תכונות, יתרונות וחסרונות של סוללות ליתיום למברג

אם כלי חשמלי ידני המופעל על ידי ספק כוח ביתי קשור לשקע באמצעות חוט, ומגביל את תנועתו של אדם המחזיק את המכשיר בידיו, אז מקבילים המופעלים על ידי סוללות של היחידות "ברצועה" מספקים הרבה יותר חופש פעולה בעבודה. נוכחות מצבר חשובה מאוד בכל הנוגע לשימוש במברגות.

בהתאם לסוג הסוללה המשמשת, ניתן לחלק אותן על תנאי לשתי קבוצות - עם סוללות ניקל וליתיום, והתכונות של האחרונות הופכות את הכלי החשמלי הזה למעניין ביותר עבור המשתמש.

העיצוב של סוללת ליתיום נטענת אינו שונה מדי מהעיצוב של סוללות המבוססות על כימיה אחרת. אבל תכונה בסיסית היא השימוש באלקטרוליט נטול מים, המונע שחרור מימן חופשי במהלך הפעולה. זה היה חיסרון משמעותי של הסוללות של העיצובים הקודמים והוביל לסבירות גבוהה של שריפה.

האנודה עשויה מסרט תחמוצת קובלט המופקד על אספן זרם בסיס אלומיניום. הקתודה היא האלקטרוליט עצמו, המכיל מלחי ליתיום בצורה נוזלית. האלקטרוליט מחדיר מסה נקבובית של חומר כימי ניטרלי מוליך חשמלי. מתאים לו גרפיט רופף או קולה.... איסוף הזרם מתבצע מלוח נחושת המוחל על החלק האחורי של הקתודה.

עבור פעולת סוללה רגילה, יש ללחוץ את הקתודה הנקבובית בחוזקה מספיק לאנודה.... לכן, בתכנון של סוללות ליתיום, תמיד יש קפיץ שדוחס את ה"סנדוויץ'" מקולט האנודה, הקתודה והזרם השלילי. חדירת אוויר הסביבה עלולה להפר את האיזון הכימי המאוזן בקפידה. וחדירת רטיבות ואכן מאיימת על סכנת שריפה ואף פיצוץ. בגלל זה יש לאטום בזהירות את תא הסוללה המוגמר.

סוללה שטוחה היא פשוטה יותר בעיצובה. כל שאר הדברים שווים, סוללת ליתיום שטוחה תהיה קלה יותר, קומפקטית הרבה יותר ותספק זרם משמעותי (כלומר, יותר כוח). אבל יש צורך לעצב מכשיר עם סוללות ליתיום בצורת שטוחה, מה שאומר שלסוללה תהיה יישום צר ומתמחה. סוללות כאלה יקרות יותר ממקבילותיהן.

כדי להרחיב את שוק המכירות, יצרנים מייצרים תאי סוללה בצורות אוניברסליות ובגדלים סטנדרטיים.

בין סוללות הליתיום שולטת כיום למעשה גרסת 18650. לסוללות כאלו יש צורה דומה לסוללות האצבעות הגליליות המוכרות בחיי היום יום. אבל תקן 18650 מספק ספציפית ממדים קצת יותר גדולים... זה מונע בלבול ומונע החלפת ספק כוח כזה בטעות במקום סוללת מלוחים קונבנציונלית. אבל זה יהיה מסוכן מאוד, מכיוון שלסוללת הליתיום יש פי שניים וחצי מהמתח הסטנדרטי (3.6 וולט לעומת 1.5 וולט לסוללת מלח).

עבור מברג חשמלי, תאי ליתיום נאספים ברצף לתוך סוללה. זה מגביר את המתח המופעל על המנוע, המספק את הכוח והמומנט הנדרשים על ידי הכלי.

סוללת האחסון מכילה בהכרח בעיצוב חיישני טמפרטורה ומכשיר אלקטרוני מיוחד - בקר.

המעגל הזה:

• מפקח על אחידות החיוב של אלמנטים בודדים;
• שולט בזרם הטעינה;
• אינו מאפשר פריקה מוגזמת של אלמנטים;
• מונע התחממות יתר של הסוללה.

סוללות מסוג זה נקראות יוניות. ישנם גם תאי ליתיום-פולימר, זהו שינוי של תאי ליתיום-יון. העיצוב שלהם שונה מהותית רק בחומר ובעיצוב האלקטרוליט.

• היתרון העיקרי של סוללות ליתיום הוא הקיבולת החשמלית הגבוהה שלהן. זה מאפשר לך ליצור כלי יד קל משקל וקומפקטי. מצד שני, אם המשתמש מוכן לעבוד עם מכשיר כבד יותר, הוא יקבל סוללה חזקה מאוד המאפשרת למברג לעבוד לאורך זמן.
• יתרון נוסף הוא היכולת למלא סוללות ליתיום באנרגיה במהירות יחסית. זמן טעינה מלא טיפוסי הוא כשעתיים, וחלק מהסוללות ניתנות לטעינה תוך חצי שעה עם מטען מיוחד! יתרון זה יכול להוות סיבה יוצאת דופן לצייד מברג בסוללת ליתיום.

לסוללות ליתיום יש גם כמה חסרונות ספציפיים.

• הבולטת ביותר היא הירידה המשמעותית ביכולת המעשית בעת הפעלה במזג אוויר קר. בטמפרטורות מתחת לאפס, כלים המצוידים בסוללות ליתיום צריכים להתחמם מעת לעת, והקיבולת החשמלית משוחזרת במלואה.
• החיסרון הבולט השני אינו חיי שירות ארוכים מדי. למרות הבטחות היצרנים, הדגימות הטובות ביותר, עם השימוש הזהיר ביותר, עומדות לא יותר משלוש עד חמש שנים. תוך שנה לאחר הרכישה, סוללת ליתיום מכל מותג נפוץ, בשימוש זהיר ביותר, עלולה לאבד עד שליש מהקיבולת שלה. לאחר שנתיים, כמעט חצי מהקיבולת המקורית תישאר. התקופה הממוצעת של פעולה רגילה היא שנתיים עד שלוש שנים.
• ועוד חיסרון בולט: המחיר של סוללות ליתיום גבוה בהרבה מהעלות של סוללות ניקל-קדמיום, שעדיין נמצאות בשימוש נרחב בכלים חשמליים כף יד.

מבחינה היסטורית, הסוללות הנטענות הראשונות באמת בייצור המוני עבור כלי עבודה כף יד היו סוללות ניקל-קדמיום. במחיר נמוך הם די מסוגלים לעומסים גדולים יחסית ובעלי יכולת חשמלית מספקת עם מידות ומשקל סבירים. סוללות מסוג זה עדיין נפוצות כיום, במיוחד בתחום המכשירים הידניים הזולים.

ההבדל העיקרי בין סוללות ליתיום לסוללות ניקל קדמיום הוא משקל נמוך עם קיבולת חשמלית גבוהה ויכולת עומס טובה מאוד..

בנוסף, מאוד הבדל חשוב בין סוללות ליתיום הוא זמן טעינה קצר משמעותית... סוללה זו יכולה להיטען תוך מספר שעות. אבל מחזור הטעינה המלא של סוללות ניקל-קדמיום לוקח לפחות שתים עשרה שעות.

ישנה מוזרות נוספת הקשורה בכך: בעוד שסוללות ליתיום סובלות הן אחסון והן תפעול במצב טעון לא לגמרי בשלווה, לניקל-קדמיום יש "אפקט זיכרון" לא נעים במיוחד... בפועל, זה אומר שכדי להאריך את חיי השירות וגם כדי למנוע אובדן מהיר של יכולת, רצוי להשתמש בסוללות ניקל-קדמיום לפני פריקה מלאה... לאחר מכן, הקפידו לטעון עד קיבולת מלאה, דבר שלוקח פרק זמן משמעותי.

לסוללות ליתיום אין את החיסרון הזה.

בכל הנוגע לבחירת סוללה למברג, המשימה מסתכמת בבחירת המכשיר החשמלי עצמו, שיכלול סוללה מדגם ספציפי.

הדירוג של מברגים אלחוטיים זולים העונה נראה כך:

• Makita HP331DZ, 10.8 וולט, 1.5 A * h, ליתיום;
• Bosch PSR 1080 LI, 10.8 וולט, 1.5 A * h, ליתיום;
• Bort BAB-12-P, 12 וולט, 1.3 A * h, ניקל;

• "אינטרסקול DA-12ER-01", 12 וולט 1.3 A * h, ניקל;
• קולנר KCD 12M, 12 וולט, 1.3 A * h, ניקל.

הדגמים המקצועיים הטובים ביותר הם:

1. מקיטה DHP481RTE, 18 וולט, 5 A * h, ליתיום;
2. היטאצ'י DS14DSAL, 14.4 וולט, 1.5 A * h, ליתיום;
3. Metabo BS 18 LTX Impuls 201, 18 וולט, 4 A * h, ליתיום;
4. Bosch GSR 18 V-EC 2016, 18 וולט, 4 A * h, ליתיום;
5. Dewalt DCD780M2, 18 וולט 1.5 A * h, ליתיום.

המברגים האלחוטיים הטובים ביותר מבחינת אמינות:

1. Bosch GSR 1440, 14.4 וולט, 1.5 A * h, ליתיום;
2. היטאצ'י DS18DFL, 18 וולט, 1.5 A * h, ליתיום;
3. Dewalt DCD790D2, 18 וולט, 2 A * h, ליתיום.

מתח זה נחשב לתקן המקצועי בתעשייה עבור סוללות ליתיום. מכיוון שכלי מקצועי מיועד לעבודה פעילה לטווח ארוך, ומרמז גם על רמת נוחות נוספת, חלק נכבד מסוללות מברג 18 וולט המיוצרות תואמות לחלוטין זו לזו, ולעיתים אף ניתנות להחלפה בין כלים מיצרנים שונים.

חוץ מזה, תקני 10.8 וולט ו-14.4 וולט נפוצים... האפשרות הראשונה נמצאת רק בין הדגמים הזולים ביותר. השני הוא באופן מסורתי "איכר ביניים" וניתן למצוא אותו הן בקרב דגמים מקצועיים של מברגים והן בדגמים של מעמד הביניים (הבינוני).

אבל לא ניתן לראות את הייעודים של 220 וולט במאפיינים של הדגמים הטובים ביותר, שכן זה מצביע על כך שהמברג מחובר עם חוט לשקע חשמל ביתי.

לעתים קרובות, לאדון כבר יש מברג אלחוטי ישן שמתאים לו לחלוטין. אבל המכשיר מצויד בסוללות ניקל-קדמיום מיושנות. מכיוון שעדיין יהיה צורך להחליף את הסוללה, יש רצון להחליף את הסוללה הישנה במשהו חדש יותר. זה לא רק יספק עבודה נוחה יותר, אלא גם יבטל את הצורך לחפש סוללות מדגם מיושן בשוק.

הדבר הפשוט ביותר שעולה על הדעת הוא להרכיב ספק כוח משנאי אלקטרוני במארז סוללה ישן.... כעת תוכל להשתמש במברג על ידי חיבורו לאספקת החשמל הביתית.

ניתן לחבר דגמי 14.4 וולט למצברים לרכב... לאחר הרכבת מתאם הארכה עם מסופים או תקע מצית מגוף סוללה ישנה, ​​אתה מקבל מכשיר הכרחי למוסך או לעבודה "בשטח".

אם אנו ממירים סוללה ישנה לליתיום, נוכל לקחת בחשבון ש-18650 תאי ליתיום נפוצים ביותר בשוק, כך נוכל לייצר סוללות מברגים על בסיס חלקים זמינים. יתרה מכך, השכיחות של תקן 18650 מאפשרת לך לבחור סוללות מכל יצרן.

לא יהיה קשה לפתוח מארז של מצבר ישן ולהוציא ממנו את המילוי הישן. חשוב לא לשכוח לסמן את המגע על המארז שאליו חובר בעבר ה"פלוס" של מכלול הסוללה הישן..

בהתאם למתח שעבורו תוכננה הסוללה הישנה, ​​יש צורך לבחור את מספר תאי הליתיום המחוברים בסדרה. המתח הסטנדרטי של תא ליתיום הוא בדיוק פי שלושה מזה של תא ניקל (3.6 וולט במקום 1.2 וולט). לפיכך, כל ליתיום מחליף שלושה ניקלים המחוברים בסדרה.

על ידי הקפדה על עיצוב הסוללה, בה מחוברים שלושה תאי ליתיום בזה אחר זה, ניתן להשיג סוללה במתח של 10.8 וולט. בין סוללות הניקל, אלה נמצאות, אך לא לעתים קרובות. כשארבעה תאי ליתיום מחוברים לזר, אנחנו כבר מקבלים 14.4 וולט.זה יחליף את סוללת הניקל בשתי 12 וולט.ו-14.4 וולט הם תקנים נפוצים מאוד עבור סוללות ניקל-קדמיום וניקל-מתכת הידריד. הכל תלוי בדגם הספציפי של המברג.

לאחר שניתן היה לקבוע את מספר השלבים העוקבים, כנראה יתברר שעדיין יש מקום פנוי בבניין הישן. זה יאפשר לחבר שני תאים בכל שלב במקביל, מה שיכפיל את קיבולת הסוללה. ניקל טייפ משמש לחיבור סוללות ליתיום זו לזו בייצור.... חלקים מהסרט מחוברים זה לזה ולאלמנטים של ליתיום על ידי ריתוך התנגדות. אבל בחיי היומיום, הלחמה מקובלת למדי.

הלחמת תאי ליתיום צריכה להיעשות בזהירות רבה. יש לנקות היטב את המפרק לפני כן ולהחיל שטף טוב. פחחות מתבצעת מהר מאוד, עם מלחם מחומם היטב בעל הספק גבוה מספיק.

ההלחמה עצמה נעשית על ידי חימום מהיר ובטוח של המקום בו מחובר החוט לתא הליתיום. כדי למנוע התחממות יתר מסוכנת של האלמנט, זמן ההלחמה לא יעלה על שלוש עד חמש שניות.

טוב שעכשיו יש למכירה מודולי בקרה ואיזון אלקטרוניים מוכנים במחירים נמוכים למדי. מספיק לבחור את הפתרון המתאים למקרה הספציפי שלך. ביסודו של דבר, הבקרים הללו נבדלים במספר ה"צעדים המחוברים לסדרה", שהמתח ביניהם נתון להשוואה (איזון). בנוסף, הם שונים בזרם העומס המותר ובשיטת בקרת הטמפרטורה שלהם.

בכל מקרה, כבר לא ניתן להטעין סוללת ליתיום תוצרת בית עם מטען סוללות ניקל ישן... יש להם אלגוריתמי טעינה ומתחי בקרה שונים מהותית. תצטרך מטען ייעודי.

סוללות ליתיום די בררניות לגבי מפרטי המטען. סוללות כאלה ניתנות לטעינה די מהירה בזרם משמעותי, אך זרם טעינה מוגזם מוביל לסכנת חימום וסכנת שריפה חמורה.

כמו כן, יש לזכור שכאשר תאים מחוברים בסדרה בסוללה, מקורות ליתיום נוטים מאוד לטעינה לא אחידה של תאים בודדים. זה מוביל לכך שלא ניתן לטעון את הסוללה במלואה, והאלמנט, שעובד באופן קבוע במצב טעון נמוך, פשוט נשחק מהר יותר. לכן, מטענים בנויים בדרך כלל לפי שיטת "איזון הטעינה".

למרבה המזל, לכל סוללות הליתיום המודרניות מתוצרת המפעל (למעט זיופים מוחלטים) יש מעגלי הגנה ואיזון מובנים. עם זאת, המטען עבור סוללות כאלה חייב להיות מיוחד.

מה שטוב בסוללות ליתיום הוא שהן אינן תובעניות מדי בתנאי האחסון. ניתן לאחסן אותם, בין אם טעונים ובין אם נפרקים, כמעט בכל טמפרטורה סבירה. אם רק לא היה קר מדי. טמפרטורות מתחת ל-25 מעלות מתחת לאפס הן קטלניות עבור רוב סוגי סוללות הליתיום. ובכן, ומעל 65 מעלות חום, עדיף גם לא לחמם יתר על המידה.

עם זאת, בעת אחסון סוללות ליתיום, הקפד לקחת בחשבון את הסיכון הגבוה מאוד של שריפה.

תנאי האחסון הנכונים הם כאשר הסוללה טעונה ב-50% לפחות וטמפרטורת החדר היא מ-0 עד +40 מעלות. יחד עם זאת, רצוי לשמור על הסוללות מפני רטיבות, לרבות בצורה של טפטוף (טל).

בסרטון הבא תגלו איזו סוללה עדיפה למברג.