Značajke, prednosti i nedostaci litij baterija za odvijač

Ako je ručni električni alat koji se napaja iz kućnog napajanja žicom vezan za utičnicu, ograničavajući kretanje osobe koja drži uređaj u rukama, tada baterije na baterije "na uzici" pružaju mnogo više slobode djelovanja u radu. Prisutnost baterije je vrlo važna kada je u pitanju korištenje odvijača.

Ovisno o vrsti korištene baterije, mogu se uvjetno podijeliti u dvije skupine - s nikalnim i litij baterijama, a značajke potonjih čine ovaj električni alat najzanimljivijim za korisnika.

Uređaj litijeve punjive baterije ne razlikuje se previše od dizajna baterija koje se temelje na drugoj kemiji. No temeljna značajka je korištenje bezvodnog elektrolita, koji sprječava oslobađanje slobodnog vodika tijekom rada. To je bio značajan nedostatak baterija prethodnih dizajna i dovelo je do velike vjerojatnosti požara.

Anoda je izrađena od filma kobalt oksida nanesenog na aluminijski bazni strujni kolektor. Katoda je sam elektrolit, koji sadrži litijeve soli u tekućem obliku. Elektrolit impregnira poroznu masu električno vodljivog kemijski neutralnog materijala. Za to je prikladan rastresiti grafit ili koks.... Skupljanje struje vrši se s bakrene ploče nanesene na stražnju stranu katode.

Za normalan rad baterije, porozna katoda mora biti dovoljno čvrsto pritisnuta na anodu.... Stoga u dizajnu litij baterija uvijek postoji opruga koja komprimira "sendvič" s anode, katode i negativnog strujnog kolektora. Ulazak zraka iz okoline može poremetiti pažljivo uravnoteženu kemijsku ravnotežu. A ulazak vlage i ne prijeti opasnost od požara, pa čak i eksplozije. Zato gotova baterijska ćelija mora biti pažljivo zatvorena.

Plosna baterija je jednostavnijeg dizajna. Uz sve ostale stvari jednake, ravna litijska baterija bit će lakša, puno kompaktnija i davat će značajnu struju (odnosno, veću snagu). No, potrebno je projektirati uređaj s litij baterijama ravnog oblika, što znači da će baterija imati usku, specijaliziranu primjenu. Takve su baterije skuplje od svojih kolega.

Kako bi prodajno tržište bilo šire, proizvođači proizvode baterije univerzalnih oblika i standardnih veličina.

Među litij baterijama danas zapravo dominira verzija 18650. Takve baterije imaju oblik sličan cilindričnim prstnim baterijama poznatim u svakodnevnom životu. Ali standard 18650 posebno predviđa nešto veće dimenzije... Time se izbjegava zabuna i sprječava da se takva jedinica za napajanje greškom zamijeni umjesto konvencionalne fiziološke baterije. Ali to bi bilo vrlo opasno, budući da litijska baterija ima dva i pol puta veći napon od standardnog (3,6 volti naspram 1,5 volta za solnu bateriju).

Za električni odvijač, litijeve ćelije se uzastopno skupljaju u bateriju. Time se povećava napon koji se primjenjuje na motor, što osigurava snagu i zakretni moment potrebne alatu.

Punjiva baterija u svom dizajnu nužno sadrži senzore temperature i specijalizirani elektronički uređaj - kontroler.

Ovaj krug:

• prati ujednačenost naboja pojedinih elemenata;
• kontrolira struju punjenja;
• ne dopušta prekomjerno pražnjenje elemenata;
• sprječava pregrijavanje baterije.

Baterije opisanog tipa nazivaju se ionske. Postoje i litij-polimerne ćelije, ovo je modifikacija litij-iona. Njihov se dizajn bitno razlikuje samo u materijalu i dizajnu elektrolita.

• Glavna prednost litij baterija je njihov veliki električni kapacitet. To vam omogućuje izradu laganog i kompaktnog ručnog alata. S druge strane, ako je korisnik spreman za rad s težim uređajem, dobit će vrlo snažnu bateriju koja omogućuje dugotrajan rad odvijača.
• Još jedna prednost je mogućnost relativno brzog punjenja litij baterija energijom. Tipično vrijeme punog punjenja je otprilike dva sata, a neke baterije se mogu napuniti za pola sata posebnim punjačem! Ova prednost može biti izniman razlog za opremanje odvijača litijskom baterijom.

Litij baterije također imaju neke specifične nedostatke.

• Najuočljiviji je značajan pad praktičnog kapaciteta pri radu po hladnom vremenu. Na temperaturama ispod nule, instrument, opremljen litij baterijama, mora se s vremena na vrijeme zagrijati, dok se električni kapacitet potpuno obnavlja.
• Drugi uočljivi nedostatak nije predug vijek trajanja. Unatoč uvjeravanjima proizvođača, najbolji uzorci, uz najpažljiviji rad, izdržavaju ne više od tri do pet godina. U roku od godinu dana nakon kupnje, litijeva baterija bilo koje uobičajene marke, uz najpažljiviju uporabu, može izgubiti i do trećine svog kapaciteta. Nakon dvije godine jedva da će ostati polovica izvornog kapaciteta. Prosječno razdoblje normalnog rada je dvije do tri godine.
• I još jedan značajan nedostatak: cijena litij baterija mnogo je veća od cijene nikal-kadmijevih baterija koje se još uvijek široko koriste u ručnim električnim alatima.

Povijesno gledano, prve stvarno masovno proizvedene punjive baterije za ručne električne alate bile su nikal-kadmijeve baterije. Po niskoj cijeni, prilično su sposobni za relativno velika opterećenja i imaju zadovoljavajući električni kapacitet s razumnim dimenzijama i težinom. Baterije ovog tipa i danas su rasprostranjene, posebno u sektoru jeftinih ručnih uređaja.

Glavna razlika između litij baterija i nikal-kadmijevih baterija je mala težina s velikim električnim kapacitetom i vrlo dobrim kapacitetom opterećenja..

Osim toga, vrlo bitna razlika između litij baterija je znatno kraće vrijeme punjenja... Ova baterija se može napuniti za nekoliko sati. Ali puni ciklus punjenja nikal-kadmijevih baterija traje najmanje dvanaest sati.

S tim je povezana još jedna posebnost: dok litijeve baterije prilično mirno podnose i skladištenje i rad u nepotpuno napunjenom stanju, nikl-kadmij imaju izuzetno neugodan "efekt pamćenja"... U praksi to znači da kako bi se produžio vijek trajanja i spriječio brzi gubitak kapaciteta, Nikl-kadmijeve baterije poželjno je koristiti prije potpunog pražnjenja... Nakon toga obavezno napunite punim kapacitetom, što oduzima značajno vrijeme.

Litij baterije nemaju ovaj nedostatak.

Kada je u pitanju odabir baterije za odvijač, zadatak se svodi na odabir samog električnog uređaja koji će uključivati ​​bateriju određenog modela.

Ocjena jeftinih akumulatorskih odvijača ove sezone izgleda ovako:

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

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

Najbolji profesionalni modeli su:

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

Najbolji akumulatorski odvijači u smislu pouzdanosti:

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

Ovaj napon se smatra industrijskim profesionalnim standardom za litijeve baterije. Budući da je profesionalni alat dizajniran za dugotrajan aktivan rad, a također podrazumijeva i dodatnu razinu udobnosti, značajan dio proizvedenih 18-voltnih baterija za odvijače potpuno je međusobno kompatibilan, a ponekad čak i zamjenjiv između alata različitih proizvođača.

Osim, Standardi od 10,8 volti i 14,4 volti su široko rasprostranjeni... Prva opcija nalazi se samo među najjeftinijim modelima. Drugi je tradicionalno "srednji seljak" i može se naći i među profesionalnim modelima odvijača i u modelima srednje (srednje) klase.

Ali oznake od 220 volti u karakteristikama najboljih modela ne mogu se vidjeti, jer to znači da je odvijač spojen žicom na kućnu utičnicu.

Često majstor već ima stari akumulatorski odvijač koji mu u potpunosti odgovara. Ali uređaj je opremljen zastarjelim nikal-kadmijevim baterijama. Budući da će se baterija ipak morati mijenjati, postoji želja da se stari akumulator zamijeni nečim novijim. To ne samo da će osigurati ugodniji rad, već i eliminirati potrebu za traženjem baterija zastarjelog modela na tržištu.

Najjednostavnije što vam pada na pamet je sastaviti napajanje iz elektroničkog transformatora u starom kućištu baterije.... Sada možete koristiti odvijač tako da ga spojite na napajanje u kućanstvu.

Modeli od 14,4 volta mogu se spojiti na akumulatore automobila... Nakon što ste sastavili adapter za proširenje s terminalima ili utikač za upaljač za cigarete iz tijela stare baterije, dobivate nezamjenjiv uređaj za garažu ili rad "na terenu".

Ako staru bateriju pretvaramo u litij, možemo uzeti u obzir da su litijeve ćelije 18650 iznimno rasprostranjene na tržištu, tako da možemo izraditi baterije za odvijače na temelju lako dostupnih dijelova. Štoviše, prevalencija standarda 18650 omogućuje vam odabir baterija bilo kojeg proizvođača.

Neće biti teško otvoriti kućište stare baterije i izvaditi staro punjenje iz njega. Važno je ne zaboraviti označiti kontakt na kućištu na koji je prethodno spojen "plus" starog sklopa baterije..

Ovisno o naponu za koji je stara baterija dizajnirana, potrebno je odabrati broj serijski spojenih litijevih ćelija. Standardni napon litijeve ćelije je točno tri puta veći od nikalne ćelije (3,6 V umjesto 1,2 V). Dakle, svaki litij zamjenjuje tri serijski spojena nikla.

Predvidjenjem dizajna baterije, u kojoj su tri litijeve ćelije spojene jedna za drugom, moguće je dobiti bateriju napona od 10,8 volti. Među baterijama od nikla, takve se nalaze, ali ne često. Kada su četiri litijeve ćelije spojene na vijenac, već dobivamo 14,4 volta.To će zamijeniti nikalnu bateriju s oba 12 volti.i 14,4 volta vrlo su uobičajeni standardi za nikal-kadmij i nikal-metal hidridne baterije. Sve ovisi o specifičnom modelu odvijača.

Nakon što je bilo moguće odrediti broj uzastopnih faza, vjerojatno će se pokazati da u staroj zgradi još ima slobodnog prostora. To će omogućiti da se dvije ćelije spoje u svakoj fazi paralelno, što će udvostručiti kapacitet baterije. Niklovana traka se koristi za međusobno povezivanje litij baterija u proizvodnji.... Dijelovi trake međusobno se spajaju i na litijeve elemente otpornim zavarivanjem. Ali u svakodnevnom životu lemljenje je sasvim prihvatljivo.

Lemljenje litijevih ćelija treba obaviti s velikom pažnjom. Spoj se mora prethodno temeljito očistiti i nanijeti dobar fluks. Linjenje se vrši vrlo brzo, s dobro zagrijanim lemilom dovoljno velike snage.

Samo lemljenje se vrši brzim i pouzdanim zagrijavanjem mjesta gdje je žica spojena na litijsku ćeliju. Kako bi se izbjeglo opasno pregrijavanje elementa, vrijeme lemljenja ne smije prelaziti tri do pet sekundi.

Dobro je što sada postoje gotovi elektronički moduli za upravljanje i balansiranje u prodaji po prilično niskim cijenama. Dovoljno je odabrati rješenje koje odgovara vašem konkretnom slučaju. U osnovi, ti se regulatori razlikuju po broju serijski spojenih "koraka", napon između kojih je podložan izjednačavanju (balansiranju). Osim toga, razlikuju se po dopuštenoj struji opterećenja i načinu kontrole temperature.

u svakom slučaju, više nije moguće puniti domaću litijsku bateriju starim punjačem za baterije od nikla... Imaju bitno različite algoritme punjenja i upravljačke napone. Trebat će vam namjenski punjač.

Litij baterije su prilično izbirljive u pogledu specifikacija punjača. Takve se baterije mogu prilično brzo puniti značajnom strujom, ali prekomjerna struja punjenja dovodi do ozbiljnog zagrijavanja i opasnosti od požara.

Također treba imati na umu da kada su ćelije spojene u seriju u bateriju, litijevi izvori su vrlo skloni neravnomjernom punjenju pojedinih ćelija. To dovodi do toga da bateriju nije moguće napuniti punim kapacitetom, a element koji redovito radi u nedovoljno napunjenom načinu jednostavno se brže troši. Stoga se punjači obično grade prema shemi "balansiranja naboja".

Srećom, sve moderne tvornički izrađene litijeve baterije (osim izravnih lažnjaka) imaju ugrađene sklopove zaštite i balansiranja. Međutim, punjač za takve baterije mora biti specijaliziran.

Ono što je sjajno kod litij baterija je to što nisu pretjerano zahtjevne za uvjete skladištenja. Mogu se skladištiti, bilo napunjene ili prazne, na gotovo svakoj razumnoj temperaturi. Samo da nije prehladno. Temperature ispod 25 stupnjeva ispod nule su kobne za većinu vrsta litij baterija. Pa, i iznad 65 stupnjeva topline, također je bolje ne pregrijati se.

Međutim, prilikom pohranjivanja litij baterija, svakako uzmite u obzir vrlo visok rizik od požara.

Ispravni uvjeti skladištenja su kada je baterija najmanje 50% napunjena i sobna temperatura je od 0 do +40 stupnjeva. Istodobno, preporučljivo je čuvati baterije od vlage, uključujući i u obliku kapljica (rosa).

Koja je baterija bolja za odvijač saznat ćete u sljedećem videu.