Ruuvimeisselin litiumakkujen ominaisuudet, edut ja haitat

Jos kotitalouden virtalähteestä saatava käsikäyttöinen sähkötyökalu on sidottu pistorasiaan johdolla, mikä rajoittaa laitetta käsissään pitelevän henkilön liikettä, paristokäyttöiset "hihnassa" olevien yksiköiden vastineet tarjoavat paljon enemmän toimintavapautta työssä. Akun olemassaolo on erittäin tärkeää ruuvimeisselin käytössä.

Käytetyn akun tyypistä riippuen ne voidaan jakaa ehdollisesti kahteen ryhmään - nikkeli- ja litiumakuilla, ja jälkimmäisten ominaisuudet tekevät tästä sähkötyökalusta mielenkiintoisimman käyttäjälle.

Ladattavan litiumakun laite ei eroa liikaa muuhun kemiaan perustuvien akkujen suunnittelusta. Mutta perusominaisuus on vedettömän elektrolyytin käyttö, joka estää vapaan vedyn vapautumisen käytön aikana. Tämä oli aikaisempien mallien akkujen merkittävä haitta ja johti suureen tulipalon todennäköisyyteen.

Anodi on valmistettu kobolttioksidikalvosta, joka on kerrostettu alumiinin perusvirtakeräimelle. Katodi on itse elektrolyytti, joka sisältää litiumsuoloja nestemäisessä muodossa. Elektrolyytti kyllästää huokoisen massan sähköä johtavaa kemiallisesti neutraalia materiaalia. Irtonainen grafiitti tai koksi sopii siihen.... Virranotto suoritetaan katodin takaosaan kiinnitetystä kuparilevystä.

Normaalia akkukäyttöä varten huokoinen katodi on painettava riittävän tiukasti anodiin.... Siksi litiumakkujen suunnittelussa on aina jousi, joka puristaa "voileivän" anodista, katodista ja negatiivisesta virran kerääjästä. Ympäristön ilman sisäänpääsy voi häiritä huolellisesti tasapainotettua kemiallista tasapainoa. Ja kosteuden sisäänpääsy ja se uhkaa tulipalon ja jopa räjähdyksen vaaraa. Siksi valmis akkukenno on suljettava huolellisesti.

Tyhjä akku on suunnittelultaan yksinkertaisempi. Jos kaikki muut asiat ovat samat, litiumakku on kevyempi, paljon kompaktimpi ja tarjoaa huomattavan virran (eli enemmän tehoa). Mutta on välttämätöntä suunnitella laite litiumparistoilla, mikä tarkoittaa, että akulla on kapea, erikoistunut sovellus. Tällaiset akut ovat kalliimpia kuin vastaavat.

Laajentaakseen myyntimarkkinoita valmistajat valmistavat yleismuotoisia ja vakiokokoisia akkukennoja.

Litiumakuista itse asiassa vallitsee nykyään versio 18650. Tällaiset akut ovat muodoltaan samanlaisia ​​kuin arkielämässä tutut sylinterimäiset sormiparistot. Mutta 18650-standardi tarjoaa nimenomaan hieman suuremmat mitat... Tämä välttää sekaannukset ja estää tällaisen virtalähteen vaihtamisen vahingossa perinteisen suolapariston tilalle. Mutta tämä olisi erittäin vaarallista, koska litiumakussa on kaksi ja puoli kertaa standardijännite (3,6 volttia verrattuna 1,5 volttiin suola-akussa).

Sähköruuvimeisselissä litiumkennot kerätään peräkkäin akkuun. Tämä lisää moottoriin syötettyä jännitettä, joka tuottaa työkalun tarvitseman tehon ja vääntömomentin.

Ladattava akku sisältää välttämättä suunnittelussaan lämpötila-antureita ja erikoistuneen elektronisen laitteen - ohjaimen.

Tämä piiri:

• valvoo yksittäisten elementtien varauksen tasaisuutta;
• ohjaa latausvirtaa;
• ei salli elementtien liiallista purkamista;
• estää akun ylikuumenemisen.

Kuvatun tyyppisiä paristoja kutsutaan ioniparistoiksi. On myös litiumpolymeerikennoja, tämä on litium-ionin muunnos. Niiden suunnittelu eroaa olennaisesti vain elektrolyytin materiaalista ja suunnittelusta.

• Litiumparistojen tärkein etu on niiden korkea sähkökapasiteetti. Näin voit luoda kevyen ja kompaktin käsityökalun. Toisaalta, jos käyttäjä on valmis työskentelemään raskaamman laitteen kanssa, hän saa erittäin tehokkaan akun, jonka avulla ruuvimeisseli toimii pitkään.
• Toinen etu on kyky täyttää litiumparistot energialla suhteellisen nopeasti. Tyypillinen täysi latausaika on noin kaksi tuntia, ja jotkin akut voidaan ladata puolessa tunnissa erikoislaturilla! Tämä etu voi olla poikkeuksellinen syy varustaa ruuvimeisseli litiumakulla.

Litiumakuilla on myös joitain erityisiä haittoja.

• Huomattavin on käytännön kapasiteetin merkittävä lasku kylmällä säällä ajettaessa. Pakkasessa litiumakuilla varustettua instrumenttia on aika ajoin lämmitettävä, kun taas sähkökapasiteetti palautuu täysin.
• Toinen havaittava haittapuoli ei ole liian pitkä käyttöikä. Valmistajien vakuutuksista huolimatta parhaat näytteet kestävät kaikkein huolellisimmalla käytöllä enintään kolmesta viiteen vuotta. Vuoden kuluessa ostosta minkä tahansa yleisen merkin litiumakku voi huolellisimmalla käytöllä menettää jopa kolmanneksen kapasiteetistaan. Kahden vuoden kuluttua tuskin puolet alkuperäisestä kapasiteetista on jäljellä. Normaali toiminta-aika on keskimäärin kahdesta kolmeen vuotta.
• Ja toinen huomattava haittapuoli: litiumakkujen hinta on paljon korkeampi kuin nikkelikadmiumparistojen hinta, joita edelleen käytetään laajalti käsikäyttöisissä sähkötyökaluissa.

Historiallisesti ensimmäiset todella massatuotetut käsikäyttöisten sähkötyökalujen ladattavat akut olivat nikkeli-kadmium-akut. Alhaisella hinnalla ne kestävät melko suuria kuormia ja niillä on tyydyttävä sähkökapasiteetti kohtuullisilla mitoilla ja painolla. Tämän tyyppiset paristot ovat edelleen laajalle levinneitä, erityisesti halpojen kannettavien laitteiden alalla.

Suurin ero litiumakkujen ja nikkelikadmiumparistojen välillä on alhainen paino, suuri sähkökapasiteetti ja erittäin hyvä kantavuus..

Lisäksi erittäin tärkeä ero litiumakkujen välillä on huomattavasti lyhyempi latausaika... Tämä akku voidaan ladata muutamassa tunnissa. Mutta nikkeli-kadmium-akkujen täysi latausjakso kestää vähintään kaksitoista tuntia.

Tähän liittyy toinenkin erikoisuus: vaikka litiumakut sietävät sekä varastoinnin että käytön epätäydellisesti ladatussa tilassa melko rauhallisesti, nikkelikadmiumilla on erittäin epämiellyttävä "muistivaikutus"... Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että käyttöiän pidentämiseksi ja nopean kapasiteetin menetyksen estämiseksi Nikkeli-kadmiumparistoja tulisi mieluiten käyttää ennen täydellistä purkausta... Muista ladata sen jälkeen täyteen kapasiteettiin, mikä vie huomattavasti aikaa.

Litiumakuilla ei ole tätä haittaa.

Ruuvimeisselin akun valinnassa tehtävänä on itse sähkölaitteen valinta, joka sisältää tietyn mallin akun.

Edullisten akkuruuvitaltaiden luokitus tällä kaudella näyttää tältä:

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

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

Parhaat ammattimaiset mallit ovat:

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

Parhaat akkuruuvitaltat luotettavuuden suhteen:

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

Tätä jännitettä pidetään alan ammattistandardina litiumakuille. Koska ammattityökalu on suunniteltu pitkäaikaiseen aktiiviseen työhön ja se merkitsee myös lisämukavuutta, merkittävä osa valmistetuista 18 voltin ruuvitaltan akuista on täysin yhteensopivia keskenään ja joskus jopa vaihdettavissa eri valmistajien työkalujen välillä.

Sitä paitsi, 10,8 voltin ja 14,4 voltin standardit ovat yleisiä... Ensimmäinen vaihtoehto löytyy vain edullisimmista malleista. Toinen on perinteisesti "keskitalonpoika", ja se löytyy sekä ammattimaisista ruuvimeisselimalleista että keskitason (keskitason) malleista.

Mutta 220 voltin merkintöjä parhaiden mallien ominaisuuksissa ei voida nähdä, koska tämä osoittaa, että ruuvimeisseli on kytketty johdolla kotitalouspistorasiaan.

Usein mestarilla on jo vanha akkuruuvimeisseli, joka sopii hänelle täysin. Mutta laite on varustettu vanhentuneilla nikkelikadmiumparistoilla. Koska akku on vielä vaihdettava, vanha akku halutaan vaihtaa johonkin uudempaan. Tämä ei vain tarjoa mukavampaa työtä, vaan myös poistaa tarpeen etsiä vanhentuneen mallin akkuja markkinoilta.

Yksinkertaisin mieleen tuleva asia on koota virtalähde elektronisesta muuntajasta vanhaan akkukoteloon.... Nyt voit käyttää ruuvimeisseliä kytkemällä sen kodin virtalähteeseen.

14,4 voltin mallit voidaan liittää auton akkuihin... Kun olet koonnut vanhan akun rungosta jatkosovittimen liittimillä tai tupakansytyttimen pistokkeella, saat välttämättömän laitteen autotalliin tai työskentelyyn "kentällä".

Jos muutamme vanhaa akkua litiumiksi, voidaan ottaa huomioon, että 18650 litiumkennoa on markkinoilla erittäin laajalti, joten voimme valmistaa ruuvimeisselin akkuja helposti saatavilla olevista osista. Lisäksi 18650-standardin yleisyys antaa sinun valita minkä tahansa valmistajan akut.

Vanhan akun kotelon avaaminen ja vanhan täytteen poistaminen siitä ei ole vaikeaa. On tärkeää muistaa merkitä kosketin koteloon, johon vanhan akkukokoonpanon "plus" oli aiemmin kytketty..

Riippuen jännitteestä, jolle vanha akku on suunniteltu, on tarpeen valita sarjaan kytkettyjen litiumkennojen lukumäärä. Litiumkennon standardijännite on tasan kolme kertaa nikkelikennon jännite (3,6 V 1,2 V sijasta). Siten jokainen litium korvaa kolme sarjaan kytkettyä nikkeliä.

Suunnittelemalla akun rakenne, jossa kolme litiumkennoa on kytketty peräkkäin, on mahdollista saada akku, jonka jännite on 10,8 volttia. Nikkeliparistoista näitä löytyy, mutta ei usein. Kun neljä litiumkennoa kytketään seppeleeseen, saamme jo 14,4 volttia.Tämä korvaa nikkelipariston molemmilla 12 voltilla.ja 14,4 volttia ovat hyvin yleisiä standardeja nikkelikadmium- ja nikkeli-metallihydridiakuille. Kaikki riippuu ruuvimeisselin tietystä mallista.

Kun peräkkäisten vaiheiden lukumäärä oli mahdollista määrittää, todennäköisesti käy ilmi, että vanhassa rakennuksessa on vielä vapaata tilaa. Tämä mahdollistaa kahden kennon kytkemisen kummassakin vaiheessa rinnakkain, mikä kaksinkertaistaa akun kapasiteetin. Nikkeliteippiä käytetään litiumakkujen liittämiseen toisiinsa tuotannossa.... Nauhan osat yhdistetään toisiinsa ja litiumelementteihin vastushitsauksella. Mutta jokapäiväisessä elämässä juottaminen on melko hyväksyttävää.

Litiumkennojen juottaminen tulee tehdä erittäin huolellisesti. Sauma on puhdistettava perusteellisesti etukäteen ja levitettävä hyvää juokstetta. Tinaus tehdään hyvin nopeasti, hyvin lämmitetyllä, riittävän tehokkaalla juotosraudalla.

Itse juottaminen tapahtuu lämmittämällä nopeasti ja luotettavasti paikka, jossa lanka on liitetty litiumkennoon. Elementin vaarallisen ylikuumenemisen välttämiseksi juotosaika ei saa ylittää kolmesta viiteen sekuntia.

On hyvä, että nyt on myynnissä valmiita elektronisia ohjaus- ja tasapainotusmoduuleja melko edulliseen hintaan. Riittää, kun valitset juuri sinun tapauksellesi sopivan ratkaisun. Pohjimmiltaan nämä säätimet eroavat sarjaan kytkettyjen "askelmien" lukumäärästä, joiden välinen jännite on tasauksen (tasapainotuksen) alainen. Lisäksi ne eroavat toisistaan ​​sallitun kuormitusvirran ja lämpötilan säätötavan suhteen.

Joka tapauksessa, kotitekoista litiumakkua ei voi enää ladata vanhalla nikkelilaturilla... Niissä on pohjimmiltaan erilaiset latausalgoritmit ja ohjausjännitteet. Tarvitset erillisen laturin.

Litium-akut ovat melko nirsoja laturin teknisistä tiedoista. Tällaiset akut voidaan ladata melko nopeasti suurella virralla, mutta liiallinen latausvirta johtaa vakavaan kuumenemiseen ja palovaaraan.

On myös pidettävä mielessä, että kun akun kennoja kytketään sarjaan, litiumlähteet ovat erittäin alttiita yksittäisten kennojen epätasaiselle latautumiselle. Tämä johtaa siihen, että akkua ei ole mahdollista ladata täyteen kapasiteettiin, ja elementti, joka toimii säännöllisesti aliladatussa tilassa, yksinkertaisesti kuluu nopeammin. Siksi laturit rakennetaan yleensä "latauksen tasapainottaja" -järjestelmän mukaan.

Onneksi kaikissa nykyaikaisissa tehdasvalmisteisissa litiumakuissa (paitsi suoranaisissa väärennöksissä) on sisäänrakennetut suoja- ja tasapainotuspiirit. Tällaisten akkujen laturin on kuitenkin oltava erikoistunut.

Litiumakuissa on hienoa, että ne eivät ole liian vaativia säilytysolosuhteille. Niitä voidaan säilyttää, olipa ne ladattu tai purettu, lähes missä tahansa kohtuullisessa lämpötilassa. Kunpa ei olisi liian kylmä. Alle 25 asteen lämpötilat ovat kohtalokkaita useimmille litiumakkutyypeille. No, ja yli 65 astetta lämpöä on myös parempi olla ylikuumenematta.

Litiumakkuja varastoitaessa on kuitenkin otettava huomioon erittäin suuri tulipalon vaara.

Oikeat säilytysolosuhteet ovat, kun akku on ladattu vähintään 50 % ja huoneen lämpötila on 0 - +40 astetta. Samanaikaisesti on suositeltavaa säästää akut kosteudelta, myös pisaroiden (kaste) muodossa.

Seuraavasta videosta näet, mikä akku on parempi ruuvimeisselille.