Litijeve Baterije Za Izvijač: Pretvorba Izvijača V Litij-ionske Baterije. Izbor Najboljših Modelov 18 In 220 Voltov. Pravila Polnjenja In Shranjevanja

2024 Avtor: Beatrice Philips | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-18 12:24

Če je ročno električno orodje, ki ga napaja gospodinjski napajalnik, priklopljeno na vtičnico z žico, kar omejuje gibanje osebe, ki drži napravo v rokah, potem primerki enot, ki delujejo na baterije, "na povodcu" zagotavljajo veliko več svobode pri delu. Prisotnost baterije je zelo pomembna pri uporabi izvijačev.

Glede na vrsto uporabljenega akumulatorja jih lahko pogojno razdelimo v dve skupini - z nikljevimi in litijevimi baterijami, zaradi lastnosti slednjih pa je to električno orodje najbolj zanimivo za uporabnika.

Posebnosti

Zasnova litijeve baterije za polnjenje se ne razlikuje preveč od zasnove baterij, ki temeljijo na drugi kemiji. Toda temeljna značilnost je uporaba brezvodnega elektrolita, ki med delovanjem preprečuje sproščanje prostega vodika. To je bila pomembna pomanjkljivost baterij prejšnjih modelov in je povzročila veliko verjetnost požara.

Anoda je izdelana iz filma kobaltovega oksida, nanesenega na zbiralnik baznega toka iz aluminija. Katoda je sam elektrolit, ki vsebuje litijeve soli v tekoči obliki. Elektrolit impregnira porozno maso električno prevodnega kemično nevtralnega materiala. Zanj je primeren ohlapen grafit ali koks .… Zbiranje toka poteka iz bakrene plošče, pritrjene na zadnji strani katode.

Za normalno delovanje baterije je treba porozno katodo dovolj tesno pritisniti na anodo .… Zato pri zasnovi litijevih baterij vedno obstaja vzmet, ki stisne "sendvič" iz anode, katode in zbiralnika negativnega toka. Vdor zunanjega zraka lahko poruši skrbno uravnoteženo kemično ravnovesje. In vdor vlage in res ogroža nevarnost požara in celo eksplozije. zato dokončano baterijsko celico je treba skrbno zapečatiti.

Prazen akumulator je oblikovno enostavnejši. Pri vseh enakih pogojih bo ravna litijeva baterija lažja, veliko bolj kompaktna in bo zagotovila pomemben tok (to je več energije). Vendar je treba oblikovati napravo z litijevimi baterijami v obliki ploščice, kar pomeni, da bo imela baterija ozko, specializirano uporabo. Takšne baterije so dražje od svojih kolegov.

Za širši prodajni trg proizvajalci proizvajajo baterijske celice univerzalnih oblik in standardnih velikosti.

Med litijevimi baterijami danes dejansko prevladuje različica 18650. Takšne baterije imajo podobno obliko kot cilindrične prstne baterije, ki jih poznamo v vsakdanjem življenju. Ampak standard 18650 posebej določa nekoliko večje dimenzije … S tem se izognete zmedi in preprečite, da bi takšno napajalno enoto zamenjali namesto običajne slane baterije. Toda to bi bilo zelo nevarno, saj ima litijeva baterija dvakrat in pol večjo standardno napetost (3,6 volta v primerjavi s 1,5 volta za solno baterijo).

Pri električnem izvijaču se litijeve celice zaporedno zbirajo v baterijo. S tem se poveča napetost na motorju, kar zagotavlja moč in navor, ki ga zahteva orodje.

Skladiščna baterija v svoji zasnovi nujno vsebuje temperaturne senzorje in specializirano elektronsko napravo - krmilnik.

To vezje:

• spremlja enotnost naboja posameznih elementov;
• nadzoruje tok polnjenja;
• ne dovoljuje prekomernega praznjenja elementov;
• preprečuje pregrevanje baterije.

Baterije opisanega tipa se imenujejo ionske. Obstajajo tudi litij-polimerne celice, to je modifikacija litij-ionskih. Njihova zasnova se bistveno razlikuje le v materialu in zasnovi elektrolita.

Prednosti in slabosti

• Glavna prednost litijevih baterij je njihova velika električna zmogljivost. To vam omogoča, da ustvarite lahko in kompaktno ročno orodje. Po drugi strani pa bo uporabnik, če je pripravljen delati s težjo napravo, dobil zelo zmogljivo baterijo, ki izvijaču omogoča dolgo delo.
• Druga prednost je možnost relativno hitrega polnjenja litijevih baterij z energijo. Običajni čas polnega polnjenja je približno dve uri, nekatere baterije pa lahko napolnite v pol ure s posebnim polnilnikom! Ta prednost je lahko izjemen razlog za opremljanje izvijača z litijevo baterijo.

Litijeve baterije imajo tudi nekatere posebne pomanjkljivosti

• Najbolj opazen je precejšen padec praktičnih zmogljivosti pri delovanju v hladnem vremenu. Pri temperaturah pod ničlo je treba instrument, opremljen z litijevimi baterijami, občasno segreti, medtem ko se električna zmogljivost popolnoma obnovi.
• Druga opazna pomanjkljivost ni predolga življenjska doba. Kljub zagotovil proizvajalcev najboljši vzorci ob najbolj skrbnem delovanju zdržijo največ tri do pet let. V enem letu po nakupu lahko litijeva baterija katere koli običajne znamke ob najbolj previdni uporabi izgubi do tretjino zmogljivosti. Po dveh letih bo ostala skoraj polovica prvotne zmogljivosti. Povprečno obdobje normalnega delovanja je dve do tri leta.
• In še ena pomembna pomanjkljivost: cena litijevih baterij je veliko višja od stroškov nikelj-kadmijevih baterij, ki se še vedno pogosto uporabljajo v ročnih električnih orodjih.

Razlika od nikelj -kadmijevih baterij

Zgodovinsko gledano so bile prve resnično množično izdelane akumulatorske baterije za ročna električna orodja nikljevo-kadmijeve baterije. Po nizki ceni so precej zmožni relativno velikih obremenitev in imajo zadovoljivo električno zmogljivost z razumnimi merami in težo. Takšne baterije so še danes razširjene, zlasti v sektorju poceni ročnih aparatov.

Glavna razlika med litijevimi baterijami in nikelj-kadmijevimi baterijami je majhna teža z visoko električno zmogljivostjo in zelo dobro nosilnostjo

Poleg tega zelo pomembna razlika med litijevimi baterijami je bistveno krajši čas polnjenja … To baterijo lahko napolnite v nekaj urah. Toda celoten cikel polnjenja nikelj-kadmijevih baterij traja najmanj dvanajst ur.

S tem je povezana še ena posebnost: medtem ko litijeve baterije precej mirno prenašajo shranjevanje in delovanje v nepopolno napolnjenem stanju, nikelj-kadmij imajo izredno neprijeten "spominski učinek " … V praksi to pomeni, da za podaljšanje življenjske dobe in tudi za preprečitev hitre izgube zmogljivosti, Nikelj-kadmijeve baterije je treba po možnosti uporabiti pred popolnim praznjenjem … Po tem se napolnite do polne zmogljivosti, kar traja precej časa.

Litijeve baterije nimajo te pomanjkljivosti.

Kako izbrati?

Pri izbiri baterije za izvijač je naloga izbrati samo električno napravo, ki bo vključevala baterijo določenega modela.

Ocena poceni akumulatorskih izvijačev v tej sezoni izgleda tako:

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

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

Najboljši profesionalni modeli so:

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

Najboljši akumulatorski izvijači glede na zanesljivost:

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

Vidite lahko, da imajo najboljši izvijači v polprofesionalnem in profesionalnem segmentu 18-voltne baterije za ponovno polnjenje.

Ta napetost velja za industrijski profesionalni standard za litijeve baterije. Ker je profesionalno orodje namenjeno dolgotrajnemu aktivnemu delu in pomeni tudi dodatno raven udobja, je pomemben del proizvedenih 18-voltnih baterij izvijačev popolnoma kompatibilnih med seboj in včasih celo zamenljivih med orodji različnih proizvajalcev.

Poleg tega, Razširjeni so standardi 10,8 volta in 14,4 volta … Prva možnost je le med najcenejšimi modeli. Drugi je tradicionalno "srednji kmet" in ga najdemo tako med profesionalnimi modeli izvijačev kot v modelih srednjega (vmesnega) razreda.

Vendar oznak 220 voltov v značilnostih najboljših modelov ni mogoče videti, saj to kaže, da je izvijač povezan z žico v gospodinjsko vtičnico.

Kako predelati in sestaviti?

Pogosto ima mojster že star akumulatorski izvijač, ki mu popolnoma ustreza. Toda naprava je opremljena z zastarelimi nikelj-kadmijevimi baterijami. Ker bo treba baterijo še zamenjati, obstaja želja po zamenjavi stare baterije z nečim novejšim. To ne bo le omogočilo udobnejšega dela, ampak bo odpravilo tudi potrebo po iskanju baterij zastarelega modela na trgu.

Najenostavnejša stvar, ki mi pride na misel, je, da sestavite napajalnik iz elektronskega transformatorja v staro ohišje za baterije .… Zdaj lahko uporabite izvijač tako, da ga priključite na gospodinjski napajalnik.

14,4 -voltne modele lahko priključite na avtomobilske baterije … Ko z ohišja stare baterije sestavite podaljšek s sponkami ali vtičem vžigalnika, dobite nepogrešljivo napravo za garažo ali delo "na terenu".

Na žalost se pri pretvorbi starega akumulatorja v žični adapter izgubi glavna prednost akumulatorskega izvijača - mobilnost.

Če pretvarjamo staro baterijo v litijevo, lahko upoštevamo, da je 18650 litijevih celic zelo razširjenih na trgu, zato lahko izdelujemo baterije za izvijače na podlagi lahko dostopnih delov. Poleg tega razširjenost standarda 18650 omogoča izbiro baterij katerega koli proizvajalca.

Odpiranje ohišja stare baterije in odstranitev starega polnila iz nje ne bo težko. Pomembno je, da ne pozabite označiti stika na ohišju, na katerega je bil prej priključen "plus" starega sklopa akumulatorjev ..

Odvisno od napetosti, za katero je bila zasnovana stara baterija, je treba izbrati število zaporedno povezanih litijevih celic. Standardna napetost litijeve celice je natanko trikrat večja od napetosti nikljeve celice (3,6 V namesto 1,2 V). Tako vsak litij nadomesti tri zaporedno povezane niklje.

Z zasnovo baterije, v kateri so tri za drugim povezane litijeve celice, je mogoče dobiti baterijo z napetostjo 10,8 voltov. Med nikljevimi baterijami jih najdemo, vendar ne pogosto. Ko so štiri litijeve celice povezane z vencem, dobimo že 14,4 voltov. To bo zamenjalo nikljevo baterijo z obema 12 voltoma .in 14,4 voltov sta zelo pogosta standarda za nikelj-kadmijeve in nikelj-kovinsko hidridne baterije. Vse je odvisno od posebnega modela izvijača.

Potem ko je bilo mogoče določiti število zaporednih stopenj, se bo verjetno izkazalo, da je v stari stavbi še vedno prostega prostora. To bo omogočilo vzporedno povezavo dveh celic v vsaki fazi, kar bo podvojilo kapaciteto baterije. Nikelj trak se uporablja za povezovanje litijevih baterij med seboj v proizvodnji .… Odseki traku so med seboj in z litijevimi elementi povezani z odpornim varjenjem. Toda v vsakdanjem življenju je spajkanje povsem sprejemljivo.

Spajkanje litijevih celic je treba opraviti zelo previdno. Spoj je treba predhodno temeljito očistiti in nanesti dober pretok. Limenje se opravi zelo hitro, z dobro segretim spajkalnikom dovolj velike moči.

Spajkanje poteka s hitrim in samozavestnim segrevanjem mesta, kjer je žica povezana z litijevo celico. Da bi se izognili nevarnemu pregrevanju elementa, čas spajkanja ne sme presegati treh do petih sekund.

Pri načrtovanju domače litijeve baterije je treba upoštevati, da se polni na poseben način. Oblikovanje akumulatorske baterije je nujno zagotoviti elektronsko vezje za spremljanje in uravnoteženje napolnjenosti. Poleg tega bi moralo takšno vezje preprečiti morebitno pregrevanje baterije in prekomerno praznjenje. Brez take naprave je litijeva baterija preprosto eksplozivna.

Dobro je, da so zdaj v prodaji že pripravljeni elektronski krmilni in izravnalni moduli po dokaj nizkih cenah. Dovolj je, da izberete rešitev, ki ustreza vašemu posebnemu primeru. V osnovi se ti krmilniki razlikujejo po številu zaporedno povezanih "korakov", napetost med katerimi je izenačena (uravnotežena). Poleg tega se razlikujejo po dopustnem toku obremenitve in načinu nadzora temperature.

Kakorkoli že, domačega litijevega akumulatorja s starim polnilnikom za nikelj ni več mogoče polniti … Imajo bistveno različne algoritme polnjenja in krmilne napetosti. Potrebovali boste namenski polnilnik.

Kako pravilno polniti?

Litijeve baterije so precej zahtevne glede specifikacij polnilnikov. Takšne baterije je mogoče dokaj hitro napolniti z znatnim tokom, vendar prekomerni polnilni tok vodi do hude nevarnosti segrevanja in požara.

Za polnjenje litijeve baterije je nujno, da uporabite poseben polnilnik z elektronskim krmiljenjem polnilnega toka in temperature.

Upoštevati je treba tudi, da ko so celice zaporedno povezane v baterijo, so litijevi viri zelo nagnjeni k neenakomernemu polnjenju posameznih celic. To vodi k dejstvu, da baterije ni mogoče napolniti do polne zmogljivosti, element, ki redno deluje v podcenjenem načinu, pa se preprosto hitreje obrabi. Zato so polnilniki običajno zgrajeni po shemi "uravnoteževalca naboja".

Na srečo imajo vse sodobne tovarniško izdelane litijeve baterije (razen naravnost ponarejenih) vgrajena zaščitna in izravnalna vezja. Vendar mora biti polnilnik za te baterije specializiran.

Kako shraniti?

Pri litijevih baterijah je super to, da niso preveč zahtevni glede pogojev shranjevanja. Napolnjene ali izpraznjene jih je mogoče shraniti pri skoraj vseh sprejemljivih temperaturah. Če le ne bi bilo prehladno. Temperature pod 25 stopinj pod ničlo so za večino vrst litijevih baterij usodne. No, in nad 65 stopinj toplote je tudi bolje, da se ne pregrejete.

Pri shranjevanju litijevih baterij pazite, da upoštevate zelo veliko nevarnost požara.

S kombinacijo nizkega stanja napolnjenosti in nizke temperature v skladišču lahko notranji procesi v akumulatorju povzročijo nastanek tako imenovanih dendritov in povzročijo spontano samogrevanje. Ta vrsta pojava je možna tudi, če visoko prazne baterije hranimo pri visokih temperaturah.

Pravilni pogoji shranjevanja so, ko je baterija napolnjena vsaj 50% in je sobna temperatura od 0 do +40 stopinj. Hkrati je priporočljivo, da baterije shranite pred vlago, tudi v obliki kapljic (rosa).