Как восстановить литиевый аккумулятор от шуруповёрта DeWalt?
Реанимируем аккумулятор DCB 145
Литиевые аккумуляторы находят всё большее применение в быту. В настоящее время они всё чаще встречаются в качестве сменных аккумуляторов для шуруповёртов и другого электроинструмента. Несмотря на свои достоинства, литиевые аккумуляторы также не лишены недостатков.
Так, после 1,5 года эксплуатации аккумуляторы от шуруповёрта DeWalt стали быстро разряжаться, работать стало невозможно. Аккумуляторы заряжались максимум до 14,4 вольт, хотя для этого использовалось штатное зарядное устройство DCB-107. Кроме этого, зарядка происходила очень быстро, вместо положенных 60 минут, от силы минут 15.
Прежде чем рассказывать о том, как удалось решить данную проблему, мне бы хотелось познакомить читателя с устройством литиевого аккумулятора от шуруповёрта.
Вот так выглядит штатный аккумулятор DeWalt DCB-145.
Чтобы вскрыть такой аккумулятор потребуется шестигранная отвёртка типа TORX. Аккумуляторная батарея состоит из 4 литиевых (Li-ion) «банок» SAMSUNG SDI INR18650-13B ёмкостью 1300 mA/h каждая. Все четыре «банки» установлены в пластиковый бокс и соединены последовательно при помощи токоведущих пластин. Пластины приварены к контактам аккумуляторов точечной сваркой. Видно, что это качественная заводская сборка.
Не советую разделять «банки» составного аккумулятора, перекусывая соединительные токоведущие пластины. Я так сделал и пожалел. Далее я расскажу, почему этого делать не стоит.
Сами аккумуляторы SAMSUNG SDI INR18650-13B не имеют встроенного контроллера заряда/разряда. К сожалению, найти документацию на аккумуляторы конкретно этой модели (с индексом 13B) мне не удалось. Но, судя по параметрам аккумуляторов данной линейки, максимальный непрерывный ток разряда (Max Continuous Discharge Current) может быть от 18 (INR18650-13L) до 23 (INR18650-13M) ампер! Не удивительно, что в них нет встроенного контроллера.
Также в корпусе батареи установлен 5-ти контактный разъём и небольшая печатная плата.
Многоконтактный разъём необходим для того, чтобы при заряде была возможность контролировать заряд каждого из четырёх аккумуляторов INR18650-13B отдельно. Как известно, напряжение более 4,1
4,2V для литиевых аккумуляторов опасно и может привести к повреждению или даже возгоранию. Поэтому зарядное устройство выравнивает (балансирует) ток через каждую «банку» составной батареи так, чтобы напряжение на каждой из них не превышало 4,1V.
Также на печатной плате установлен датчик температуры, который прилегает к одной из литиевых «банок».
Благодаря датчику штатная зарядка DeWalt DCB-107 измеряет температуру аккумулятора и отключает режим заряда в том случае, если батарея перегрета или имеет температуру ниже +4 0 С. Кроме термодатчика на плате смонтирована какая-то схема, но она залита герметиком.
Такая аккумуляторная сборка называется «Pack for Power Tool«, то есть «Пакет» или аккумуляторная сборка для электроинструмента. Вот так она выглядит.
Крупные компания вроде Samsung поставляют такие вот сборки для производителей силового электроинструмента под заказ. Возможно, поэтому мне и не удалось найти точные характеристики под аккумуляторы INR18650-13B.
С устройством Li-ion аккумулятора для электроинструмента мы ознакомились. Вернёмся к нашим «дохлым» аккумуляторам.
Перед тем, как аккумуляторы «сдохли» их очень сильно разрядили. Пользовались шуруповёртом до тех пор, пока аккумулятор не разрядился, а затем, сделав передышку, поработали им ещё некоторое время. После этого аккумуляторы и стали плохо заряжаться, и не держали ёмкость.
После замера напряжения на каждой «банке» АКБ выяснилось, что 3 «банки» из 4 заряжены не польностью — до 3,5 вольт. Лишь одна зарядилась до необходимых 4,1 вольт (для Li-ion).
Если сложить напряжение всех банок, то получим как раз те самые 14,4V. Напомню, что штатное зарядное устройство очень быстро заряжало аккумулятор и отключалось.
Первое, что пришло на ум, это заменить те литиевые «банки», которые заряжались не полностью. Но, поиск оригинальных INR18650-13B не дал результатов. Возможно из-за того, что такие сборки поставляются только под заказ и в розницу не поступают. Да и стоимость четырёх новых аккумуляторов, например, INR18650-22R практически равнялась цене одной АКБ DeWalt DCB-145. Поэтому от замены аккумуляторов я решил на тот момент отказаться.
И, тут в голову пришла дельная мысль, а она как всегда, запаздывает. Что, если штатная зарядка не смогла правильно отбалансировать составную литиевую АКБ после глубокого разряда? То есть штатная ДеВольт’овская зарядка заряжала одну «банку» до необходимых 4,1V и отключалась. При этом оставшиеся 3 литиевые «банки» заряжались не полностью, а всего лишь до 3,5V.
Было решено проверить штатное зарядное устройство DCB-107 на предмет наличия какой бы то ни было неисправности, но оно оказалось исправно. Да и новые аккумуляторы зарядка заряжала прекрасно.
Таким образом, я пришёл к выводу, что штатное зарядное устройство не смогло правильно отбалансировать составную литиевую батарею после глубокой разрядки.
Было решено разрядить/зарядить каждую литиевую банку 18650 отдельно с помощью стороннего зарядного устройства. Для этого использовалась зарядное устройство Turnigy Accucell 6 (аналог IMAX B6), о котором я уже рассказывал.
Разряжал каждую банку 18650 до 3V током 0,3А. Затем заряжал до 4,1V током 0,5А. Далее снова разряжал с целью определить, сколько же тока заливается в каждую конкретную «банку». Это необходимо для того, чтобы оценить их ёмкость. Как выяснилось, аккумуляторы исправны и в каждую из них было «залито» от 1164 до 1186 mA. Что не так далеко от заявленной ёмкости в 1300 mA/h. Таким образом я убедился, что аккумуляторы исправны, и заменять их не стоит.
После теста (заряда-разряда) каждого аккумулятора меряем напряжение на каждой литиевой «банке». Оно должно быть в пределах 3,1
3,3V на каждой. Таким образом составной аккумулятор будет разряжен до 12,4
Затем я собрал все «банки» в бокс, припаял плату с разъёмом и установил в корпус. Поставил полностью разряженный аккумулятор DeWalt DCB-145 уже в штатную ДеВольт’овскую зарядку и засёк время начала процесса зарядки. Как я и ожидал, спустя 1 час (60 минут, как и указано в инструкции) зарядка была завершена.
В качестве «контрольного выстрела» замерил напряжение на клеммах B+ и B-. Оно составило 16,4V, как и положено для полностью заряженной АКБ.
Таким образом удалось восстановить два аккумулятора DeWalt DCB-145 и избежать пустой траты денег на покупку новых аккумуляторов, суммарная стоимость которых практически равна стоимости недорогого шуруповёрта.
Теперь расскажу о «граблях», на которые наступил.
Внимание! Сборку надо производить очень аккуратно и не допускать короткого замыкания между выводами «банок» и тех выводов, которые идут на балансировочный разъём. Если замкнёте что пассатижами или пинцетом, то фейерверк из искр обеспечен! Я в этом убедился на практике. Токи такие, что провод сечением 0,5 мм. плавятся так, будто это тончайший проводок плавкого предохранителя.
Также категорически не советую разделять литиевые банки, разрезая или перекусывая соединительные токоведущие пластины, которые приварены сваркой.
Во-первых, в этом нет необходимости. Зарядить каждую «банку» можно просто подключаясь выводами зарядного устройства к полюсам нужного аккумулятора. Единственное, что может потребоваться, так это отпаять выводы балансировочного разъёма и временно снять сам разъём со сборки.
Во-вторых, можно повредить изоляцию литиевых аккумуляторов и из-за этого замкнуть их.
В третьих, после того, как литиевые «банки» будут протестированы, встанет вопрос о соединении их вместе. И даже если пластины удастся спаять между собой, то поместить такую сборку обратно в корпус будет весьма трудоёмкой задачей. Корпус аккумулятора очень плотно подогнан под габариты сборки.
Где купить литиевые аккумуляторы для замены неисправных?
Ну, и напоследок, затрону тему замены литиевых аккумуляторов. Если случилось так, что аккумуляторы в вашем шуруповёрте пришли в негодность и их надо заменить, то на данный момент не составляет труда найти им достойную замену. Например, на АлиЭкспресс можно найти литиевые аккумуляторы от Samsung, LG, Sanyo, Panasonic, Sony.
Для апгрейда своего 12V шуруповёрта с никель-кадмиевым аккумулятором, я приобрёл аккумуляторы Samsung INR18650-25RM.
Покупал в хорошо знакомом многим и проверенном магазине LiitoKala. Судя по всему, аккумуляторы оригинальные. Во всяком случае, разницы в весе, ёмкости, качестве изготовления я не заметил. Продавец прямым текстом пишет, что аккумуляторы оригинальные, но, «светить» бренд Samsung они, видимо, не имеют права. Поэтому на всех аккумуляторах маркировка Samsung заклеена фирменной наклейкой магазина.
Переделка удалась. С платами защиты и заряда я заморачиваться не стал, просто вывел наружу силовые проводники, а также провода под балансировочный разъём. Заряжаю всё напрямую от универсальной зарядки Turnigy Accucell 6. Делал всё на быструю руку, так как лето было на исходе.
Под замену никелевых (NiCd, NiMh) аккумуляторов на литий лучше брать те, что с приваренными «лепестками». Так будет легче спаять составную батарею.
Стоит отметить, что аккумуляторы INR18650-25RM как раз-таки и используются в тех самых «Pack for Power Tool» для электроинструмента. Перед покупкой советую погуглить даташит на аккумулятор (например, так: «samsung inr18650-25rm datasheet»). В нём указано всё, что необходимо знать: типовой ток заряда и разряда, назначение (инструмент, игрушки), графики потери ёмкости после нескольких циклов и много чего ещё.
Источник
Dewalt зарядное устройство своими руками
Адаптер 220-110 вольт для Dewalt DCB107 и DCB112 http://www.78294.ru/forum/16-518-1
Зарядное устройство Dewalt DCB107 имеет следующие характеристики:
- Заряжает 10,8, 14,4, 18,0 В Li-Ion сдвижные батареи DEWALT
- Время зарядки 1,3 Ач аккумулятора 60 мин (ток заряда 1,25А)
- Диагностика со светодиодной индикацией показывает статус заряда батареи: заряженный, зарядка, проблема с питанием, и батарея слишком горячая или слишком холодная
- Интеллектуальное зарядное устройство изменяет уровень зарядки в зависимости от типа батареи, что увеличивает срок службы аккумулятора
Варианта есть 3 переделки на 220вольт:
1) Ставить внутрь преобразователь 220-120вольт
2) Использовать внешний адаптер 220-120 вольт на 70-100 ватт http://www.78294.ru/forum/16-518-1
3) Перемотать импульсный трансформатор и заменить детали в обвязке ИБП
полностью по аналогии с зарядным для европы (как сделать будет описано
ниже, но подходит это не для всех годов выпуска)
Переделка Dewalt DCB107 (12-18 V Max) заключается в замене:
— Электролитического конденсатора на конденсатор с рабочим напряжением 450вольт http://ali.pub/3wu2w7
— Установка варистора и термистора http://ali.pub/3v7wtw и http://ali.pub/3wtqz2
— Установка не хватающих радиаторов на транзисторе и диоде http://ali.pub/3wvplf
Электролитический конденсатор необходимо заменить на ECAP (К50-35), 47 мкФ, 450 В, 105°C
Для возможности работы зарядного и от 220В и от 120вольт, необходимо поставить конденсатор ECAP ECAP (К50-35), 68 мкФ, 450 В, 105°C, TK 18X35.
При замене обязательно соблюдаем полярность конденсатора. Конденсатор закрепляется на плате с помощью нейтрального силикона или термоклея (но лучше силиконом 
клей плавится, купить можно в любом автомагазине такой )
Вот этот конденсатор на фото: 
Варистор необходим для защиты зарядного устройства от скачков напряжения в сети (китайцы перестали их ставить) B72210-S 271-K101 (S10K275), 275 В, 43 Дж
Варистор устанавливается сразу после предохранителя (таким образом при большом напряжении он замыкает сеть и сгорает предохранитель а не зарядное)
Под него сверлится 2 отверстия 1мм в плате, сверло вот: Сверло d=1.0мм
Вот так устанавливается он:
Термистор необходим (но не обязателен в этом зарядном) для плавного пуска зарядного и чтобы не было искр при включении устройства в сеть. NTC5D-11, 10 Ом, 2 А, 15%, NTC термистор
Устанавливается термистор последовательно с предохранителем.
Как видите на фото платы зарядного устройства на выходной диодной сборке нет радиатора
Хотя на плате он обозначен для установки, для правильной переделки необходимо его установить, выполнен он из алюминия, обязательно используйте термопасту для улучшения отвода тепла.
Радиатор 10x25x15x10 мм
Паста теплопроводящая
Также желательно увеличить имеющийся радиатор на транзисторе http://ali.pub/3wvqr1
Шнур 1.7м с плоской вилкой (S-52) ШВВП 2х0.5мм (черный)
А кто хочет чтобы пользоваться было еще и удобно то обязательно заменит шнур.
Включаем зарядное в 220вольт, все работает как надо:
Замерим потребляемую мощность зарядным при работе от адаптера 220-110 вольт:
Получается зарядное потребляет 30 ватт, что соответствует заявленной производителем мощности.
Адаптеры 220-110 вольт для Dewalt DCB107 на 70ватт, отчет покупателя:
Источник