Конструкція батарей акумуляторного інструменту

Всі акумуляторні блоки, які використовуються для живлення ручного електроінструменту, влаштовані приблизно однаково. Всередині блока знаходиться декілька стандартних елементів — так званих «банок». Наприклад, в літій-іонних батареях в якості елементів використовуються «банки» стандарту 18650 з номінальною напругою 3.6 В та високою струмовіддачею, а нікель-кадмієвих — елементи напругою 1.2 В.

Конструкція сучасної батареї для акумуляторного інструменту.

Змінюючи кількість елементів і спосіб їх з'єднання між собою (послідовно чи паралельно), можна отримати батареї з різними характеристиками. Вони будуть відрізнятися за робочою напругою (на практиці використовуються блоки напругою від 10.8 В до 24 В) і ємності (акумулятори ручного електроінструменту мають ємність від 1 Агод до 12 Агод). Деякі виробники (наприклад, DeWALT) навіть випускають перетворювані акумуляторні системи, у яких порядок з'єднання «банок» через клеми автоматично змінюється залежно від того, до якого інструменту підключена батарея: 18-вольтового або 54-вольтового.

Способи з'єднання «банок» в акумуляторах на прикладі батарей DeWALT Flexvolt.

Залежність між напругою і потужністю шурупокрута: є чи немає?

З курсу електротехніки відомо, що потужність електродвигуна прямо пропорційна напрузі, яка подається на обмотки. З цього можна зробити висновок, що чим більше вольт в акумуляторі — тим потужніше шурупокрут. Чи це правда? Між голою теорією і практикою лежить ціла прірва. В реальності на потужність акумуляторного інструменту також впливають:

  • струм розряду — дешеві високострумові «банки» віддають до 15 А, а струмовіддача елементів, з яких складаються батареї якісних шурупокрутів, досягає 25 – 30 ампер, необхідних для того, щоб закрутити гвинт до упору або зірвати гайку, що прикіпіла;
  • конструкція редуктора — передаточне число редукторного механізму і міцність шестерень, які знаходяться всередині нього, визначають, чи зможе інструмент розвивати великий крутний момент і справлятися з задачами, які потребують значних зусиль;
  • якість двигуна — гарні мотори, здатні без пошкодження витримати великі струми навантаження, коштують значно дорожче, ніж простенькі електромоторчики з дешевих шурупокрутів;
  • налаштування електроніки — плата управляючої електроніки, яка регулює струмовіддачу, захищає двигун від перевантажень і не допускає надмірного нагрівання елементів батареї, накладає обмеження на можливості інструменту.
Акумуляторні шурупокрути з батареями до 12 В

Враховуючи сказане вище, нескладно зробити висновок, що напруга акумуляторного блока — це далеко не єдиний фактор, що впливає на потужність електроінструменту, яка віддається. Тому нерідко трапляється, що «брендовий» 12-вольтовий шурупокрут на практиці виявляється значно більш потужним і корисним у роботі, ніж дешевий 18-вольтовий «китаєць».

Шурупокрут Makita DF330DWE і його китайський клон ідентичні за напругою і конструкцією, але суттєво відрізняються за ціною і характеристиками.

Класи шурупокрутів за напругою акумулятора

Після невеликого екскурсу в конструкцію батарей і основи електротехніки саме час розглянути детальніше акумуляторні шурупокрути. Вони комплектуються батареями з напругою:

  • 10.8 В (12 В) — інструмент даного класу характеризується компактними розмірами і малою вагою за рахунок невеликих батарей. Він використовується переважно для монтажних і складальних робіт;
  • 14.4 В — це проміжний клас, який займає місце між компактним інструментом і високопродуктивними моделями. Подібні шурупокрути випускають лише кілька виробників;
  • 18 В (20 В) — це наймасовіший сегмент, тут величезний вибір моделей з різними параметрами і характеристиками. Шурупокрути даного класу користуються найбільшим попитом, тому що вони універсальніші за інші;
  • 24 В — моделей з акумуляторними блоками такої напруги поки небагато, незважаючи на те, що збільшений вольтаж дає змогу поліпшити характеристики інструменту.

Окремо варто сказати про різницю у методах вимірювання напруги. Японські і європейські виробники, керуючись правилами EPTA (European Power Tools Association), вказують номінальну напругу, а американські — напругу повного заряду. Тому один і той самий інструмент в Європі отримує маркування «10.8 В», а за океаном — «12 В». Те ж стосується шурупокрутів з батареями на 18 В і 20 В — це інструмент одного класу, просто напруга виміряна різними способами.

Акумуляторні шурупокрути з батареями до 18-20 В

Вплив напруги батареї на інші характеристики шурупокрута

Всі параметри акумуляторного інструменту «пов'язані» між собою. Чим більше напруга і ємність батареї — тим більше її вага та розміри. Приміром, батарея 10.8-вольтового шурупокрута може складатися всього з трьох літій-іонних «банок» по 3.6 В кожна, а для 18-вольтового акумулятора їх потрібно як мінімум п'ять (на практиці «банок» всередині батареї зазвичай більше заради збільшення її ємності). До того ж, підвищена напруга потребує більш потужного електродвигуна і більш масивного редуктора, а це також призводить до збільшення ваги і розмірів інструменту. Тому для роботи в обмеженому просторі або над головою варто купити шурупокрут з батареєю на 10.8 В, тому що він буде більш компактним і легким. А 18-вольтові моделі краще брати тим, у кого на робочому місці достатньо простору для використання більш великого інструменту.

Різниця в розмірах між 18-вольтовими батареями Bosch ємністю 4 Агод, 8 Агод і 12 Агод.

Є й інші нюанси, які слід враховувати при виборі шурупокрута. Наприклад, велике значення має конструкція двигуна. Сучасні інструменти з безщітковими двигунами навіть при напрузі 10.8 В мають більше потужності й крутного моменту, ніж багато 18-вольтових моделей зі звичайними колекторними двигунами, завдяки зменшеному енергоспоживанню і меншим втратам на тертя і нагрів.

Сумісність батарей з іншими видами інструменту

Вартість батареї (особливо, якщо мова про акумуляторні блоки великої ємності) нерідко сягає половини ціни самого інструменту. Тому варто відразу ж задуматися про те, як вибрати шурупокрут таким чином, щоб згодом економити на акумуляторах.

На щастя, виробники електроінструменту вже подбали про це. Багато з них навколо одного типу акумулятора будують цілу «екосистему» з різних видів інструменту. Тобто, одна і та сама батарея може підходити до шурупокрута, дриля, шліфувальної машині, електролобзика, реноватора і інших пристроїв. Деякі фірми випускають навіть потужні перфоратори, бетонорізи, газонокосарки та електровелосипеди, що працюють на одному, двох або трьох стандартних акумуляторах від шурупокрута. У Milwaukee, наприклад, «екосистема» 18-вольтового інструменту складається з більш ніж 200 моделей.

Понад 200 моделей інструменту і садової техніки Milwaukee можуть працювати від однієї і тієї ж батареї 18 В.

Висновки

Неможливо однозначно відповісти на питання про те, який шурупокрут краще: на 12 В, 18 В або 24 В. Кожен з них — це певний компроміс між потужністю, часом роботи на одній зарядці, розмірами і вагою. Хоча 18-вольтові моделі найпопулярніші, не завжди є сенс переплачувати за них. Краще вибирати інструмент виходячи з того, які роботи ви будете виконувати з його допомогою. Шурупокрут — ваш основний помічник і ви працюєте день безперервно? У цьому разі, варто купити якісну 18-вольтову модель з ємним акумулятором і запасною батареєю. Використовуєте шурупокрут в якості допоміжного інструменту для окремих операцій, що не потребують особливої потужності? Тоді недорогий 12-вольтовий пристрій від якого-небудь бюджетного бренда буде в самий раз.