Pin Lithium Cho Tuốc Nơ Vít: Chuyển đổi Tuốc Nơ Vít Sang Pin Lithium-ion. Tuyển Chọn Các Mô Hình 18 Và 220 Volt Tốt Nhất. Quy Tắc Sạc Và Lưu Trữ

2024 Tác giả: Beatrice Philips | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-18 12:28

Nếu dụng cụ điện cầm tay được cung cấp bởi nguồn điện gia dụng được buộc vào ổ cắm bằng dây, hạn chế chuyển động của người cầm thiết bị trên tay, thì các thiết bị chạy bằng pin của các thiết bị "trên dây" cung cấp nhiều tự do hành động hơn trong công việc. Sự hiện diện của pin là rất quan trọng khi nói đến việc sử dụng tua vít.

Tùy thuộc vào loại pin được sử dụng, chúng có thể được chia theo điều kiện thành hai nhóm - với pin niken và pin lithium, và các tính năng của loại pin sau làm cho công cụ điện này trở nên thú vị nhất đối với người dùng.

Đặc thù

Thiết kế của pin sạc lithium không quá khác biệt so với thiết kế của các loại pin dựa trên hóa học khác. Nhưng đặc điểm cơ bản là sử dụng chất điện phân khan, ngăn cản việc giải phóng hydro tự do trong quá trình vận hành. Đây là một nhược điểm đáng kể của pin của các thiết kế trước đó và dẫn đến khả năng cháy nổ cao.

Cực dương được làm bằng màng oxit coban lắng đọng trên bộ thu dòng điện cơ bản bằng nhôm. Bản thân catot là bình điện phân chứa các muối liti ở dạng lỏng. Chất điện phân tẩm một khối xốp của vật liệu trung hòa về điện, dẫn điện. Than chì hoặc than cốc rời phù hợp với nó .… Quá trình thu dòng điện được thực hiện từ một tấm đồng đặt vào mặt sau của catốt.

Để pin hoạt động bình thường, cực âm xốp phải được ép đủ chặt vào cực dương .… Do đó, trong thiết kế của pin lithium luôn có một lò xo nén "bánh sandwich" từ cực dương, cực âm và bộ thu dòng điện âm. Sự xâm nhập của không khí xung quanh có thể làm đảo lộn sự cân bằng hóa học được cân bằng cẩn thận. Và sự xâm nhập của hơi ẩm và đe dọa nguy cơ cháy và thậm chí nổ. vì thế pin đã hoàn thành phải được niêm phong cẩn thận.

Pin phẳng có thiết kế đơn giản hơn. Tất cả những thứ khác đều như nhau, pin lithium phẳng sẽ nhẹ hơn, nhỏ gọn hơn nhiều và cung cấp dòng điện đáng kể (tức là nhiều năng lượng hơn). Nhưng cần thiết kế một thiết bị có pin lithium hình phẳng, nghĩa là pin sẽ có ứng dụng chuyên biệt hẹp. Loại pin này đắt hơn so với các loại pin khác.

Để làm cho thị trường bán hàng rộng hơn, các nhà sản xuất sản xuất các tế bào pin có hình dạng phổ biến và kích thước tiêu chuẩn.

Trong số các loại pin lithium, phiên bản 18650 thực sự chiếm ưu thế hiện nay, loại pin như vậy có hình thức gần giống với pin hình trụ ngón tay quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày. Nhưng tiêu chuẩn 18650 đặc biệt cung cấp cho các kích thước lớn hơn một chút … Điều này tránh nhầm lẫn và ngăn không cho bộ cấp nguồn như vậy bị thay thế nhầm thay cho pin muối thông thường. Nhưng điều này sẽ rất nguy hiểm, vì pin lithium có điện áp gấp hai lần rưỡi điện áp tiêu chuẩn (3,6 volt so với 1,5 volt đối với pin muối).

Đối với tuốc nơ vít điện, các tế bào lithium tuần tự được thu thập vào pin. Điều này làm tăng điện áp đặt vào động cơ, cung cấp công suất và mô-men xoắn theo yêu cầu của dụng cụ.

Pin lưu trữ nhất thiết phải chứa các cảm biến nhiệt độ theo thiết kế của nó và một thiết bị điện tử chuyên dụng - bộ điều khiển.

Mạch này:

• giám sát tính đồng nhất của điện tích của các phần tử riêng lẻ;
• kiểm soát dòng phí;
• không cho phép phóng điện quá mức của các phần tử;
• ngăn chặn quá nhiệt của pin.

Pin thuộc loại được mô tả được gọi là pin ion. Ngoài ra còn có các tế bào lithium-polymer, đây là sự biến đổi của lithium-ion. Thiết kế của chúng về cơ bản chỉ khác nhau về chất liệu và thiết kế của bình điện phân.

Ưu điểm và nhược điểm

• Ưu điểm chính của pin lithium là dung lượng điện cao. Điều này cho phép bạn tạo ra một công cụ cầm tay nhẹ và nhỏ gọn. Mặt khác, nếu người dùng sẵn sàng làm việc với một thiết bị nặng hơn, họ sẽ nhận được một viên pin rất mạnh cho phép tuốc nơ vít hoạt động trong thời gian dài.
• Một ưu điểm khác là khả năng nạp đầy năng lượng cho pin lithium tương đối nhanh. Thời gian sạc đầy thông thường là khoảng hai giờ và một số pin có thể được sạc trong nửa giờ bằng bộ sạc đặc biệt! Ưu điểm này có thể là một lý do đặc biệt cho việc trang bị tuốc nơ vít với pin lithium.

Pin Lithium cũng có một số nhược điểm cụ thể

• Dễ thấy nhất là công suất thực tế giảm đáng kể khi hoạt động trong thời tiết lạnh giá. Ở nhiệt độ subzero, thiết bị, được trang bị pin lithium, phải được làm ấm theo thời gian, trong khi công suất điện được khôi phục hoàn toàn.
• Nhược điểm dễ nhận thấy thứ hai là tuổi thọ sử dụng không quá lâu. Bất chấp sự đảm bảo của các nhà sản xuất, các mẫu tốt nhất, được vận hành cẩn thận nhất, có thể chịu được không quá ba đến năm năm. Trong vòng một năm sau khi mua, pin lithium của bất kỳ nhãn hiệu thông thường nào, nếu được sử dụng cẩn thận nhất, có thể mất tới một phần ba dung lượng. Sau hai năm, hầu như không còn một nửa công suất ban đầu. Thời gian hoạt động bình thường trung bình là hai đến ba năm.
• Và một nhược điểm đáng chú ý khác: giá của pin lithium cao hơn nhiều so với giá thành của pin niken-cadmium, loại pin vẫn được sử dụng rộng rãi trong các công cụ điện cầm tay.

Sự khác biệt so với pin niken cadmium

Trong lịch sử, loại pin sạc được sản xuất hàng loạt thực sự đầu tiên dành cho dụng cụ điện cầm tay là pin niken-cadmium. Với giá thành rẻ, chúng có khả năng chịu tải tương đối lớn và công suất điện đạt yêu cầu với kích thước và trọng lượng hợp lý. Ngày nay, loại pin này vẫn còn phổ biến, đặc biệt là trong lĩnh vực thiết bị cầm tay rẻ tiền.

Sự khác biệt chính giữa pin lithium và pin niken-cadmium là trọng lượng thấp với công suất điện cao và khả năng chịu tải rất tốt

Ngoài ra, rất một sự khác biệt quan trọng giữa pin lithium là thời gian sạc ngắn hơn đáng kể … Pin này có thể được sạc trong vài giờ. Nhưng chu kỳ sạc đầy của pin niken-cadmium mất ít nhất mười hai giờ.

Có một điểm đặc biệt khác liên quan đến điều này: trong khi pin lithium chịu được cả việc lưu trữ và hoạt động ở trạng thái sạc chưa đầy một cách khá bình tĩnh, niken-cadmium có "hiệu ứng trí nhớ" cực kỳ khó chịu … Trong thực tế, điều này có nghĩa là để kéo dài tuổi thọ sử dụng và cũng để ngăn ngừa mất công suất nhanh chóng, Tốt nhất nên sử dụng pin niken-cadimi trước khi xả hết … Sau đó, hãy nhớ sạc đầy dung lượng, mất một khoảng thời gian đáng kể.

Pin Lithium không có nhược điểm này.

Làm thế nào để lựa chọn?

Khi nói đến việc chọn pin cho tuốc nơ vít, nhiệm vụ phụ thuộc vào việc lựa chọn chính thiết bị điện, sẽ bao gồm pin của một kiểu máy cụ thể.

Xếp hạng của tua vít không dây rẻ tiền trong mùa giải này trông như thế này:

• Makita HP331DZ , 10,8 vôn, 1,5 A * h, liti;
• Bosch PSR 1080 LI , 10,8 vôn, 1,5 A * h, liti;
• Bort BAB-12-P , 12 vôn, 1,3 A * h, niken;

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

Các mô hình chuyên nghiệp tốt nhất là:

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

Tua vít không dây tốt nhất về độ tin cậy:

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

Bạn có thể thấy rằng các máy bắt vít tốt nhất trong phân khúc bán chuyên nghiệp và chuyên nghiệp đều có pin sạc 18 volt.

Điện áp này được coi là tiêu chuẩn chuyên nghiệp của ngành đối với pin lithium. Vì một công cụ chuyên nghiệp được thiết kế cho công việc hoạt động lâu dài và cũng ngụ ý một mức độ thoải mái bổ sung, một phần đáng kể của pin tuốc nơ vít 18 volt được sản xuất hoàn toàn tương thích với nhau và đôi khi có thể thay thế cho nhau giữa các công cụ từ các nhà sản xuất khác nhau.

Bên cạnh đó, Các tiêu chuẩn 10,8 volt và 14,4 volt được phổ biến rộng rãi … Tùy chọn đầu tiên chỉ được tìm thấy trong số các mô hình rẻ tiền nhất. Loại thứ hai theo truyền thống là "nông dân trung lưu" và có thể được tìm thấy cả trong các mô hình tua vít chuyên nghiệp và trong các mô hình thuộc tầng lớp trung lưu (trung cấp).

Nhưng không thể nhìn thấy ký hiệu 220 volt trong các đặc điểm của các mẫu máy tốt nhất, vì điều này cho thấy rằng tuốc nơ vít được kết nối với dây với ổ cắm điện gia đình.

Làm thế nào để làm lại và lắp ráp?

Thông thường, chủ nhân đã có sẵn một chiếc tuốc nơ vít không dây cũ hoàn toàn phù hợp với anh ta. Nhưng thiết bị được trang bị pin niken-cadmium đã lỗi thời. Vì pin vẫn sẽ phải thay đổi, nên bạn có mong muốn thay thế pin cũ bằng pin mới hơn. Điều này sẽ không chỉ mang lại cho công việc thoải mái hơn mà còn loại bỏ nhu cầu tìm kiếm pin của một mẫu đã lỗi thời trên thị trường.

Điều đơn giản nhất mà bạn nghĩ đến là lắp ráp nguồn điện từ một máy biến áp điện tử trong một hộp pin cũ .… Bây giờ bạn có thể sử dụng tuốc nơ vít bằng cách kết nối nó với nguồn điện gia đình.

Mô hình 14,4 volt có thể được kết nối với pin xe hơi … Sau khi lắp ráp một bộ chuyển đổi mở rộng với các thiết bị đầu cuối hoặc phích cắm bật lửa từ thân của một cục pin cũ, bạn sẽ có được một thiết bị không thể thiếu cho ga ra hoặc nơi làm việc "hiện trường".

Thật không may, khi chuyển đổi một bộ pin cũ thành một bộ chuyển đổi có dây, lợi thế chính của tuốc nơ vít không dây bị mất - tính di động.

Nếu chúng ta đang chuyển đổi một loại pin cũ sang lithium, chúng ta có thể tính đến việc pin lithium 18650 đang rất phổ biến trên thị trường. Do đó, chúng ta có thể sản xuất pin tuốc nơ vít dựa trên các bộ phận sẵn có. Hơn nữa, sự phổ biến của tiêu chuẩn 18650 cho phép bạn chọn pin từ bất kỳ nhà sản xuất nào.

Sẽ không khó để mở hộp pin cũ và lấy miếng trám cũ ra khỏi nó. Điều quan trọng là đừng quên đánh dấu điểm tiếp xúc trên vỏ mà "dấu cộng" của cụm pin cũ đã được kết nối trước đó ..

Tùy thuộc vào điện áp mà pin cũ được thiết kế, cần phải chọn số lượng tế bào lithium mắc nối tiếp. Điện áp tiêu chuẩn của pin lithium chính xác gấp ba lần điện áp của pin niken (3,6 V thay vì 1,2 V). Do đó, mỗi liti thay thế ba niken mắc nối tiếp.

Bằng cách cung cấp thiết kế của pin, trong đó ba tế bào lithium được kết nối với nhau, có thể thu được pin có điện áp 10,8 vôn. Trong số các loại pin niken, chúng được tìm thấy, nhưng không thường xuyên. Khi bốn tế bào lithium được kết nối với một vòng hoa, chúng ta đã nhận được 14,4 vôn. Điều này sẽ thay thế pin niken với cả 12 volt .và 14,4 vôn là tiêu chuẩn rất phổ biến cho pin niken-cadmium và niken-kim loại hyđrua. Tất cả phụ thuộc vào mô hình cụ thể của tuốc nơ vít.

Sau khi có thể xác định số lượng các giai đoạn kế tiếp, có thể sẽ thấy rằng vẫn còn không gian trống trong tòa nhà cũ. Điều này sẽ cho phép hai tế bào được kết nối song song trong mỗi giai đoạn, điều này sẽ tăng gấp đôi dung lượng pin. Băng niken được sử dụng để kết nối các pin lithium với nhau trong sản xuất .… Các phần của băng được kết nối với nhau và với các phần tử lithium bằng hàn điện trở. Nhưng trong cuộc sống hàng ngày, hàn khá được chấp nhận.

Việc hàn các tế bào liti cần được thực hiện hết sức cẩn thận. Mối nối phải được làm sạch kỹ lưỡng trước đó và sơn một loại keo tốt. Việc luyện thiếc được thực hiện rất nhanh chóng, với một mỏ hàn được nung nóng tốt có công suất đủ cao.

Quá trình hàn chính nó được thực hiện bằng cách làm nóng nhanh chóng và tự tin nơi dây được kết nối với pin lithium. Để tránh quá nhiệt nguy hiểm của phần tử, thời gian hàn không được vượt quá ba đến năm giây.

Khi thiết kế pin lithium tự chế, cần lưu ý rằng nó được sạc theo cách đặc biệt. Bắt buộc phải cung cấp một mạch điện tử để theo dõi và cân bằng điện tích trong thiết kế của pin lưu trữ. Ngoài ra, mạch điện như vậy sẽ ngăn pin có thể quá nóng và phóng điện quá mức. Nếu không có một thiết bị như vậy, pin lithium chỉ đơn giản là nổ.

Thật tốt là hiện nay đã có các mô-đun điều khiển và cân bằng điện tử làm sẵn được bán với giá khá rẻ. Chỉ cần chọn một giải pháp phù hợp với trường hợp cụ thể của bạn là đủ. Về cơ bản, các bộ điều khiển này khác nhau về số "bước" được kết nối nối tiếp, điện áp giữa chúng có thể cân bằng (cân bằng). Ngoài ra, chúng khác nhau về dòng tải cho phép và phương pháp điều khiển nhiệt độ.

Dẫu sao thì, không thể sạc pin lithium tự chế bằng bộ sạc pin niken cũ được nữa … Chúng có các thuật toán sạc và điện áp điều khiển khác nhau về cơ bản. Bạn sẽ cần một bộ sạc chuyên dụng.

Làm thế nào để sạc một cách chính xác?

Pin Lithium khá phức tạp về thông số kỹ thuật của bộ sạc. Những loại pin như vậy có thể được sạc khá nhanh với dòng điện đáng kể, nhưng dòng điện sạc quá cao sẽ dẫn đến nguy cơ cháy và nóng nghiêm trọng.

Để sạc pin lithium, bắt buộc phải sử dụng bộ sạc đặc biệt có điều khiển điện tử về dòng điện sạc và điều khiển nhiệt độ.

Cũng cần lưu ý rằng khi các ô được kết nối nối tiếp trong pin, các nguồn lithium rất dễ bị sạc không đồng đều cho các ô riêng lẻ. Điều này dẫn đến thực tế là không thể sạc pin hết công suất và bộ phận thường xuyên hoạt động ở chế độ sạc đầy, chỉ đơn giản là hao mòn nhanh hơn. Do đó, các bộ sạc thường được chế tạo theo sơ đồ "cân bằng điện tích".

May mắn thay, tất cả các loại pin lithium hiện đại do nhà máy sản xuất (ngoại trừ hàng giả hoàn toàn) đều có mạch bảo vệ và cân bằng tích hợp. Tuy nhiên, bộ sạc cho các loại pin này phải là loại chuyên dụng.

Làm thế nào để lưu trữ?

Điều tuyệt vời về pin lithium là chúng không đòi hỏi quá cao về điều kiện lưu trữ. Chúng có thể được bảo quản, cho dù sạc hay xả, ở hầu hết mọi nhiệt độ hợp lý. Giá như nó không quá lạnh. Nhiệt độ dưới 25 độ dưới 0 gây tử vong cho hầu hết các loại pin lithium. Tốt, và trên 65 độ nhiệt, tốt hơn là không nên để quá nóng.

Tuy nhiên, khi bảo quản pin lithium, hãy chắc chắn tính đến nguy cơ cháy nổ rất cao.

Với sự kết hợp giữa trạng thái tích điện thấp và nhiệt độ thấp trong kho, các quá trình bên trong pin có thể dẫn đến sự hình thành cái gọi là đuôi gai và gây ra hiện tượng tự phát nhiệt. Hiện tượng này cũng có thể xảy ra nếu bảo quản pin có độ phóng điện cao ở nhiệt độ cao.

Điều kiện bảo quản đúng là khi pin được sạc ít nhất 50% và nhiệt độ phòng từ 0 đến +40 độ. Đồng thời, nên tránh để pin bị ẩm, kể cả ở dạng giọt (sương).