために残っています。 2つのバッテリーの交換に費やされた時間はわずか1時間で、前述のように、1100ルーブルのお金がかかりました。テストの後、ドライバーは工場のバッテリーよりも悪くはなく、電力と充電の点ではるかに優れていると思います。古い電池を作り直すことをお勧めします！））
充電器ソケットを購入する
はんだごてを購入する

充電器を改造したくない方は、下のリンクから既製のものを購入できます。

既製の充電器を購入する

コードレス電動工具の利点は明らかです。この問題について説明するのは意味がありません。マイナス要因には、バッテリーを充電する必要性に関連するいくつかの不便、およびバッテリーの高コストが含まれます（高品質の電源アセンブリについて話しています）。

充電に我慢しなければならない場合、メーカーは消費者にとって最善の方法で2番目の問題を解決しません。手頃な価格帯のほとんどのドライバーにはニッケルカドミウム（Ni-Ca）バッテリーが搭載されており、その性能にはまだ多くの要望があります。

バッテリーハウジングには、10〜12個の相互接続されたフィンガータイプのNi-Caアキュムレーター（通常の電圧-14ボルト）が含まれています。このような要素の耐用年数は限られており、容量はかなり低く、動作中に徐々に失われます。その結果、2〜3年後、電荷の保持時間を3〜5分の1に短縮できます。甘やかされて育った「バレル」を定期的に交換するか、新しいバッテリーパックを購入する必要があります。

価格と品質の点で最良の選択肢は18650シリーズのリチウム電池です。構造的には通常の単三電池のように見え、サイズは単三電池より25％大きくなっています。

典型的なリチウムイオン電池のパラメータ：

電圧3.6-3.7V
800〜4500mAhの容量
反動電流-約35A

最適な容量は2500mAhであり、値が高すぎると現実に対応せず、コストを不当に過大評価することになります。多かれ少なかれまともなメーカー（たとえば、LG）からの2500 mAhバッテリーは、300〜600ルーブルで購入できます。

新しいバッテリーのパラメーターを計算する方法

ドライバーの消費電流は通常10〜15アンペアを超えません。したがって、リチウムイオン電池（30〜35A）の一般的な反動（放電）電流は、余裕を持って十分です。
供給電圧は古いNi-Caバッテリーから計算されます。通常、ユニットは1.2ボルトの12個のバッテリーで構成されます。つまり、インジケーターの合計は14.4Vです。リチウムバッテリーは2.74ボルト未満の電圧まで放電できません。動作電圧は3.0〜3.5 Vです。つまり、交換するには、4個の18650バッテリーを直列に接続する必要があります。

結果として得られる12V〜14Vの動作電圧で十分です。比較的新しい通常のNi-Caバッテリーでさえ、12ボルトを超えることはめったにありません。

ボリュームが許せば、4つのアキュムレータの2つの直列アセンブリを並列に接続して、バッテリの容量を2倍にすることができます。同時に、相対的な位置は、体の形に応じて、何でもかまいません。主なことは、ワイヤーの信頼できる接続を確保することです。

また、充電器は共用住宅に設置することが望ましい。そうすれば、毎回ケースから電池を取り外す必要はありません。

充電器-製造オプション

最適なオールインワンデザイン。つまり、バッテリーと220ボルト入力の充電器の両方がバッテリーケースに配置されています。電源ケーブルを差し込んで充電するだけです。

別のオプションがあります-スペースを節約するために充電器を別のケースに配置します（これにより、バッテリーケースにより多くのバッテリーを入れることができます）。

ほとんどの充電器（ラジオ店で購入できる、または同じAliexpressで購入できるファクトリーボードについて話しています）は、アセンブリ内の特定の数のリチウムイオン電池用に設計されています。適切なオプションを選択するだけです。

アマチュア無線のスキルがあれば、自分でそのような回路を組み立てることができます。この場合、手直しのコストが減少します。

いずれの場合も、充電（放電）制御装置を設置する必要があります。これらは、インジケータLEDまたはデジタルディスプレイの場合があります。

リチウム電池の内蔵監視

このタイプの要素は、過放電に敏感です。バッテリーの電圧が2.75Vを下回ると、劣化が始まり、モジュールの容量が失われます。したがって、運転中はパラメータを監視する必要があります。

一部の18650セルには放電制御ボードが組み込まれており、電圧が臨界値に達したときにバッテリーを切り離すだけです。アイテムを購入するときは、この点を明確にする必要があります。バッテリーに保護がない場合は、追加で取り付けることができます。このような既製のボードも市販されています。

回路は一般的なバッテリーケースに取り付けられており、バッテリーの充電をまったく妨げません。

ベーパー用の既製キット付きオプション

18650バッテリーはいわゆる人気があります。 vapers-電子タバコの愛好家。充電器とリチウムイオン電池で構成される既製のキットが販売されています。このようなセットをドライバーで使用するには、バッテリーケースに接点付きの容器を取り付け、充電のためにモジュールを取り外すたびに行う必要があります。

ドライバー本体の寸法が許せば、図をいじる必要がない場合、これはあなたのためのオプションです。もちろん、コストはわずかに増加します。

結論-ドライバーバッテリーをリチウム電池に変換することの長所と短所

変更は経済的に正当化されなければなりません。時間とお金を無駄にしているのであれば、そのメリットを理解する必要があります。

リチウムイオン電池の利点

リチウム電池のエネルギー容量ははるかに高いです。したがって、同じ寸法と重量で、再充電間のバッテリー寿命が長くなります。
充電プロセスが速くなります。これは、再充電中の強制的なダウンタイムが削減されることを意味します。
ニッケル電池とは異なり、リチウム電池にはいわゆるメモリー効果はありません。完全に放電するのを待たずに充電できます。

Ni-CaからLi-ionにバッテリーを交換することのデメリット：

まず第一に、高価な部分。再加工の総費用は2〜3千ルーブルに達する可能性があります。
外部温度への依存：リチウム電池は負の温度では効果がなくなります。したがって、冬の路上では、そのようなツールを使用することはできません。
リチウムイオン電池の非標準電圧（3.6〜3.7 V）は、最終値の選択に不正確さをもたらします。
18650バッテリーは、標準のNi-Ca「缶」とはサイズが異なります。それらを標準のドライバーケースに入れるには、多くの設計上の問題を解決する必要があります。

標準のドライバー装置は、リチウム電池の充電には適していません。新しい回路を作らなければなりません。

誰かが私の以前の文章を読んだことがあるなら、彼らがオークの標準ドライバーバッテリーを与えた後、私が緊急に作業を続ける必要があった後、私は公称値で8 A、短い場合は最大15Aのかなり強力なコンバーターをはんだ付けしたことを覚えているかもしれません-期間負荷。 24ボルトから15Vまで。2つの7Ah12ボルトバッテリーが直列に接続されました。私は14.4Vのドライバーを持っています。

たくさんのトレーニングをして、最後の建設シーズン全体を使い果たしたので、新しいシーズンには通常のバッテリーが必要だと思いました。

私はインターネットを検索し、自分のバッテリーに関連するボッシュのマーケティングのトリックを理解しました。 1つの新しいバッテリーの価格は、2つのバッテリーがセットになっている新しいドライバーと同じです。そのようなお金でこのたわごとを買う意味はありませんでした。

私のモデルのドライバーにはリチウムイオン電池はありませんでした。新しいリチウムイオンドライバーは不十分でした。離婚吸盤のある種の乱交。

それから、ドライバーを自分でリチウムに変換するというアイデアを思いつきました。リチウムイオンバンクは3.7Vですが、15〜16 Vが必要です。4つのAkumを直列に接続し、完全に充電されたバージョンで16.8 Vを取得しましょう（バンクあたり4.2 V）。

12Vドライバーをお持ちの場合は、3つの缶を直列に接続できます。

バンク、つまり私たちのバッテリーを1つの大きなバッテリーに組み立てる個々のバッテリーを、18650タイプにすることにしました。

これらは現在、懐中電灯で使用するのにファッショナブルです。それらはラップトップのバッテリーにも含まれています。

これはSonyvtc4バッテリーです。負荷に最大30アンペアを供給することができます（最大）。私たちの目的に最適です。

すべてがうまくいくでしょうが、リチウムは危険なものです、あなたが再充電するならばあなたはブームを作ることができます。

さらに、私たちの個々のバッテリーは直列に接続されており、時間の経過とともに大きな不均衡が発生します。一部の銀行は再充電されますが、逆に完全に充電されない銀行もあります。その結果、そのようなバッテリーはすぐに故障します。

私たちの中国人の友達がまた私の助けに来ました。バランサーと呼ばれるものがあります。個々のバンクの充電中の電圧を監視し、完全に充電されている場合はオフにし、残りは充電を続けます。これは、シーケンシャルバッテリーチェーン内のすべての個々のバンクが完全に充電されるまで続きます。

これは一般的に中国人から一銭の価値があります。しかし、私は彼らから取った もう少し深刻なこと.

もう少し高価ですが、それだけの価値があります。重要なのは、これらのバッテリーには何の保護もないということです。一般的に、私はバッテリーコントローラーも注文しました。これには、上記のバランサーと一連の保護が含まれます。特に、短絡に対する保護、過熱に対する保護、過電流に対する保護などが含まれています。

ボードの連絡先：

B +：バッテリー+プラス;
B3：1番目のバッテリー-マイナスおよび2番目のバッテリー+プラス;
B2-：2番目のバッテリー-マイナスおよび3番目のバッテリー+プラス;
B1-：3番目のバッテリー-マイナスおよび4番目のバッテリー+プラス;
B：4番目のバッテリー-マイナス;
P +：負荷/充電V +（ドライバーに+ /または充電+）;
P-：負荷/充電V-（ドライバーに+ /または充電+に）。

すべてを1つのヒープに集めて、ケースのドライバーを試しましたが、何も機能しません。なんてこった、中国人は私にいくつかのでたらめを滑らせました、しかしいいえ、彼らはそれとは何の関係もありませんでした。ポイントは、組み立てプロセス中に、どこかで何かをショートさせたようです。一般的に、この保護は機能し、バッテリーを負荷から完全に切り離しました。

保護を解除するには（タイプを自分で推測します。これは販売者の指示にはありません）、負荷側から電圧を印加する必要があります。バッテリーを充電するだけです。保護は即座に削除されます。

古いニッケルカドミウム缶を取り出した後、すべてを標準のバッテリーケースに入れました。コンタクトパッドにはんだ付け。それらが脱落するのを防ぐために、私はこのケースにホットメルト接着剤を充填しました。

得られたバッテリーは通常、電圧が十分ではありませんが（18Vを推奨）、標準の充電を充電しますが、手はまだそれに達していません。過充電を心配する必要はありません。完全に充電されると、コントローラーは自動的にバンクをオフにします。

ドライバー用自家製リチウムイオン電池 2.1 Ah（2100mAh）であることが判明しました。 1.2Ahの標準容量に対して。同時に、新しいバッテリーの重量は3分の1になります。

床型枠を解体しながら製品を走らせました。結果にとても満足しています。うまく機能し、長時間座らず、強力に引っ張ります。

それから私は小さなマイナスに出くわしました。ドライバーに力を加えるのを忘れた場合（ドリルモード）、特にドライバーが座っているときに、エンジンを停止させる重い負荷がかかると、保護がトリガーされます。良いかどうかはわかりません。バランサーではなくフルコントローラーを使用する場合は、負荷電流に対してより多くの負荷電流を使用します。そうしないと、保護を解除することに飽きてしまいます。または、自動カプラーを備えたコントローラーを探します。