סוללות ליתיום למברג: הסבה של מברג לסוללות ליתיום-יון. מבחר הדגמים הטובים ביותר של 18 ו 220 וולט. כללי טעינה ואחסון

2024 מְחַבֵּר: Beatrice Philips | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-18 12:12

אם כלי חשמל ביד המופעל על ידי אספקת חשמל ביתית קשור לשקע עם חוט, המגביל את תנועתו של אדם המחזיק את המכשיר בידיו, אז עמיתיו המופעלים באמצעות סוללה מספקים הרבה. יותר חופש פעולה בעבודה. נוכחותה של סוללה חשובה מאוד בכל הנוגע לשימוש במברגים.

בהתאם לסוג הסוללה המשמשת, ניתן לחלק אותן באופן מותנה לשתי קבוצות - עם סוללות ניקל וליתיום, והתכונות של האחרונות הופכות את כלי החשמל למעניין ביותר עבור המשתמש.

מוזרויות

עיצוב סוללת ליתיום נטענת אינו שונה מדי מתכנון סוללות המבוססות על כימיה אחרת. אך התכונה הבסיסית היא השימוש באלקטרוליט נטול מים, המונע שחרור מימן חופשי במהלך הפעולה. זה היה חיסרון משמעותי של הסוללות של העיצובים הקודמים והוביל להסתברות גבוהה של שריפה.

האנודה עשויה סרט תחמוצת קובלט המופקד על אספן זרם בסיס אלומיניום. הקתודה היא האלקטרוליט עצמו, המכיל מלחי ליתיום בצורה נוזלית. האלקטרוליט מספג מסה נקבובית של חומר מוליך חשמלית מוליכה חשמלית. גרפיט או קולה רופף מתאימים לכך .… האיסוף הנוכחי מתבצע מלוח נחושת המוחל על החלק האחורי של הקתודה.

להפעלה רגילה של הסוללה, יש ללחוץ היטב על הקתודה הנקבובית לאנודה .… לכן, בעיצוב סוללות ליתיום, תמיד יש קפיץ הדוחס את ה"סנדוויץ '"מאנודה, קתודה וקולט זרם שלילי. חדירת אוויר הסביבה עלולה לפגוע במאזן הכימי המאוזן בקפידה. וחדירת הלחות ואכן מאיימת על סכנת האש ואף על פיצוץ. לָכֵן תא הסוללה המוגמר חייב להיות אטום בזהירות.

סוללה שטוחה היא פשוטה יותר בעיצוב. כל שאר הדברים שווים, סוללת ליתיום שטוחה תהיה קלה יותר, קומפקטית הרבה יותר ותספק זרם משמעותי (כלומר יותר כוח). אבל יש צורך לעצב מכשיר עם סוללות ליתיום בצורת שטוח, מה שאומר שלסוללה תהיה יישום צר ומתמחה. סוללות כאלה יקרות יותר ממקביליהן.

כדי להרחיב את שוק המכירות, היצרנים מייצרים תאי סוללה בצורות אוניברסאליות ובגדלים סטנדרטיים.

בקרב סוללות ליתיום, גרסת 18650 בעצם שולטת כיום. לסוללות כאלה יש צורה דומה לסוללות האצבע הגליליות המוכרות בחיי היומיום. אבל תקן 18650 מספק במיוחד ממדים גדולים מעט יותר … זה מונע בלבול ומונע החלפת יחידת אספקת חשמל כזו בטעות במקום סוללה מלוחה רגילה. אבל זה יהיה מסוכן מאוד, שכן לסוללת הליתיום יש פי שניים וחצי מהמתח הסטנדרטי (3.6 וולט מול 1.5 וולט לסוללת מלח).

עבור מברג חשמלי, תאי ליתיום נאספים ברצף לתוך סוללה. זה מגביר את המתח המופעל על המנוע, המספק את הכוח והמומנט הנדרש על ידי הכלי.

סוללת האחסון מכילה בהכרח בעיצוב שלה חיישני טמפרטורה והתקן אלקטרוני מיוחד - בקר.

המעגל הזה:

• עוקב אחר אחידות המטען של אלמנטים בודדים;
• שולט על זרם הטעינה;
• אינו מאפשר פריקה מוגזמת של אלמנטים;
• מונע התחממות יתר של הסוללה.

סוללות מהסוג המתואר נקראות יוני. ישנם גם תאי ליתיום פולימר, זהו שינוי של ליתיום יון. העיצוב שלהם שונה מהותית רק בחומר ובעיצוב של האלקטרוליט.

יתרונות וחסרונות

• היתרון העיקרי של סוללות ליתיום הוא הקיבולת החשמלית הגבוהה שלהן. זה מאפשר לך ליצור כלי יד קל וקומפקטי. מצד שני, אם המשתמש מוכן לעבוד עם מכשיר כבד יותר, הוא יקבל סוללה עוצמתית מאוד המאפשרת למברג לעבוד לאורך זמן.
• יתרון נוסף הוא היכולת למלא סוללות ליתיום באנרגיה במהירות יחסית. זמן טעינה מלא טיפוסי הוא כשעתיים, וניתן לחייב כמה סוללות תוך חצי שעה באמצעות מטען מיוחד! יתרון זה יכול להיות סיבה יוצאת דופן לצייד מברג בסוללת ליתיום.

לסוללות ליתיום יש גם כמה חסרונות ספציפיים

• הבולט ביותר הוא הירידה המשמעותית ביכולת המעשית בעת הפעלה במזג אוויר קר. בטמפרטורות תת -אפסיות, יש לחמם את המכשיר המצויד בסוללות ליתיום מדי פעם, בעוד הקיבולת החשמלית משוחזרת במלואה.
• החיסרון השני הבולט הוא חיי שירות לא ארוכים מדי. למרות הבטחות היצרנים, הדגימות הטובות ביותר, עם הפעולה הקפדנית ביותר, עמידות לא יותר משלוש עד חמש שנים. בתוך שנה לאחר הרכישה, סוללת ליתיום של כל מותג נפוץ, בשימוש זהיר ביותר, יכולה לאבד עד שליש מהקיבולת שלה. לאחר שנתיים, כמעט מחצית מהקיבולת המקורית תישאר. תקופת הפעולה הרגילה הממוצעת היא שנתיים עד שלוש שנים.
• ועוד חסרון בולט: המחיר של סוללות ליתיום גבוה בהרבה מהמחיר של סוללות ניקל-קדמיום, שעדיין נמצאות בשימוש נרחב בכלי עבודה ידניים.

הבדל מסוללות ניקל קדמיום

מבחינה היסטורית, הסוללות הנטענות הראשונות לייצור המוני בכלי כף יד היו באמת סוללות ניקל-קדמיום. במחיר נמוך, הם מסוגלים למדי לעומסים גדולים יחסית ובעלי יכולת חשמלית מספקת עם מידות ומשקל סבירים. סוללות מסוג זה עדיין נפוצות כיום, במיוחד בתחום מכשירי כף היד הזולים.

ההבדל העיקרי בין סוללות ליתיום לסוללות ניקל-קדמיום הוא משקל נמוך עם קיבולת חשמלית גבוהה ויכולת העמסה טובה מאוד

בנוסף, מאוד הבדל חשוב בין סוללות ליתיום הוא זמן טעינה קצר משמעותית … ניתן לטעון סוללה זו תוך מספר שעות. אבל מחזור הטעינה המלא של סוללות ניקל-קדמיום אורך לפחות שתים עשרה שעות.

יש בכך ייחודיות נוספת: בעוד סוללות ליתיום סובלות הן אחסון והן הפעלה במצב לא טעון לגמרי, בשלווה למדי, לניקל-קדמיום יש "אפקט זיכרון" לא נעים במיוחד .… בפועל, המשמעות היא שכדי להאריך את חיי השירות וגם כדי למנוע אובדן כושר מהיר, עדיף להשתמש בסוללות ניקל-קדמיום לפני פריקה מלאה … לאחר מכן, הקפד לטעון את מלוא התפוקה, מה שלוקח הרבה זמן.

לסוללות ליתיום אין חסרון זה.

איך לבחור?

בכל הנוגע לבחירת סוללה למברג, המשימה מסתכמת בבחירת המכשיר החשמלי עצמו, שיכלול סוללה מדגם ספציפי.

הדירוג של מברגים אלחוטיים זולים העונה נראה כך:

• מקיטה HP331DZ , 10.8 וולט, 1.5 A * h, ליתיום;
• בוש PSR 1080 LI , 10.8 וולט, 1.5 A * h, ליתיום;
• Bort BAB-12-P , 12 וולט, 1.3 A * h, ניקל;

• " Interskol DA-12ER-01 ", 12 וולט 1.3 A * h, ניקל;
• קולנר KCD 12M , 12 וולט, 1.3 A * h, ניקל.

הדגמים המקצועיים הטובים ביותר הם:

1. Makita DHP481RTE , 18 וולט, 5 A * h, ליתיום;
2. Hitachi DS14DSAL , 14.4 וולט, 1.5 A * h, ליתיום;
3. Metabo BS 18 LTX Impuls 201 , 18 וולט, 4 A * h, ליתיום;
4. בוש GSR 18 V-EC 2016 , 18 וולט, 4 A * h, ליתיום;
5. Dewalt DCD780M2 , 18 וולט 1.5 A * h, ליתיום.

המברגים הטובים ביותר מבחינת האמינות:

1. בוש GSR 1440 , 14.4 וולט, 1.5 A * h, ליתיום;
2. Hitachi DS18DFL , 18 וולט, 1.5 A * h, ליתיום;
3. Dewalt DCD790D2 , 18 וולט, 2 A * h, ליתיום.

אתה יכול לראות שלמברגים הטובים ביותר בקטעים המקצועיים למחצה יש סוללות נטענות של 18 וולט.

מתח זה נחשב לתקן המקצועי בתעשייה לסוללות ליתיום. מכיוון שכלי מקצועי מיועד לעבודה אקטיבית לטווח ארוך, וגם מרמז על רמה נוספת של נוחות, חלק משמעותי מסוללות המברג 18 וולט המיוצרות תואמות זה לזה באופן מלא, ולעתים אף ניתנות להחלפה בין כלים מיצרנים שונים.

חוץ מזה, תקני 10.8 וולט ו -14.4 וולט נפוצים … האפשרות הראשונה נמצאת רק בין הדגמים הזולים ביותר. השני הוא באופן מסורתי "איכר בינוני" וניתן למצוא אותו גם בקרב דגמים מקצועיים של מברגים וגם בדגמים של המעמד הבינוני (בינוני).

אך לא ניתן לראות את הייעודים של 220 וולט במאפייני הדגמים הטובים ביותר, שכן הדבר מצביע על כך שהמברג מחובר בחוט לשקע חשמל ביתי.

איך ליצור מחדש ולהרכיב?

לעתים קרובות, למאסטר כבר יש מברג ישן אלחוטי שמתאים לו לגמרי. אבל המכשיר מצויד בסוללות ניקל-קדמיום מיושנות. מכיוון שעדיין יהיה צורך להחליף את הסוללה, יש רצון להחליף את הסוללה הישנה במשהו חדש יותר. זה לא רק יספק עבודה נוחה יותר, אלא גם יבטל את הצורך לחפש סוללות מדגם מיושן בשוק.

הדבר הפשוט שעולה בראש הוא להרכיב ספק כוח משנאי אלקטרוני בתוך מארז סוללות ישן .… כעת תוכל להשתמש במברג על ידי חיבורו לחשמל הביתי.

ניתן לחבר דגמי 14.4 וולט לסוללות לרכב … לאחר הרכבת מתאם הארכה עם מסופים או תקע מצית מגוף סוללה ישנה, אתה מקבל מכשיר חיוני למוסך או לעבודה "בשטח".

לרוע המזל, בעת המרת מארז סוללה ישן למתאם קווי, היתרון העיקרי של המברג האלחוטי הולך לאיבוד - ניידות.

אם אנו ממירים סוללה ישנה לליתיום, נוכל לקחת בחשבון ש -18650 תאי ליתיום נפוצים ביותר בשוק, כך שנוכל לייצר סוללות מברג המבוססות על חלקים זמינים. יתר על כן, שכיחותו של תקן 18650 מאפשרת לך לבחור סוללות מכל יצרן.

לא יהיה קשה לפתוח מארז של סוללה ישנה ולהוציא ממנה את המילוי הישן. חשוב לא לשכוח לסמן את איש הקשר על המארז שאליו חובר בעבר ה"פלוס "של מכלול הסוללות הישן ..

בהתאם למתח שלשמו נועדה הסוללה הישנה, יש לבחור את מספר תאי הליתיום המחוברים בסדרה. המתח הסטנדרטי של תא ליתיום הוא בדיוק פי שלושה מזה של תא ניקל (3.6 V במקום 1.2 V). לפיכך, כל ליתיום מחליף שלושה ניקלים המחוברים בסדרה.

על ידי מתן עיצוב הסוללה, שבו שלושה תאי ליתיום מחוברים בזה אחר זה, ניתן להשיג סוללה במתח של 10.8 וולט. בין סוללות ניקל, אלה נמצאות, אך לא לעתים קרובות. כאשר ארבעה תאי ליתיום מחוברים לזר, אנו מקבלים כבר 14.4 וולט. זה יחליף את סוללת הניקל בשני 12 וולט .ו -14.4 וולט הם תקנים נפוצים מאוד לסוללות ניקל-קדמיום וניקל-מתכת הידריד. הכל תלוי בדגם הספציפי של המברג.

לאחר שניתן היה לקבוע את מספר השלבים העוקבים, סביר להניח שיתברר כי עדיין יש מקום פנוי בבניין הישן. זה יאפשר לחבר שני תאים בכל שלב במקביל, מה שיכפיל את קיבולת הסוללה. סרט ניקל משמש לחיבור סוללות ליתיום אחת לשנייה בייצור .… קטעי הקלטת מחוברים זה לזה ולאלמנטים של ליתיום באמצעות ריתוך התנגדות. אבל בחיי היומיום הלחמה מקובלת למדי.

הלחמת תאי ליתיום צריכה להיעשות בזהירות רבה. יש לנקות את המפרק היטב לפני כן ולהחיל שטף טוב. הפחזה מתבצעת במהירות רבה, עם מלחם מחומם היטב בעל הספק גבוה מספיק.

ההלחמה עצמה מתבצעת על ידי חימום מהיר ובביטחון של המקום בו החוט מחובר לתא הליתיום. כדי למנוע התחממות יתר מסוכנת של האלמנט, זמן ההלחמה לא יעלה על שלוש עד חמש שניות.

בעת עיצוב סוללת ליתיום תוצרת בית, יש לציין כי היא נטענת בצורה מיוחדת. חובה לספק מעגל אלקטרוני לניטור ואיזון הטעינה בעיצוב סוללת האחסון. בנוסף, מעגל כזה צריך למנוע התחממות יתר של הסוללה ופריקה מוגזמת. ללא מכשיר כזה, סוללת ליתיום היא פשוט נפץ.

טוב שעכשיו יש מודולי בקרה ואיזון אלקטרוניים מוכנים במחירים נמוכים למדי. מספיק לבחור פתרון המתאים למקרה הספציפי שלך. ביסודו של דבר, בקרים אלה שונים במספר "השלבים" המחוברים לסדרה, שהמתח ביניהם כפוף לאיזון (איזון). בנוסף, הם נבדלים זה מזה בשיטת העומס המותרת ובבקרת הטמפרטורה המותרת.

בכל מקרה, כבר אי אפשר לטעון סוללת ליתיום תוצרת בית עם מטען ישן של ניקל … יש להם אלגוריתמי טעינה שונים ומתחי בקרה שונים באופן מהותי. תזדקק למטען ייעודי.

איך לטעון נכון?

סוללות ליתיום די מסובכות לגבי מפרטי המטען. סוללות כאלה ניתנות לטעון די מהר עם זרם משמעותי, אך זרם טעינה מופרז מוביל לחימום חמור ושריפה.

כדי לטעון סוללת ליתיום, יש צורך להשתמש במטען מיוחד עם בקרה אלקטרונית של זרם הטעינה ובקרת הטמפרטורה.

יש לזכור גם שכאשר תאים מחוברים בסדרה בסוללה, מקורות הליתיום מועדים מאוד לטעינה לא אחידה של תאים בודדים. זה מוביל לכך שלא ניתן לטעון את הסוללה במלואה, והאלמנט, שעובד באופן קבוע במצב לא טעון, פשוט נשחק מהר יותר. לכן מטענים נבנים בדרך כלל על פי התוכנית "איזון תשלום".

למרבה המזל, כל סוללות הליתיום המודרניות מתוצרת המפעל (למעט זיופים מוחלטים) כוללות מעגלי הגנה ואיזון מובנים. עם זאת, המטען לסוללות אלה חייב להיות מתמחה.

איך לאחסן?

מה שטוב בסוללות ליתיום הוא שהן אינן דורשות יתר על המידה בתנאי האחסון. הם יכולים להיות מאוחסנים, בין אם טעונים או פורקים, כמעט בכל טמפרטורה סבירה. אם רק לא היה קר מדי. טמפרטורות מתחת ל -25 מעלות מתחת לאפס הן קטלניות עבור רוב סוגי סוללות הליתיום. ובכן, ומעל 65 מעלות חום, עדיף גם לא להתחמם יתר על המידה.

עם זאת, בעת אחסון סוללות ליתיום, הקפד לקחת בחשבון את הסיכון הגבוה ביותר לשריפה.

עם שילוב של מצב טעינה נמוך וטמפרטורה נמוכה במחסן, תהליכים פנימיים בסוללה יכולים להוביל להיווצרות מה שנקרא דנדריטים ולגרום לחימום עצמי ספונטני. תופעה מסוג זה אפשרית גם אם מצברים בטעינה גבוהה מאוחסנים בטמפרטורות גבוהות.

תנאי האחסון הנכונים הם כאשר הסוללה טעונה לפחות 50% וטמפרטורת החדר היא בין 0 ל- +40 מעלות.יחד עם זאת, רצוי לשמור את הסוללות מרטיבות, כולל בצורת טיפות (טל).