Baterai Lithium Untuk Obeng: Konversi Obeng Ke Baterai Lithium-ion. Pemilihan Model 18 Dan 220 Volt Terbaik. Aturan Pengisian Dan Penyimpanan

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-18 12:15

Jika alat listrik genggam yang ditenagai oleh catu daya rumah tangga diikat ke stopkontak dengan kabel, membatasi pergerakan seseorang yang memegang perangkat di tangannya, maka rekan-rekan unit yang dioperasikan dengan baterai "dengan tali" memberikan banyak lebih banyak kebebasan bertindak dalam bekerja. Kehadiran baterai sangat penting dalam penggunaan obeng.

Tergantung pada jenis baterai yang digunakan, mereka dapat dibagi secara kondisional menjadi dua kelompok - dengan baterai nikel dan lithium, dan fitur yang terakhir menjadikan alat listrik ini yang paling menarik bagi pengguna.

Keunikan

Desain baterai isi ulang lithium tidak terlalu berbeda dengan desain baterai berbasis kimia lainnya. Tetapi fitur mendasarnya adalah penggunaan elektrolit anhidrat, yang mencegah pelepasan hidrogen bebas selama operasi. Ini adalah kerugian signifikan dari baterai desain sebelumnya dan menyebabkan kemungkinan kebakaran yang tinggi.

Anoda terbuat dari film oksida kobalt yang diendapkan pada kolektor arus basis aluminium. Katoda adalah elektrolit itu sendiri, yang mengandung garam litium dalam bentuk cair. Elektrolit menghamili massa berpori dari bahan kimia yang netral secara elektrik konduktif. Grafit longgar atau coke cocok untuk itu .… Pengumpulan arus dilakukan dari pelat tembaga yang dipasang di bagian belakang katoda.

Untuk operasi baterai normal, katoda berpori harus ditekan cukup kuat ke anoda .… Oleh karena itu, dalam desain baterai lithium, selalu ada pegas yang menekan "sandwich" dari anoda, katoda, dan kolektor arus negatif. Masuknya udara ambien dapat mengganggu keseimbangan kimia yang seimbang secara hati-hati. Dan masuknya uap air dan memang mengancam bahaya kebakaran dan bahkan ledakan. karena itu sel baterai yang sudah jadi harus disegel dengan hati-hati.

Baterai datar lebih sederhana dalam desain. Semua hal lain dianggap sama, baterai lithium datar akan lebih ringan, jauh lebih kompak, dan memberikan arus yang signifikan (yaitu, lebih banyak daya). Tetapi perlu untuk merancang perangkat dengan baterai lithium berbentuk datar, yang berarti bahwa baterai akan memiliki aplikasi khusus yang sempit. Baterai seperti itu lebih mahal daripada rekan-rekan mereka.

Untuk memperluas pasar penjualan, produsen memproduksi sel baterai dengan bentuk universal dan ukuran standar.

Di antara baterai lithium, versi 18650 sebenarnya mendominasi saat ini. Baterai semacam itu memiliki bentuk yang mirip dengan baterai jari silinder yang akrab dalam kehidupan sehari-hari. Tetapi standar 18650 secara khusus menyediakan dimensi yang agak lebih besar … Hal ini untuk menghindari kebingungan dan mencegah unit catu daya tersebut diganti secara keliru sebagai pengganti baterai garam konvensional. Tapi ini akan sangat berbahaya, karena baterai lithium memiliki dua setengah kali tegangan standar (3,6 volt versus 1,5 volt untuk baterai garam).

Untuk obeng listrik, sel lithium dikumpulkan secara berurutan ke dalam baterai. Hal ini meningkatkan tegangan yang diterapkan ke motor, yang memberikan daya dan torsi yang dibutuhkan oleh alat.

Baterai penyimpanan harus berisi sensor suhu desain dan perangkat elektronik khusus - pengontrol.

sirkuit ini:

• memantau keseragaman muatan elemen individu;
• mengontrol arus muatan;
• tidak memungkinkan pelepasan elemen yang berlebihan;
• mencegah baterai terlalu panas.

Baterai dari jenis yang dijelaskan disebut ionik. Ada juga sel lithium-polimer, ini adalah modifikasi dari lithium-ion. Desain mereka pada dasarnya berbeda hanya dalam bahan dan desain elektrolit.

Keuntungan dan kerugian

• Keuntungan utama baterai lithium adalah kapasitas listriknya yang tinggi. Ini memungkinkan Anda membuat perkakas tangan yang ringan dan ringkas. Di sisi lain, jika pengguna siap bekerja dengan perangkat yang lebih berat, ia akan menerima baterai yang sangat kuat yang memungkinkan obeng bekerja untuk waktu yang lama.
• Keunggulan lainnya adalah kemampuan mengisi baterai lithium dengan energi yang relatif cepat. Biasanya waktu pengisian penuh adalah sekitar dua jam, dan beberapa baterai dapat diisi dalam waktu setengah jam dengan pengisi daya khusus! Keuntungan ini dapat menjadi alasan yang luar biasa untuk melengkapi obeng dengan baterai lithium.

Baterai lithium juga memiliki beberapa kelemahan khusus

• Yang paling terlihat adalah penurunan signifikan dalam kapasitas praktis saat beroperasi dalam cuaca dingin. Pada suhu di bawah nol, instrumen, yang dilengkapi dengan baterai lithium, harus dihangatkan dari waktu ke waktu, sementara kapasitas listrik pulih sepenuhnya.
• Kelemahan nyata kedua adalah umur pemakaian yang tidak terlalu lama. Terlepas dari jaminan dari pabrikan, sampel terbaik, dengan operasi paling hati-hati, bertahan tidak lebih dari tiga hingga lima tahun. Dalam setahun setelah pembelian, baterai lithium dari merek umum apa pun, dengan penggunaan yang paling hati-hati, dapat kehilangan hingga sepertiga dari kapasitasnya. Setelah dua tahun, hampir setengah dari kapasitas asli akan tersisa. Periode rata-rata operasi normal adalah dua sampai tiga tahun.
• Dan kelemahan penting lainnya: harga baterai lithium jauh lebih tinggi daripada biaya baterai nikel-kadmium, yang masih banyak digunakan dalam perkakas listrik genggam.

Perbedaan dari baterai nikel kadmium

Secara historis, baterai isi ulang pertama yang benar-benar diproduksi secara massal untuk perkakas listrik genggam adalah baterai nikel-kadmium. Dengan harga murah, mereka cukup mampu memuat beban yang relatif besar dan memiliki kapasitas listrik yang memuaskan dengan dimensi dan berat yang wajar. Baterai jenis ini masih tersebar luas hingga saat ini, terutama di sektor peralatan genggam yang murah.

Perbedaan utama antara baterai lithium dan baterai nikel-kadmium adalah bobotnya yang rendah dengan kapasitas listrik yang tinggi dan kapasitas beban yang sangat baik

Selain itu, sangat perbedaan penting antara baterai lithium adalah waktu pengisian yang jauh lebih singkat … Baterai ini dapat diisi dalam beberapa jam. Tetapi siklus pengisian penuh baterai nikel-kadmium memakan waktu setidaknya dua belas jam.

Ada kekhasan lain yang terkait dengan ini: sementara baterai lithium mentolerir penyimpanan dan pengoperasian dalam keadaan tidak terisi penuh dengan cukup tenang, nikel-kadmium memiliki "efek memori" yang sangat tidak menyenangkan … Dalam praktiknya, ini berarti bahwa untuk memperpanjang umur layanan dan juga untuk mencegah hilangnya kapasitas secara cepat, Baterai nikel-kadmium sebaiknya digunakan sebelum pengosongan penuh … Setelah itu, pastikan untuk mengisi daya hingga kapasitas penuh, yang membutuhkan banyak waktu.

Baterai lithium tidak memiliki kelemahan ini.

Bagaimana cara memilih?

Ketika memilih baterai untuk obeng, tugasnya bermuara pada pemilihan perangkat listrik itu sendiri, yang akan mencakup baterai model tertentu.

Peringkat obeng nirkabel murah musim ini terlihat seperti ini:

• Makita HP331DZ , 10,8 volt, 1,5 A * jam, litium;
• Bosch PSR 1080 LI , 10,8 volt, 1,5 A * jam, litium;
• Bort BAB-12-P , 12 volt, 1,3 A * h, nikel;

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

Model profesional terbaik adalah:

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

Obeng tanpa kabel terbaik dalam hal keandalan:

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

Anda dapat melihat bahwa obeng terbaik di segmen semi-profesional dan profesional memiliki baterai isi ulang 18 volt.

Tegangan ini dianggap sebagai standar profesional industri untuk baterai lithium. Karena alat profesional dirancang untuk pekerjaan aktif jangka panjang, dan juga menyiratkan tingkat kenyamanan tambahan, sebagian besar baterai obeng 18 volt yang diproduksi sepenuhnya kompatibel satu sama lain, dan kadang-kadang bahkan dapat dipertukarkan antara alat dari produsen yang berbeda.

Di samping itu, Standar 10,8 volt dan 14,4 volt tersebar luas … Opsi pertama hanya ditemukan di antara model paling murah. Yang kedua secara tradisional adalah "petani menengah" dan dapat ditemukan baik di antara model obeng profesional maupun dalam model kelas menengah (menengah).

Tetapi penunjukan 220 volt dalam karakteristik model terbaik tidak dapat dilihat, karena ini menunjukkan bahwa obeng terhubung dengan kabel ke stopkontak rumah tangga.

Bagaimana cara membuat ulang dan merakit?

Seringkali, master sudah memiliki obeng nirkabel tua yang cocok untuknya. Tetapi perangkat ini dilengkapi dengan baterai nikel-kadmium yang sudah ketinggalan zaman. Karena baterai masih harus diganti, ada keinginan untuk mengganti baterai lama dengan yang lebih baru. Ini tidak hanya akan memberikan pekerjaan yang lebih nyaman, tetapi juga menghilangkan kebutuhan untuk mencari baterai model usang di pasaran.

Hal paling sederhana yang terlintas dalam pikiran adalah merakit catu daya dari trafo elektronik dalam wadah baterai lama .… Sekarang Anda dapat menggunakan obeng dengan menghubungkannya ke catu daya rumah tangga.

Model 14,4 volt dapat dihubungkan ke baterai mobil … Setelah memasang adaptor ekstensi dengan terminal atau steker pemantik rokok dari badan baterai lama, Anda mendapatkan perangkat yang sangat diperlukan untuk garasi atau bekerja "di lapangan".

Sayangnya, ketika mengubah paket baterai lama menjadi adaptor kabel, keuntungan utama dari obeng nirkabel hilang - mobilitas.

Jika kita mengubah baterai lama menjadi lithium, kita dapat memperhitungkan bahwa sel lithium 18650 sangat tersebar luas di pasaran, sehingga kita dapat membuat baterai obeng berdasarkan suku cadang yang tersedia. Selain itu, prevalensi standar 18650 memungkinkan Anda memilih baterai dari pabrikan mana pun.

Tidak akan sulit untuk membuka kasing baterai lama dan mengeluarkan isian lama darinya. Penting untuk tidak lupa menandai kontak pada kasing yang sebelumnya terhubung dengan "plus" dari unit baterai lama ..

Tergantung pada tegangan yang dirancang untuk baterai lama, perlu untuk memilih jumlah sel lithium yang terhubung secara seri. Tegangan standar sel lithium persis tiga kali lipat dari sel nikel (3,6 V, bukan 1,2 V). Jadi, setiap litium menggantikan tiga sen yang dihubungkan secara seri.

Dengan menyediakan desain baterai, di mana tiga sel lithium dihubungkan satu demi satu, dimungkinkan untuk mendapatkan baterai dengan tegangan 10,8 volt. Di antara baterai nikel, ini ditemukan, tetapi tidak sering. Ketika empat sel lithium terhubung ke karangan bunga, kita sudah mendapatkan 14,4 volt. Ini akan menggantikan baterai nikel dengan kedua 12 volt .dan 14,4 volt adalah standar yang sangat umum untuk baterai nikel-kadmium dan nikel-logam hidrida. Itu semua tergantung pada model spesifik obeng.

Setelah dimungkinkan untuk menentukan jumlah tahap yang berurutan, mungkin akan ternyata masih ada ruang kosong di gedung lama. Ini akan memungkinkan dua sel untuk dihubungkan di setiap tahap secara paralel, yang akan menggandakan kapasitas baterai. Pita nikel digunakan untuk menghubungkan baterai lithium satu sama lain dalam produksi .… Bagian pita dihubungkan satu sama lain dan ke elemen litium dengan pengelasan resistansi. Tetapi dalam kehidupan sehari-hari, menyolder cukup dapat diterima.

Menyolder sel lithium harus dilakukan dengan sangat hati-hati. Sambungan harus dibersihkan secara menyeluruh sebelumnya dan fluks yang baik harus diterapkan. Tinning dilakukan dengan sangat cepat, dengan besi solder yang dipanaskan dengan baik dengan daya yang cukup tinggi.

Penyolderan itu sendiri dilakukan dengan memanaskan tempat di mana kawat terhubung ke sel lithium dengan cepat dan percaya diri. Untuk menghindari panas berlebih yang berbahaya dari elemen, waktu penyolderan tidak boleh melebihi tiga hingga lima detik.

Saat mendesain baterai lithium buatan sendiri, perlu dicatat bahwa itu diisi dengan cara khusus. Sangat penting untuk menyediakan sirkuit elektronik untuk memantau dan menyeimbangkan muatan dalam desain baterai penyimpanan. Selain itu, sirkuit seperti itu harus mencegah kemungkinan panas berlebih pada baterai dan pelepasan yang berlebihan. Tanpa perangkat seperti itu, baterai lithium mudah meledak.

Adalah baik bahwa sekarang ada modul kontrol dan penyeimbang elektronik siap pakai yang dijual dengan harga yang cukup rendah. Cukup memilih solusi yang sesuai dengan kasus khusus Anda. Pada dasarnya, pengontrol ini berbeda dalam jumlah "langkah" yang terhubung seri, tegangan di antaranya tunduk pada pemerataan (penyeimbangan). Selain itu, mereka berbeda dalam arus beban yang diizinkan dan metode kontrol suhu.

Bagaimanapun, tidak mungkin lagi mengisi baterai lithium buatan sendiri dengan pengisi baterai nikel lama … Mereka memiliki algoritma pengisian dan tegangan kontrol yang berbeda secara fundamental. Anda akan membutuhkan pengisi daya khusus.

Bagaimana cara mengisi daya dengan benar?

Baterai lithium cukup rewel tentang spesifikasi pengisi daya. Baterai semacam itu dapat diisi dengan cukup cepat dengan arus yang signifikan, tetapi arus pengisian yang berlebihan menyebabkan pemanasan yang parah dan bahaya kebakaran.

Untuk mengisi baterai lithium, sangat penting untuk menggunakan pengisi daya khusus dengan kontrol elektronik dari arus pengisian dan kontrol suhu.

Juga harus diingat bahwa ketika sel dihubungkan secara seri dalam baterai, sumber lithium sangat rentan terhadap pengisian sel yang tidak merata. Ini mengarah pada fakta bahwa tidak mungkin untuk mengisi baterai hingga kapasitas penuhnya, dan elemen, yang secara teratur bekerja dalam mode undercharged, lebih cepat aus. Oleh karena itu, pengisi daya biasanya dibuat sesuai dengan skema "penyeimbang muatan".

Untungnya, semua baterai lithium buatan pabrik modern (kecuali untuk palsu langsung) memiliki sirkuit perlindungan dan penyeimbang bawaan. Namun, pengisi daya untuk baterai ini harus khusus.

Bagaimana cara menyimpan?

Apa yang hebat tentang baterai lithium adalah bahwa mereka tidak terlalu menuntut pada kondisi penyimpanan. Mereka dapat disimpan, baik diisi atau dikosongkan, pada hampir semua suhu yang wajar. Andai saja tidak terlalu dingin. Suhu di bawah 25 derajat di bawah nol berakibat fatal bagi sebagian besar jenis baterai lithium. Nah, dan di atas 65 derajat panas, juga lebih baik tidak terlalu panas.

Namun, saat menyimpan baterai lithium, pastikan untuk memperhitungkan risiko kebakaran yang sangat tinggi.

Dengan kombinasi kondisi pengisian rendah dan suhu rendah di gudang, proses internal dalam baterai dapat menyebabkan pembentukan yang disebut dendrit dan menyebabkan pemanasan sendiri secara spontan. Fenomena semacam ini juga mungkin terjadi jika baterai yang sangat kosong disimpan pada suhu tinggi.

Kondisi penyimpanan yang benar adalah saat baterai terisi setidaknya 50% dan suhu ruangan dari 0 hingga +40 derajat. Pada saat yang sama, disarankan untuk menyelamatkan baterai dari kelembaban, termasuk dalam bentuk tetesan (embun).