研究開発に見た遠回りの結論にあきれる -水素エンジンと点火装置-


2013年6月21日金曜日

充電式ドライバーなどに使うバッテリーを、手軽に入手できるものと交換する

 充電式ドリル・ドライバーやインパクトレンチでの問題は、バッテリーが劣化したときのバッテリー購入コストである。なんとバッテリーパックを定価で購入すると、同じ性能(公称だから確かではないが)の安物が、スペアバッテリーと充電器付のフルセットで購入できてしまう、と言うとんでもない状況が起きる。

メーカーが安売りすればいいと思うのだが、リビルドをやってくれるメーカーであっても、その価格はバッテリー定価の半分ぐらい。当然5000円以上かかる。これじゃ~やってられない。

そこで、同じようなバッテリーを購入して入れ替えてしまう、と言う工作をするが、品切れだったりすることもあり、思うように進まない。
充電式ドリル・ドライバーなどに使用されるバッテリーは、少し前(時間的に今劣化が起きる)のバッテリーはニッカドが主流で、N-1300SCRやKR2000SCなどが多い。これが入手できれば、後はバッテリーパックの分解にチャレンジし、バッテリー間を接続するためのステンレス半田ができれば済むのだが、そう簡単な話ではない。

まず、どのようにバッテリーがレイアウトされているか、そして、その配線はどこを通ってどのバッテリーに接続されているか、しっかりと写真でも撮って記録するか、論理を理解して組みつけに備えることが重要。

また、異状な温度上昇を検出するセンサーも付いているので、それの位置はともかく、バッテリーにしっかりと貼り付けることを計算する。

で、ここからが本題。これらのニッカドバッテリーが手に入らなかったらどうするか。

ハタと気が付いた。同じような長さの単四バッテリーで、ニッカドではなくニッケル水素が使えないかということ。
ニッカドと寸法比較すると、工夫次第で組み込むことが可能と分かる。容量はこれまでのものより多くなる計算だが、3本を並列に繋ぐため、個々の性能差があって計算どおり行かないが、これまでより少なくなることはないはず

単四に限らずニッケル水素バッテリーは、100円ショップで販売されている。これを利用する。

寸法を測ってみると、ニッカドのN-1300SCR(KR2000SCも)ほぼ長さは単四と同じで、ニッカドが42mmほど、単四は44mmだが、プラス側の出っ張りを除けば42mmの寸法だから、ハンダ付けの位置を出っ張りの側面にすれば長さの問題は解決。

肝心の容量だが、KR2000SCで2000mAh、N-1300SCRはかなりの急速充電に耐えるとは言っても1300mAhだから、これらを上回る容量は欲しい。

100円ショップのダイソーブランド単四ニッケル水素の容量は750mAhであるから、これを3本束ねて使用すればこれまで以上の容量となる。計算上は2250mAhだが、それぞれのバッテリーの性能差(公差)があるので、この数字にはならないが、十分な性能は確保できる。

3本束ねて(写真は単四のアルカリだが、ニッケル水素とサイズは同じ)の直径はニッカドより1mm小さいので、ケースの収納は可能だ

さて、3本を束ねたときの直径はどうであるか計測すると、KR200SCなどでは22.5mmで、単四を3本束ねるとその直径は21mm。十分収納可能だ。

ニッケル水素バッテリーやニッカドバッテリーの外装はステンレスなので、それに対応したハンダでないと、瞬時に接続できないのため、専用ハンダは購入する。ニッケル水素に限らず、ハンダ付けで高温となるとバッテリーが劣化するのだ

適当なコード(バッテリーの配置があるので必要最低限の長さが重要)で各バッテリーを接続したら、ショートしないように絶縁体などを使って処理し、バッテリーケースの中に押し込み、無理やりでもいいから蓋を閉めて、場合によってはビニールテープで固定すれば終了。
バッテリーをケースに押し込むときには、必 ず絶縁板などを挟むことは重要
これは、電動ラチェットレンチに使われていたニッカドを、ダイソーブランドの単四ニッケル水素9本で蘇らせたもの。性能はこれまで以上で、とりあえずの問題は何もない

後は充電して、正常に動作するか確認するだけ。なお、充電中の温度と、バッテリー間でのショートには十分以上に注意して、自己責任で改造して欲しい。