Bir Tornavida Için Lityum Piller: Bir Tornavidanın Lityum Iyon Pillere Dönüştürülmesi. En Iyi 18 Ve 220 Volt Modellerinin Seçimi. Şarj Etme Ve Saklama Kuralları

2024 Yazar: Beatrice Philips | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-18 12:27

Bir ev tipi güç kaynağı ile çalışan bir el tipi elektrikli alet, bir kablo ile bir prize bağlanırsa, cihazı elinde tutan bir kişinin hareketini sınırlarsa, o zaman ünitelerin pille çalışan muadilleri "tasma üzerinde" çok şey sağlar. işte daha fazla hareket özgürlüğü. Tornavida kullanımı söz konusu olduğunda pilin varlığı çok önemlidir.

Kullanılan pil tipine bağlı olarak, nikel ve lityum piller ile şartlı olarak iki gruba ayrılabilirler ve ikincisinin özellikleri bu elektrikli aleti kullanıcı için en ilginç hale getirir.

özellikler

Bir lityum şarj edilebilir pilin tasarımı, diğer kimyaya dayalı pillerin tasarımından çok farklı değildir. Ancak temel özellik, çalışma sırasında serbest hidrojen salınımını önleyen susuz elektrolit kullanılmasıdır. Bu, önceki tasarımların pillerinin önemli bir dezavantajıydı ve yüksek bir yangın olasılığına yol açtı.

Anot, bir alüminyum baz akım toplayıcı üzerinde biriktirilmiş bir kobalt oksit filminden yapılmıştır. Katot, sıvı halde lityum tuzları içeren elektrolitin kendisidir. Elektrolit, elektriksel olarak iletken kimyasal olarak nötr malzemeden oluşan gözenekli bir kütleyi emdirir. Gevşek grafit veya kok bunun için uygundur .… Akım toplama, katodun arkasına uygulanan bir bakır levhadan gerçekleştirilir.

Pilin normal çalışması için gözenekli katot anoda yeterince sıkıca bastırılmalıdır .… Bu nedenle, lityum pillerin tasarımında, her zaman "sandviçi" anot, katot ve negatif akım toplayıcıdan sıkıştıran bir yay vardır. Ortam havasının girişi, dikkatlice dengelenmiş kimyasal dengeyi bozabilir. Ve içeri nem girmesi, yangın ve hatta patlama tehlikesini tehdit eder. Öyleyse bitmiş pil hücresi dikkatlice kapatılmalıdır.

Düz bir pil tasarımda daha basittir. Diğer her şey eşit olduğunda, düz bir lityum pil daha hafif, çok daha kompakt olacak ve önemli miktarda akım (yani daha fazla güç) sağlayacaktır. Ancak düz şekilli lityum pillere sahip bir cihaz tasarlamak gerekiyor, bu da pilin dar, özel bir uygulamaya sahip olacağı anlamına geliyor. Bu tür piller, muadillerinden daha pahalıdır.

Üreticiler, satış pazarını genişletmek için evrensel şekillerde ve standart boyutlarda pil hücreleri üretir.

Lityum piller arasında 18650 versiyonu aslında bugün hakim durumda. Bu tür piller, günlük hayatta bilinen silindirik parmak pillere benzer bir forma sahiptir. Fakat 18650 standardı özellikle biraz daha büyük boyutlar sağlar … Bu, karışıklığı önler ve bu tür bir güç kaynağı biriminin, geleneksel tuzlu su pili yerine yanlışlıkla değiştirilmesini önler. Ancak bu, lityum pilin standart voltajın iki buçuk katı olduğundan (tuz pil için 1,5 volta karşı 3,6 volt) çok tehlikeli olacaktır.

Elektrikli bir tornavida için, lityum hücreler sırayla bir pilde toplanır. Bu, aletin ihtiyaç duyduğu güç ve torku sağlayan motora uygulanan voltajı arttırır.

Akü, tasarımında mutlaka sıcaklık sensörleri ve özel bir elektronik cihaz - bir kontrolör içerir.

Bu devre:

• bireysel elemanların yükünün tekdüzeliğini izler;
• şarj akımını kontrol eder;
• elemanların aşırı deşarjına izin vermez;
• pilin aşırı ısınmasını önler.

Tarif edilen tipteki pillere iyonik denir. Ayrıca lityum polimer hücreler de vardır, bu lityum iyonunun bir modifikasyonudur. Tasarımları, yalnızca elektrolitin malzemesi ve tasarımında temel olarak farklıdır.

Avantajlar ve dezavantajlar

• Lityum pillerin ana avantajı, yüksek elektrik kapasiteleridir. Bu, hafif ve kompakt bir el aleti oluşturmanıza olanak tanır. Öte yandan, kullanıcı daha ağır bir cihazla çalışmaya hazırsa, tornavidanın uzun süre çalışmasını sağlayan çok güçlü bir pil alacaktır.
• Diğer bir avantaj, lityum pilleri nispeten hızlı bir şekilde enerji ile doldurma yeteneğidir. Tipik bir tam şarj süresi yaklaşık iki saattir ve bazı piller özel bir şarj cihazı ile yarım saatte şarj edilebilir! Bu avantaj, bir tornavidayı bir lityum pil ile donatmak için istisnai bir neden olabilir.

Lityum pillerin bazı özel dezavantajları da vardır

• En belirgin olanı, soğuk havalarda çalışırken pratik kapasitedeki önemli düşüştür. Sıfırın altındaki sıcaklıklarda, lityum pillerle donatılmış cihaz, elektrik kapasitesi tamamen geri kazanılırken zaman zaman ısıtılmalıdır.
• İkinci göze çarpan dezavantaj, çok uzun hizmet ömrü değildir. Üreticilerin güvencelerine rağmen, en dikkatli çalışma ile en iyi numuneler üç ila beş yıldan fazla dayanmaz. Herhangi bir ortak markanın lityum pili, satın alındıktan sonraki bir yıl içinde, en dikkatli kullanımla kapasitesinin üçte birine kadar kaybedebilir. İki yıl sonra, orijinal kapasitenin neredeyse yarısı kalmayacak. Normal çalışmanın ortalama süresi iki ila üç yıldır.
• Ve bir başka kayda değer dezavantaj: lityum pillerin fiyatı, el tipi elektrikli aletlerde hala yaygın olarak kullanılan nikel-kadmiyum pillerin maliyetinden çok daha yüksektir.

Nikel kadmiyum pillerden farkı

Tarihsel olarak, el tipi elektrikli aletler için gerçekten seri üretilen ilk şarj edilebilir piller, nikel-kadmiyum pillerdi. Düşük bir fiyata, nispeten büyük yükler için oldukça yeteneklidirler ve makul boyutlar ve ağırlık ile tatmin edici bir elektrik kapasitesine sahiptirler. Bu tip piller, özellikle ucuz el aletleri sektöründe, günümüzde hala yaygındır.

Lityum piller ve nikel-kadmiyum piller arasındaki temel fark, yüksek elektrik kapasitesi ve çok iyi yük kapasitesi ile düşük ağırlıktır

Ayrıca, çok lityum piller arasındaki önemli bir fark, önemli ölçüde daha kısa şarj süresidir … Bu pil birkaç saat içinde şarj edilebilir. Ancak nikel-kadmiyum pillerin tam şarj döngüsü en az on iki saat sürer.

Bununla bağlantılı başka bir özellik daha var: lityum piller hem depolamayı hem de tam şarjlı olmayan bir durumda çalışmayı oldukça sakin bir şekilde tolere ederken, nikel-kadmiyum son derece tatsız bir "hafıza etkisine" sahiptir … Uygulamada bu, hizmet ömrünü uzatmak ve ayrıca hızlı kapasite kaybını önlemek için, Nikel-kadmiyum piller tercihen tamamen deşarj olmadan kullanılmalıdır .… Bundan sonra, önemli miktarda zaman alan tam kapasiteye kadar şarj ettiğinizden emin olun.

Lityum pillerin bu dezavantajı yoktur.

Nasıl seçilir?

Bir tornavida için pil seçimi söz konusu olduğunda, görev, belirli bir modelin pilini içerecek olan elektrikli cihazın seçimine gelir.

Bu sezon ucuz akülü tornavidaların derecesi şöyle görünüyor:

• Makita HP331DZ , 10.8 volt, 1.5 A * h, lityum;
• Bosch PSR 1080LI , 10.8 volt, 1.5 A * h, lityum;
• 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.

En iyi profesyonel modeller:

1. Makita DHP481RTE , 18 volt, 5 A * h, lityum;
2. Hitachi DS14DSAL , 14,4 volt, 1,5 A * h, lityum;
3. Metabo BS 18 LTX Darbe 201 , 18 volt, 4 A * h, lityum;
4. Bosch GSR 18 V-EC 2016 , 18 volt, 4 A * h, lityum;
5. Dewalt DCD780M2 , 18 volt 1.5 A * h, lityum.

Güvenilirlik açısından en iyi akülü tornavidalar:

1. Bosch GSR 1440 , 14,4 volt, 1,5 A * h, lityum;
2. Hitachi DS18DFL , 18 volt, 1.5 A * h, lityum;
3. Dewalt DCD790D2 , 18 volt, 2 A * h, lityum.

Yarı profesyonel ve profesyonel segmentteki en iyi tornavidaların 18 volt şarj edilebilir pillere sahip olduğunu görebilirsiniz.

Bu voltaj, lityum piller için endüstri profesyonel standardı olarak kabul edilir. Profesyonel bir alet, uzun süreli aktif çalışma için tasarlandığından ve ayrıca ek bir konfor seviyesi gerektirdiğinden, üretilen 18 voltluk tornavida akülerinin önemli bir kısmı birbiriyle tamamen uyumludur ve bazen farklı üreticilerin aletleri arasında değiştirilebilir.

Dışında, 10,8 volt ve 14,4 volt standartları yaygındır … İlk seçenek yalnızca en ucuz modeller arasında bulunur. İkincisi geleneksel olarak bir "orta köylüdür" ve hem profesyonel tornavida modelleri arasında hem de orta (orta) sınıf modellerinde bulunabilir.

Ancak, en iyi modellerin özelliklerinde 220 voltluk tanımlamalar görülemez, çünkü bu, tornavidanın bir kabloyla evdeki bir elektrik prizine bağlı olduğunu gösterir.

Nasıl yeniden yapılır ve toplanır?

Çoğu zaman, ustanın zaten kendisine tamamen uyan eski bir akülü tornavida vardır. Ancak cihaz, eski nikel-kadmiyum pillerle donatılmıştır. Pilin hala değiştirilmesi gerekeceğinden, eski pili daha yenisiyle değiştirme arzusu vardır. Bu sadece daha rahat çalışma sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda piyasada eski bir modelin pillerini arama ihtiyacını da ortadan kaldıracaktır.

Akla gelen en basit şey, eski bir pil kutusuna bir elektronik transformatörden bir güç kaynağı monte etmektir .… Artık tornavidayı ev güç kaynağına bağlayarak kullanabilirsiniz.

14,4 voltluk modeller araba akülerine bağlanabilir … Eski bir pilin gövdesinden terminalli bir uzatma adaptörü veya çakmak fişi taktıktan sonra, garaj veya "sahada" çalışmak için vazgeçilmez bir cihaz elde edersiniz.

Ne yazık ki, eski bir pil paketini kablolu bir adaptöre dönüştürürken, akülü tornavidanın ana avantajı kaybolur - hareketlilik.

Eski bir pili lityuma çeviriyorsak 18650 lityum pilin piyasada son derece yaygın olduğunu göz önünde bulundurabiliriz. Böylece hazır parçalardan tornavida piller yapabiliriz. Ayrıca, 18650 standardının yaygınlığı, herhangi bir üreticiden pil seçmenize olanak tanır.

Eski bir pilin kasasını açmak ve eski dolguyu çıkarmak zor olmayacaktır. Eski akü grubunun "artısının" daha önce bağlandığı kasadaki kontağı işaretlemeyi unutmamak önemlidir ..

Eski pilin tasarlandığı voltaja bağlı olarak, seri bağlı lityum hücre sayısını seçmek gerekir. Bir lityum pilin standart voltajı, bir nikel pilinkinin tam olarak üç katıdır (1,2 V yerine 3,6 V). Böylece, her bir lityum, seri olarak bağlanmış üç nikelin yerini alır.

Üç lityum hücrenin birbiri ardına bağlandığı pilin tasarımını sağlayarak, 10.8 volt voltajlı bir pil elde etmek mümkündür. Nikel piller arasında bunlar bulunur, ancak sık değildir. Dört lityum pil bir çelenke bağlandığında zaten 14,4 volt elde ederiz. Bu, nikel pili her iki 12 volt ile değiştirecektir .ve 14,4 volt, nikel-kadmiyum ve nikel-metal hidrit piller için çok yaygın standartlardır. Her şey tornavidanın belirli modeline bağlıdır.

Birbirini izleyen aşamaların sayısını belirlemek mümkün olduktan sonra, muhtemelen eski binada hala boş alan olduğu ortaya çıkacaktır. Bu, pil kapasitesini iki katına çıkaracak şekilde her aşamada iki hücrenin paralel bağlanmasına izin verecektir. Üretimde lityum pilleri birbirine bağlamak için nikel bant kullanılmaktadır .… Bandın bölümleri direnç kaynağı ile birbirine ve lityum elemanlara bağlanır. Ancak günlük yaşamda lehimleme oldukça kabul edilebilir.

Lityum pillerin lehimlenmesi büyük bir dikkatle yapılmalıdır. Derz önceden iyice temizlenmeli ve iyi bir fluks uygulanmalıdır. Kalaylama, yeterince yüksek güce sahip iyi ısıtılmış bir havya ile çok hızlı bir şekilde yapılır.

Lehimleme, telin lityum hücreye bağlandığı yeri hızlı ve güvenli bir şekilde ısıtarak yapılır. Elemanın tehlikeli şekilde aşırı ısınmasını önlemek için lehimleme süresi üç ila beş saniyeyi geçmemelidir.

Ev yapımı bir lityum pil tasarlarken, özel bir şekilde şarj edildiğine dikkat edilmelidir. Akümülatör tasarımında şarjın izlenmesi ve dengelenmesi için bir elektronik devre sağlanması zorunludur. Ek olarak, böyle bir devre, pilin olası aşırı ısınmasını ve aşırı deşarjı önlemelidir. Böyle bir cihaz olmadan, bir lityum pil basitçe patlayıcıdır.

Şimdi oldukça düşük fiyatlarla satışa hazır elektronik kontrol ve dengeleme modülleri olması iyi. Özel durumunuza uygun bir çözüm seçmeniz yeterlidir. Temel olarak, bu kontrolörler, gerilimin eşitlemeye (dengeleme) tabi olduğu seri bağlı "adımların" sayısında farklılık gösterir. Ek olarak, izin verilen yük akımı ve sıcaklık kontrol yönteminde farklılık gösterirler.

Neyse, eski bir nikel pil şarj cihazıyla ev yapımı bir lityum pili şarj etmek artık mümkün değil … Temelde farklı şarj algoritmaları ve kontrol voltajları vardır. Özel bir şarj cihazına ihtiyacınız olacak.

Nasıl doğru şarj edilir?

Lityum piller, şarj cihazı özellikleri konusunda oldukça titizdir. Bu tür piller, önemli bir akımla oldukça hızlı bir şekilde şarj edilebilir, ancak aşırı şarj akımı, ciddi ısınma ve yangın tehlikesine yol açar.

Bir lityum pili şarj etmek için, şarj akımının elektronik kontrolü ve sıcaklık kontrolü ile özel bir şarj cihazının kullanılması zorunludur.

Ayrıca, piller bir pilde seri olarak bağlandığında, lityum kaynaklarının tek tek hücrelerin eşit olmayan şarjına çok eğilimli olduğu akılda tutulmalıdır. Bu, pili tam kapasiteyle şarj etmenin mümkün olmamasına ve düzenli olarak düşük şarj modunda çalışan elemanın daha hızlı yıpranmasına neden olur. Bu nedenle, şarj cihazları genellikle "şarj dengeleyici" şemasına göre yapılır.

Neyse ki, tüm modern fabrika yapımı lityum piller (tam sahte olanlar hariç) yerleşik koruma ve dengeleme devrelerine sahiptir. Ancak, bu piller için şarj cihazı özel olmalıdır.

Nasıl saklanır?

Lityum pillerle ilgili harika olan şey, depolama koşulları konusunda aşırı talepte bulunmamalarıdır. İster şarj edilmiş ister deşarj edilmiş olsunlar, hemen hemen her makul sıcaklıkta saklanabilirler. Keşke çok soğuk olmasaydı. Sıfırın 25 derecenin altındaki sıcaklıklar, çoğu lityum pil türü için ölümcüldür. Ve 65 derecenin üzerinde ısı, aşırı ısınmamak daha iyidir.

Ancak, lityum pilleri saklarken, çok yüksek yangın riskini hesaba kattığınızdan emin olun.

Depodaki düşük şarj durumu ve düşük sıcaklığın bir araya gelmesiyle, pildeki dahili işlemler, dendrit denilen oluşumlara yol açabilir ve kendiliğinden ısınmaya neden olabilir. Bu tür bir fenomen, yüksek oranda boşalmış piller yüksek sıcaklıklarda saklanırsa da mümkündür.

Doğru saklama koşulları, pilin en az %50 dolu olduğu ve oda sıcaklığının 0 ila +40 derece arasında olduğu zamandır. Aynı zamanda, pilleri damlacıklar (çiy) dahil olmak üzere nemden korumanız önerilir.