คุณสมบัติ ข้อดี และข้อเสียของแบตเตอรี่ลิเธียมสำหรับไขควง

หากเครื่องมือไฟฟ้าแบบใช้มือถือที่ใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟในครัวเรือนผูกติดอยู่กับเต้าเสียบด้วยสายไฟ ซึ่งจำกัดการเคลื่อนไหวของบุคคลที่ถืออุปกรณ์ไว้ในมือ จากนั้นอุปกรณ์ที่ทำงานด้วยแบตเตอรี่ของ "สายจูง" จะให้มาก อิสระในการทำงานมากขึ้น การมีแบตเตอรี่มีความสำคัญมากเมื่อใช้ไขควง

ขึ้นอยู่กับประเภทของแบตเตอรี่ที่ใช้ พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มตามเงื่อนไข - ด้วยแบตเตอรี่นิกเกิลและลิเธียมและคุณสมบัติของแบตเตอรี่หลังทำให้เครื่องมือไฟฟ้านี้น่าสนใจที่สุดสำหรับผู้ใช้

อุปกรณ์ของแบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จไฟได้นั้นไม่แตกต่างจากการออกแบบของแบตเตอรี่ที่ใช้สารเคมีอื่นๆ มากนัก แต่คุณสมบัติพื้นฐานคือการใช้อิเล็กโทรไลต์ปราศจากน้ำ ซึ่งป้องกันการปล่อยไฮโดรเจนอิสระระหว่างการทำงาน นี่เป็นข้อเสียเปรียบที่สำคัญของแบตเตอรีของการออกแบบก่อนหน้านี้และทำให้เกิดไฟไหม้ได้สูง

ขั้วบวกทำจากฟิล์มโคบอลต์ออกไซด์ที่สะสมอยู่บนตัวสะสมกระแสฐานอะลูมิเนียม แคโทดเป็นอิเล็กโทรไลต์ซึ่งมีเกลือลิเธียมอยู่ในรูปของเหลว อิเล็กโทรไลต์จะชุบมวลรูพรุนของวัสดุที่เป็นกลางทางเคมีที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า กราไฟท์หรือโค้กหลวมเหมาะสำหรับมัน... คอลเลกชันปัจจุบันทำจากแผ่นทองแดงที่ด้านหลังของแคโทด

สำหรับการใช้งานแบตเตอรี่ปกติต้องกดแคโทดที่มีรูพรุนให้แน่นพอกับขั้วบวก... ดังนั้นในการออกแบบแบตเตอรี่ลิเธียมจึงมีสปริงที่บีบอัด "แซนวิช" จากแอโนดแคโทดและตัวสะสมกระแสลบอยู่เสมอ การเข้ามาของอากาศแวดล้อมอาจทำให้สมดุลเคมีที่สมดุลอย่างระมัดระวัง และการซึมผ่านของความชื้นและคุกคามอันตรายจากไฟไหม้และการระเบิดได้ นั่นเป็นเหตุผลที่ เซลล์แบตเตอรี่ที่เสร็จแล้วจะต้องปิดผนึกอย่างระมัดระวัง.

การออกแบบแบตเตอรี่แบบแบนจะง่ายกว่า สิ่งอื่นใดที่เท่าเทียมกัน แบตเตอรี่ลิเธียมแบบแบนจะเบากว่า กะทัดรัดกว่ามาก และให้กระแสไฟที่มีนัยสำคัญ (นั่นคือ พลังงานที่มากกว่า) แต่จำเป็นต้องออกแบบอุปกรณ์ด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมรูปทรงแบน ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่จะมีการใช้งานที่แคบและเฉพาะทาง แบตเตอรี่ดังกล่าวมีราคาแพงกว่าแบตเตอรี่สำรอง

ในการทำให้ตลาดการขายกว้างขึ้น ผู้ผลิตจึงผลิตเซลล์แบตเตอรี่ที่มีรูปทรงสากลและขนาดมาตรฐาน

ในบรรดาแบตเตอรี่ลิเธียม ปัจจุบัน รุ่น 18650 ครองอำนาจจริง ๆ แบตเตอรี่ดังกล่าวมีรูปแบบคล้ายกับแบตเตอรี่นิ้วทรงกระบอกที่คุ้นเคยในชีวิตประจำวัน แต่ มาตรฐาน 18650 ให้ขนาดค่อนข้างใหญ่โดยเฉพาะ... เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนและป้องกันไม่ให้มีการเปลี่ยนหน่วยจ่ายไฟดังกล่าวโดยไม่ได้ตั้งใจแทนแบตเตอรี่น้ำเกลือทั่วไป แต่นี่อาจเป็นอันตรายได้มาก เนื่องจากแบตเตอรี่ลิเธียมมีแรงดันไฟฟ้าเป็นสองเท่าครึ่ง (3.6 โวลต์ เทียบกับ 1.5 โวลต์สำหรับแบตเตอรี่เกลือ)

สำหรับไขควงไฟฟ้า เซลล์ลิเธียมจะถูกรวบรวมเป็นแบตเตอรี่ตามลำดับ สิ่งนี้จะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับมอเตอร์ ซึ่งให้กำลังและแรงบิดที่เครื่องมือต้องการ

แบตเตอรี่สำหรับจัดเก็บจำเป็นต้องมีในเซ็นเซอร์อุณหภูมิการออกแบบและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เฉพาะ - ตัวควบคุม

วงจรนี้:

• ตรวจสอบความสม่ำเสมอของประจุของแต่ละองค์ประกอบ
• ควบคุมกระแสประจุ;
• ไม่อนุญาตให้ปล่อยองค์ประกอบมากเกินไป
• ป้องกันความร้อนสูงเกินไปของแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ประเภทนี้เรียกว่าอิออน นอกจากนี้ยังมีเซลล์ลิเธียมโพลิเมอร์ ซึ่งเป็นการดัดแปลงเซลล์ลิเธียมไอออน การออกแบบของพวกเขามีความแตกต่างกันโดยพื้นฐานเฉพาะในวัสดุและการออกแบบของอิเล็กโทรไลต์เท่านั้น

• ข้อได้เปรียบหลักของแบตเตอรี่ลิเธียมคือความจุไฟฟ้าสูง สิ่งนี้ช่วยให้คุณสร้างเครื่องมือช่างที่มีน้ำหนักเบาและกะทัดรัด ในทางกลับกัน หากผู้ใช้พร้อมที่จะทำงานกับอุปกรณ์ที่หนักกว่า เขาจะได้รับแบตเตอรี่ที่ทรงพลังมาก ซึ่งช่วยให้ไขควงใช้งานได้นาน
• ข้อดีอีกประการหนึ่งคือความสามารถในการเติมพลังงานให้กับแบตเตอรี่ลิเธียมได้อย่างรวดเร็ว เวลาในการชาร์จเต็มโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณสองชั่วโมง และแบตเตอรี่บางก้อนสามารถชาร์จได้ภายในครึ่งชั่วโมงด้วยที่ชาร์จแบบพิเศษ! ข้อได้เปรียบนี้อาจเป็นเหตุผลพิเศษในการเตรียมไขควงด้วยแบตเตอรี่ลิเธียม

แบตเตอรี่ลิเธียมก็มีข้อเสียบางประการเช่นกัน

• สิ่งที่สังเกตเห็นได้ชัดเจนที่สุดคือความสามารถในการใช้งานที่ลดลงอย่างมากเมื่อใช้งานในสภาพอากาศหนาวเย็น ที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ ต้องอุ่นเครื่องเครื่องมือที่ติดตั้งแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นระยะๆ และฟื้นฟูความจุไฟฟ้าจนเต็ม
• ข้อเสียประการที่สองที่เห็นได้ชัดเจนคืออายุการใช้งานไม่นานเกินไป แม้จะได้รับการรับรองจากผู้ผลิต แต่ตัวอย่างที่ดีที่สุดด้วยการใช้อย่างระมัดระวังที่สุด ทนทานได้ไม่เกินสามถึงห้าปี ภายในหนึ่งปีหลังจากการซื้อ แบตเตอรี่ลิเธียมของแบรนด์ทั่วไปที่ใช้อย่างระมัดระวังที่สุด อาจสูญเสียความจุได้ถึงหนึ่งในสาม หลังจากผ่านไปสองปี ความจุเดิมจะเหลืออยู่เพียงครึ่งเดียว ระยะเวลาเฉลี่ยของการทำงานปกติคือสองถึงสามปี
• และข้อเสียเปรียบอีกประการหนึ่ง: ราคาของแบตเตอรี่ลิเธียมนั้นสูงกว่าราคาของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมมาก ซึ่งยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องมือไฟฟ้าแบบใช้มือถือ

ในอดีต แบตเตอรี่แบบชาร์จซ้ำได้ที่ผลิตขึ้นเป็นจำนวนมากอย่างแท้จริงสำหรับเครื่องมือไฟฟ้าแบบใช้มือถือคือแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม ในราคาที่ต่ำ พวกมันค่อนข้างสามารถโหลดได้ค่อนข้างมาก และมีความจุไฟฟ้าที่น่าพอใจด้วยขนาดและน้ำหนักที่เหมาะสม แบตเตอรี่ประเภทนี้ยังคงแพร่หลายอยู่ในปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มอุปกรณ์พกพาที่มีราคาไม่แพง

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างแบตเตอรี่ลิเธียมและแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมคือน้ำหนักเบาที่มีความจุไฟฟ้าสูงและความจุโหลดที่ดีมาก.

นอกจากนี้มาก ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างแบตเตอรี่ลิเธียมคือเวลาในการชาร์จที่สั้นลงอย่างมาก... แบตเตอรี่นี้สามารถชาร์จได้ภายในสองสามชั่วโมง แต่รอบการชาร์จเต็มของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมจะใช้เวลาอย่างน้อยสิบสองชั่วโมง

มีความผิดปกติอื่นที่เกี่ยวข้องกับสิ่งนี้: ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมทนต่อการจัดเก็บและการทำงานในสถานะที่ชาร์จไม่สมบูรณ์ค่อนข้างสงบ นิกเกิลแคดเมียมมี "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" ที่ไม่พึงประสงค์อย่างยิ่ง... ในทางปฏิบัติหมายความว่าเพื่อยืดอายุการใช้งานและป้องกันการสูญเสียความจุอย่างรวดเร็ว ควรใช้แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมก่อนคายประจุจนหมด... หลังจากนั้นโปรดชาร์จให้เต็มซึ่งใช้เวลาพอสมควร

แบตเตอรี่ลิเธียมไม่มีข้อเสียนี้

เมื่อพูดถึงการเลือกแบตเตอรี่สำหรับไขควง ภารกิจจะอยู่ที่การเลือกอุปกรณ์ไฟฟ้าเอง ซึ่งจะรวมถึงแบตเตอรี่ในรุ่นที่เฉพาะเจาะจงด้วย

การจัดอันดับไขควงไร้สายราคาไม่แพงในฤดูกาลนี้มีลักษณะดังนี้:

• มากีต้า HP331DZ, 10.8 โวลต์, 1.5 A * h, ลิเธียม;
• บ๊อช PSR 1080 LI, 10.8 โวลต์, 1.5 A * h, ลิเธียม;
• บอร์ BAB-12-P, 12 โวลต์, 1.3 A * h, นิกเกิล;

• "อินเตอร์สโคล DA-12ER-01", 12 โวลต์ 1.3 A * h, นิกเกิล;
• Kolner KCD 12M, 12 โวลต์, 1.3 A * h, นิกเกิล

โมเดลมืออาชีพที่ดีที่สุดคือ:

1. มากีต้า DHP481RTE, 18 โวลต์, 5 A * h, ลิเธียม;
2. ฮิตาชิ DS14DSAL, 14.4 โวลต์, 1.5 A * h, ลิเธียม;
3. Metabo BS 18 LTX Impuls 201, 18 โวลต์, 4 A * h, ลิเธียม;
4. Bosch GSR 18 V-EC 2016, 18 โวลต์, 4 A * h, ลิเธียม;
5. ดีวอลท์ DCD780M2, 18 โวลต์ 1.5 A * h, ลิเธียม

ไขควงไร้สายที่ดีที่สุดในแง่ของความน่าเชื่อถือ:

1. บ๊อช GSR 1440, 14.4 โวลต์, 1.5 A * h, ลิเธียม;
2. ฮิตาชิ DS18DFL, 18 โวลต์, 1.5 A * h, ลิเธียม;
3. ดีวอลท์ DCD790D2, 18 โวลต์, 2 A * h, ลิเธียม

แรงดันไฟฟ้านี้ถือเป็นมาตรฐานระดับมืออาชีพของอุตสาหกรรมสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม เนื่องจากเครื่องมือระดับมืออาชีพได้รับการออกแบบมาสำหรับงานแอ็คทีฟในระยะยาว และยังหมายถึงระดับความสะดวกสบายที่เพิ่มขึ้น ส่วนสำคัญของแบตเตอรี่ไขควง 18 โวลต์ที่ผลิตขึ้นจึงเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์ และบางครั้งก็สามารถใช้แทนกันได้ระหว่างเครื่องมือจากผู้ผลิตหลายราย

นอกจาก, มาตรฐาน 10.8 โวลต์และ 14.4 โวลต์เป็นที่แพร่หลาย... ตัวเลือกแรกพบได้เฉพาะในรุ่นที่ถูกที่สุดเท่านั้น ประการที่สองคือ "ชาวนากลาง" ตามธรรมเนียมและสามารถพบได้ทั้งในหมู่ไขควงรุ่นมืออาชีพและในรุ่นของชนชั้นกลาง (กลาง)

แต่ไม่สามารถเห็นการกำหนด 220 โวลต์ในลักษณะของรุ่นที่ดีที่สุดเนื่องจากสิ่งนี้บ่งชี้ว่าไขควงเชื่อมต่อกับสายไฟเข้ากับเต้ารับไฟฟ้าในครัวเรือน

บ่อยครั้งที่อาจารย์มีไขควงไร้สายตัวเก่าที่เหมาะกับเขาอย่างสมบูรณ์ แต่อุปกรณ์ดังกล่าวมีแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมที่ล้าสมัย เนื่องจากแบตเตอรี่ยังคงต้องเปลี่ยน จึงมีความปรารถนาที่จะเปลี่ยนแบตเตอรี่เก่าด้วยแบตเตอรี่ที่ใหม่กว่า สิ่งนี้จะไม่เพียงแต่ให้การทำงานที่สะดวกสบายยิ่งขึ้น แต่ยังช่วยลดความจำเป็นในการค้นหาแบตเตอรี่ของรุ่นที่ล้าสมัยในตลาดด้วย

สิ่งที่ง่ายที่สุดที่นึกถึงคือการประกอบแหล่งจ่ายไฟจากหม้อแปลงไฟฟ้าไว้ในกล่องแบตเตอรี่เก่า... ตอนนี้คุณสามารถใช้ไขควงได้โดยเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟในครัวเรือน

รุ่น 14.4 โวลต์ สามารถต่อกับแบตเตอรี่รถยนต์ได้... เมื่อประกอบอะแดปเตอร์ส่วนขยายพร้อมขั้วต่อหรือปลั๊กที่จุดบุหรี่ออกจากตัวแบตเตอรี่เก่า คุณจะได้อุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้สำหรับโรงรถหรือทำงาน "ในสนาม"

หากเรากำลังแปลงแบตเตอรี่เก่าเป็นลิเธียม เราสามารถพิจารณาว่าเซลล์ลิเธียม 18650 แพร่หลายอย่างมากในตลาด ดังนั้น เราจึงสามารถสร้างแบตเตอรี่ไขควงตามชิ้นส่วนที่หาได้ง่าย นอกจากนี้ ความแพร่หลายของมาตรฐาน 18650 ยังทำให้คุณสามารถเลือกแบตเตอรี่จากผู้ผลิตรายใดก็ได้

การเปิดเคสของแบตเตอรี่เก่าและถอดไส้เก่าออกนั้นไม่ใช่เรื่องยาก สิ่งสำคัญคืออย่าลืมทำเครื่องหมายหน้าสัมผัสในกรณีที่เชื่อมต่อ "บวก" ของชุดแบตเตอรี่เก่าไว้ก่อนหน้านี้.

จำเป็นต้องเลือกจำนวนเซลล์ลิเธียมที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่แบตเตอรี่เก่าได้รับการออกแบบ แรงดันไฟฟ้ามาตรฐานของเซลล์ลิเธียมเป็นสามเท่าของนิกเกิลเซลล์ (3.6 V แทนที่จะเป็น 1.2 V) ดังนั้น "ลิเธียม" แต่ละตัวจะแทนที่ "นิกเกิล" สามตัวที่เชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม

ด้วยการออกแบบแบตเตอรี่ที่มีเซลล์ลิเธียมสามเซลล์เชื่อมต่อกัน ทำให้สามารถรับแบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้า 10.8 โวลต์ได้ ในบรรดาแบตเตอรี่นิกเกิลนั้นพบได้ แต่ไม่บ่อยนัก เมื่อเซลล์ลิเธียมสี่เซลล์เชื่อมต่อกับพวงมาลัย เราได้ 14.4 โวลต์แล้วสิ่งนี้จะแทนที่แบตเตอรี่นิกเกิลด้วยทั้ง 12 โวลต์และ 14.4 โวลต์เป็นมาตรฐานทั่วไปสำหรับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมและนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ ทุกอย่างขึ้นอยู่กับรุ่นเฉพาะของไขควง

หลังจากที่สามารถกำหนดจำนวนขั้นตอนต่อเนื่องกันได้ เป็นไปได้ว่าอาคารเก่ายังมีที่ว่างเหลืออยู่ ซึ่งจะทำให้สามารถเชื่อมต่อเซลล์สองเซลล์ในแต่ละขั้นตอนแบบขนาน ซึ่งจะทำให้ความจุของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า เทปนิกเกิลใช้เชื่อมต่อแบตเตอรี่ลิเธียมเข้าด้วยกันในการผลิต... ส่วนของเทปเชื่อมต่อกันและส่วนประกอบลิเธียมโดยการเชื่อมความต้านทาน แต่ในชีวิตประจำวันการบัดกรีเป็นที่ยอมรับได้

การบัดกรีเซลล์ลิเธียมควรทำด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง ต้องทำความสะอาดข้อต่ออย่างทั่วถึงล่วงหน้าและต้องใช้ฟลักซ์ที่ดี การบัดกรีทำได้เร็วมากด้วยหัวแร้งที่ให้ความร้อนสูงและมีกำลังสูงเพียงพอ

การบัดกรีเองทำได้โดยให้ความร้อนอย่างรวดเร็วและมั่นใจในบริเวณที่ลวดเชื่อมต่อกับเซลล์ลิเธียม เพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปที่เป็นอันตรายขององค์ประกอบ เวลาในการบัดกรีไม่ควรเกินสามถึงห้าวินาที

เป็นเรื่องที่ดีที่ตอนนี้มีระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์สำเร็จรูปและโมดูลปรับสมดุลขายในราคาที่ค่อนข้างต่ำ การเลือกวิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสมกับกรณีของคุณก็เพียงพอแล้ว โดยพื้นฐานแล้วตัวควบคุมดังกล่าวมีจำนวน "ขั้นตอน" ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมแตกต่างกันซึ่งแรงดันไฟฟ้าระหว่างนั้นขึ้นอยู่กับการปรับสมดุล (การปรับสมดุล) นอกจากนี้ยังแตกต่างกันในกระแสโหลดที่อนุญาตและวิธีการควบคุมอุณหภูมิ

อย่างไรก็ตาม, ไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมแบบโฮมเมดด้วยเครื่องชาร์จแบตเตอรี่นิกเกิลแบบเก่าได้อีกต่อไป... พวกเขามีอัลกอริธึมการชาร์จและควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน คุณจะต้องใช้ที่ชาร์จเฉพาะ

แบตเตอรี่ลิเธียมค่อนข้างจู้จี้จุกจิกเกี่ยวกับข้อกำหนดของเครื่องชาร์จ แบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถชาร์จได้ค่อนข้างเร็วด้วยกระแสไฟฟ้าที่มีนัยสำคัญ แต่กระแสไฟที่ชาร์จมากเกินไปจะทำให้เกิดความร้อนและไฟไหม้อย่างรุนแรง

โปรดทราบว่าเมื่อเซลล์เชื่อมต่อแบบอนุกรมในแบตเตอรี่ แหล่งกำเนิดลิเธียมมักจะชาร์จเซลล์แต่ละเซลล์ไม่สม่ำเสมอ สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ให้เต็มความจุได้ และองค์ประกอบซึ่งทำงานเป็นประจำในโหมดชาร์จน้อยเกินไปก็จะเสื่อมสภาพเร็วขึ้น ดังนั้นเครื่องชาร์จมักจะถูกสร้างขึ้นตามรูปแบบ "ตัวปรับสมดุลการชาร์จ"

โชคดีที่แบตเตอรี่ลิเธียมที่ผลิตจากโรงงานที่ทันสมัยทั้งหมด (ยกเว้นของปลอม) มีวงจรป้องกันและปรับสมดุลในตัว อย่างไรก็ตาม เครื่องชาร์จสำหรับแบตเตอรี่เหล่านี้ต้องมีความเชี่ยวชาญเป็นพิเศษ

ข้อดีของแบตเตอรี่ลิเธียมคือไม่ต้องใช้สภาวะการจัดเก็บมากเกินไป สามารถจัดเก็บไม่ว่าจะชาร์จหรือคายประจุในอุณหภูมิที่เหมาะสมเกือบทุกชนิด ถ้าไม่หนาวจนเกินไป อุณหภูมิต่ำกว่า 25 องศาต่ำกว่าศูนย์เป็นอันตรายถึงชีวิตสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมส่วนใหญ่ และความร้อนที่สูงกว่า 65 องศาก็ไม่ควรทำให้ร้อนมากเกินไป

อย่างไรก็ตาม เมื่อจัดเก็บแบตเตอรี่ลิเธียม ให้คำนึงถึงความเสี่ยงที่จะเกิดเพลิงไหม้สูงมาก

สภาวะการจัดเก็บที่ถูกต้องคือเมื่อชาร์จแบตเตอรี่อย่างน้อย 50% และอุณหภูมิห้องอยู่ระหว่าง 0 ถึง +40 องศา ในขณะเดียวกัน แนะนำให้เก็บแบตเตอรี่จากความชื้น รวมทั้งในรูปของหยดน้ำ (น้ำค้าง)

คุณจะพบว่าแบตเตอรี่ชนิดใดดีกว่าสำหรับไขควงในวิดีโอหน้า