Замена Ni-Cd аккумуляторов шуруповерта на 18650⁠⁠

Давно задумал заменить сдохший аккум на шуруповерте. Думаю, у многих есть подобная проблема. Купить новый шурик сразу на Li-ion аккумуляторах можно, но тут дело интереса. Шуруповерт такой примерно:

Напряжение питания 14,4 вольта, а это либо 12 никель-кадмиевых банок по 1,2 вольта, вот таких:

Либо 4 банки 18650 по 3,7 вольта - 14,8 в номинале, или 16,2 вольта при полной зарядке. Перебор, конечно, но шуруповерт прожил много лет, поэтому не очень-то и жалко, если погорит, главное опыт.

Сначала думал спаять 4 банки, запихнуть и все ок, потом понял, что так дело не пойдет, и при отсутствии балансировки аккум быстро умрет. Для тех, кто в танке, поясню: На аккумуляторах изначально идет различный заряд, в сборке разница зарядов будет губить более живые аккумы, быстро убивая всю сборку, поэтому, если используется более одного аккума, их нужно балансировать, т.е. заливать одинаковый заряд во все банки сборки. В интернетах полно видосов и руководств, где люди делали подобные сборки, выводя балансировочный разъем наружу, мне это очень не понравилось, и решено было собирать аккум с балансировочной платой сразу, которая заодно будет являться защитой от переразряда.

Дальше все просто, идем на алиэкспресс, берем плату защиты и балансировки. Я заказал вот такую, схема подключения проста и понятна:

Выбирал по принципу дешевизны и отзывов. И чтобы по габаритам не вылезала за сдвоенную банку.

И аккумуляторы, одни из самых адекватных по соотношению цена/качество, зелененькие панасоники на 3400 mAh:

Эти аккумы уже имеют защиту от переразряда, но в платке нам главное балансировка при заряде, а не защита.

Долго задавался вопросом, где бы найти точечную сварку, так как паять аккумуляторы не рекомендуется из-за их нелюбви к перегреву, но не найдя ничего подходящего и немного погуглив понял, что паять можно, но очень быстро и с последующим охлаждением. У этих аккумов со стороны минуса плата защиты, которая послужит дополнительным теплоотводом, а плюс выполнен хитро с не очень хорошей теплопроводностью. Паяльник советсткий, 60 ватт, спер у тестя. Паяльный флюс обязателен для ускорения процесса пайки. Обезжиривание паяемых поверхностей желательно. Провода силовые от проводки 220, на 1,5 или 2 квадрата точно не помню. Провода балансировочные можно потоньше, на них нагрузка небольшая.

Между банками и платой балансировки толстый слой картона для теплоизоляции, так как плата может нагреваться.

Итог:

Сборка получилась габаритами чуть больше высоты стоковых аккумов и, при затяжке винтов корпуса аккумулятора, прочно зафиксировалась внутри.

Собираем, запускаем и... провал- шуруповерт можно остановить рукой, зажав патрон. Аккум уходит в защиту. Сначала подумал, что от перегрузки, схемка то копеечная, но все было проще - аккумы почти пустые оказались. Я использовал зарядку клон imax b6 - проверенная, многофункциональная хрень, очень полезная, если есть что-то радиоуправляемое (жена самолет подарила, пришлось покупать). Зарядка на 2А, два часа и все готово. Оказалось защита срабатывала от переразряда. Теперь патрон удержать рукой невозможно. Я доволен! В работе сборка почти не нагревается.

Плюсы операции:

-Прокачка прямых рук;

-Оживление мертвого шуруповерта;

-Увеличение крутящего момента относительно стока;

-Увеличение емкости - измеренная итоговая получилась 2800 mAh до ухода в защиту (спишем на дублирование схем защиты) против 1200 mAh стока, а значит и времени работы с аккума.

-Ускорение процесса зарядки 2 часа, а не пол дня;

-Нет необходимости высаживать в ноль аккум, чтобы избежать эффекта памяти.

Минусы:

-необходимость зарядника для 4s литий ионных аккумуляторов;

-дороговизна процесса: на плату и банки ушло 1300 рублей (заказывал летом, но только сейчас руки дошли, так что теперь может быть и дороже), а это половина стоимости нового шурика на Li-ion аккумуляторах;

-длительность ожидания с алиэкспресса;

-двигатель и проводка шурика не рассчитаны на такие напряжения и токоотдачу, могут погибнуть со временем, но агрегату больше 5 лет, он свое и так отслужил.