Питание металлоискателя от литиевых элементов 18650

Достался мне на днях по случаю металлодетектор. Выехал в первый раз, покопал часа три, и всё, села батарейка. Потом я взял пару аккумуляторов формата 6F22, но и их с трудом хватило на один раз. Решил заменить это недоразумение на нормальные аккумуляторы высокой ёмкости. Давайте прикинем, чем же можно заменить батарейки Крона (6F22, 6LR61, ER9V и т.п.), используя следующие исходные данные:

• Заявленное производителем время работы от одной батарейки — 24 часа. Ёмкость обычной батарейки не превышает 500 мАч.
• Типичная ёмкость никелевого аккумулятора такого же формата - 200 мАч. Хороших аккумуляторов в этом типоразмере не существует (и зарядных устройств тоже), так что нет ни малейшего смысла в покупке еще нескольких. Даже если купить самые дорогие аккумуляторы, они не продержатся и ста циклов (или придется спать с секундомером, чтобы не допустить перезаряда и выхода из строя).
• Напряжение свежей батарейки около 10 В, напряжение полностью разряженной 7.2 В. Напряжение аккумулятора 6F22 8.4 В.
• Напряжение полностью заряженного аккумулятора формата 18650 4.2 вольта, ёмкость до 3500 мАч.

Что получается. Три полностью заряженных li-ion аккумулятора дадут 12.6 В, мне кажется, многовато. Два полностью заряженных литиевых аккумулятора — 8.4 В. Меньше, чем свежая батарейка Крона, но это ровно середина её разрядной кривой, и этого вполне достаточно для питания металлоискателя.

Конечно, 7.2 В (нижняя граница разряда батарейки Крона), для литиевых аккумуляторов, это номинал двух элементов 18650 (два по 3,6 В), то есть, металлоискатель будет показывать полный разряд, когда в аккумуляторах еще будет достаточно энергии. Но даже в этом случае, вместо 200 мАч типичного NiMH аккумулятора, мы получим полновесные 1300 мАч, даже если взять самые дешевые "народные" аккумуляторы Samsung ICR18650, и до 2000 мАч для более дорогих элементов. Это минимум в шесть с половиной раз больше, чем аккумуляторы 6F22, и в два с лишним раза больше, чем дорогая батарейка Duracell Alcaline или Varta Longlife Extra, при этом цена одного аккумулятора 18650 примерно равна цене такой батарейки.

Аккумуляторы будут работать в очень щадящем режиме, разрядка "в ноль" в такой конфигурации исключена, что гарантирует как очень долгую работу самих аккумуляторов 18650 (циклов 500, не меньше), так и достаточно длительное и плодотворное время автономной работы металлоискателя.

Хорошо, что у меня на полках были и гнезда для аккумуляторов 18650, и сами аккумуляторы, и севшая батарейка Крона. Еще мне понадобилась термоусадка, пластиковые стяжки, кусачки, паяльник и час времени.

Приступим.

Если бы у меня не было исходных запчастей, пришлось бы их покупать. Я сейчас набросаю список, без которого не обойтись, и варианты подешевле-подороже, а вы уж выбирайте сами:

• Ячейки для установки аккумуляторов (холдеры). У меня были два одинарных, но лучше использовать двойные. Цена около 70 центов.
• Сами аккумуляторы. Я использовал Samsung ICR, потому что они у меня есть, но очень рекомендую NCR18650B. Цена около 6 долларов за пару,  ёмкость 3400 мАч. Когда наш металлодетектор скажет "замените батарейки", он успеет израсходовать 2000 мАч, это больше 75 часов непрерывной работы. Посмотрите кривую разряда:

• Термоусадка. Покупается тут, цена около двух долларов за 7 метров или меньше доллара за два. Штука нужная, в хозяйстве пригодится.
• Пластиковые стяжки для крепления аккумуляторных отсеков к штанге, тут, меньше $2 за сто штук. Тоже очень нужная в хозяйстве вещь, я всегда с собой вожу пачку, однажды проехал 500 км на мотоцикле, у которого вместо ручки сцепления был примотан такими стяжками гаечный ключ.

Всё это, кроме самих аккумуляторов, можно купить на ближайшем радиорынке. Правда, аккумуляторы на рынке будут раза в два дороже.

Поскольку переделка не должна отразиться на состоянии корпуса МД, я решил не подпаиваться к клеммам прибора, а использовать для подключения литиевых аккумуляторов к металлоискателю муляж батарейки Крона. Первым делом нужно удалить внутренности из старой Кроны. Для этого ножом подгибаем завальцованный нижний край, потом плоскогубцами или круглогубцами выравниваем его, и наконец, нажатием на пластину контактов выдавливаем содержимое из корпуса батарейки. Обратите внимание, батарейка должна быть свежая. Потекшие батарейки не подойдут, поскольку их проблематично отмыть от электролита.

Второй этап: утилизируем элементы питания, они нам не нужны. После их удаления подпаиваемся к контактной пластине. Красный плюс, черный минус, минус у нас — большой контакт "мама", а плюс - маленький "папа". После этого нужно почистить пайку от флюса, чтобы наша батарейка служила долго (фото сразу после пайки, почистить еще не успел).

Следующий шаг: готовим новые внутренности нашей чудо-батарейки. Я взял плотный упаковочный поролон и вырезал из него набивку по размерам чуть больше корпуса батарейки, чтобы контактная площадка при установке в металлодетектор не продавливалась контактами.

В задней пластине я просверлил отверстие для провода, причем просверлил не ровно по центру, а ближе к одному из краёв (который при установке батарейки окажется вверху), сделал надрез в поролоне, чтобы уложить в него провод, и узел на самом проводе, чтобы не оборвать контакты, если вдруг чем-то зацеплю. Потом упаковал контактную площадку (соблюдая полярность, указанную на корпусе!!!), прижал её поролоном, потом нижнюю пластину, и потом всё это дело, как мог аккуратно, завальцевал обратно. Что получилось, видно на фото.

Всё, поздравляю, самое сложное позади. Теперь припаиваем провода от аккумуляторной коробки к нашей батарейке-обманке (полярность!) и крепим стяжками коробку к штанге. Всё, можно устанавливать.

Проверяем напряжение. 8,29В — можно считать, что заряжено полностью. Подключаем к прибору.

Прибор показывает две трети заряда.

АПД. После целого дня копа он продолжал показывать те же две трети. Я измерил напряжение непосредственно на клеммах аккумулятора, оказалось 8,2 В. Даже на стал подзаряжать их, с таким "бешеным" расходом мне хватит двух аккумуляторов на месяц. Подожду, пока разрядится совсем, потом обновлю статью.

Спасибо, что дочитали до конца! Ни гвоздя, ни пробки (если вы не копаете гвозди и пробки, конечно).