Высокотоковые аккумуляторы 18650 для шуруповерта: виды батарей и какие лучше выбрать

Первый Li-ion аккумулятор был создан в 1994 году фирмой Sony. Сейчас они используются во всех бытовых устройствах, и ручной электроинструмент не исключение. Инструменты, оснащенные никель-кадмиевыми элементами, обладают пониженным ресурсом. Использование высокотоковых аккумуляторов 18650 для шуруповерта позволит продлить время автономной работы.

Старые аккумуляторы 18650 в качестве ячеек для батареи дрели шуруповерта

Для замены старых банок используют три элемента 18650, собранных последовательно. Для одновременной зарядки применяется плата выравнивания емкости. Но она не обеспечивает нормальной продолжительности эксплуатации батареи. Для исправления этого недостатка используют трехканальное зарядное устройство с обозначением Imax B3.

В старых аккумуляторных банках применялся регулятор разрядки. Сейчас от него отказываются, а контроль осуществляют по светодиоду (визуально). Светодиод расположен на боку корпуса шуруповерта. Размеры новых элементов меньше, можно в старых банках зарядное устройство поместить в блок АКБ. Только надо предусмотреть разъем для подключения к сети.

Последовательность замены никель-кадмиевых элементов на литийионные следующая:

1. Разобрать батарею и извлечь старые элементы. В нижней части установить блок питания и распаять выводы. Следует предусмотреть предохранитель на 10 А. Лучше использовать автомобильный (от импортных автомобилей).
2. Вывести два цветных светодиодных индикатора (красный – зарядка, зеленый – зарядка окончена).
3. Заменить резисторы, регулирующие ток зарядки, на более мощные. Микросхемы блока установить на радиатор.
4. Установить элементы 18650. Припаять к выходам блока зарядки и контактным пластинам. Использовать многожильный медный провод сечением не менее 1,5 кв. мм.
5. Собрать, протестировать процесс зарядки и работу шуруповерта.

18650 аккумуляторы – какие лучше

Главные из них следующие:

• химический состав;
• наличие защиты (электрической и механической);
• вольт-амперные характеристики.

Защищенные и незащищенные литийионные аккумуляторы

Батареи с защитой имеют контроллер. Он подключен к положительному выводу и обеспечивает защиту от короткого замыкания, ограничивает силу тока при зарядке. При сильном разряде и падении напряжения – размыкает цепь.

Наличие защиты в батареях обозначают приставкой Protected в маркировке (либо пишут Shot circuit). Иногда наличие защиты в маркировке не указывается.

Если контроллера защиты нет, то маркировка выглядит так: Unprotected. Это делается в целях снижения стоимости. Такие элементы можно ставить только на технику с низким потреблением энергии. Пользователь контролирует уровень зарядки. Для нее используется блок с микропроцессорным управлением.

Механическая защита литийионных аккумуляторов

Механическая защита состоит из двух частей:

• клапана для вывода лишнего газа, образовавшегося при больших нагрузках на аккумулятор;
• механического термовыключателя, который разрывает цепь питания при повышении температуры внутри корпуса батареи.

Емкость литийионных аккумуляторов

Емкость батареи измеряется в ампер-часах (А*ч) или миллиамперчасах (мА*ч). Эта характеристика определяет продолжительность работы при нормальной нагрузке до снижения емкости до нулевого значения. У этих аккумуляторов снижен эффект памяти (падение емкости при восстановлении частично разряженной батареи).

Аккумуляторы Li-ion благодаря наличию контроллера не допускают полной разрядки, которая разрушает элемент. Ограничивается и превышение напряжения при зарядке, поэтому не происходит падения емкости. Превышение напряжения на 4% снижает емкость в два раза. Последующая зарядка – еще в два раза.

Токоотдача литийионных аккумуляторов

Это параметр, характеризующий возможность аккумулятора отдавать в нагрузку высокие токи без перегрева и разрушения. Измеряется в А (амперах) или мА. При работе шуруповерта как раз возникают высокие нагрузки по этому параметру.

Хотя этот показатель и является вспомогательным, на него обязательно надо обращать внимание при выборе аккумулятора для работы в шуруповертах.

Как узнать, какие аккумуляторы 18650 по техническим характеристикам лучше

Для определения силы тока при работе инструмента и подбора батареи используется закон Ома. Разные элементы эксплуатируются в различных устройствах. Для шуруповерта важен данный параметр, так как при закручивании длинных шурупов ближе к концу возникает сильный тормозящий эффект, а при выкручивании – сразу нагрузка максимальна. Зная рабочее напряжение и определив сопротивление тестером, вычисляют рабочий ток. По этому параметру подбирается батарея.

Виды литийионных батарей

Аккумуляторы 18650 имеют различные характеристики.

На параметры влияют:

• толщина фольги;
• толщина сепаратора;
• размеры частиц активной массы;
• толщина электрода;
• материал катода.

Модели элементов, рассчитанные на большую мощность, оснащают электродами с соответствующими размерами и массой для предотвращения перегрева. Также ток заряда наращивают добавками всевозможных веществ в электролит.

Маркируется в соответствии с материалом катода:

1. ICR – используется оксид кобальта для устройств с пониженным потреблением энергии. Эти элементы имеют большую емкость.
2. INR – оксиды никеля марганца и кобальта. Гарантируют повышенную мощность и энергоемкость. Используются для обеспечения работы двигателей в инструменте и транспортных средствах.
3. IMR – оксид марганца. Элементы обладают высокой мощностью и стабильностью.
4. NCR – оксиды никеля, кобальта и алюминия. Обеспечивают повышенную мощность и длительный срок эксплуатации. Низкая токоотдача.
5. IFR – железо – фосфат – обеспечивают устойчивость к переразряду. Применяются для замены сернокислотных батарей в тяговых двигателях.

Старение, хранение и диапазон рабочих температур

Литийионные элементы чувствительны к условиям хранения. Запрещается хранить упаковки под прямыми солнечными лучами или рядом с нагревательными приборами. Еще хуже они переносят температуру ниже 0 градусов (при ее однократном падении емкость снижается на 50%). Даже если выдерживать правила и хранить элементы при температуре +5…+15°С, производители закладывают десятипроцентное снижение емкости в год от заявленной.

Рекомендуется хранить батареи частично заряженными (30 – 50% от номинала) и периодически подзаряжать. Лучше всего их использовать сразу.

При правильной эксплуатации, исключающей перегрузки или глубокий разряд, элементы выдерживают до тысячи перезарядок.

Литий-кобальтовые

Эти АКБ обладают самой большой емкостью заряда. Их недостатки следующие: нельзя эксплуатировать в приборах с большой нагрузкой, нельзя использовать быструю перезарядку – элементы могут перегреться и даже воспламениться.

Литий-марганцевые элементы

Их преимущество – стабильная работа. Кроме того, они безопаснее литий – кобальтовых. Имеют длительный срок службы даже с низким сопротивлением (повышенные токи отдачи).

Недостаток – боятся перегрева. Их емкость ниже, чем никель – кобальтовых элементов, на 30% при одинаковых размерах.

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы

Второе название – феррофосфатные. Их главное преимущество – стабильность. Элементы нетоксичны. Не боятся высоких температур, стойки к коротким замыканиям.

Их недостаток – низкая емкость.

Выводы

Рассмотрев различные виды литийионных АКБ, можно прийти к выводу: лучше для шуруповерта выбирать литий -марганцевые элементы. Пусть их емкость ниже чем у литий-кобальтовых, но по таким параметрам, как токоотдача и безопасность при длительной работе с низким сопротивлением нагрузки, они выигрывают.

Прогресс не стоит на месте, уже есть в продаже высокотоковые феррофосфатные элементы.

При выборе в магазине рекомендуется смотреть на маркировку, дату производства, фирму-производителя. Часто производители продают аккумуляторы не как свои бренды, а как комплектующие, но по маркировке можно определить, кто произвел элементы.