Skrūvgriežu litija bateriju īpašības, priekšrocības un trūkumi

Ja rokas elektroinstruments, ko darbina mājsaimniecības barošanas avots, ir piesiets pie kontaktligzdas ar vadu, ierobežojot cilvēka kustību, kas tur ierīci rokās, tad ar baterijām darbināmie agregātu kolēģi "pie pavadas" nodrošina daudz. lielāka rīcības brīvība darbā. Akumulatora klātbūtne ir ļoti svarīga, ja runa ir par skrūvgriežu izmantošanu.

Atkarībā no izmantotā akumulatora veida tos nosacīti var iedalīt divās grupās - ar niķeļa un litija baterijām, un pēdējo īpašības padara šo elektroinstrumentu par lietotājam visinteresantāko.

Litija uzlādējamā akumulatora ierīce pārāk neatšķiras no akumulatoru konstrukcijas, kuru pamatā ir cita ķīmija. Bet galvenā iezīme ir bezūdens elektrolīta izmantošana, kas darbības laikā novērš brīvā ūdeņraža izdalīšanos. Tas bija būtisks iepriekšējo konstrukciju akumulatoru trūkums un izraisīja lielu ugunsgrēka iespējamību.

Anods ir izgatavots no kobalta oksīda plēves, kas uzklāta uz alumīnija bāzes strāvas kolektora. Katods ir pats elektrolīts, kas satur litija sāļus šķidrā veidā. Elektrolīts piesūcina porainu elektriski vadoša ķīmiski neitrāla materiāla masu. Tam piemērots irdens grafīts vai kokss.... Strāvas savākšana tiek veikta no vara plāksnes, kas uzklāta katoda aizmugurē.

Normālai akumulatora darbībai porainais katods ir pietiekami cieši jāpiespiež pie anoda.... Tāpēc litija bateriju konstrukcijā vienmēr ir atspere, kas saspiež "sviestmaizi" no anoda, katoda un negatīvās strāvas kolektora. Apkārtējā gaisa iekļūšana var izjaukt rūpīgi sabalansēto ķīmisko līdzsvaru. Un mitruma iekļūšana rada ugunsgrēka un pat sprādziena draudus. Tāpēc gatavajam akumulatora elementam jābūt rūpīgi noslēgtam.

Izlādētam akumulatoram ir vienkāršāka konstrukcija. Ja visas pārējās lietas ir vienādas, plakans litija akumulators būs vieglāks, daudz kompaktāks un nodrošinās ievērojamu strāvu (tas ir, lielāku jaudu). Bet ir jāprojektē ierīce ar plakanas formas litija akumulatoriem, kas nozīmē, ka akumulatoram būs šaurs, specializēts pielietojums. Šādas baterijas ir dārgākas nekā to kolēģi.

Lai padarītu pārdošanas tirgu plašāku, ražotāji ražo universālas formas un standarta izmēra akumulatoru elementus.

Starp litija akumulatoriem mūsdienās dominē versija 18650. Tādu akumulatoru forma ir līdzīga ikdienā pazīstamajām cilindriskām pirkstu baterijām. Bet 18650 standarts īpaši paredz nedaudz lielākus izmērus... Tas novērš neskaidrības un novērš to, ka šāds barošanas avots tiek kļūdaini nomainīts parastā sāls akumulatora vietā. Bet tas būtu ļoti bīstami, jo litija akumulatora spriegums ir divarpus reizes lielāks par standarta spriegumu (3,6 volti pret 1,5 volti sāls akumulatoram).

Elektriskajam skrūvgriezim litija elementi tiek secīgi savākti akumulatorā. Tas palielina motoram pievadīto spriegumu, kas nodrošina instrumentam nepieciešamo jaudu un griezes momentu.

Uzlādējamajā akumulatorā obligāti ir iekļauti temperatūras sensori un specializēta elektroniska ierīce - kontrolieris.

Šī ķēde:

• uzrauga atsevišķu elementu lādiņa vienmērīgumu;
• kontrolē uzlādes strāvu;
• nepieļauj pārmērīgu elementu izlādi;
• novērš akumulatora pārkaršanu.

Šāda veida baterijas sauc par jonu. Ir arī litija polimēru šūnas, šī ir litija jonu elementu modifikācija. To dizains būtiski atšķiras tikai no elektrolīta materiāla un dizaina.

• Litija bateriju galvenā priekšrocība ir to augstā elektriskā jauda. Tas ļauj izveidot vieglu un kompaktu rokas instrumentu. Savukārt, ja lietotājs būs gatavs strādāt ar smagāku ierīci, viņš saņems ļoti jaudīgu akumulatoru, kas ļauj skrūvgriezim darboties ilgu laiku.
• Vēl viena priekšrocība ir iespēja salīdzinoši ātri piepildīt litija baterijas ar enerģiju. Tipisks pilnas uzlādes laiks ir aptuveni divas stundas, un dažas baterijas var uzlādēt pusstundā ar īpašu lādētāju! Šī priekšrocība var būt ārkārtējs iemesls skrūvgrieža aprīkošanai ar litija akumulatoru.

Litija baterijām ir arī daži īpaši trūkumi.

• Visievērojamākais ir ievērojamais praktiskās kapacitātes kritums, strādājot aukstā laikā. Mīnusā temperatūrā instruments, kas aprīkots ar litija baterijām, ik pa laikam ir jāuzsilda, un elektriskā jauda tiek pilnībā atjaunota.
• Otrs ievērojamais trūkums ir ne pārāk ilgs kalpošanas laiks. Neskatoties uz ražotāju garantijām, labākie paraugi ar visrūpīgāko darbību iztur ne vairāk kā trīs līdz piecus gadus. Gada laikā pēc iegādes jebkura izplatīta zīmola litija akumulators ar visrūpīgāko lietošanu var zaudēt līdz pat trešdaļai savas ietilpības. Pēc diviem gadiem gandrīz puse no sākotnējās jaudas paliks. Vidējais normālas darbības laiks ir divi līdz trīs gadi.
• Un vēl viens ievērojams trūkums: litija bateriju cena ir daudz augstāka nekā niķeļa-kadmija akumulatoru izmaksas, kuras joprojām tiek plaši izmantotas rokas elektroinstrumentos.

Vēsturiski pirmās patiesi masveidā ražotās uzlādējamās baterijas rokas elektroinstrumentiem bija niķeļa-kadmija baterijas. Par zemu cenu tie ir diezgan spējīgi izturēt salīdzinoši lielas slodzes un tiem ir apmierinoša elektriskā jauda ar saprātīgiem izmēriem un svaru. Šāda veida baterijas joprojām ir plaši izplatītas mūsdienās, īpaši lētu rokas ierīču nozarē.

Galvenā atšķirība starp litija akumulatoriem un niķeļa-kadmija baterijām ir mazs svars ar augstu elektrisko jaudu un ļoti labu kravnesību..

Turklāt ļoti svarīga atšķirība starp litija akumulatoriem ir ievērojami īsāks uzlādes laiks... Šo akumulatoru var uzlādēt pāris stundu laikā. Bet pilns niķeļa-kadmija akumulatoru uzlādes cikls aizņem vismaz divpadsmit stundas.

Ar to ir saistīta vēl viena īpatnība: kamēr litija baterijas diezgan mierīgi panes gan uzglabāšanu, gan darbību nepilnīgi uzlādētā stāvoklī, niķeļa-kadmijam ir ārkārtīgi nepatīkams "atmiņas efekts"... Praksē tas nozīmē, ka, lai pagarinātu kalpošanas laiku un arī novērstu strauju jaudas zudumu, Niķeļa-kadmija baterijas vēlams izmantot pirms pilnīgas izlādes... Pēc tam noteikti uzlādējiet pilnu jaudu, kas aizņem ievērojamu laiku.

Litija baterijām nav šī trūkuma.

Runājot par skrūvgrieža akumulatora izvēli, uzdevums ir izvēlēties pašu elektroierīci, ar kuru komplektā būs konkrēta modeļa akumulators.

Lētu bezvadu skrūvgriežu vērtējums šajā sezonā izskatās šādi:

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

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

Labākie profesionālie modeļi ir:

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

Labākie bezvadu skrūvgrieži uzticamības ziņā:

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

Šis spriegums tiek uzskatīts par nozares profesionālo standartu litija akumulatoriem. Tā kā profesionāls instruments ir paredzēts ilgstošam aktīvam darbam un nozīmē arī papildu komforta līmeni, ievērojama daļa saražoto 18 voltu skrūvgriežu akumulatoru ir pilnībā savietojami savā starpā un dažkārt pat ir savstarpēji aizvietojami starp dažādu ražotāju instrumentiem.

Turklāt, 10,8 voltu un 14,4 voltu standarti ir plaši izplatīti... Pirmā iespēja ir atrodama tikai starp vislētākajiem modeļiem. Otrais tradicionāli ir "vidējais zemnieks", un to var atrast gan starp profesionālajiem skrūvgriežu modeļiem, gan vidējās (vidējās) klases modeļos.

Bet 220 voltu apzīmējumus labāko modeļu īpašībās nevar redzēt, jo tas norāda, ka skrūvgriezis ar vadu ir savienots ar mājsaimniecības strāvas kontaktligzdu.

Bieži vien meistaram jau ir vecs akumulatora skrūvgriezis, kas viņam pilnībā atbilst. Bet ierīce ir aprīkota ar novecojušām niķeļa-kadmija baterijām. Tā kā akumulators vēl būs jāmaina, ir vēlme veco akumulatoru nomainīt pret ko jaunāku. Tas ne tikai nodrošinās ērtāku darbu, bet arī novērsīs nepieciešamību tirgū meklēt novecojuša modeļa akumulatorus.

Vienkāršākā lieta, kas nāk prātā, ir salikt barošanas avotu no elektroniskā transformatora vecā akumulatora korpusā.... Tagad jūs varat izmantot skrūvgriezi, pievienojot to mājsaimniecības barošanas avotam.

14,4 voltu modeļus var savienot ar automašīnu akumulatoriem... Samontējot pagarinājuma adapteri ar spailēm vai cigarešu aizdedzinātāja spraudni no vecā akumulatora korpusa, jūs iegūstat neaizstājamu ierīci garāžai vai darbam "laukā".

Ja mēs pārvēršam vecu akumulatoru uz litiju, mēs varam ņemt vērā, ka tirgū ir ārkārtīgi izplatīti litija elementi 18650. Tādējādi mēs varam izgatavot skrūvgriežu akumulatorus, pamatojoties uz viegli pieejamām detaļām. Turklāt standarta 18650 izplatība ļauj izvēlēties jebkura ražotāja baterijas.

Nebūs grūti atvērt vecā akumulatora korpusu un noņemt no tā veco pildījumu. Ir svarīgi neaizmirst atzīmēt kontaktu uz korpusa, kuram iepriekš bija pievienots vecā akumulatora bloka "pluss"..

Atkarībā no sprieguma, kuram bija paredzēts vecais akumulators, ir jāizvēlas virknē savienoto litija elementu skaits. Litija elementa standarta spriegums ir tieši trīs reizes lielāks par niķeļa elementu (3,6 V, nevis 1,2 V). Tādējādi katrs litijs aizstāj trīs virknē savienotus niķeļus.

Paredzot akumulatora konstrukciju, kurā vienu pēc otras savienotas trīs litija šūnas, iespējams iegūt akumulatoru ar spriegumu 10,8 volti. Starp niķeļa baterijām tie ir sastopami, bet ne bieži. Kad četras litija šūnas ir savienotas ar vītni, mēs jau iegūstam 14,4 voltus.Tas aizstās niķeļa akumulatoru ar abiem 12 voltiem.un 14,4 volti ir ļoti izplatīti standarti niķeļa-kadmija un niķeļa-metāla hidrīda akumulatoriem. Tas viss ir atkarīgs no konkrētā skrūvgrieža modeļa.

Pēc tam, kad būs izdevies noteikt secīgo posmu skaitu, iespējams, izrādīsies, ka vecajā ēkā vēl ir brīvas vietas. Tas ļaus katrā posmā paralēli savienot divas šūnas, kas dubultos akumulatora ietilpību. Niķeļa lenti izmanto litija bateriju savienošanai savā starpā ražošanā.... Lentes sekcijas tiek savienotas viena ar otru un ar litija elementiem ar pretestības metināšanu. Bet ikdienas dzīvē lodēšana ir diezgan pieņemama.

Litija elementu lodēšana jāveic ļoti uzmanīgi. Savienojums iepriekš rūpīgi jāiztīra un jāuzklāj laba plūsma. Alvošana tiek veikta ļoti ātri, ar labi uzkarsētu pietiekami lielas jaudas lodāmuru.

Pati lodēšana tiek veikta, ātri un pārliecinoši uzsildot vietu, kur vads ir savienots ar litija elementu. Lai izvairītos no bīstamas elementa pārkaršanas, lodēšanas laiks nedrīkst pārsniegt trīs līdz piecas sekundes.

Labi, ka tagad pārdošanā ir gatavi elektroniskie vadības un balansēšanas moduļi par diezgan zemām cenām. Pietiek izvēlēties risinājumu, kas atbilst jūsu konkrētajam gadījumam. Būtībā šādi kontrolieri atšķiras ar sērijveidā savienoto "pakāpju" skaitu, kuru spriegums ir pakļauts izlīdzināšanai (balansēšanai). Turklāt tie atšķiras ar pieļaujamo slodzes strāvu un temperatūras kontroles metodi.

Jebkurā gadījumā vairs nav iespējams uzlādēt paštaisītu litija akumulatoru ar vecu niķeļa akumulatoru lādētāju... Viņiem ir principiāli atšķirīgi uzlādes algoritmi un vadības spriegumi. Jums būs nepieciešams īpašs lādētājs.

Litija baterijas ir diezgan sarežģītas attiecībā uz lādētāja specifikācijām. Šādas baterijas var diezgan ātri uzlādēt ar ievērojamu strāvu, bet pārmērīga uzlādes strāva izraisa nopietnu uzkarsēšanu un aizdegšanos.

Jāpatur prātā arī tas, ka, ja akumulatorā virknē savienotas šūnas, litija avoti ir ļoti pakļauti atsevišķu elementu nevienmērīgai uzlādei. Tas noved pie tā, ka nav iespējams uzlādēt akumulatoru līdz pilnai jaudai, un elements, kas regulāri darbojas nepietiekami uzlādētā režīmā, vienkārši nolietojas ātrāk. Tāpēc lādētāji parasti tiek būvēti pēc "lādiņu balansētāja" shēmas.

Par laimi, visām mūsdienu rūpnīcā ražotajām litija baterijām (izņemot tiešu viltojumu) ir iebūvētas aizsardzības un balansēšanas ķēdes. Tomēr šo akumulatoru lādētājam jābūt specializētam.

Litija baterijās ir tas, ka tie nav pārāk prasīgi attiecībā uz uzglabāšanas apstākļiem. Tos var uzglabāt gan uzlādētus, gan izlādētus gandrīz jebkurā saprātīgā temperatūrā. Ja tikai nebūtu pārāk auksti. Temperatūra, kas zemāka par 25 grādiem zem nulles, ir nāvējoša lielākajai daļai litija bateriju veidu. Nu un virs 65 grādiem karstuma arī labāk nepārkarst.

Tomēr, uzglabājot litija baterijas, noteikti ņemiet vērā ļoti lielo aizdegšanās risku.

Pareizi uzglabāšanas apstākļi ir tad, kad akumulators ir vismaz 50% uzlādēts un telpas temperatūra ir no 0 līdz +40 grādiem. Tajā pašā laikā ir ieteicams glābt baterijas no mitruma, tostarp pilienu (rasas) veidā.

Kurš akumulators ir labāks skrūvgriezim, uzzināsiet nākamajā video.