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Autore ArgomentoPacchi Batteria da NiCd a IoLi
mario
Raffinato Tornitore
Posts: 1633
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Post Pacchi Batteria da NiCd a IoLi
il: January 12, 2018, 23:51
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Stasera, desidero raccontarvi una storia che sicuro è comune a molti di noi.
Parliamo dei pacchi .... pacchi batteria. Avvitatori trapani, elettroutensili vari hanno tutti un pacco batteria. Quando li acquistiamo non pensiamo che probabilmente la prima parte che cederà (tra i 2 e 3 anni dall'acquisto) sono i pacchi batteria.
Poi i costi dei pacchi sono esagerati, coprono quasi l'acquisto di un elettroutensile nuovo ed a me non è mai piaciuto il consumismo ad oltranza.
Ricercando una possibile soluzione, non volendo piegarmi a questa obsolescenza programmata, ho cercato una soluzione elegante, funzionale ma.... soprattutto economica, per rimanere in tema con il mio noto carattere ...risparmiatore. 8-)
Possiedo 2 avvitatori uno un po più vecchiotto dell'altro ma ambedue hanno un pacco batteria da sostituire e l'altro che perde colpi.
Dimenticavo di dire che i pacchi incriminati sono al NiCd.
Ho iniziato con l'avvitatore più vecchio ma perfettamente funzionante: Makita 6017 D da 7,2 V.
Perchè non sostituire le Nicd con le Ioni di Litio?

Breve giro su Banggood ed ho ordinato:
degli elementi IoLi tipo ICR18650 – 26 , 3.7 V, 2600 mA della Samsung
una schedina di protezione 2S WH2S80A
un battery voltage tester

Nella foto 1 potete vedere i singoli elementi
Il passo successivo è stato svuotare dalle batterie il pacco esausto, mantenendo i contatti di innesto all'avvitatore e cercare di unire tutti i pezzi.

Nella Foto 2 lo schizzo elettrico dei collegamenti delle varie parti.
Foto 3 e 4 insirimento nel manico dell'avvitatore e display della tensione delle celle.

Risistemato i contatti al motore, nell'involucro sono stati praticati 3 fori, uno su un lato (accoglierà il battery tester), gli altri 2 sul fondo per fissare un micro e la presa per la ricarica.
Il puntale del micro fuoriesce dal fondo e serve, al momento dell'inserimento del pacco nell'avvitatore, ad alimentare il "voltage tester" attivando la visualizzazione ed il cicalino che ci avviserà nel corso dell'utilizzo quando la tensione delle celle sarà giunta al livello critico e ci indichera che è il momento di procedere alla ricarica.
Considerando che la tensione di ricarica max per elemento e di 4,1 V in questo caso con 2 elementi occorreranno 8,2 V ed una corrente costante max pari a 1C cioè circa 2,5 A. Io ho preferito utilizzare 0,5 C cioè 1,3 A per un tempo di 2 ore. Ora per la ricarica sto utilizzando l'alimentatore da laboratorio, in un secondo tempo, quando avrò trasformato anche tutti gli altri pacchi utilizzerò, modificandolo, il caricabatteria di dotazione.

Ciao a tutti
mario

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mario
Raffinato Tornitore
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Post Re: Pacchi Batteria da NiCd a IoLi
il: January 12, 2018, 23:54
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Rick
Amministratore
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Post Re: Pacchi Batteria da NiCd a IoLi
il: January 13, 2018, 07:44
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Mi preme mettere in guardia che caricare delle celle a ioni di litio con caricatori non specifici, puó essere potenzialmente pericolosissimo. Fate molta attenzione!.
Ciao buoni trucioli, ma sempre con grande attenzione alla sicurezza.

Rick.

Desmo24
Raffinato Tornitore
Posts: 777
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Post Re: Pacchi Batteria da NiCd a IoLi
il: January 13, 2018, 11:29
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Ciao Mario
come sempre tocchi argomenti di interesse "universale" o quasi. Come tutti, credo, anche io ho un trapano avvitatore, BD, acquistato con due pacchi batterie NiCd da 12V di cui uno ormai non si ricarica più per cui avrei intenzione di rigenerare il pacco visto i prezzi dei ricambi che come hai giustamente detto giustificherebbero l'acquisto del nuovo (un po come le cartucce originali delle stampanti inkjet). Ho visto anche alcuni filmati su YouTube, ma il tuo post è molto più dettagliato e dotato di schemino elettrico, per cui al momento opportuno adotterò questo. Una domanda, vedo nella prima foto che la schedina col dispaly ha due, passami il termine da profano, ""contenitori", neri, abbastanza alti. sono entrati anch'essi nell'involucro del pacco batterie ( non mi sembra possano starci) o sono stati eliminati? Scusa la domanda ma conosci la mia ignoranza in materia elettronica.
Ciao Franco

adriarb50
Tornitore provetto
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Post Re: Pacchi Batteria da NiCd a IoLi
il: January 13, 2018, 11:50
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Come ha detto Rick attenzione che le batterie Lipo- Lilo ecc. non possono ASSOLUTAMENTE essere caricate con un normale carica batterie ma SOLO con gli appositi.
ATTENZIONE Mario perchè il rischio è esplosione e incendio, infatti le batterie al litio sono infiammabili.
Credetemi ho una gran conoscenza di questo tipo di batterie, noi nell'aereomodellismo le usiamo ormai da anni ma le carichiamo con appositi caricabatterie .
A Trento un aeromodellista che non mi ha ascoltato ha bruciato un garage facendo circa 100.000 euro di danni a cose e alla casa.
Il problema è che la batteria non va caricata a corrente costante, ma con un ciclo ben preciso, e la tensione finale per esempio delle lipo non deve superare i 4,2 V per cella.
Gli aeromodellisti più grintosi hanno provato a caricare di più, il risultato è che certe batterie accettano anche fino 4,3- 4,4 V altre prendono fuoco.
L'altro problema è che le batterie Litio non devono mai essere tenute scariche pena la completa perdita di capacità, io ho avuto clienti che comperate il giorno prima le hanno lasciate scariche due giorni e poi non si sono più ricaricate.
Quando sono inutilizzate per lunghi tempi l'ideale è tenerle cariche al 60% quindi circa 3,8 V come facciamo noi.
La tensione minima di scarica è 2,8 V sotto tale tensione il rischio di rovinare la batteria è molto alto.
A disposizione se vi servono altre informazioni
Adriano

mario
Raffinato Tornitore
Posts: 1633
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Post Re: Pacchi Batteria da NiCd a IoLi
il: January 13, 2018, 18:50
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Ringrazio Rick e Adriano, che hanno sottolineato la ... delicatezza dell'argomento, come tutte le cose bisogna sapere quello che si sta facendo per non uscire dal campo della sicurezza.
Qualsiasi mestiere ha in se una potenziale pericolosità, ma non facciamoci spaventare troppo, documentiamoci, usiamo "virtute e conoscenza", affrontiamo tutto con calma e metodo.
Le Ioni di Litio sono batterie molto molto permalose, si ... infiammano per poco... specialmente se si supera la soglia dei 4,2 V per elemento. (basta non superarla) :D
Non bisogna lasciarla scaricare al di sotto dei 2,7 V circa altrimenti diventa irrecuperabile, occorre un caricabatteria specifico, ce ne sono di complicati che ricaricano quasi tutti gli accumulatori ma in questo caso io starei su un caricabateria lineare controllato in corrente e controllato in tensione, autocostruito da inserire all'interno del vecchio caricabatterie di dotazione. Cosa che non ho ancora fatto.
In laboratorio ho diversi alimentatori, sui quali è possibile impostare la corrente e la tensione di uscita, non ho fatto altro che impostare una corrente max di 1 A ed una tensione di 8,2 V ed ho alimentato così il circuito di protezione (montato all'interno del pacco dei 2 elementi IoLi) che si preoccupa di bilanciare la carica tra i 2 elementi) Il circuito di protezione è collegato agli accumulatori. Nel fare queste prove, anche se andavo sul sicuro mi sono premunito di una vecchia pentola in acciaio all'interno della quale sono finiti (su un piano di legno) le pile ed i circuiti in prova così da mettere al sicuro il piano di lavoro.
E' interessante osservare come la corrente di carica scenda repentinamente al raggiungimento della tensione di carica da quanto l'avevo impostata da 1A a circa 40 mA. Nessun automatismo ma monitorando tensione e corrente si caricano senza problemi e senza pericolo. Ho voluto descrivere quello che ho fatto e che sto ancora facendo non per scoraggiare chi volesse seguire le mie tracce ma per metterlo in guardia. Se avrete pazienza mano mano che andrò avanti vi renderò partecipi dei risultati.

Ciao Franco,
I "Contenitori neri" che sono montati sopra il display sono 2 cicalini, servono quando stai usando l'avvitatore ad avvisarti che gli accumulatori sono in procinto d'arrivare ad una soglia di tensione critica, la tensione di riferimento si può variare, nel mio caso l'ho settata a 3 V, la soglia di criticità che è circa 2,8 V.
Questi 2 "bottoni neri" sono molto ingombranti e non avrebbero pemesso l'incasso del display nel contenitore del pacco batterie. La soluzione è stata staccarli e montarli sul lato opposto del circuito stampato.
Tutto quanto fatto sino ad ora è riferito ad un pacco a 2 celle, il prossimo sarà un pacco a 3 celle, per sostituire un pacco NiCd da 12 V sempre Makita.

Ciao a tutti alla prossima
mario

adriarb50
Tornitore provetto
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Post Re: Pacchi Batteria da NiCd a IoLi
il: January 14, 2018, 13:41
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Perfetto Mario da quello che hai detto non dovrebbero esserci problemi, ho scritto gli avvertimenti in particolare per quelli che non conoscono questo tipo di batterie che oltretutto sono meravigliose nel modellismo essendo leggere e con un rapporto peso potenza favoloso.
Pensate che ho dei modelli con motore elettrico a 24V ( 6 celle LIPO) con assorbimenti di circa 70 A.
Una cosa che forse tutti non sanno è che la massima corrente che può dare una certa batteria è indicata dai C
Esempio:
Batteria Lipo da 2200mAh 30/40 C significa 2200 x 30 = 66 A continui 88 A di pico ( circa 15 sec. )
Ad ogni modo per chi lo desidera vi ricordo che sul sito di modellismo

https://hobbyking.com/en_us

si trovano dei caricabatterie per litio ottimi e a prezzi anche veramente economici

Adriano

mario
Raffinato Tornitore
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Post Re: Pacchi Batteria da NiCd a IoLi
il: January 16, 2018, 17:08
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Non tutte le ciambelle.....riescono con il buco. :(
Questa non sono riuscito a bucarla neanche dopo, cosa è successo ? Faccio solo delle supposizioni poichè non ho voluto scassinare il regolatore di velocità dell'avvitatore (lo farò quando si romperà). Dopo aver messo insieme il nuovo pacco batteria, non mi aspettavo sorprese e invece è apparsa una spiacevole anomalia quando aziono il regolatore bruscamente premendolo a fondo, l'avvitatore non avvita, tutto fermo :? . Se invece il regolatore viene azionato gradualmente fino a fondo corsa tutto funziona perfettamentte.
Mi sono fermato a ...grattarmi la pera e sono andato a vedere cosa capitava ai capi del pacco batteria quando eseguivo la manovra repentina, la tensione per un attimo va a zero, entra in funzione la protezione e niente più tensione in uscita. Per validare la teoria ho interposto una resistenza, da 0,6 Ohm 5 W in serie al positivo del regolatore di giri ed il fenomeno scompare, anche con azionamenti repentini del regolatore l'avvitatore gira. Affinchè le pile agli Ioni di litio possano essere montate su questo avvitatore occorrerebbe un Soft Start che impedisca di assorbire una corrente di picco che in questo caso è sufficiente a mandare in crisi il circuito di protezione . Bene, mi riprometto di riprendere in mano la sperimentazione quando il regolatore passerà a miglior vita e potrò cannibalizzarlo senza rimorsi. ;)
Il problema del pacco mancante lo risolverò montando all'interno delle NiMH almeno non avrò l'effetto memoria delle NiCd.
Giusto per dovere di cronaca, l'avvitatore in esame è il Makita 6271D lo indico solo per fare risparmiare tempo a chi dovesse intraprendere questa stessa sperimentazione.

Ciao a tutti mario

adriarb50
Tornitore provetto
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Post Re: Pacchi Batteria da NiCd a IoLi
il: January 16, 2018, 21:31
Cita:

Mario io penso che il problema siano proprio i C che nominavo prima.
Le Liti Ioni che hai quanti C sono indicati ?
Se non è indicato nulla sono per scariche dolci.
In futuro prova ad usare le Litio Polimeri in commercio ce ne sono da 40/50 C a costi ottimi .
Un trapano alla partenza richiede spunti di decine di A probabilmente le batterie che hai non li sopportano e si siedono come diciamo noi facendo intervenire la protezione.

saluti
Adriano

mario
Raffinato Tornitore
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Post Re: Pacchi Batteria da NiCd a IoLi
il: January 17, 2018, 09:32
Cita:

Andando ad esaminare le caratteristiche dell'elemento 18650, da me utilizzato, la Max current discharge è di circa 5.5 A ed il circuitino di protezione entra in funziona a 4A che è, guarda il caso, l'assorbimento di picco da me misurato. Il ... mistero si è svelato. Ora mi rimangono qualche 18650 da riutilizzare, aspettatevi un'altra ....puntata.
La scelta nonè caduta sulle LiPo non per le prestazioni, sono eccellenti, ma per le dimensioni. Desideravo riutilizzare il vecchio contenitore ed i suoi spazi interni.
Adriano, non so se la mia scelta è stata oculata o ...potevo fare di meglio, qualche tempo fa per i miei esperimenti acquistai un caricabatterie, lo acquistai principalmente perche vidi dalle sue carattesristiche che caricava un po' di tutto. E' l' IMAX B6AC V2 della Skyrc. Apparentemente funziona bene, nella tua lunga esperienza in questo campo puoi dirmi se ha qualche controindicazione?

ciao a tutti
mario

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