Litijumske Baterije Za Odvijač: Pretvaranje Odvijača U Litijum-jonske Baterije. Izbor Najboljih Modela Od 18 I 220 Volti. Pravila Punjenja I Skladištenja

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-18 12:05

Ako je ručni električni alat s napajanjem iz domaćinstva vezan za utičnicu žicom, ograničavajući kretanje osobe koja drži uređaj u rukama, tada jedinice jedinica na povodcu koje rade na baterije pružaju mnogo više slobode djelovanja u radu. Prisutnost baterije je vrlo važna kada je u pitanju korištenje odvijača.

Ovisno o vrsti upotrijebljene baterije, mogu se uvjetno podijeliti u dvije grupe - s niklovim i litij -ionskim baterijama, a karakteristike potonjeg čine ovaj električni alat najzanimljivijim za korisnika.

Osobitosti

Dizajn litijumske punjive baterije nije previše različit od dizajna baterija zasnovanih na drugoj hemiji. Ali osnovna značajka je upotreba bezvodnog elektrolita, koji sprječava oslobađanje slobodnog vodika tijekom rada. To je bio značajan nedostatak baterija prethodnih modela i doveo je do velike vjerojatnosti požara.

Anoda je izrađena od filma oksida kobalta nanesenog na aluminijski kolektor struje baze. Katoda je sam elektrolit koji sadrži litijeve soli u tekućem obliku. Elektrolit impregnira poroznu masu električno provodljivog kemijski neutralnog materijala. Za to je prikladan rastresiti grafit ili koks .… Skupljanje struje vrši se iz bakrene ploče nanesene na stražnju stranu katode.

Za normalan rad baterije, porozna katoda mora biti dovoljno čvrsto pritisnuta na anodu .… Stoga u dizajnu litijevih baterija uvijek postoji opruga koja sabija "sendvič" od anode, katode i kolektora negativne struje. Ulazak vanjskog zraka može poremetiti pažljivo izbalansiranu hemijsku ravnotežu. A prodiranje vlage i prijeti opasnošću od požara, pa čak i eksplozije. dakle gotova ćelija baterije mora biti pažljivo zatvorena.

Prazna baterija je jednostavnijeg dizajna. Ako su ostale stvari jednake, ravna litijumska baterija bit će lakša, mnogo kompaktnija i pružati značajnu struju (to jest, veću snagu). No, potrebno je dizajnirati uređaj s litijskim baterijama ravnog oblika, što znači da će baterija imati usku, specijaliziranu primjenu. Takve baterije su skuplje od njihovih kolega.

Kako bi proširili prodajno tržište, proizvođači proizvode baterijske ćelije univerzalnih oblika i standardnih veličina.

Među litijumskim baterijama danas dominira verzija 18650. Takve baterije imaju oblik sličan cilindričnim prstnim baterijama poznatim u svakodnevnom životu. Ali standard 18650 posebno predviđa nešto veće dimenzije … Time se izbjegava zabuna i sprječava pogrešna zamjena takve jedinice za napajanje umjesto konvencionalne slane baterije. Ali to bi bilo vrlo opasno, jer litij -ionska baterija ima dva i pol puta veći napon od standardnog (3,6 volti naspram 1,5 volti za slanu bateriju).

Za električne odvijače, litijumske ćelije se uzastopno prikupljaju u bateriju. Ovo povećava napon koji se primjenjuje na motor, a koji osigurava snagu i okretni moment potrebne alatu.

Skladišna baterija u svom dizajnu nužno sadrži senzore temperature i specijalizirani elektronički uređaj - kontroler.

Ovo kolo:

• prati ujednačenost naboja pojedinih elemenata;
• kontrolira struju punjenja;
• ne dopušta pretjerano pražnjenje elemenata;
• sprečava pregrevanje baterije.

Baterije opisanog tipa nazivaju se ionske. Postoje i litij-polimerne ćelije, ovo je modifikacija litij-ionskih. Njihov dizajn bitno se razlikuje samo u materijalu i dizajnu elektrolita.

Prednosti i nedostaci

• Glavna prednost litijumskih baterija je njihov veliki električni kapacitet. To vam omogućuje da stvorite lagani i kompaktni ručni alat. S druge strane, ako je korisnik spreman za rad s težim uređajem, dobit će vrlo snažnu bateriju koja omogućava odvijaču da radi dugo vremena.
• Još jedna prednost je mogućnost relativno brzog punjenja litijevih baterija energijom. Uobičajeno vrijeme potpunog punjenja je približno dva sata, a neke se baterije mogu napuniti za pola sata s posebnim punjačem! Ova prednost može biti izuzetan razlog za opremanje odvijača litijumskom baterijom.

Litijumske baterije imaju i određene nedostatke

• Najuočljiviji je značajan pad praktičnih kapaciteta pri radu po hladnom vremenu. Na temperaturama ispod nule, instrument, opremljen litijumskim baterijama, mora se povremeno zagrijavati, dok se električni kapacitet u potpunosti obnavlja.
• Drugi zamjetljiv nedostatak nije predug vijek trajanja. Unatoč uvjeravanjima proizvođača, najbolji uzorci, uz najpažljiviji rad, izdrže ne više od tri do pet godina. U roku od godinu dana nakon kupovine, litijumska baterija bilo koje uobičajene marke, uz najpažljivije korištenje, može izgubiti do trećine kapaciteta. Nakon dvije godine ostat će jedva polovica prvobitnog kapaciteta. Prosječan period normalnog rada je dvije do tri godine.
• I još jedan značajan nedostatak: cijena litijumskih baterija mnogo je veća od cijene nikl-kadmijumskih baterija, koje se još uvijek široko koriste u ručnim električnim alatima.

Razlika od nikal -kadmijumskih baterija

Istorijski gledano, prve doista masovno proizvedene punjive baterije za ručne električne alate bile su nikl-kadmijumske baterije. Po niskoj cijeni, oni su prilično sposobni za relativno velika opterećenja i imaju zadovoljavajući električni kapacitet uz razumne dimenzije i težinu. Baterije ovog tipa su i danas široko rasprostranjene, posebno u sektoru jeftinih ručnih aparata.

Glavna razlika između litijumskih baterija i nikal-kadmijumskih baterija je mala težina sa velikim električnim kapacitetom i vrlo dobrim kapacitetom opterećenja

Osim toga, vrlo važna razlika između litijumskih baterija je značajno kraće vrijeme punjenja … Ova baterija se može napuniti za nekoliko sati. No, puni ciklus punjenja nikal-kadmijumskih baterija traje najmanje dvanaest sati.

S tim je povezana još jedna posebnost: iako litijske baterije prilično mirno podnose skladištenje i rad u nepotpuno napunjenom stanju, nikal-kadmij imaju izuzetno neugodan "memorijski učinak " … U praksi to znači da, kako bi se produžio vijek trajanja, a također i spriječio brzi gubitak kapaciteta, Nikl-kadmijumske baterije poželjno je koristiti prije potpunog pražnjenja … Nakon toga obavezno napunite pun kapacitet, za što je potrebno značajno vrijeme.

Litijumske baterije nemaju ovaj nedostatak.

Kako odabrati?

Što se tiče odabira baterije za odvijač, zadatak se svodi na odabir samog električnog uređaja koji će uključivati bateriju određenog modela.

Ocjena jeftinih akumulatorskih odvijača ove sezone izgleda ovako:

• Makita HP331DZ , 10,8 volti, 1,5 A * h, litijum;
• Bosch PSR 1080 LI , 10,8 volti, 1,5 A * h, litijum;
• Bort BAB-12-P , 12 volti, 1,3 A * h, nikal;

• " Interskol DA-12ER-01 ", 12 volti 1,3 A * h, nikal;
• Kolner KCD 12M , 12 volti, 1,3 A * h, nikal.

Najbolji profesionalni modeli su:

1. Makita DHP481RTE , 18 volti, 5 A * h, litijum;
2. Hitachi DS14DSAL , 14,4 volti, 1,5 A * h, litijum;
3. Metabo BS 18 LTX Impuls 201 , 18 volti, 4 A * h, litijum;
4. Bosch GSR 18 V-EC 2016 , 18 volti, 4 A * h, litijum;
5. Dewalt DCD780M2 , 18 volti 1,5 A * h, litijum.

Najbolji akumulatorski odvijači u pogledu pouzdanosti:

1. Bosch GSR 1440 , 14,4 volti, 1,5 A * h, litijum;
2. Hitachi DS18DFL , 18 volti, 1,5 A * h, litijum;
3. Dewalt DCD790D2 , 18 volti, 2 A * h, litijum.

Možete vidjeti da najbolji odvijači u poluprofesionalnom i profesionalnom segmentu imaju punjive baterije od 18 volti.

Ovaj napon se smatra industrijskim profesionalnim standardom za litijumske baterije. Budući da je profesionalni alat dizajniran za dugotrajan aktivan rad, a podrazumijeva i dodatni nivo udobnosti, značajan dio proizvedenih 18-voltnih baterija odvijača potpuno su međusobno kompatibilni, a ponekad čak i zamjenjivi između alata različitih proizvođača.

Osim toga, Standardi od 10,8 V i 14,4 V su široko rasprostranjeni … Prva se opcija nalazi samo među najjeftinijim modelima. Drugi je tradicionalno "srednji seljak" i može se pronaći i među profesionalnim modelima odvijača i u modelima srednje (srednje) klase.

No, oznake 220 volti u karakteristikama najboljih modela ne mogu se vidjeti, jer to znači da je odvijač spojen žicom na kućnu utičnicu.

Kako preraditi i sastaviti?

Često majstor već ima stari akumulatorski odvijač koji mu potpuno odgovara. Ali uređaj je opremljen zastarjelim nikal-kadmijumskim baterijama. Budući da će se baterija ipak morati promijeniti, postoji želja da se stara baterija zamijeni nečim novijim. Ovo neće samo omogućiti ugodniji rad, već će i ukloniti potrebu za traženjem baterija zastarjelog modela na tržištu.

Najjednostavnije što vam pada na pamet je sastaviti napajanje iz elektroničkog transformatora u starom kućištu baterije .… Sada možete koristiti odvijač tako što ćete ga spojiti na električno napajanje za domaćinstvo.

Modeli od 14,4 V mogu se spojiti na akumulatore automobila … Sastavivši produžni adapter sa stezaljkama ili utikač upaljača za cigarete iz kućišta stare baterije, dobivate nezamjenjiv uređaj za garažu ili rad "na terenu".

Nažalost, prilikom pretvaranja stare baterije u ožičeni adapter, gubi se glavna prednost bežičnog odvijača - mobilnost.

Ako pretvaramo staru bateriju u litiju, možemo uzeti u obzir da je 18650 litijumskih ćelija izuzetno rasprostranjeno na tržištu, pa možemo izraditi baterije za odvijače na osnovu lako dostupnih dijelova. Štoviše, prevladavanje standarda 18650 omogućuje vam odabir baterija bilo kojeg proizvođača.

Neće biti teško otvoriti kućište stare baterije i ukloniti staro punjenje iz nje. Važno je ne zaboraviti označiti kontakt na kućištu na koji je prethodno bio priključen "plus" starog sklopa baterije ..

Ovisno o naponu za koji je stara baterija dizajnirana, potrebno je odabrati broj serijski spojenih litijevih ćelija. Standardni napon litijumske ćelije je tačno tri puta veći od napona od nikla (3,6 V umesto 1,2 V). Dakle, svaki litij zamjenjuje tri nikla spojena u nizu.

Predviđanjem dizajna baterije, u kojoj su tri litijumske ćelije povezane jedna za drugom, moguće je dobiti bateriju s naponom od 10,8 volti. Među niklovim baterijama one se nalaze, ali ne često. Kad su četiri litijumske ćelije spojene na vijenac, već dobivamo 14,4 volti. Ovo će zamijeniti nikalnu bateriju sa oba 12 volti .i 14,4 volti vrlo su uobičajeni standardi za nikl-kadmij i nikal-metal-hidridne baterije. Sve ovisi o specifičnom modelu odvijača.

Nakon što je bilo moguće utvrditi broj uzastopnih etapa, vjerojatno će se pokazati da u staroj zgradi još uvijek ima slobodnog prostora. To će omogućiti paralelno povezivanje dvije ćelije u svakoj fazi, što će udvostručiti kapacitet baterije. Niklovana traka koristi se za povezivanje litijevih baterija jedna s drugom u proizvodnji .… Dijelovi trake međusobno su povezani i sa litijumskim elementima zavarivanjem. Ali u svakodnevnom životu lemljenje je sasvim prihvatljivo.

Lemljenje litijumskih ćelija treba raditi s velikom pažnjom. Spoj se prethodno mora temeljito očistiti i nanijeti dobar fluks. Kalajenje se vrši vrlo brzo, dobro zagrijanim lemilicom dovoljno velike snage.

Lemljenje se vrši brzim i pouzdanim zagrijavanjem mjesta gdje je žica spojena na litijumsku ćeliju. Kako biste izbjegli opasno pregrijavanje elementa, vrijeme lemljenja ne smije biti duže od tri do pet sekundi.

Prilikom projektiranja domaće litijeve baterije potrebno je napomenuti da se puni na poseban način. Imperativ je osigurati elektroničko kolo za praćenje i uravnoteženje napunjenosti u dizajnu akumulatora. Osim toga, takav krug trebao bi spriječiti moguće pregrijavanje baterije i prekomjerno pražnjenje. Bez takvog uređaja, litijumska baterija jednostavno je eksplozivna.

Dobro je što se sada u prodaji nalaze gotovi elektronički upravljački i balansni moduli po prilično niskim cijenama. Dovoljno je izabrati rješenje koje odgovara vašem konkretnom slučaju. U osnovi, ovi se kontroleri razlikuju po broju serijski povezanih "koraka", čiji je napon podložan izjednačavanju (uravnoteženju). Osim toga, razlikuju se po svojoj dozvoljenoj struji opterećenja i načinu kontrole temperature.

U svakom slučaju, više nije moguće puniti domaću litijumsku bateriju starim niklovim punjačem … Imaju bitno različite algoritme punjenja i upravljačke napone. Trebat će vam namjenski punjač.

Kako pravilno puniti?

Litijumske baterije prilično su nesigurne u pogledu specifikacija punjača. Takve se baterije mogu prilično brzo napuniti značajnom strujom, ali prekomjerna struja punjenja dovodi do ozbiljnog zagrijavanja i opasnosti od požara.

Za punjenje litijumske baterije neophodno je koristiti poseban punjač sa elektronskom kontrolom struje punjenja i kontrole temperature.

Također treba imati na umu da kada su ćelije serijski povezane u bateriju, izvori litija vrlo su skloni neravnomjernom punjenju pojedinačnih ćelija. To dovodi do činjenice da nije moguće napuniti bateriju do punog kapaciteta, a element, koji redovito radi u nedovoljno napunjenom načinu rada, jednostavno se brže troši. Zbog toga se punjači obično izrađuju prema shemi "uravnoteživača punjenja".

Srećom, sve moderne tvornički proizvedene litijeve baterije (osim potpunih krivotvorina) imaju ugrađene zaštitne i balansne krugove. Međutim, punjač za ove baterije mora biti specijaliziran.

Kako čuvati?

Ono što je odlično kod litijumskih baterija je to što nisu pretjerano zahtjevni u pogledu uslova skladištenja. Mogu se skladištiti, bilo napunjene ili ispražnjene, na gotovo bilo kojoj razumnoj temperaturi. Samo da nije prehladno. Temperature ispod 25 stepeni ispod nule fatalne su za većinu vrsta litijumskih baterija. Pa, i iznad 65 stupnjeva topline, bolje je i ne pregrijavati se.

Međutim, prilikom skladištenja litijumskih baterija vodite računa o vrlo visokom riziku od požara.

Kombinacijom niskog stanja napunjenosti i niske temperature u skladištu, unutrašnji procesi u bateriji mogu dovesti do stvaranja takozvanih dendrita i uzrokovati spontano samozagrijavanje. Ova vrsta pojave je moguća i ako se visoko ispražnjene baterije čuvaju na visokim temperaturama.

Tačni uslovi skladištenja su kada je baterija napunjena najmanje 50% i sobna temperatura je od 0 do +40 stepeni. Istovremeno, preporučljivo je sačuvati baterije od vlage, uključujući i u obliku kapljica (rosa).