ドライバー用リチウム電池の特徴、長所と短所

家庭用電源コンセントから給電されるハンドヘルド電動工具がワイヤーで電源コンセントに接続され、デバイスを手に持っている人の動きを制限する場合、「テザー」ユニットのバッテリー駆動の対応物は、はるかに自由を提供します。仕事における行動の。ドライバーを使う上でバッテリーの持ちは非常に重要です。

使用する電池の種類に応じて、ニッケル電池とリチウム電池の 2 つのグループに分けることができ、後者の機能により、この電動工具はユーザーにとって最も興味深いものになります。

リチウム電池のデバイスは、他の化学に基づいた電池の設計とそれほど違いはありません。しかし、基本的な特徴は無水電解液の使用であり、動作中の遊離水素の放出を防ぎます。これは、以前の設計のバッテリーの重大な欠点であり、火災の可能性が高くなりました。

アノードは、アルミニウムベース集電体上に堆積された酸化コバルトフィルムでできています。液体リチウム塩を含む電解質自体は、カソードとして機能します。電解質は、導電性の化学的に中性の材料の多孔質塊に含浸します。 ゆるいグラファイトまたはコークスが適しています.電流は、カソードの裏側に重ねられた銅板から収集されます。

バッテリーを正常に動作させるには、多孔性カソードをアノードに十分にしっかりと押し付ける必要があります。.したがって、リチウム電池の設計では、アノード、カソード、および負の集電体の「サンドイッチ」を圧縮するスプリングが常に存在します。大気の侵入は、慎重に調整された化学プロセスのバランスを乱す可能性があります。また、湿気の侵入は、火災や爆発の危険さえも脅かします。それが理由です 完成したバッテリーセルは慎重に密閉する必要があります.

扁平型電池の方が構造が簡単です。他のすべての条件が同じであれば、フラット型リチウム電池はより軽く、はるかにコンパクトになり、大きな電流 (つまり、より多くの電力) を提供します。しかし、フラット形状のリチウム電池を搭載したデバイスの設計は複雑でなければならず、これは電池の用途が限定的で専門的なものになることを意味します。このようなバッテリーは、対応するバッテリーよりも高価です。

販売市場を拡大するために、メーカーは、普遍的な形状と標準サイズのバッテリーセルを製造しています。

リチウム電池の中では、18650 型が実際に現在主流であり、このような電池は、日常生活になじみのある円筒形の指電池に似ています。しかし 18650規格は、わずかに大きい寸法を特に規定しています.これは混乱を避けるのに役立ち、従来の塩電池の代わりにそのような電源を誤って挿入することを許可しません.しかし、リチウム電池は標準電圧の 2.5 倍 (塩電池の 1.5 ボルトに対して 3.6 ボルト) を持っているため、これは非常に危険です。

電動ドライバーの場合、リチウム電池を順番に組み立てて電池にしています。これにより、モーターに供給される電圧を上げることができ、ツールに必要な電力とトルクを提供します。

バッテリーには、その設計に温度センサーと特殊な電子デバイスであるコントローラーが必ず含まれています。

このスキーマ:

• 個々の要素の電荷の均一性を監視します。
• 充電電流を制御します。
• 要素の過剰な排出を許可しません。
• バッテリーの過熱を防ぎます。

記載されているタイプのバッテリーはイオンと呼​​ばれます。リチウムポリマー電池もあり、これはリチウムイオンの変形です。それらの設計は基本的に、電解質の材料と設計のみが異なります。

• リチウム電池の主な利点は、電気容量が大きいことです。これにより、軽量でコンパクトなハンドツールを作成できます。一方、ユーザーがより重いツールを使用する場合は、ドライバーを長時間使用できる非常に強力なバッテリーを使用できます。
• もう1つの利点は、リチウム電池を比較的迅速に充電できることです。通常、フル充電にかかる時間は約 2 時間です。一部のバッテリーは、特別な充電器を使用するとわずか 30 分で充電できます。この利点は、リチウム電池を備えたドライバーを支持する例外的な議論になる可能性があります.

リチウム電池には、いくつかの特定の欠点もあります。

• 最も顕著なのは、寒い中で作業するときの実用的な能力の大幅な低下です。負の温度では、電気容量が完全に回復するまで、リチウム電池を装備したツールを時々ウォームアップする必要があります。
• 2番目の注目すべき欠点は、耐用年数が長すぎないことです。メーカーの保証にもかかわらず、最も正確な操作を行う最高のサンプルは、3年から5年しか耐えられません。一般的なブランドのリチウム電池は、購入から 1 年後に、最も注意して使用すると、その容量の最大 3 分の 1 を失う可能性があります。 2 年後には、元の容量のほぼ半分が残ることになります。通常の操作の平均寿命は 2 ～ 3 年です。
• もう 1 つの注目すべき欠点は、リチウム電池の価格が、ハンドヘルド電動工具でまだ広く使用されているニッケルカドミウム タイプの電池のコストよりもはるかに高いことです。

歴史的に、ニッケルカドミウム電池は、ハンドヘルド電動工具用の最初の真に大量生産された充電式電池でした。低価格で、比較的大きな負荷を十分に許容し、妥当な寸法と重量で十分な電気容量を備えています。このタイプのバッテリーは、特に低コストのハンドヘルド電化製品の分野で、今でも広く使用されています。

リチウム電池とニッケルカドミウム電池の主な違いは、軽量で電気容量が大きく、負荷容量が非常に優れていることです。.

さらに、非常に リチウム電池の重要な違いは、充電時間が大幅に短いことです.このバッテリーは数時間で充電できます。しかし、ニッケルカドミウム電池のフル充電サイクルには、少なくとも 12 時間かかります。

これに関連するもう1つの特徴があります。リチウム電池は、完全に充電されていない状態での保管と動作の両方に非常に簡単に耐えることができますが、 ニッケルカドミウムには非常に不快な「メモリー効果」があります.実際には、これは耐用年数を延ばし、容量の急速な損失を防ぐために、 ニッケルカドミウム電池は、完全に放電するまで使用することをお勧めします。.その後、満充電まで充電する必要がありますが、これにはかなりの時間がかかります。

リチウム電池にはこの欠点がありません。

ドライバー用のバッテリーを選択する場合、特定のモデルのバッテリーを含む電気機器自体を選択する必要があります。

今シーズンの安価なコードレスドライバーの評価は次のようになります。

• マキタ HP331DZ、10.8ボルト、1.5 Ah、リチウム。
• ボッシュ PSR 1080LI、 10.8 ボルト、1.5 Ah、リチウム。
• ボルト BAB-12-P、12ボルト、1.3 Ah、ニッケル。

• 「インタースコール DA-12ER-01」、12 ボルト 1.3 Ah、ニッケル。
• ケルナー KCD 12M、12 ボルト、1.3 Ah、ニッケル。

プロのモデルの中で最高のものは次のとおりです。

1. マキタ DHP481RTE、18ボルト、5 Ah、リチウム。
2. 日立 DS14DSAL、14.4ボルト、1.5 Ah、リチウム。
3. メタボ BS 18 LTX インパルス 201、18ボルト、4 Ah、リチウム。
4. ボッシュ GSR 18 V-EC 2016、18ボルト、4 Ah、リチウム。
5. デウォルト DCD780M2、18 ボルト 1.5 Ah、リチウム。

信頼性の点で最高のコードレスドライバー:

1. ボッシュ GSR 1440、14.4ボルト、1.5 Ah、リチウム。
2. 日立 DS18DFL、18ボルト、1.5 Ah、リチウム。
3. デウォルト DCD790D2、18ボルト、2 Ah、リチウム。

この電圧は、リチウム電池の業界標準と見なされています。プロのツールは長時間のアクティブな作業用に設計されており、さらに快適なレベルを意味するため、製造された 18 ボルト ドライバー バッテリーの大部分は相互に完全に互換性があり、異なるメーカーのツール間で互換性がある場合もあります。

その上、 広く使用されている規格は 10.8 ボルトと 14.4 ボルトです。.最初のオプションは、最も安価なモデルにのみ見られます。 2番目は伝統的に「中程度」であり、ドライバーのプロモデルと中（中）クラスのモデルの両方に見られます。

ただし、最高のモデルの特性における220ボルトの指定は見られません。これは、ドライバーがワイヤーで家庭用電源コンセントに接続されていることを示しているためです。

多くの場合、マスターはすでに古いコードレスドライバーを持っており、完全に満足しています。しかし、デバイスには時代遅れのニッケルカドミウム電池が搭載されています。今後もバッテリー交換が必要になるため、古いバッテリーを新しいものに交換したいという要望があります。これにより、より快適な操作が提供されるだけでなく、古いバッテリーを市場で探す必要がなくなります。

頭に浮かぶ最も簡単なことは、古いバッテリーの場合、電子トランスから電源を組み立てることです。.これで、家庭用コンセントに接続してドライバーを使用できるようになります。

電圧が14.4ボルトのモデルは車のバッテリーに接続できます.古いバッテリーのケースから端子付きの延長アダプターまたはシガーライタープラグを組み立てると、ガレージや「現場」での作業に欠かせないデバイスが手に入ります。

古いバッテリーをリチウムに変換する場合、18650 標準リチウム電池が市場で非常に普及していることを考慮に入れることができます.このようにして、簡単に入手できる部品に基づいてドライバーバッテリーを作ることができます.さらに、18650規格の普及により、あらゆるメーカーのバッテリーを選択できます。

古いバッテリーのケースを開けて古い詰め物を取り出すのは難しくありません。 古いバッテリーアセンブリの「プラス」が以前に接続されていた接点をケースにマークすることを忘れないでください。.

古いバッテリーが設計された電圧に応じて、直列に接続されたリチウム電池の数を選択する必要があります。リチウム電池の標準電圧は、ニッケル電池のちょうど 3 倍です (1.2 V ではなく 3.6 V)。したがって、各「リチウム」は、直列に接続された 3 つの「ニッケル」に取って代わります。

リチウム電池を3個並べた電池設計により、電圧10.8ボルトの電池が得られます。ニッケル電池の中には、そのようなものがありますが、めったにありません。 4 つのリチウム電池をガーランドに接続すると、すでに 14.4 ボルトが得られます。これは、ニッケル電池を 12 ボルトに置き換えます。、および 14.4 ボルトは、ニッケルカドミウムおよびニッケル水素電池の非常に一般的な規格です。それはすべて、ドライバーの特定のモデルによって異なります。

連続した歩数を決定した後、古い建物にはまだ空きスペースがあることがわかります。これにより、各段で 2 つのセルを並列に接続できるようになり、バッテリーの容量が 2 倍になります。 ニッケルテープは、製造時にリチウム電池を相互に接続するために使用されます。.テープのセクションは、接触溶接によって互いに接続され、リチウム要素に接続されます。しかし、はんだ付けは日常生活ではまったく問題ありません。

リチウム電池のはんだ付けは、細心の注意を払って行う必要があります。最初に接合部を完全に洗浄し、適切なフラックスを塗布する必要があります。錫メッキは、十分に加熱された十分に強力なはんだごてを使用して、非常に迅速に行われます。

はんだ付け自体は、ワイヤがリチウム電池に接続されている場所を迅速かつ確実に加熱することによって実行されます。 要素の危険な過熱を避けるために、はんだ付け時間は 3 ～ 5 秒を超えないようにしてください。

既製の電子制御およびバランスモジュールがかなり低価格で販売されているのは良いことです。特定のケースに適したソリューションを選択するだけで十分です。基本的に、このようなコントローラーは、直列接続された「ステップ」の数が異なり、その間の電圧は均等化（平衡化）されます。また、許容負荷電流や温度制御の方法も異なります。

ともかく、 古いニッケルバッテリー充電器で自家製のリチウムバッテリーを充電することはできなくなりました.それらは根本的に異なる充電アルゴリズムと制御電圧を持っています。専用の充電器が必要になります。

充電器の仕様に関しては、リチウム電池は非常に厄介です。このようなバッテリーは、かなりの電流でかなり急速に充電できますが、過剰な充電電流は深刻な熱と火災の危険につながります。

セルがバッテリー内で直列に接続されている場合、リチウム源は個々のセルの充電が不均一になりやすいことにも留意する必要があります。これにより、バッテリーをフル充電することができず、アンダーチャージモードで定期的に動作する要素がより早く消耗するという事実につながります。したがって、充電器は通常、「チャージバランサー」方式に従って構築されます。

幸いなことに、最新の工場で製造されたすべてのリチウム電池 (あからさまな偽物を除く) には、保護回路とバランス回路が組み込まれています。ただし、そのようなバッテリーの充電器は専用でなければなりません。

リチウム電池の良いところは、保管条件が厳しくないことです。それらは、ほぼすべての適切な温度で、充電または放電のいずれかで保管できます。寒すぎない程度に。 ほとんどのタイプのリチウム電池では、零下 25 度以下の温度は有害です。まあ、65度以上の熱では、過熱しないほうがいいです。

ただし、リチウム電池を保管する場合は、火災の危険性が非常に高いことを考慮してください。

適切な保管条件は、バッテリーの充電が 50% 以上で、室温が 0 ～ +40 度の場合です。同時に、滴の沈殿物（露）の形を含め、湿気からバッテリーを保護することが望ましいです。

ドライバーにはどのバッテリーが適しているかは、次のビデオでわかります。