Какой выбрать аккумулятор для шуруповерта: ТОП-15 лучших аккумуляторов

18650 аккумуляторы — какие лучше

Элементы питания стандарта 18650 производит много предприятий, расположенных на территории Юго-Восточной Азии

При выборе изделий следует обращать внимание на химический состав элемента, на наличие или отсутствие встроенного электронного защитного блока. Дополнительно анализируются вольт-амперные , которые обеспечат заявленную производительность работы инструмента

Защищенные и незащищенные литий-ионные аккумуляторы

Батареи с защитой имеют в обозначении приставку Protected. На отрицательном полюсе располагается металлический щиток, под которым устанавливается плата круглой конфигурации с микропроцессором. Защитный блок подключен к положительному выводу отдельным плоским шлейфом с изолятором, который проходит вдоль корпуса аккумулятора. Узел обеспечивает защиту от короткого замыкания и предотвращает подачу тока с повышенной силой при зарядке. Предусмотрена защита от чрезмерной разрядки, при падении напряжения цепь размыкается.

Для снижения стоимости изделия практикуется отказ от установки контроллера, батареи имеют на корпусе отметку Unprotected. Поскольку из цепи исключен защитный блок, то рекомендуется устанавливать элементы питания в устройства с пониженным энергопотреблением. Пользователь самостоятельно контролирует уровень зарядки аккумуляторов, для восстановления емкости используется зарядный блок с микропроцессорным управлением.

Механическая защита литий-ионных аккумуляторов

Для предотвращения взрыва батарей Li-Ion типа используется 2 метода дополнительной защиты:

1. Механический тумблер, который разрывает цепь питания при повышении температуры корпуса батареи. Устройство предотвращает дальнейший нагрев элемента, приводящий к деформации корпуса, разрыву оболочки и возгоранию.
2. Предохранительный клапан, использующийся для стравливания излишков газа, образующегося при работе аккумулятора. Вместе с газообразными продуктами выбрасывается и часть жидкого электролита, разрушающего контактные площадки и электронные компоненты оборудования. Батарею со сработавшим предохранительным клапаном рекомендуется заменить.

Емкость литий-ионных аккумуляторов

Для обозначения емкости батарей используется единица измерения А*ч (ампер в час) или мА*ч (миллиампер в час), цифровое значение наносится на этикетку на корпусе аккумулятора. Параметр определяет продолжительность работы элемента питания при нормативной нагрузке до снижения емкости до нулевого значения. Батареи отличаются сниженным проявлением «эффекта памяти», который заключается в обратимом падении емкости (наблюдается при восстановлении заряда частично севшего аккумулятора).

Стандартные устройства Li-Ion не допускают глубокого разряда, который необратимо разрушает материал анода и катода. На долговечность работы влияют режимы зарядки, при повышенном напряжении в цепи питания происходит деградация батарей с одновременным падением емкости. Превышение напряжения на 4% приводит к снижению емкости на 50%, причем при последующей зарядке с нарушением параметров емкость снова снизится в 2 раза.

Аккумулятор 18650 с емкостью 5000 миллиампер.

Токоотдача литий-ионных аккумуляторов

Токоотдача является дополнительным параметром, характеризующим батарею, значение наносится на корпус элемента питания, измеряется в А (амперах) или мА (миллиампер). Аккумуляторы с повышенным параметром называются высокотоковыми (маркировка High drain) и отличаются сниженной емкостью. При выборе элемента питания необходимо учитывать характеристики электрического привода, повышенная нагрузка на АКБ приводит к перегреву конструкции и преждевременному выходу узла из строя.

1 Никель-кадмиевый аккумулятор

Батареи этого типа давно доказали свою надежность и долговечность. Именно никель-кадмиевый аккумулятор был выбран для первых моделей беспроводных шуруповертов. Несмотря на большие размеры, этот емкостный накопитель имеет многие преимущества:

• Число допустимых циклов заряда превышает 1000;
• Генерирует высокую силу тока и стабильное напряжение;
• Не теряет своих характеристик при низких температурах;
• Сохраняет функции во время длительных перерывов в эксплуатации.

Вышеперечисленные свойства продолжают быть актуальными и сегодня. Раздумывая о том, какой тип аккумулятора нужен в шуруповерте, многие владельцы выбирают никель-кадмиевую АКБ.

Несмотря на указанные плюсы, имеются и отрицательные стороны:

• Запоминание полученного объема заряда (нельзя подключать в ЗУ не полностью севший аккумулятор или приостанавливать процесс до набора максимальной емкости — в противном случае этот показатель резко сокращается, что приводит к выходу батареи из строя);
• Токсичность кадмия (требует соблюдения правил утилизации).

Именно последняя характеристика стала основной причиной снижения лидирующих позиций этих аккумуляторов. Несмотря на это, значительная часть электроинструмента комплектуется Ni-Cd батареями.

Меры предосторожности

Следует учитывать, что подключение нового источника питания – это вмешательство в заводскую конструкцию

Значит, важно уделить внимание личной и противопожарной безопасности. Помните, что необходимо:

• соблюдать полярность;
• надежно изолировать соединения проводов;
• использовать зарядные устройства, рассчитанные на емкость данного аккумулятора.

Для замены батареи достаточно минимальных знаний электротехники. Пригодятся и слесарные навыки. Нужно обеспечить повышенную механическую прочность мест соединения провода.

Количество циклов заряда и разряда

У всех аккумуляторов есть один недостаток — рано или поздно энергия в них заканчивается и устройство необходимо ставить на зарядку. В зависимости от типа батареи существует среднестатистический предел количества циклов зарядки, после которого батарея уже не сможет накапливать ток и ее придется заменить.

У шуруповертов с NiCd аккумуляторами этот показатель составляет 1000 циклов, и инструмент часто продолжает работать после достижения указанной цифры. Это делает его лидером при сравнении в этой характеристике.

Распространенный тип Li-Ion в шуруповертах способен заряжаться и разряжаться более 600 раз. Продвинутая технология прошлого столетия NiMh значительно уступает предыдущим и батарея выдержит всего 300-500 циклов.

Когда нужно просверлить отверстие в плотном материале или закрутить саморез толстого сечения и большой длины, то приходится задействовать инструмент на полную мощность. В этом случае начинается активное потребление заряда, и от реакции батареи на это явление зависит возможность качественно завершить процесс без просадки оборотов.

Ввиду этого современные Li-Ion батареи значительно проигрывают более ранним аналогам. Самыми мощными в этом плане являются NiCd и NiMh. Когда требуется максимальная отдача энергии, то выбирают их.

Саморазрядка

Бывает, что инструментом не пользовались какое-то время и он неожиданно понадобился. В такой момент может оказаться, что аккумулятор саморазрядился, и чтобы выполнить операцию нужно сперва поставить его в зарядное устройство и выждать несколько часов. Это неудобно для периодического использования.

К сожалению, такой «болезнью» отличаются никель-кадмиевые батареи, а также никель-металлогидридные. У первых показатель саморазряда достигает 10% за месяц, а у вторых 7-10%. Литий-ионные в этом плане гораздо лучше — оставленные лежать без использования они потеряют всего 3-5% после четырех недель.

Никель-металлогидридные (NiMh)

Этот тип наиболее часто применяется в пальчиковых аккумуляторах. Они стали разрабатываться в конце 1970-х годов. Основными веществами для накапливания заряда и его отдачи выступают никель-лантан, служащий анодом, и оксид никеля, являющийся ответной стороной — катодом. Передачу ионов обеспечивает гидроксид калия.

Не заряжается аккумулятор

Шуруповерт после продолжительного пользования, бывает, выходит из строя. Его рабочий элемент может перестать заряжаться, что приведет к невозможности выполнения функциональных способностей инструмента, инструмент, грубо говоря, «умрет».

Для того чтобы продлить жизнь инструменту, чтобы не пришлось убрать его из зоны видимости, можно попробовать поочередно три метода. Каждый последующий считается более сложным и затратным. Они заключаются в:

• восстановлении и увеличении емкости после обратимой ее потери (эффект памяти);
• добавлении дистиллированной воды в электролит;
• замене некоторых или всех блоков батареи.

Литий-ионная батарея для шуруповёрта

В последнее время производителями всё чаще используются батареи данного типа. Такие аккумуляторы для шуруповёртов также обладают множеством достоинств, хотя и не лишены солидного перечня недостатков. Если рассматривать сильные стороны такого устройства, то стоит начать со следующих параметров:

• высокая удельная ёмкость, превышающая параметры конкурентов, почти в 2 раза;
• сравнительно компактные размеры и вес;
• наибольший коэффициент электрической плотности;
• полное отсутствие эффекта запоминания ёмкостного заряда.

Из недостатков такого аккумулятора хочется сконцентрировать внимание на следующих показателях:

• плохая переносимость отрицательных температур;
• короткий эксплуатационный ресурс по сравнению с другими аналогами;
• прихотливость в процессе использования;
• взрывоопасность батареи;
• невозможность восстановления;
• довольно высокая цена;
• использование только заводского зарядного устройства.

Но, несмотря на все недостатки, такими аккумуляторами очень часто снабжаются шуруповёрты и другие электроинструменты. Основной причиной такой популярности литий-ионной батареи, является её высокий уровень заряда. Но прежде чем купить такую батарею, необходимо подумать, с какой степенью интенсивности будет эксплуатироваться электроинструмент и есть ли смысл в такой дорогостоящей покупке.

ВыборЭксперта.ру рекомендует

Универсальных моделей нет, большинство производителей выпускает оборудование для электроинструмента собственных брендов. При выборе стоит учитывать технические характеристики АКБ и оборудования. Команда VyborExperta.ru рекомендует следующие модели:

• Metabo – для профессионального инструмента немецкого бренда;
• Einhell – для ремонта по дому;
• Bosch – выбор владельцев компактного немецкого инструмента;
• Makita – для высоковольтного профессионального электроинструмента из Японии;
• Pitatel – бюджетное решение для Бош;
• TopON – демократичный выбор для владельцев Хитачи.

Все представленное в обзоре оборудование достойно внимания домашних мастеров и профессионалов, но статус лучших получили бренды, которые отличаются повышенной надёжностью и расширенным функционалом.

Литий-ионные накопители

Литий-ионные накопители

Трудно разобраться какие аккумуляторы поставить в шуруповерт, если разработчики постарались над созданием Li-Ion, убрав недостатки предыдущих элементов.

Зато батарейка не подлежит полной разрядке или перезарядке. Они разрушаются и даже взрываются, повышая требования к техническим характеристикам шуруповерта. Плюсов у Li-Ion достаточно, чтобы стать конкурентом по рейтингу:

• высокая удельная емкость;
• небольшой весовой показатель;
• лучшая электрическая плотность;
• нет эффекта запоминания;
• можно ставить для зарядки на любом уровне от этого емкость и мощность не теряется;
• низкая степень саморазряда;
• быстро заряжается;
• нет токсичных ингредиентов.

Минусы устройства:

• чувствительны к грубому механическому воздействию;
• в холоде происходит быстрая разрядка;
• цены впечатляют;
• литий разлагается после 2 летней интенсивной работы.

Последнее слово при выборе электрооборудования или какие батарейки лучше для шуруповерта поставить — всегда принадлежит потребителю. Ему ли не знать, в каких условиях будет работать предмет и, как часто его придется использовать.

Основные характеристики 18650 при выборе для шуруповерта

Выбрать литиевые аккумуляторы типоразмера 18650, можно учитывая простые правила электротехники:

• один литий-ионный источник имеет напряжение около 3,7 вольта;
• чтобы набрать необходимое для работы шуруповерта напряжение, надо применить последовательное соединение аккумуляторов, при этом напряжения всех элементов сложатся алгебраически (при соблюдении полярности);
• общая емкость и токоотдача АКБ определяется емкостью единичного элемента (если батарея состоит из одинаковых аккумуляторов).

Так, при рабочем напряжении шуруповерта 18 вольт батарею можно составить из 5 литий-ионных элементов, а при 14 вольтах – из 4.

Схема полной цепи с эквивалентной схемой источника тока.

Токоотдачу характеризует такой параметр, как внутреннее сопротивление источника тока. Чем оно меньше, тем меньше падает напряжение при равном токе, тем большую мощность может отдать элемент. На схеме полной цепи можно видеть, что внутреннее сопротивление r ограничивает наибольший ток. Хорошие изделия имеют r=13..15 мОм.

Какой ток должен быть у аккумулятора

Аккумулятор должен обеспечивать ток, при котором шуруповерт будет выполнять желаемую работу. В интернете часто можно встретить советы вычислять ток по формулам, связывающим крутящий момент, частоту вращения и напряжение. Но примеров реального расчета по фактическим данным найти практически невозможно, потому что результат получается абсурдным. Что является причиной этому – тема отдельного обзора.

Поэтому для бытового электроинструмента можно ориентироваться на токи, полученные при реальных замерах в разных режимах. Они приведены в таблице.

Режим	Потребляемый ток, А
Холостой ход	1..2
Средняя нагрузка	4..6
Наибольшая нагрузка	10..12
Полное торможение	Броски до 30

Поскольку при полном торможении говорить о сохранении крутящего момента смысла не имеет, и к аккумулятору предъявляется требование обеспечить необходимый ток на максимальной (или, хотя бы, на средней) нагрузке. Поэтому неплохим будет результат в 12 ампер, а минимально приемлемым – в 6 ампер.

Для профессионального электроинструмента, применяемого при строительных работах, токи будут в разы выше (кроме, может быть, тока холостого хода). Так, имеется сведения о бросках тока при полном торможении до 80 А.

Обязательно ли приобретать высокотоковые АКБ

Не обязательно приобретать высокотоковые аккумуляторы. Они стоят дороже обычных элементов. Но, как показано выше, именно уровнем токоотдачи ограничиваются возможности шуруповерта. Если электроинструмент предназначен для закручивания коротких саморезов в пластик или мягкое дерево или сверления легких материалов, можно обойтись и обычными АКБ. Если надо выполнять более серьезные работы – без высокотоковых аккумуляторов не обойтись.

В видео тестируют 8 высокотоковых акб с Aliexpress.

Какая емкость лучше подойдет

Этот вопрос регулируется здравым смыслом. С одной стороны, чем больше емкость, тем дольше работа от подзаряда до подзаряда. С другой стороны, при росте емкости растет и время пополнения энергии (при равном зарядном токе), а также увеличиваются габариты (хотя в рассматриваемом случае они заданы типоразмером) и вес батареи. Поэтому надо найти разумный компромисс. Также следует понимать, что физику не обмануть – высокотоковые аккумуляторы при равных условиях будут иметь более низкую емкость, чем обычные.

Обычно аккумуляторы 18650, подходящие для рассматриваемых целей, имеют емкость 1000-2600 мА*ч. Лучше выбрать изделия со значением этого параметра ближе к верхнему пределу – отрицательные стороны выбора при таких емкостях проблем не создадут. Заявляемые иногда производителями из Юго-Восточной Азии цифры в 15000-20000 мА*Ч являются лукавыми и заставляют усомниться и в других характеристиках аккумуляторов.

Степень защиты ячеек

Элементы могут оснащаться платой защиты. Ее задачи:

• ограничивать уровень зарядки, не допуская сверхзаряда;
• ораничивать уровень разрядки, не допуская глубокого разряда;
• защита от короткого замыкания.

Плата защиты элемента, устанавливается внутри корпуса.

Такие элементы примерно на 1,5 мм длиннее обычных. Другое отличие – на корпусе может быть маркировка Protected. Такие аккумуляторы не могут быть высокотоковыми, так как они должны отдавать ток от 10 А и выше, а плата отключает элемент при 5..6 амперах. Поэтому High Drain элементы выпускаются в незащищенном виде. При эксплуатации в составе батареи надо обязательно применять плату балансировки. При одиночном использовании следить за режимом самостоятельно, не допуская перезарядки и режима глубокого разряда.

Различие в габаритах защищенных и незащищенных элементов 18650.

Виды АКБ для шуруповертов и их особенности

В современных аккумуляторных шуруповертах и дрелях используются три типа батарей:

1. Никель-кадмиевые (NiCd, Ni-Cd).
2. Никель-металлогидридные (Ni-MH или NiMH).
3. Литий-ионные (Li-ion).

Рассмотрим особенности каждого из типов аккумуляторов подробно.

Никель-кадмиевые

Этот тип источников энергии, пожалуй, самый старый. Появились кадмиевые аккумуляторы в 70-х годах, и это был настоящий прорыв. По сравнению с кислотно-свинцовыми и щелочными батареями никелевые оказались намного компактнее при той же электрической емкости и имели умеренную цену.

Как и свинцово-кислотные, Ni-Cd элементы могут отдавать довольно большой ток в нагрузку и выдерживать до 1 000 циклов заряд/разряд. Причем такое количество циклов – всего лишь гарантия производителя. Фактически батарея продолжает служить и по достижении этой цифры.

Время зарядки Ni-Cd батареи в среднем составляет 6-8 часов, что, к сожалению, многовато, но все же меньше, чем у его кислотных и щелочных собратьев. Отличаются никелевые АКБ и своей «морозоустойчивостью» – они отлично работают при температурах до -20 градусов Цельсия. Дополнительно кадмиевая технология допускает глубокую разрядку, а срок службы батареи зависит в основном от количества циклов заряд/разряд. Храниться же такая батарейка может долго – до 7-8 лет.

Но есть у этого типа аккумуляторов и недостатки, причем существенные. Один из них – большой саморазряд, который может достигать 10% в месяц. Таким образом, если шуруповерт пролежал без дела, скажем, полгода, то перед использованием его придется зарядить.

Еще один недостаток – так называемый «эффект памяти». Если батарею постоянно подзаряжать, не разряжая в ноль, то она «запомнит», до какого уровня ее разряжали и по достижении этого порога просто откажется работать, “сказав”, что разряжена. Именно поэтому аккумуляторы данного типа нужно периодически «гонять» – полностью разряжать и тут же заряжать до 100%.

Никель-металлогидридные

Этот тип аккумуляторов появился чуть позже – в начале 90-х годов прошлого века. Ni-MH элементы обладают сходными с кадмиевыми характеристиками, но эффект памяти проявляется у них намного слабее (но все же проявляется) и, главное, в таких аккумуляторах отсутствует кадмий.

Ni-MH батарея аккумуляторов для шуруповерта

Никель-металлогидридная батарея способна отдавать приличный ток, хорошо работает на морозе, а ее саморазряд составляет те же 7-10% в месяц. Что касается стоимости, аккумуляторы этого типа несколько дороже кадмиевых, количество же циклов заряд/разряд, от которого зависит срок службы, составляет всего 300-500 раз, что является существенным минусом. Срок хранения таких элементов – 6-7 лет. Соотношение габариты/емкость, как и время заряда – до 8 часов, сходны с кадмиевыми. Металлогидридные элементы, как и кадмиевые, хорошо переносят глубокий разряд.

Литий-ионные

Li-Ion технология на сегодняшний день является передовой. Литиевые элементы намного компактнее и легче предыдущих при той же электрической емкости и, что очень удобно, могут заряжаться повышенным током. При этом время полной зарядки литий-ионных АКБ может быть сокращено до 1-2 часов.

Li-Ion батарея аккумуляторов для шуруповерта

Большим преимуществом батареек этого типа является и практически полное отсутствие эффекта памяти – инструмент можно подзаряжать когда угодно и до любого уровня. Саморазряд Li-Ion батарейки относительно невелик и составляет примерно 2-3% емкости в месяц.

Что касается недостатков, то до относительно недавнего времени это были высокие степени пожаро- и взрывоопасности. При неправильной эксплуатации батарея могла загореться, а то и взорваться. Причем горящий элемент практически невозможно потушить водой – это только усиливает горение.

Еще один серьезный недостаток элементов этого типа – они не терпят глубокого разряда и перезаряда. В первом случае АКБ тут же выходит из строя, во втором – может загореться. Но эту проблему тоже легко решили все тем же контроллером, который отключает элемент питания от нагрузки при критическом разряде и от зарядного устройства, если АКБ зарядилась.

Обычный ресурс Li-Ion батареек составляет 600 циклов заряд/разряд, но он также сильно зависит и от «возраста». Храниться литий-ионная АКБ может не более 2-3 лет независимо от того, работает она или просто лежит в столе.

Выбирая инструмент с такими элементами питания, следует учитывать, что они будут плохо вести себя на морозе (сильное снижение емкости, которая, впрочем, восстановится в тепле). В дополнение они не смогут отдать большой ток при любой температуре, а значит, не обеспечат большой крутящий момент, необходимый для работы с плотными материалами. И стоимость Li-Ion элементов намного выше, чем у никелевых собратьев.

Особенности использования аккумуляторов 18650 для шуруповерта

Устройство литий-ионного аккумулятора. Литий-ионный источник питания в плане конструкции мало чем отличается от батарей, где применена иная химия. Разница в том, что в нем используется безводный электролит – то есть во время работы не выделяется свободный водород. Именно этим страдали конструкции, используемые ранее, что нередко становилось причиной пожара.

Анодом элемента служит пленка оксида кобальта, которая наносится на токосъемную основу из алюминия. Катод – электролит, с жидкими солями лития в составе. Рабочая среда пропитывает пористую массу, которая проводит электрический ток. Обычно электропроводным материалом служит рыхлый графит или кокс. Ток снимается с медной пластины, расположенной с тыльной стороны катода.

Чтобы аккумулятор нормально работал, его катод должен быть плотно прижат к аноду. По этой причине литиевый элемент оснащен пружиной, сжимающей анод, катод и токосъемник. Если в «тело» попадет воздух, баланс химических процессов нарушится. А проникновение влаги и вовсе вызовет пожар, а то и взрыв. Поэтому готовая АКБ предполагает тщательную герметизацию.

Встречаются плоские литиевые источники питания. Они проще в плане конструкции, при этом компактнее и дают немалые токи. Но плоские батареи проектируют для конкретных устройств, то есть они узкоспециализированные, и дороже стандартных аналогов.

Для шуруповертов Li-Ion аккумуляторы собирают последовательно, делая из них единую батарею. Таким образом повышается напряжение, подаваемое на мотор. А вместе с напряжением возрастают параметры мощности и крутящего момента.

В обязательном порядке в АКБ предусмотрены датчики температуры и контроллер. У последнего несколько функций:

• контролирует, чтобы источники питания равномерно получали заряд;
• контроль зарядных токов;
• предотвращает чрезмерный разряд и перегрев.

Наряду с литий-ионными встречаются литий-полимерные батареи. Разница в материалах и оформлении электролита.

Плюсы и минусы

Среди разнообразия источников питания, Li-Ion аккумуляторы характерны следующими особенностями:

• высокая электрическая емкость. За счет этого достоинства есть возможность конструировать компактные и легкие ручные электроинструменты. Конечно, бывают тяжелые инструменты, соответственно, в них стоит батарея куда мощнее;
• литиевые элементы сравнительно быстро заряжаются. В среднем полный заряд они получают за 2 часа. Но бывают особые зарядные устройства, с которыми время, необходимое на зарядку, сокращается до получаса.

Наряду с достоинствами стоит учесть и ряд недостатков:

• не способны работать в условиях мороза. Шуруповерт проработает, но недолго, так как при холоде существенно падает емкость аккумуляторов. Конечно, электроинструмент можно отогревать, восстанавливая тем самым емкость АКБ, но это неудобно;
• срок службы, в лучшем случае составляющий 3 – 5 лет. Что бы не говорили производители, уже спустя год эксплуатации АКБ теряет до трети энергетической емкости. Нормальным считается, если Li-Ion батарея служит пару лет;
• литиевые источники питания дороже никель-кадмиевых, установленных по умолчанию.