Χαρακτηριστικά, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μπαταριών λιθίου για κατσαβίδι

Εάν ένα ηλεκτρικό εργαλείο χειρός που τροφοδοτείται από οικιακό τροφοδοτικό είναι συνδεδεμένο σε μια πρίζα με ένα καλώδιο, περιορίζοντας την κίνηση ενός ατόμου που κρατά τη συσκευή στα χέρια του, τότε τα αντίστοιχα των μονάδων που λειτουργούν με μπαταρία "σε λουρί" παρέχουν πολλά περισσότερη ελευθερία δράσης στην εργασία. Η παρουσία μπαταρίας είναι πολύ σημαντική όταν πρόκειται για τη χρήση κατσαβιδιών.

Ανάλογα με τον τύπο της μπαταρίας που χρησιμοποιείται, μπορούν να χωριστούν υπό όρους σε δύο ομάδες - με μπαταρίες νικελίου και λιθίου και τα χαρακτηριστικά των τελευταίων καθιστούν αυτό το ηλεκτρικό εργαλείο το πιο ενδιαφέρον για τον χρήστη.

Η συσκευή μιας επαναφορτιζόμενης μπαταρίας λιθίου δεν διαφέρει πολύ από τη σχεδίαση των μπαταριών που βασίζονται σε άλλη χημεία. Αλλά το βασικό χαρακτηριστικό είναι η χρήση ανύδρου ηλεκτρολύτη, ο οποίος εμποδίζει την απελευθέρωση ελεύθερου υδρογόνου κατά τη λειτουργία. Αυτό ήταν ένα σημαντικό μειονέκτημα των μπαταριών των προηγούμενων σχεδίων και οδήγησε σε μεγάλη πιθανότητα πυρκαγιάς.

Η άνοδος είναι κατασκευασμένη από μια μεμβράνη οξειδίου του κοβαλτίου που εναποτίθεται σε έναν συλλέκτη βάσης-ρεύματος αλουμινίου. Η κάθοδος είναι ο ίδιος ο ηλεκτρολύτης, ο οποίος περιέχει άλατα λιθίου σε υγρή μορφή. Ο ηλεκτρολύτης εμποτίζει μια πορώδη μάζα ηλεκτρικά αγώγιμου χημικά ουδέτερου υλικού. Ο χαλαρός γραφίτης ή ο κοκ είναι κατάλληλος για αυτό.... Η συλλογή ρεύματος πραγματοποιείται από μια πλάκα χαλκού που εφαρμόζεται στο πίσω μέρος της καθόδου.

Για κανονική λειτουργία μπαταρίας, η πορώδης κάθοδος πρέπει να πιέζεται αρκετά σφιχτά στην άνοδο.... Επομένως, στο σχεδιασμό των μπαταριών λιθίου, υπάρχει πάντα ένα ελατήριο που συμπιέζει το «σάντουιτς» από την άνοδο, την κάθοδο και τον συλλέκτη αρνητικού ρεύματος. Η είσοδος ατμοσφαιρικού αέρα μπορεί να διαταράξει την προσεκτικά ισορροπημένη χημική ισορροπία. Και η εισροή υγρασίας και όντως απειλεί τον κίνδυνο πυρκαγιάς, ακόμη και έκρηξης. Να γιατί η τελική κυψέλη της μπαταρίας πρέπει να σφραγιστεί προσεκτικά.

Μια επίπεδη μπαταρία είναι πιο απλή στο σχεδιασμό. Αν όλα τα άλλα πράγματα είναι ίσα, μια επίπεδη μπαταρία λιθίου θα είναι ελαφρύτερη, πολύ πιο συμπαγής και θα παρέχει σημαντικό ρεύμα (δηλαδή περισσότερη ισχύ). Αλλά είναι απαραίτητο να σχεδιάσετε μια συσκευή με μπαταρίες λιθίου σε σχήμα επίπεδου, που σημαίνει ότι η μπαταρία θα έχει μια στενή, εξειδικευμένη εφαρμογή. Τέτοιες μπαταρίες είναι πιο ακριβές από τις αντίστοιχές τους.

Για να διευρύνουν την αγορά πωλήσεων, οι κατασκευαστές παράγουν στοιχεία μπαταρίας γενικών σχημάτων και τυπικών μεγεθών.

Μεταξύ των μπαταριών λιθίου, κυριαρχεί σήμερα η έκδοση 18650. Τέτοιες μπαταρίες έχουν μια μορφή παρόμοια με τις κυλινδρικές μπαταρίες δακτύλων που είναι γνωστές στην καθημερινή ζωή. Αλλά το πρότυπο 18650 προβλέπει συγκεκριμένα κάπως μεγαλύτερες διαστάσεις... Αυτό αποφεύγει τη σύγχυση και αποτρέπει την εσφαλμένη αντικατάσταση μιας τέτοιας μονάδας παροχής ρεύματος στη θέση μιας συμβατικής μπαταρίας φυσιολογικού ορού. Αλλά αυτό θα ήταν πολύ επικίνδυνο, αφού η μπαταρία λιθίου έχει δυόμισι φορές την τυπική τάση (3,6 βολτ έναντι 1,5 βολτ για μια μπαταρία αλατιού).

Για ένα ηλεκτρικό κατσαβίδι, οι κυψέλες λιθίου συλλέγονται διαδοχικά σε μια μπαταρία. Αυτό αυξάνει την τάση που εφαρμόζεται στον κινητήρα, η οποία παρέχει την ισχύ και τη ροπή που απαιτείται από το εργαλείο.

Η μπαταρία αποθήκευσης περιέχει απαραίτητα στο σχεδιασμό της αισθητήρες θερμοκρασίας και μια εξειδικευμένη ηλεκτρονική συσκευή - έναν ελεγκτή.

Αυτό το κύκλωμα:

• παρακολουθεί την ομοιομορφία της φόρτισης μεμονωμένων στοιχείων.
• ελέγχει το ρεύμα φόρτισης.
• δεν επιτρέπει την υπερβολική εκκένωση στοιχείων.
• αποτρέπει την υπερθέρμανση της μπαταρίας.

Οι μπαταρίες αυτού του τύπου ονομάζονται ιοντικές. Υπάρχουν επίσης κύτταρα λιθίου-πολυμερούς, αυτή είναι μια τροποποίηση των κυττάρων ιόντων λιθίου. Ο σχεδιασμός τους διαφέρει θεμελιωδώς μόνο ως προς το υλικό και το σχεδιασμό του ηλεκτρολύτη.

• Το κύριο πλεονέκτημα των μπαταριών λιθίου είναι η υψηλή ηλεκτρική τους χωρητικότητα. Αυτό σας επιτρέπει να δημιουργήσετε ένα ελαφρύ και συμπαγές εργαλείο χειρός. Από την άλλη, εάν ο χρήστης είναι έτοιμος να εργαστεί με μια πιο βαριά συσκευή, θα λάβει μια πολύ ισχυρή μπαταρία που επιτρέπει στο κατσαβίδι να λειτουργεί για μεγάλο χρονικό διάστημα.
• Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι η δυνατότητα πλήρωσης των μπαταριών λιθίου με ενέργεια σχετικά γρήγορα. Ένας τυπικός χρόνος πλήρους φόρτισης είναι περίπου δύο ώρες και ορισμένες μπαταρίες μπορούν να φορτιστούν σε μισή ώρα με έναν ειδικό φορτιστή! Αυτό το πλεονέκτημα μπορεί να είναι ένας εξαιρετικός λόγος για τον εξοπλισμό ενός κατσαβιδιού με μπαταρία λιθίου.

Οι μπαταρίες λιθίου έχουν επίσης ορισμένα συγκεκριμένα μειονεκτήματα.

• Το πιο αξιοσημείωτο είναι η σημαντική πτώση της πρακτικής χωρητικότητας κατά τη λειτουργία σε κρύο καιρό. Σε θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν, ένα όργανο εξοπλισμένο με μπαταρίες λιθίου πρέπει να θερμαίνεται από καιρό σε καιρό και η ηλεκτρική χωρητικότητα αποκαθίσταται πλήρως.
• Το δεύτερο αξιοσημείωτο μειονέκτημα δεν είναι πολύ μεγάλη διάρκεια ζωής. Παρά τις διαβεβαιώσεις των κατασκευαστών, τα καλύτερα δείγματα, με την πιο προσεκτική χρήση, αντέχουν όχι περισσότερο από τρία έως πέντε χρόνια. Μέσα σε ένα χρόνο μετά την αγορά, μια μπαταρία λιθίου οποιασδήποτε κοινής μάρκας, με την πιο προσεκτική χρήση, μπορεί να χάσει έως και το ένα τρίτο της χωρητικότητάς της. Μετά από δύο χρόνια, σχεδόν το ήμισυ της αρχικής χωρητικότητας θα παραμείνει. Η μέση περίοδος κανονικής λειτουργίας είναι δύο έως τρία χρόνια.
• Και ένα άλλο αξιοσημείωτο μειονέκτημα: η τιμή των μπαταριών λιθίου είναι πολύ υψηλότερη από το κόστος των μπαταριών νικελίου-καδμίου, οι οποίες εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως σε φορητά ηλεκτρικά εργαλεία.

Ιστορικά, οι πρώτες πραγματικά μαζικής παραγωγής επαναφορτιζόμενες μπαταρίες για φορητά ηλεκτρικά εργαλεία ήταν οι μπαταρίες νικελίου-καδμίου. Σε χαμηλή τιμή είναι αρκετά ικανά για σχετικά μεγάλα φορτία και έχουν ικανοποιητική ηλεκτρική χωρητικότητα με λογικές διαστάσεις και βάρος. Οι μπαταρίες αυτού του τύπου εξακολουθούν να είναι ευρέως διαδεδομένες σήμερα, ειδικά στον τομέα των φθηνών συσκευών χειρός.

Η κύρια διαφορά μεταξύ των μπαταριών λιθίου και των μπαταριών νικελίου-καδμίου είναι το χαμηλό βάρος με υψηλή ηλεκτρική χωρητικότητα και πολύ καλή χωρητικότητα φορτίου..

Επιπλέον, πολύ Μια σημαντική διαφορά μεταξύ των μπαταριών λιθίου είναι ο σημαντικά μικρότερος χρόνος φόρτισης... Αυτή η μπαταρία μπορεί να φορτιστεί σε μερικές ώρες. Αλλά ο πλήρης κύκλος φόρτισης των μπαταριών νικελίου-καδμίου διαρκεί τουλάχιστον δώδεκα ώρες.

Υπάρχει μια άλλη ιδιαιτερότητα που σχετίζεται με αυτό: ενώ οι μπαταρίες λιθίου ανέχονται τόσο την αποθήκευση όσο και τη λειτουργία σε ατελώς φορτισμένη κατάσταση αρκετά ήρεμα, νικέλιο-κάδμιο έχουν ένα εξαιρετικά δυσάρεστο "φαινόμενο μνήμης"... Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι προκειμένου να παραταθεί η διάρκεια ζωής και επίσης να αποτραπεί η ταχεία απώλεια χωρητικότητας, Οι μπαταρίες νικελίου-καδμίου θα πρέπει κατά προτίμηση να χρησιμοποιούνται πριν από την πλήρη αποφόρτιση... Μετά από αυτό, φροντίστε να φορτίσετε σε πλήρη χωρητικότητα, κάτι που απαιτεί σημαντικό χρόνο.

Οι μπαταρίες λιθίου δεν έχουν αυτό το μειονέκτημα.

Όταν πρόκειται για την επιλογή μιας μπαταρίας για ένα κατσαβίδι, η εργασία έγκειται στην επιλογή της ίδιας της ηλεκτρικής συσκευής, η οποία θα περιλαμβάνει μια μπαταρία συγκεκριμένου μοντέλου.

Η βαθμολογία των φθηνών κατσαβιδιών μπαταρίας αυτή τη σεζόν μοιάζει με αυτό:

• Makita HP331DZ, 10,8 volts, 1,5 A * h, λίθιο;
• Bosch PSR 1080 LI, 10,8 βολτ, 1,5 A * h, λίθιο;
• Bort BAB-12-P, 12 βολτ, 1,3 A * h, νικέλιο;

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

Τα καλύτερα επαγγελματικά μοντέλα είναι:

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

Τα καλύτερα κατσαβίδια μπαταρίας από άποψη αξιοπιστίας:

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

Αυτή η τάση θεωρείται το επαγγελματικό πρότυπο για τις μπαταρίες λιθίου. Δεδομένου ότι ένα επαγγελματικό εργαλείο έχει σχεδιαστεί για μακροχρόνια ενεργή εργασία και συνεπάγεται επίσης ένα επιπλέον επίπεδο άνεσης, ένα σημαντικό μέρος των παραγόμενων μπαταριών κατσαβιδιών 18 volt είναι πλήρως συμβατές μεταξύ τους και μερικές φορές ακόμη και εναλλάξιμες μεταξύ εργαλείων διαφορετικών κατασκευαστών.

Εκτός, Τα πρότυπα 10,8 volt και 14,4 volt είναι ευρέως διαδεδομένα... Η πρώτη επιλογή βρίσκεται μόνο μεταξύ των πιο φθηνών μοντέλων. Το δεύτερο είναι παραδοσιακά "μεσαίος αγρότης" και μπορεί να βρεθεί τόσο μεταξύ επαγγελματικών μοντέλων κατσαβιδιών όσο και σε μοντέλα της μεσαίας (μεσαίας) κατηγορίας.

Αλλά οι ονομασίες των 220 βολτ στα χαρακτηριστικά των καλύτερων μοντέλων δεν μπορούν να φανούν, καθώς αυτό δείχνει ότι το κατσαβίδι είναι συνδεδεμένο με ένα καλώδιο σε μια οικιακή πρίζα.

Συχνά, ο πλοίαρχος έχει ήδη ένα παλιό κατσαβίδι μπαταρίας που του ταιριάζει απόλυτα. Αλλά η συσκευή είναι εξοπλισμένη με ξεπερασμένες μπαταρίες νικελίου-καδμίου. Δεδομένου ότι η μπαταρία θα πρέπει ακόμα να αλλάξει, υπάρχει η επιθυμία να αντικατασταθεί η παλιά μπαταρία με κάτι νεότερο. Αυτό όχι μόνο θα προσφέρει πιο άνετη εργασία, αλλά και θα εξαλείψει την ανάγκη αναζήτησης μπαταριών ενός ξεπερασμένου μοντέλου στην αγορά.

Το πιο απλό πράγμα που σας έρχεται στο μυαλό είναι να συναρμολογήσετε ένα τροφοδοτικό από έναν ηλεκτρονικό μετασχηματιστή σε μια παλιά θήκη μπαταρίας.... Τώρα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το κατσαβίδι συνδέοντάς το στην οικιακή παροχή ρεύματος.

Τα μοντέλα 14,4 volt μπορούν να συνδεθούν με μπαταρίες αυτοκινήτου... Έχοντας συναρμολογήσει έναν προσαρμογέα επέκτασης με ακροδέκτες ή ένα βύσμα αναπτήρα από το σώμα μιας παλιάς μπαταρίας, λαμβάνετε μια απαραίτητη συσκευή για γκαράζ ή εργασία "στο χωράφι".

Εάν μετατρέπουμε μια παλιά μπαταρία σε λίθιο, μπορούμε να λάβουμε υπόψη ότι οι κυψέλες λιθίου είναι εξαιρετικά διαδεδομένες στην αγορά 18650. Έτσι, μπορούμε να κατασκευάσουμε μπαταρίες κατσαβιδιών με βάση άμεσα διαθέσιμα εξαρτήματα. Επιπλέον, η επικράτηση του προτύπου 18650 σάς επιτρέπει να επιλέξετε μπαταρίες από οποιονδήποτε κατασκευαστή.

Δεν θα είναι δύσκολο να ανοίξετε τη θήκη μιας παλιάς μπαταρίας και να αφαιρέσετε το παλιό γέμισμα από αυτήν. Είναι σημαντικό να μην ξεχάσετε να σημειώσετε την επαφή στη θήκη στην οποία ήταν προηγουμένως συνδεδεμένο το "συν" του παλιού συγκροτήματος μπαταρίας..

Ανάλογα με την τάση για την οποία σχεδιάστηκε η παλιά μπαταρία, είναι απαραίτητο να επιλέξετε τον αριθμό των στοιχείων λιθίου που συνδέονται σε σειρά. Η τυπική τάση μιας κυψέλης λιθίου είναι ακριβώς τριπλάσια εκείνης μιας κυψέλης νικελίου (3,6 V αντί για 1,2 V). Έτσι, κάθε «λίθιο» αντικαθιστά τρία «νικέλια» συνδεδεμένα σε σειρά.

Προβλέποντας τη σχεδίαση της μπαταρίας, στην οποία συνδέονται τρεις κυψέλες λιθίου η μία μετά την άλλη, είναι δυνατό να ληφθεί μια μπαταρία με τάση 10,8 βολτ. Μεταξύ των μπαταριών νικελίου, αυτές βρίσκονται, αλλά όχι συχνά. Όταν τέσσερις κυψέλες λιθίου συνδέονται σε μια γιρλάντα, παίρνουμε ήδη 14,4 βολτ.Αυτό θα αντικαταστήσει την μπαταρία νικελίου και με τα δύο 12 βολτ.και 14,4 βολτ είναι πολύ κοινά πρότυπα για μπαταρίες νικελίου-καδμίου και νικελίου-υδριδίου μετάλλου. Όλα εξαρτώνται από το συγκεκριμένο μοντέλο του κατσαβιδιού.

Αφού κατέστη δυνατός ο προσδιορισμός του αριθμού των διαδοχικών σταδίων, πιθανότατα θα αποδειχθεί ότι υπάρχει ακόμη ελεύθερος χώρος στο παλιό κτίριο. Αυτό θα επιτρέψει την παράλληλη σύνδεση δύο κυψελών σε κάθε στάδιο, γεγονός που θα διπλασιάσει τη χωρητικότητα της μπαταρίας. Η ταινία νικελίου χρησιμοποιείται για τη σύνδεση των μπαταριών λιθίου μεταξύ τους στην παραγωγή.... Τα τμήματα της ταινίας συνδέονται μεταξύ τους και με στοιχεία λιθίου με συγκόλληση με αντίσταση. Αλλά στην καθημερινή ζωή, η συγκόλληση είναι αρκετά αποδεκτή.

Η συγκόλληση κυψελών λιθίου πρέπει να γίνεται με μεγάλη προσοχή. Η άρθρωση πρέπει να καθαριστεί καλά εκ των προτέρων και να εφαρμοστεί καλή ροή. Η επικασσιτέρωση γίνεται πολύ γρήγορα, με καλά θερμαινόμενο συγκολλητικό σίδερο επαρκώς υψηλής ισχύος.

Η ίδια η συγκόλληση γίνεται θερμαίνοντας γρήγορα και με σιγουριά το σημείο όπου το καλώδιο είναι συνδεδεμένο με την κυψέλη λιθίου. Για να αποφευχθεί η επικίνδυνη υπερθέρμανση του στοιχείου, ο χρόνος συγκόλλησης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα τρία έως πέντε δευτερόλεπτα.

Είναι καλό που τώρα πωλούνται έτοιμες ηλεκτρονικές μονάδες ελέγχου και ζυγοστάθμισης σε αρκετά χαμηλές τιμές. Αρκεί να επιλέξετε τη λύση που ταιριάζει στη δική σας περίπτωση. Βασικά, τέτοιοι ελεγκτές διαφέρουν ως προς τον αριθμό των συνδεδεμένων σε σειρά "βημάτων", η τάση μεταξύ των οποίων υπόκειται σε εξισορρόπηση (εξισορρόπηση). Επιπλέον, διαφέρουν ως προς το επιτρεπόμενο ρεύμα φορτίου και τη μέθοδο ελέγχου θερμοκρασίας.

ΤΕΛΟΣ παντων, δεν είναι πλέον δυνατή η φόρτιση μιας σπιτικής μπαταρίας λιθίου με έναν παλιό φορτιστή μπαταριών νικελίου... Έχουν θεμελιωδώς διαφορετικούς αλγόριθμους φόρτισης και τάσεις ελέγχου. Θα χρειαστείτε έναν ειδικό φορτιστή.

Οι μπαταρίες λιθίου είναι αρκετά επιλεκτικές όσον αφορά τις προδιαγραφές του φορτιστή. Τέτοιες μπαταρίες μπορούν να φορτιστούν αρκετά γρήγορα με σημαντικό ρεύμα, αλλά το υπερβολικό ρεύμα φόρτισης οδηγεί σε σοβαρό κίνδυνο θέρμανσης και πυρκαγιάς.

Θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι όταν οι κυψέλες συνδέονται σε σειρά σε μια μπαταρία, οι πηγές λιθίου είναι πολύ επιρρεπείς σε ανομοιόμορφη φόρτιση μεμονωμένων στοιχείων. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι δεν είναι δυνατή η φόρτιση της μπαταρίας στην πλήρη χωρητικότητά της και το στοιχείο, το οποίο λειτουργεί τακτικά σε λειτουργία υποφόρτισης, απλά φθείρεται πιο γρήγορα. Ως εκ τούτου, οι φορτιστές κατασκευάζονται συνήθως σύμφωνα με το σχήμα "charge balancer".

Ευτυχώς, όλες οι σύγχρονες μπαταρίες λιθίου που κατασκευάζονται στο εργοστάσιο (εκτός από τις πλήρεις απομιμήσεις) διαθέτουν ενσωματωμένα κυκλώματα προστασίας και εξισορρόπησης. Ωστόσο, ο φορτιστής για τέτοιες μπαταρίες πρέπει να είναι εξειδικευμένος.

Αυτό που είναι υπέροχο με τις μπαταρίες λιθίου είναι ότι δεν είναι υπερβολικά απαιτητικές στις συνθήκες αποθήκευσης. Μπορούν να αποθηκευτούν είτε φορτισμένα είτε αποφορτισμένα σε σχεδόν οποιαδήποτε λογική θερμοκρασία. Μακάρι να μην έκανε πολύ κρύο. Θερμοκρασίες κάτω από 25 βαθμούς κάτω από το μηδέν είναι θανατηφόρες για τους περισσότερους τύπους μπαταριών λιθίου. Λοιπόν, και πάνω από 65 βαθμούς θερμότητας, είναι επίσης καλύτερο να μην υπερθερμαίνετε.

Ωστόσο, όταν αποθηκεύετε μπαταρίες λιθίου, φροντίστε να λάβετε υπόψη τον πολύ υψηλό κίνδυνο πυρκαγιάς.

Οι σωστές συνθήκες αποθήκευσης είναι όταν η μπαταρία είναι φορτισμένη τουλάχιστον κατά 50% και η θερμοκρασία δωματίου είναι από 0 έως +40 βαθμούς. Ταυτόχρονα, συνιστάται να αποθηκεύσετε τις μπαταρίες από την υγρασία, συμπεριλαμβανομένης της μορφής σταγονιδίων (δρόσου).

Θα μάθετε ποια μπαταρία είναι καλύτερη για κατσαβίδι στο επόμενο βίντεο.