Fitur, kelebihan dan kekurangan baterai lithium untuk obeng

Jika alat listrik genggam yang ditenagai oleh stopkontak rumah tangga diikat ke stopkontak dengan kabel, membatasi gerakan seseorang yang memegang perangkat di tangannya, maka rekan-rekan bertenaga baterai dari unit "tertambat" memberikan lebih banyak kebebasan dari tindakan dalam pekerjaan. Memiliki baterai sangat penting ketika menggunakan obeng.

Tergantung pada jenis baterai yang digunakan, mereka dapat dibagi menjadi dua kelompok - dengan baterai nikel dan lithium, dan fitur yang terakhir membuat alat listrik ini paling menarik bagi pengguna.

Perangkat baterai lithium tidak terlalu berbeda dengan desain baterai berdasarkan bahan kimia lainnya. Tetapi fitur mendasarnya adalah penggunaan elektrolit anhidrat, yang mencegah pelepasan hidrogen bebas selama operasi. Ini adalah kelemahan signifikan dari baterai desain sebelumnya dan menyebabkan kemungkinan kebakaran yang tinggi.

Anoda terbuat dari film oksida kobalt yang diendapkan pada kolektor arus basis aluminium. Elektrolit itu sendiri, yang mengandung garam litium cair, berfungsi sebagai katoda. Elektrolit menghamili massa berpori dari bahan kimia yang netral secara elektrik konduktif. Grafit longgar atau coke cocok untuk itu. Arus dikumpulkan dari pelat tembaga yang ditumpangkan di sisi belakang katoda.

Untuk operasi baterai normal, katoda berpori harus ditekan cukup kuat ke anoda.. Oleh karena itu, dalam desain baterai lithium, selalu ada pegas yang menekan "sandwich" dari anoda, katoda dan kolektor arus negatif. Masuknya udara atmosfer dapat mengganggu keseimbangan proses kimia yang dikalibrasi dengan hati-hati. Dan masuknya uap air memang mengancam bahaya kebakaran dan bahkan ledakan. Itu sebabnya sel baterai yang sudah jadi harus disegel dengan hati-hati.

Baterai berbentuk datar secara struktural lebih sederhana. Semua hal lain dianggap sama, baterai lithium flat akan lebih ringan, jauh lebih kompak, dan memberikan arus yang signifikan (yaitu, lebih banyak daya). Tetapi merancang perangkat dengan baterai lithium berbentuk datar harus rumit, yang berarti baterai akan memiliki aplikasi khusus yang sempit. Baterai seperti itu lebih mahal daripada rekan-rekan mereka.

Untuk memperluas pasar penjualan, produsen memproduksi sel baterai dengan bentuk universal dan ukuran standar.

Di antara baterai lithium, versi 18650 sebenarnya mendominasi saat ini.Baterai semacam itu terlihat mirip dengan baterai jari silinder yang akrab dengan kehidupan sehari-hari. Tetapi standar 18650 secara khusus menyediakan dimensi yang sedikit lebih besar. Ini membantu untuk menghindari kebingungan dan tidak memungkinkan kesalahan memasukkan catu daya seperti itu sebagai pengganti baterai garam konvensional. Tapi ini akan sangat berbahaya, karena baterai lithium memiliki dua setengah kali tegangan standar (3,6 volt versus 1,5 volt untuk baterai garam).

Untuk obeng listrik, sel litium dirakit secara berurutan menjadi baterai. Ini memungkinkan Anda untuk meningkatkan tegangan yang disuplai ke motor, yang memberikan daya dan torsi yang diperlukan untuk alat tersebut.

Baterai harus mengandung sensor suhu desain dan perangkat elektronik khusus - pengontrol.

Skema ini:

• memantau keseragaman muatan elemen individu;
• mengontrol arus muatan;
• tidak memungkinkan pelepasan elemen yang berlebihan;
• mencegah baterai terlalu panas.

Baterai dari jenis yang dijelaskan disebut ionik. Ada juga sel lithium-polimer, ini adalah modifikasi dari lithium-ion. Desain mereka pada dasarnya hanya berbeda dalam bahan dan desain elektrolit.

• Keuntungan utama baterai lithium adalah kapasitas listriknya yang tinggi. Ini memungkinkan Anda membuat perkakas tangan yang ringan dan ringkas. Di sisi lain, jika pengguna bersedia bekerja dengan alat yang lebih berat, ia akan mendapatkan baterai yang sangat kuat yang memungkinkan Anda bekerja dengan obeng untuk waktu yang lama.
• Keunggulan lainnya adalah kemampuan untuk mengisi ulang baterai lithium yang relatif cepat. Waktu khas untuk pengisian penuh adalah sekitar dua jam, dan beberapa baterai dapat diisi hanya dalam waktu setengah jam dengan pengisi daya khusus! Keuntungan ini bisa menjadi argumen luar biasa yang mendukung obeng dengan baterai lithium.

Baterai lithium juga memiliki beberapa kelemahan khusus.

• Yang paling terlihat adalah penurunan kapasitas praktis yang signifikan saat bekerja dalam cuaca dingin. Pada suhu negatif, alat yang dilengkapi dengan baterai lithium harus dihangatkan dari waktu ke waktu, sementara kapasitas listrik dipulihkan sepenuhnya.
• Kelemahan penting kedua adalah umur pemakaian yang tidak terlalu lama. Terlepas dari jaminan dari produsen, sampel terbaik, dengan operasi paling akurat, dapat bertahan tidak lebih dari tiga hingga lima tahun. Setahun setelah pembelian, baterai lithium dari merek umum apa pun, dengan penggunaan yang paling hati-hati, dapat kehilangan hingga sepertiga dari kapasitasnya. Dalam dua tahun, hampir setengah dari kapasitas asli akan tersisa. Kehidupan rata-rata operasi normal adalah dua sampai tiga tahun.
• Dan kelemahan penting lainnya: harga baterai lithium jauh lebih tinggi daripada biaya baterai jenis nikel-kadmium yang masih banyak digunakan pada perkakas listrik genggam.

Secara historis, baterai nikel-kadmium adalah baterai isi ulang pertama yang benar-benar diproduksi secara massal untuk perkakas listrik genggam. Dengan harga murah, mereka sepenuhnya memungkinkan beban yang relatif besar dan memiliki kapasitas listrik yang memuaskan dengan dimensi dan berat yang wajar. Baterai jenis ini masih banyak digunakan, terutama di sektor peralatan listrik genggam yang murah.

Perbedaan utama antara baterai lithium dan baterai nikel-kadmium adalah bobotnya yang rendah dengan kapasitas listrik yang tinggi dan kapasitas beban yang sangat baik..

Selain itu, sangat perbedaan penting antara baterai lithium adalah waktu pengisian yang jauh lebih singkat. Baterai ini dapat diisi dalam beberapa jam.Tetapi siklus pengisian penuh baterai nikel-kadmium membutuhkan waktu setidaknya dua belas jam.

Ada satu fitur lagi yang terkait dengan ini: sementara baterai lithium cukup mudah bertahan baik penyimpanan maupun pengoperasian dalam keadaan tidak terisi penuh, nikel-kadmium memiliki "efek memori" yang sangat tidak menyenangkan. Dalam praktiknya, ini berarti bahwa untuk memperpanjang umur layanan, dan juga untuk mencegah hilangnya kapasitas secara cepat, Baterai nikel-kadmium direkomendasikan untuk digunakan sampai benar-benar habis.. Setelah itu, sangat penting untuk mengisi daya hingga kapasitas penuh, yang membutuhkan waktu yang cukup lama.

Baterai lithium tidak memiliki kelemahan ini.

Ketika memilih baterai untuk obeng, tugasnya adalah memilih perangkat listrik itu sendiri, yang akan mencakup baterai model tertentu.

Peringkat obeng nirkabel murah musim ini terlihat seperti ini:

• Makita HP331DZ, 10,8 volt, 1,5 Ah, litium;
• Bosch PSR 1080LI, 10,8 volt, 1,5 Ah, litium;
• Bort BAB-12-P, 12 volt, 1,3 Ah, nikel;

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

Yang terbaik di antara model profesional adalah:

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

Obeng tanpa kabel terbaik dalam hal keandalan:

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

Tegangan ini dianggap sebagai standar profesional industri untuk baterai lithium. Karena alat profesional dirancang untuk pekerjaan aktif yang lama, dan juga menyiratkan tingkat kenyamanan tambahan, sebagian besar baterai obeng 18 volt yang diproduksi sepenuhnya kompatibel satu sama lain, dan kadang-kadang bahkan dapat dipertukarkan antara alat dari produsen yang berbeda.

Di samping itu, standar yang banyak digunakan adalah 10,8 volt dan 14,4 volt. Opsi pertama hanya ditemukan di antara model paling murah. Yang kedua secara tradisional "menengah" dan dapat ditemukan baik di antara model obeng profesional, dan dalam model kelas menengah (menengah).

Tetapi penunjukan 220 volt dalam karakteristik model terbaik tidak dapat dilihat, karena ini menunjukkan bahwa obeng terhubung dengan kabel ke stopkontak rumah tangga.

Seringkali, master sudah memiliki obeng tanpa kabel lama, yang benar-benar dia puaskan. Tetapi perangkat ini dilengkapi dengan baterai nikel-kadmium yang sudah usang. Karena baterai masih harus diganti, ada keinginan untuk mengganti baterai lama dengan yang lebih baru. Ini tidak hanya akan memberikan pengoperasian yang lebih nyaman, tetapi juga menghilangkan kebutuhan untuk mencari pasar untuk baterai usang.

Hal paling sederhana yang terlintas dalam pikiran adalah merakit catu daya dari transformator elektronik untuk baterai lama.. Sekarang dimungkinkan untuk menggunakan obeng dengan menghubungkannya ke outlet listrik rumah tangga.

Model dengan tegangan 14,4 volt dapat dihubungkan ke aki mobil. Setelah memasang adaptor ekstensi dengan terminal atau steker pemantik rokok dari kasing baterai lama, Anda mendapatkan perangkat yang sangat diperlukan untuk garasi atau bekerja "di lapangan".

Jika kita mengubah baterai lama menjadi lithium, kita dapat memperhitungkan bahwa sel lithium standar 18650 sangat tersebar luas di pasaran.Dengan cara ini, kita dapat membuat baterai obeng berdasarkan suku cadang yang tersedia. Selain itu, prevalensi standar 18650 memungkinkan Anda memilih baterai dari pabrikan mana pun.

Membuka kasing baterai lama dan mengeluarkan isian lama darinya tidak akan sulit. Penting untuk tidak lupa menandai pada kasing kontak yang sebelumnya terhubung dengan "plus" dari unit baterai lama..

Tergantung pada tegangan yang dirancang untuk baterai lama, perlu untuk memilih jumlah sel lithium yang terhubung secara seri. Tegangan standar sel lithium persis tiga kali lipat dari sel nikel (3,6 V, bukan 1,2 V). Jadi, setiap "litium" menggantikan tiga "nikel" yang terhubung seri.

Dengan menyediakan desain baterai di mana tiga sel lithium dihubungkan satu demi satu, baterai dengan tegangan 10,8 volt dapat diperoleh. Di antara baterai nikel, seperti itu ditemukan, tetapi jarang. Saat menghubungkan empat sel lithium ke karangan bunga, kita sudah mendapatkan 14,4 volt. Ini akan menggantikan baterai nikel sebagai 12 volt, dan 14,4 volt adalah standar yang sangat umum untuk baterai nikel-kadmium dan nikel-logam hidrida. Itu semua tergantung pada model spesifik obeng.

Setelah kita berhasil menentukan jumlah anak tangga yang berurutan, ternyata masih ada ruang kosong di gedung lama. Ini akan memungkinkan dua sel untuk dihubungkan secara paralel di setiap tahap, yang akan menggandakan kapasitas baterai. Pita nikel digunakan untuk menghubungkan baterai lithium satu sama lain dalam produksi.. Bagian pita dihubungkan satu sama lain dan ke elemen litium dengan pengelasan resistansi. Tetapi menyolder cukup dapat diterima dalam kehidupan sehari-hari.

Menyolder sel lithium harus dilakukan dengan sangat hati-hati. Sambungan pertama-tama harus dibersihkan secara menyeluruh dan fluks yang baik diterapkan. Tinning dilakukan dengan sangat cepat, dengan besi solder yang dipanaskan dengan baik dengan daya yang cukup tinggi.

Penyolderan itu sendiri dilakukan dengan pemanasan cepat dan percaya diri dari tempat di mana kawat terhubung ke sel lithium. Untuk menghindari panas berlebih yang berbahaya dari elemen, waktu penyolderan tidak boleh melebihi tiga hingga lima detik.

Adalah baik bahwa sekarang ada modul kontrol dan penyeimbang elektronik siap pakai yang dijual dengan harga yang cukup rendah. Cukup memilih solusi yang cocok untuk kasus tertentu.Pada dasarnya, pengontrol tersebut berbeda dalam jumlah "langkah" yang terhubung seri, tegangan di antaranya tunduk pada pemerataan (penyeimbangan). Selain itu, mereka berbeda dalam arus beban yang diizinkan dan metode kontrol suhu.

Bagaimanapun, tidak mungkin lagi mengisi baterai lithium buatan sendiri dengan pengisi baterai nikel lama. Mereka memiliki algoritma pengisian dan tegangan kontrol yang berbeda secara fundamental. Anda akan membutuhkan pengisi daya khusus.

Baterai lithium cukup rewel dalam hal spesifikasi pengisi daya. Baterai semacam itu dapat diisi dengan cukup cepat dengan arus yang signifikan, tetapi arus pengisian yang berlebihan menyebabkan pemanasan yang parah dan bahaya kebakaran.

Juga harus diingat bahwa ketika sel-sel dihubungkan secara seri dalam baterai, sumber lithium sangat rentan terhadap muatan yang tidak merata dari masing-masing sel. Ini mengarah pada fakta bahwa tidak mungkin untuk mengisi daya baterai hingga kapasitas penuh, dan elemen yang secara teratur bekerja dalam mode pengisian daya lebih cepat aus lebih cepat. Oleh karena itu, pengisi daya biasanya dibuat sesuai dengan skema "penyeimbang muatan".

Untungnya, semua baterai lithium buatan pabrik modern (kecuali palsu langsung) memiliki sirkuit perlindungan dan penyeimbang bawaan. Namun, pengisi daya untuk baterai tersebut harus khusus.

Apa yang baik tentang baterai lithium adalah bahwa mereka tidak terlalu menuntut pada kondisi penyimpanan.Mereka dapat disimpan baik diisi atau dikosongkan, pada hampir semua suhu yang wajar. Asalkan tidak terlalu dingin. Suhu di bawah 25 derajat di bawah nol untuk sebagian besar jenis baterai lithium merugikan. Nah, di atas 65 derajat panas, juga lebih baik tidak terlalu panas.

Namun, saat menyimpan baterai lithium, pastikan untuk memperhitungkan risiko kebakaran yang sangat tinggi.

Kondisi penyimpanan yang tepat adalah saat daya baterai minimal 50%, dan suhu ruangan dari 0 hingga +40 derajat. Pada saat yang sama, diinginkan untuk melindungi baterai dari kelembaban, termasuk dalam bentuk presipitasi tetes (embun).

Baterai mana yang lebih baik untuk obeng, Anda akan mengetahuinya di video berikutnya.