Kruvikeeraja liitiumakude omadused, eelised ja puudused

Kui majapidamises kasutatavast pistikupesast töötav käeshoitav elektritööriist seotakse juhtmega pistikupessa, piirates seadet käes hoidva inimese liigutusi, siis „lõastatud” seadmete akutoitel töökaaslased annavad palju rohkem vabadust. tegevusest töös. Kruvikeerajate kasutamisel on aku olemasolu väga oluline.

Kasutatava aku tüübi järgi võib need jagada kahte rühma – nikli- ja liitiumakudega ning viimaste omadused muudavad selle elektritööriista kasutaja jaoks kõige huvitavamaks.

Liitiumaku seade ei erine kuigi palju muul keemial põhinevate akude disainist. Kuid põhiomaduseks on veevaba elektrolüüdi kasutamine, mis takistab töö ajal vaba vesiniku vabanemist. See oli varasemate konstruktsioonide akude märkimisväärne puudus ja põhjustas suure tulekahju tõenäosuse.

Anood on valmistatud koobaltoksiidkilest, mis on sadestatud alumiiniumi baasvoolukollektorile. Elektrolüüt ise, mis sisaldab vedelaid liitiumisooli, toimib katoodina. Elektrolüüt immutab elektrit juhtiva keemiliselt neutraalse materjali poorset massi. Selle jaoks sobib lahtine grafiit või koks. Vool kogutakse katoodi tagaküljele asetatud vaskplaadilt.

Aku normaalseks tööks tuleb poorne katood piisavalt tihedalt anoodi külge suruda.. Seetõttu on liitiumakude konstruktsioonis alati vedru, mis surub kokku anoodi, katoodi ja negatiivse voolukollektori "võileiva". Atmosfääriõhu sisenemine võib häirida keemiliste protsesside hoolikalt kalibreeritud tasakaalu. Ja niiskuse sissepääs ähvardab tulekahju ja isegi plahvatuse ohtu. Sellepärast valmis akuelement tuleb hoolikalt sulgeda.

Lameda kujuga aku on struktuurilt lihtsam. Kui kõik muud tingimused on võrdsed, on lame liitiumaku kergem, palju kompaktsem ja annab märkimisväärse voolu (st rohkem võimsust). Kuid lameda kujuga liitiumakudega seadme projekteerimine peab olema keeruline, mis tähendab, et akul on kitsas spetsiaalne rakendus. Sellised akud on kallimad kui nende kolleegid.

Müügituru laiendamiseks toodavad tootjad universaalse kuju ja standardsete suurustega akuelemente.

Liitiumpatareide seas domineerib tänapäeval tegelikult versioon 18650. Sellised akud näevad välja sarnased igapäevaelus tuttavate silindriliste sõrmepatareidega. Aga 18650 standard näeb konkreetselt ette veidi suuremad mõõtmed. See aitab vältida segadust ega võimalda sellist toiteallikat kogemata tavapärase soolapatarei asemele sisestada. Kuid see oleks väga ohtlik, kuna liitiumaku pinge on kaks ja pool korda suurem kui standardpinge (3,6 volti versus 1,5 volti soolaaku puhul).

Elektrilise kruvikeeraja jaoks monteeritakse liitiumelemendid järjestikku akusse. See võimaldab suurendada mootorile antavat pinget, mis tagab tööriistale vajaliku võimsuse ja pöördemomendi.

Aku sisaldab tingimata oma konstruktsioonis temperatuuriandureid ja spetsiaalset elektroonilist seadet - kontrollerit.

See skeem:

• jälgib üksikute elementide laengu ühtlust;
• juhib laadimisvoolu;
• ei võimalda elementide liigset tühjenemist;
• hoiab ära aku ülekuumenemise.

Kirjeldatud tüüpi akusid nimetatakse ioonakudeks. Samuti on liitium-polümeerrakud, see on liitiumiooni modifikatsioon. Nende disain erineb põhimõtteliselt ainult elektrolüüdi materjalist ja disainist.

• Liitiumakude peamine eelis on nende suur elektriline võimsus. See võimaldab teil luua kerge ja kompaktse käsitööriista. Teisest küljest, kui kasutaja on nõus töötama raskema tööriistaga, saab ta väga võimsa aku, mis võimaldab kruvikeerajaga töötada pikka aega.
• Teine eelis on liitiumakude suhteliselt kiire laadimise võimalus. Tüüpiline täislaadimise aeg on ligikaudu kaks tundi ja osa akusid saab spetsiaalse laadijaga laadida juba poole tunniga! See eelis võib olla erakordne argument liitiumakuga kruvikeeraja kasuks.

Liitiumakudel on ka teatud puudused.

• Kõige märgatavam on praktilise võimsuse märkimisväärne langus külmaga töötamisel. Negatiivse temperatuuri korral tuleb liitiumakudega varustatud tööriista aeg-ajalt soojendada, samal ajal kui elektriline võimsus taastub täielikult.
• Teine märkimisväärne puudus on mitte liiga pikk kasutusiga. Vaatamata tootjate kinnitustele peavad parimad ja kõige täpsema tööga näidised vastu mitte rohkem kui kolm kuni viis aastat. Aasta pärast ostmist võib mis tahes tavalise kaubamärgi liitiumaku kõige hoolikama kasutamise korral kaotada kuni kolmandiku oma mahust. Kahe aasta pärast jääb esialgsest võimsusest peaaegu pool alles. Tavalise töö keskmine eluiga on kaks kuni kolm aastat.
• Ja veel üks märkimisväärne puudus: liitiumakude hind on palju kõrgem kui käeshoitavates elektritööriistades laialdaselt kasutatavate nikkel-kaadmium-tüüpi akude hind.

Ajalooliselt olid nikkel-kaadmiumakud esimesed tõeliselt masstoodetud laetavad akud käeshoitavate elektritööriistade jaoks. Madala hinnaga võimaldavad need täielikult suhteliselt suuri koormusi ning on rahuldava elektrilise võimsusega mõistlike mõõtmete ja kaaluga. Seda tüüpi akusid kasutatakse endiselt laialdaselt, eriti käeshoitavate elektriseadmete odavate seadmete sektoris.

Peamine erinevus liitiumakude ja nikkel-kaadmiumakude vahel on väike kaal, kõrge elektriline võimsus ja väga hea kandevõime..

Lisaks väga oluline erinevus liitiumakude vahel on oluliselt lühem laadimisaeg. Seda akut saab laadida paari tunniga.Kuid nikkel-kaadmiumaku täislaadimise tsükkel võtab aega vähemalt kaksteist tundi.

Sellega on seotud veel üks omadus: kui liitiumakud taluvad üsna kergesti nii ladustamist kui ka töötamist mittetäielikult laetud olekus, nikkel-kaadmiumil on äärmiselt ebameeldiv "mäluefekt". Praktikas tähendab see seda, et kasutusea pikendamiseks ja ka kiire võimsuse kadumise vältimiseks Nikkel-kaadmiumakusid soovitatakse kasutada kuni nende täieliku tühjenemiseni.. Pärast seda tuleb kindlasti laadida täisvõimsusel, mis võtab palju aega.

Liitiumakudel seda puudust pole.

Kruvikeeraja aku valimisel taandub ülesanne valida elektriseade ise, mis sisaldab konkreetse mudeli akut.

Odavate akukruvikeerajate hinnang sel hooajal näeb välja selline:

• Makita HP331DZ, 10,8 volti, 1,5 Ah, liitium;
• Bosch PSR 1080LI, 10,8 volti, 1,5 Ah, liitium;
• Bort BAB-12-P, 12 volti, 1,3 Ah, nikkel;

• "Interskol DA-12ER-01", 12 volti 1,3 Ah, nikkel;
• Kolner KCD 12M, 12 volti, 1,3 Ah, nikkel.

Professionaalsete mudelite seas on parimad:

1. Makita DHP481RTE, 18 volti, 5 Ah, liitium;
2. Hitachi DS14DSAL, 14,4 volti, 1,5 Ah, liitium;
3. Metabo BS 18 LTX Impulse 201, 18 volti, 4 Ah, liitium;
4. Bosch GSR 18 V-EC 2016, 18 volti, 4 Ah, liitium;
5. Dewalt DCD780M2, 18 volti 1,5 Ah, liitium.

Parimad akukruvikeerajad töökindluse osas:

1. Bosch GSR 1440, 14,4 volti, 1,5 Ah, liitium;
2. Hitachi DS18DFL, 18 volti, 1,5 Ah, liitium;
3. Dewalt DCD790D2, 18 volti, 2 Ah, liitium.

Seda pinget peetakse liitiumakude tööstuse kutsestandardiks. Kuna professionaalne tööriist on mõeldud pikaks aktiivseks tööks ja eeldab ka täiendavat mugavustaset, on märkimisväärne osa toodetud 18-voldise kruvikeeraja patareidest üksteisega täielikult ühilduvad ja mõnikord isegi vahetatavad erinevate tootjate tööriistade vahel.

Pealegi, laialdaselt kasutatavad standardid on 10,8 volti ja 14,4 volti. Esimest võimalust leidub ainult kõige odavamate mudelite hulgas. Teine on traditsiooniliselt "keskmine" ja seda võib leida nii professionaalsete kruvikeerajate mudelite kui ka keskmise (keskmise) klassi mudelite seas.

Kuid parimate mudelite omadustes 220 volti tähistusi pole näha, kuna see näitab, et kruvikeeraja on juhtmega ühendatud majapidamises kasutatava pistikupesaga.

Sageli on meistril juba vana akukruvikeeraja, millega ta on igati rahul. Kuid seade on varustatud vananenud nikkel-kaadmiumakudega. Kuna aku tuleb ikkagi vahetada, siis on soov vana aku uuema vastu välja vahetada. See mitte ainult ei taga mugavamat töötamist, vaid välistab ka vajaduse otsida turult vananenud patareisid.

Kõige lihtsam, mis meelde tuleb, on vana aku puhul toiteplokk kokku panna elektroonilisest trafost.. Nüüd saab kruvikeerajat kasutada, ühendades selle majapidamises pistikupessa.

Autoakudega saab ühendada 14,4-voldise pingega mudeleid. Olles kokku pannud vana aku korpusest klemmidega pikendusadapteri või sigaretisüütaja pistiku, saate garaaži või “põllul” töötamiseks hädavajaliku seadme.

Kui muudame vana aku liitiumiks, saame arvestada sellega, et turul on ülimalt levinud standardsed liitiumelemendid 18650. Nii saame valmistada kruvikeeraja akusid, mis põhinevad kergesti kättesaadavatel osadel. Pealegi võimaldab 18650 standardi levimus valida mis tahes tootja patareisid.

Vana aku korpuse avamine ja vana täidise eemaldamine sellest ei ole keeruline. Oluline on mitte unustada korpusele märkida kontakti, millega vana akukomplekti "pluss" oli varem ühendatud..

Sõltuvalt pingest, mille jaoks vana aku oli mõeldud, on vaja valida järjestikku ühendatud liitiumelementide arv. Liitiumelemendi standardpinge on täpselt kolm korda suurem niklielemendi omast (1,2 V asemel 3,6 V). Seega asendab iga "liitium" kolme järjestikku ühendatud "niklit".

Pakkudes aku konstruktsiooni, milles kolm liitiumelementi on üksteise järel ühendatud, on võimalik saada 10,8-voldise pingega aku. Nikkelpatareide hulgas leidub selliseid, kuid harva. Neli liitiumakku ühendades vanikuks saame juba 14,4 volti. See asendab nikkelaku 12-voldise akuga, ja 14,4 volti on nikkel-kaadmium- ja nikkel-metallhüdriidakudele väga levinud standardid. Kõik sõltub kruvikeeraja konkreetsest mudelist.

Pärast seda, kui õnnestus määrata järjestikuste sammude arv, selgub kindlasti, et vanas majas on veel vaba ruumi. See võimaldab igas etapis paralleelselt ühendada kaks elementi, mis kahekordistab aku mahtuvust. Nikkellinti kasutatakse liitiumakude ühendamiseks tootmises.. Lindi osad ühendatakse omavahel ja liitiumelementidega kontaktkeevitusega. Kuid jootmine on igapäevaelus üsna vastuvõetav.

Liitiumelementide jootmine peab toimuma äärmiselt ettevaatlikult. Esmalt tuleb vuuk põhjalikult puhastada ja rakendada korralikku räbustit. Tinamine toimub väga kiiresti, piisavalt suure võimsusega hästi kuumutatud jootekolbiga.

Jootmine ise toimub juhtme liitiumelemendiga ühendamise koha kiire ja enesekindla kuumutamisega. Elemendi ohtliku ülekuumenemise vältimiseks ei tohiks jootmisaeg ületada kolme kuni viit sekundit.

Hea, et nüüd on müügil valmis elektroonilised juhtimis- ja tasakaalustusmoodulid üsna madalate hindadega. Piisab, kui valida konkreetsel juhul sobiv lahendus.Põhimõtteliselt erinevad sellised kontrollerid järjestikku ühendatud "sammude" arvu poolest, mille vaheline pinge on võrdsustatud (tasakaalustatakse). Lisaks erinevad need lubatud koormusvoolu ja temperatuuri reguleerimise meetodi poolest.

Igatahes vana nikkelaku laadijaga ei saa enam isetehtud liitiumakut laadida. Neil on põhimõtteliselt erinevad laadimisalgoritmid ja juhtimispinged. Teil on vaja spetsiaalset laadijat.

Liitiumakud on laadija spetsifikatsioonide osas üsna peened. Selliseid akusid saab üsna kiiresti laadida märkimisväärse vooluga, kuid liigne laadimisvool põhjustab tugevat kuumenemist ja tuleohtu.

Samuti tuleks meeles pidada, et kui elemendid on akus järjestikku ühendatud, on liitiumiallikad väga altid üksikute elementide ebaühtlasele laengule. See toob kaasa asjaolu, et akut pole võimalik täisvõimsusel laadida ja alalaadimisrežiimis regulaarselt töötav element kulub lihtsalt kiiremini. Seetõttu ehitatakse laadijad tavaliselt "laadimise tasakaalustaja" skeemi järgi.

Õnneks on kõigil kaasaegsetel tehases valmistatud liitiumakudel (v.a otsevõltsingud) sisseehitatud kaitse- ja tasakaalustusahelad. Selliste akude laadija peab aga olema spetsialiseerunud.

Liitiumpatareide puhul on hea see, et need ei ole hoiutingimuste suhtes liiga nõudlikud.Neid saab hoida nii laetuna kui ka tühjana peaaegu igal mõistlikul temperatuuril. Nii kaua, kuni pole liiga külm. Temperatuurid alla 25 kraadi alla nulli on enamiku liitiumakude tüüpide puhul kahjulikud. No üle 65 soojakraadi on ka parem mitte üle kuumeneda.

Liitiumakude hoiustamisel tuleb aga kindlasti arvestada väga suure tuleohuga.

Õiged säilitustingimused on siis, kui aku laetus on vähemalt 50% ja toatemperatuur on 0 kuni +40 kraadi. Samal ajal on soovitav kaitsta akusid niiskuse eest, sealhulgas tilksete sademete (kaste) kujul.

Milline aku on kruvikeeraja jaoks parem, saate teada järgmisest videost.