Funksjoner, fordeler og ulemper med litiumbatterier for skrutrekker

Hvis et håndholdt elektrisk verktøy drevet av en husholdningsstrømforsyning er bundet til en stikkontakt med en ledning, noe som begrenser bevegelsen til en person som holder enheten i hendene, gir batteridrevne motstykker til enhetene "i bånd" mye mer handlefrihet i jobben. Tilstedeværelsen av et batteri er veldig viktig når det gjelder bruk av skrutrekkere.

Avhengig av typen batteri som brukes, kan de betinget deles inn i to grupper - med nikkel- og litiumbatterier, og funksjonene til sistnevnte gjør dette elektroverktøyet til det mest interessante for brukeren.

Enheten til et oppladbart litiumbatteri er ikke så forskjellig fra utformingen av batterier basert på annen kjemi. Men den grunnleggende funksjonen er bruken av vannfri elektrolytt, som forhindrer frigjøring av fritt hydrogen under drift. Dette var en betydelig ulempe ved batteriene til de tidligere designene og førte til høy sannsynlighet for brann.

Anoden er laget av en koboltoksidfilm avsatt på en basisstrømsamler av aluminium. Katoden er selve elektrolytten, som inneholder litiumsalter i flytende form. Elektrolytten impregnerer en porøs masse av elektrisk ledende kjemisk nøytralt materiale. Løs grafitt eller koks er egnet for det.... Strømoppsamling utføres fra en kobberplate påført baksiden av katoden.

For normal batteridrift må den porøse katoden presses tett nok til anoden.... Derfor, i utformingen av litiumbatterier, er det alltid en fjær som komprimerer "sandwichen" fra anoden, katoden og negativ strømsamleren. Inntrenging av omgivelsesluft kan forstyrre den nøye balanserte kjemiske balansen. Og inntrenging av fuktighet og gjør truer faren for brann og til og med eksplosjon. Derfor den ferdige battericellen må forsegles nøye.

Et flatt batteri er enklere i design. Alt annet likt vil et flatt litiumbatteri være lettere, mye mer kompakt, og gi betydelig strøm (det vil si mer kraft). Men det er nødvendig å designe en enhet med flatformede litiumbatterier, noe som betyr at batteriet vil ha en smal, spesialisert applikasjon. Slike batterier er dyrere enn sine motparter.

For å gjøre salgsmarkedet bredere produserer produsenter battericeller av universelle former og standardstørrelser.

Blant litiumbatterier dominerer faktisk i dag versjonen 18650. Slike batterier har en form som ligner på de sylindriske fingerbatteriene som er kjent i hverdagen. Men 18650-standarden gir spesifikt litt større dimensjoner... Dette unngår forvirring og forhindrer at en slik strømforsyningsenhet feilaktig erstattes i stedet for et konvensjonelt saltvannsbatteri. Men dette ville være veldig farlig, siden litiumbatteriet har to og en halv ganger standardspenningen (3,6 volt mot 1,5 volt for et saltbatteri).

For en elektrisk skrutrekker samles litiumceller sekvensielt inn i et batteri. Dette øker spenningen som påføres motoren, som gir kraften og dreiemomentet som kreves av verktøyet.

Lagringsbatteriet inneholder nødvendigvis i sin design temperatursensorer og en spesialisert elektronisk enhet - en kontroller.

Denne kretsen:

• overvåker enhetligheten av ladningen til individuelle elementer;
• kontrollerer ladestrømmen;
• tillater ikke overdreven utslipp av elementer;
• forhindrer overoppheting av batteriet.

Batterier av denne typen kalles ioniske. Det finnes også litium-polymer-celler, dette er en modifikasjon av litium-ion-celler. Designet deres er fundamentalt forskjellig bare i materialet og utformingen av elektrolytten.

• Den største fordelen med litiumbatterier er deres høye elektriske kapasitet. Dette lar deg lage et lett og kompakt håndverktøy. På den annen side, hvis brukeren er klar til å jobbe med en tyngre enhet, vil han motta et veldig kraftig batteri som lar skrutrekkeren jobbe lenge.
• En annen fordel er muligheten til å fylle litiumbatterier med energi relativt raskt. En typisk full ladetid er omtrent to timer, og noen batterier kan lades på en halvtime med en spesiell lader! Denne fordelen kan være en eksepsjonell grunn til å utstyre en skrutrekker med et litiumbatteri.

Litiumbatterier har også noen spesifikke ulemper.

• Det mest merkbare er det betydelige fallet i praktisk kapasitet ved drift i kaldt vær. Ved minusgrader må et instrument utstyrt med litiumbatterier varmes opp fra tid til annen, og den elektriske kapasiteten er fullstendig gjenopprettet.
• Den andre merkbare ulempen er ikke for lang levetid. Til tross for forsikringene fra produsentene, tåler de beste prøvene, med den mest forsiktige bruken, ikke mer enn tre til fem år. Innen et år etter kjøpet kan et litiumbatteri av et vanlig merke, med den mest forsiktige bruken, miste opptil en tredjedel av kapasiteten. Etter to år vil knapt halvparten av den opprinnelige kapasiteten gjenstå. Gjennomsnittlig varighet for normal drift er to til tre år.
• Og en annen bemerkelsesverdig ulempe: prisen på litiumbatterier er mye høyere enn prisen på nikkel-kadmium-batterier, som fortsatt er mye brukt i håndholdte elektroverktøy.

Historisk sett var de første virkelig masseproduserte oppladbare batteriene for håndholdte elektroverktøy nikkel-kadmium-batterier. Til en lav pris er de ganske i stand til relativt store belastninger og har en tilfredsstillende elektrisk kapasitet med rimelige dimensjoner og vekt. Batterier av denne typen er fortsatt utbredt i dag, spesielt i sektoren for rimelige håndholdte apparater.

Hovedforskjellen mellom litiumbatterier og nikkel-kadmiumbatterier er lav vekt med høy elektrisk kapasitet og meget god lastekapasitet..

I tillegg veldig en viktig forskjell mellom litiumbatterier er en betydelig kortere ladetid... Dette batteriet kan lades på et par timer. Men hele ladesyklusen til nikkel-kadmium-batterier tar minst tolv timer.

Det er en annen særegenhet knyttet til dette: mens litiumbatterier tåler både lagring og drift i en ufullstendig ladet tilstand ganske rolig, nikkel-kadmium har en ekstremt ubehagelig "minneeffekt"... I praksis betyr dette at for å forlenge levetiden og også for å forhindre raskt tap av kapasitet, Nikkel-kadmium-batterier bør helst brukes før full utlading... Etter det, sørg for å lade til full kapasitet, noe som tar betydelig tid.

Litiumbatterier har ikke denne ulempen.

Når det gjelder å velge et batteri for en skrutrekker, kommer oppgaven ned til valget av selve den elektriske enheten, komplett med hvilken det vil være et batteri av en bestemt modell.

Rangeringen av billige batteridrevne skrutrekkere denne sesongen ser slik ut:

• Makita HP331DZ, 10,8 volt, 1,5 A * h, litium;
• Bosch PSR 1080 LI, 10,8 volt, 1,5 A * h, litium;
• Bort BAB-12-P, 12 volt, 1,3 A * h, nikkel;

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

De beste profesjonelle modellene er:

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

De beste batteridrevne skrutrekkerne når det gjelder pålitelighet:

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

Denne spenningen regnes som den profesjonelle industristandarden for litiumbatterier. Siden et profesjonelt verktøy er designet for langsiktig aktivt arbeid, og også innebærer et ekstra nivå av komfort, er en betydelig del av de produserte 18-volts skrutrekkerbatteriene fullt kompatible med hverandre, og noen ganger til og med utskiftbare mellom verktøy fra forskjellige produsenter.

I tillegg, 10,8 volt og 14,4 volt standarder er utbredt... Det første alternativet finnes bare blant de rimeligste modellene. Den andre er tradisjonelt "mellombonde" og kan finnes både blant profesjonelle modeller av skrutrekkere og i modeller av middelklassen (mellomklasse).

Men betegnelsene på 220 volt i egenskapene til de beste modellene kan ikke sees, siden dette indikerer at skrutrekkeren er koblet med en ledning til et strømuttak i husholdningen.

Ofte har mesteren allerede en gammel batteridrevet skrutrekker som passer ham helt. Men enheten er utstyrt med utdaterte nikkel-kadmium-batterier. Siden batteriet fortsatt skal skiftes, er det et ønske om å bytte ut det gamle batteriet med noe nyere. Dette vil ikke bare gi mer komfortabelt arbeid, men også eliminere behovet for å se etter batterier av en utdatert modell på markedet.

Det enkleste du tenker på er å sette sammen en strømforsyning fra en elektronisk transformator i en gammel batterikasse.... Nå kan du bruke skrutrekkeren ved å koble den til husholdningens strømforsyning.

14,4 volts modeller kan kobles til bilbatterier... Etter å ha satt sammen en forlengelsesadapter med terminaler eller en sigarettennerplugg fra kroppen til et gammelt batteri, får du en uunnværlig enhet for garasje eller arbeid "i felten".

Skal vi konvertere et gammelt batteri til litium kan vi ta i betraktning at 18650 litiumceller er ekstremt utbredt i markedet.Dermed kan vi lage skrutrekkerbatterier basert på lett tilgjengelige deler. Dessuten lar utbredelsen av 18650-standarden deg velge batterier fra enhver produsent.

Det vil ikke være vanskelig å åpne dekselet til et gammelt batteri og fjerne den gamle fyllingen fra den. Det er viktig å ikke glemme å merke kontakten på saken som "pluss" til den gamle batterienheten tidligere var koblet til..

Avhengig av spenningen som det gamle batteriet ble designet for, er det nødvendig å velge antall litiumceller koblet i serie. Standardspenningen til en litiumcelle er nøyaktig tre ganger den for en nikkelcelle (3,6 V i stedet for 1,2 V). Dermed erstatter hvert litium tre nikkel koblet i serie.

Ved å sørge for utformingen av batteriet, der tre litiumceller er koblet etter hverandre, er det mulig å få et batteri med en spenning på 10,8 volt. Blant nikkelbatteriene finnes disse, men ikke ofte. Når fire litiumceller kobles til en krans, får vi allerede 14,4 volt.Dette vil erstatte nikkelbatteriet med begge 12 volt.og 14,4 volt er svært vanlige standarder for nikkel-kadmium- og nikkel-metallhydrid-batterier. Alt avhenger av den spesifikke modellen av skrutrekkeren.

Etter at det var mulig å fastslå antall påfølgende etapper, vil det trolig vise seg at det fortsatt er ledig plass i det gamle bygget. Dette vil tillate at to celler kobles sammen i hvert trinn parallelt, noe som vil doble batterikapasiteten. Nikkeltape brukes til å koble litiumbatterier til hverandre i produksjonen.... Seksjoner av båndet er forbundet med hverandre og til litiumelementer ved motstandssveising. Men i hverdagen er lodding ganske akseptabelt.

Lodding av litiumceller bør gjøres med stor forsiktighet. Fugen må rengjøres grundig på forhånd og det skal påføres godt flussmiddel. Fortinning gjøres veldig raskt, med en godt oppvarmet loddebolt med tilstrekkelig høy effekt.

Selve loddingen gjøres ved å raskt og trygt varme opp stedet der ledningen er koblet til litiumcellen. For å unngå farlig overoppheting av elementet, bør loddetiden ikke overstige tre til fem sekunder.

Det er bra at det nå er ferdige elektroniske kontroll- og balansemoduler på salg til ganske lave priser. Det er nok å velge den løsningen som passer akkurat ditt tilfelle. I utgangspunktet er slike kontroller forskjellig i antall seriekoblede "trinn", spenningen mellom disse er gjenstand for utjevning (balansering). I tillegg er de forskjellige i deres tillatte belastningsstrøm og temperaturkontrollmetode.

Uansett, det er ikke lenger mulig å lade et hjemmelaget litiumbatteri med en gammel nikkelbatterilader... De har fundamentalt forskjellige ladealgoritmer og styrespenninger. Du trenger en dedikert lader.

Litiumbatterier er ganske kresne når det gjelder laderspesifikasjoner. Slike batterier kan lades ganske raskt med betydelig strøm, men for høy ladestrøm fører til alvorlig oppvarming og brannfare.

Det bør også huskes på at når celler kobles i serie i et batteri, er litiumkilder svært utsatt for ujevn lading av individuelle celler. Dette fører til at det ikke er mulig å lade batteriet til full kapasitet, og elementet, som regelmessig fungerer i underladet modus, slites rett og slett raskere ut. Derfor bygges ladere vanligvis etter "charge balancer"-ordningen.

Heldigvis har alle moderne fabrikkproduserte litiumbatterier (bortsett fra direkte forfalskninger) innebygde beskyttelses- og balanseringskretser. Laderen for disse batteriene må imidlertid være spesialisert.

Det fine med litiumbatterier er at de ikke er for krevende med hensyn til lagringsforhold. De kan lagres enten ladet eller utladet ved nesten hvilken som helst rimelig temperatur. Hvis det bare ikke var for kaldt. Temperaturer under 25 grader Celsius er ødeleggende for de fleste typer litiumbatterier. Vel, og over 65 graders varme, er det også bedre å ikke overopphetes.

Når du oppbevarer litiumbatterier, må du imidlertid ta hensyn til den svært høye risikoen for brann.

De riktige oppbevaringsforholdene er når batteriet er minst 50 % ladet og romtemperaturen er fra 0 til +40 grader. Samtidig er det lurt å spare batteriene mot fuktighet, inkludert i form av drypp (dugg).

Du vil finne ut hvilket batteri som er bedre for en skrutrekker i neste video.