Eski Akülü Vidalama Pillerini Lityum İyon Pillerle Değiştirmek

Eski Akülü Vidalama Pillerini Lityum İyon Pillerle Değiştirmek. Akülü vidalamanın biten pillerini lityum pillerle değiştirmek. Daha önce satın almış olduğunuz ve pilleri bittiği için bir kenara attığınız akülü vidalamanın Nikel Kadmiyum (NiCd) pillerini Lityum İyon (Li-İon) pillerle nasıl değiştirebiliriz?

Eski Akülü Vidalama Pillerini Lityum İyon Pillerle Değiştirmek

Yeni tip Koronavirüs COVID-19 salgını ile neredeyse tüm dünyanın mücadelesi devam ederken, ülkemizde de Koronavirüs Covid-19 testi pozitif çıkan vatandaşlarımız yaşamış oldukları sağlık sorunları nedeniyle gerek hastanelerde, gerekse evlerinde tedavi görmeye devam ediyor. Bu süreçte vefat eden tüm vatandaşlarımıza Allah’tan rahmet, tedavisi devam eden tüm vatandaşlarımıza ise acil şifalar diliyoruz.

Daha önceki yazılarımızda belirttiğimiz üzere, kış aylarının gelmesiyle birlikte ülkemizde bazı kısıtlamalara gidileceğini ifade etmiştik. Şu an hafta içi akşam saatlerinde ve hafta sonları tam gün geçerli olan sokağa çıkma kısıtlamasında boş vakitlerini değerlendirmek isteyen vatandaşlarımız için, pilleri bitmiş olduğundan evin bir köşesinde atıl bir vaziyette duran eski akülü vidalamanın NiCd pillerini söküp, Lityum İyon piller ile nasıl değiştirebileceğimizi anlatacağız.

Öncelikle NiCd ve Li-İon pillerin genel özellikleri nelerdir iki farklı türdeki bu pillerin arasındaki farklar nelerdir bunlara biz göz atalım.

Piller

Pil, kimyasal enerjinin depolanabilmesi ve elektriksel bir forma dönüştürülebilmesi için kullanılan bir aygıttır. Piller, bir veya daha
fazla elektrokimyasal hücre, yakıt hücreleri veya akış hücreleri gibi, elektrokimyasal aygıtlardan oluşur

Nikel Kadmiyum Piller (NiCd Piller)

Bilinen en eski şarj edilebilir (sekonder) pil türlerinden biridir. Şarjlı durumdayken pozitif elektrotta nikel hidroksit oluşur, negatif elektrot ise kadmiyumdan ibarettir. Potasyumhidroksit elektrolit maddesi olarak kullanılır. NiCd pillerinin daha sonra kullanıma giren diğer şarjlı pil türlerine nazaran başlıca avantajları son derece güvenli olmaları, hızlı şarjlara dayanıklıkları ve eksi 150C gibi düşük sıcaklıklarda rahatlıkla kullanılabilmeleridir.

Ancak bünyesindeki yüksek orandaki kadmiyum maddesinden dolayı diğer birçok uygulamalarda yerini nikel metal hibrit pillerine bırakmıştır. Önemli diğer bir dezavantaj primer alkali manganez ve lityum pillerine nazaran düşük enerji kapasitesine sahip olmalarıdır.

Lityum İyon Piller (Li-İon)

Amerikalı kimyager Gilbert Newton Lewis’in çalışmaları sonucu 1912’de dünyanın tanıştığı Li-İon Piller,  daha sonra taşınabilir ekipman alanına birkaç yıldır hakim olan nikel-kadmiyum pilin yerini almak üzere tasarlanmış lityum bazlı bir pil üzerinde deneylere başladı.

1991 yılında dünyanın en büyük tüketici elektroniği ve profesyonel elektronik üreticilerinden Sony ve kimya şirketi Asahi Kasei ekibi tarafından ilk ticari Lityum-İyon pil geliştirildi .

Şarjlı pil sistemleri arasında Li-İon pilleri ağırlık ve hacim esasına göre en yüksek enerji yoğunluklarına sahip olan sistemdir. Örneğin bu enerji yoğunluğu standart NiCd pillerine nazaran 2 mislidir. Ayrıca Li İon pillerinin mevcut enerji kapasitelerini ileride daha da arttırmak mümkün görülmektedir. Pil geriliminin 3,6 volt olması çok önemli bir avantajdır. Cep telefonları genellikle tek bir Li-İon pili ile çalışır. Buna karşılık aynı görevi 1,2 volt gerilime sahip 3 adet nikel esaslı pil yapmak zorundadır. ( Kaynak: Dr. Levent Çetin- https://kisi.deu.edu.tr/aytac.goren/ELK2015/h07_Piller.pdf)

Nikel Kadmiyum ve Lityum İyon pillerin genel özelliklerine baktıktan sonra, artık bataryası bittiği için evin bir köşesinde atıl vaziyette duran akülü vidalamamızın pillerini değiştirmeye başlayabiliriz.

Gerekli malzemeler:

Yıldız Tornavida

Yan Keski

Elektrik Kablosu

Eski Dizüstü Bilgisayar Bataryası

Havya 40-60w

Lehim Pastası

Lehim Teli

Multimetre

5S Bms Devresi

Yaklaşık 10 yıl önce satın almış olduğum Einhell bt-cd18 marka akülü vidalamanın nikel kadmiyum pillerini yine eski bir notebook bataryasından söktüğümüz 18650 lityum iyon pillerle değiştireceğiz.

Einhell bt-cd18  Teknik Özellikleri

• Akü : 18 V / 1,300 mAh.
• Hız : 0-550 d/dk.
• Tork Ayarı : 21+1.
• Şarj Süresi : 3-5 saat.
• Net/Brüt Ağırlık : 1.54 / 3.1 kg

Önce akülü vidalamamızın içerisinde yer alan ömrünü tamamlamış nikel kadmiyum pilleri dikkatli bir şekilde söküyoruz. Dikkatli bir şekilde dememizin sebebi ise şarj edilebilen türdeki nikel-kadmiyum (Ni-Cd) pilleri insan sağlığını olumsuz yönde etkileyebilen kadmiyum maddesini barındırırlar. Kadmiyum kanserojen, toksik bir ağır metal element olduğu için insan sağlığını olumsuz yönde etkileyebilmektedir.

Bu nedenle pillerimizi sökerken eğer pillerinizin aktığını gözlemlediyseniz maske ve eldiven takmanız gerekebilir.

Taşınabilir pil üreticileri ve ithalatçıları derneği internet sitesi üzerinde yapılan açıklamaya göre;

Pillerdeki kadmiyum oranı kullanılan teknolojiye göre %15-25 dolaylarında değişir. Ni-Cd pillerinde kadmiyum maddesi miktarının teknik olarak düşürülmesi mümkün olmadığından bu piller yerine Ni-Mh pil türü geliştirilmiş ve Ni-Cd pillerinin kullanım yerleri şimdilik tıbbı cihazlar, acil aydınlatma/alarm sistemleri, uzay araçları ve askeri amaçlı cihazlarla sınırlandırılmıştır. Bu sınırlamanın 2012 yılından itibaren daha da daralacağı ve zaman içerisinde bahis konusu pillerin pazar payı azalmıştır. Şu anda AB ülkelerinde pillerin bünyesinde bulunmasına izin verilen kadmiyum miktarı en fazla %0,002’ dır.

Taşınabilir pil ve bataryalar bünyelerinde herhangi bir radyoaktif madde içermezler.

Diğer taraftan taşınabilir piller ve çeşitli türlerdeki akümülatörler çinko, demir, manganez, nikel, kurşun, kadmiyum, kobalt ve nadir toprak elementlerini yüksek oranlarda içerirler. Belirtilmesi gereken önemli bir husus Avrupa Birliğine bağlı ülkelerde metal sanayinin %80 den fazla oranlarda maden filizleri, maden alaşımları veya birincil metallerin ithalatında bağımlı olmasıdır. Yapılan incelemeler piller içerdikleri metaller bakımından maden filizleri ve alaşımlarından sonra en yüksek miktarlarda metal bulunduran kaynaklar olduğunu göstermiştir. Ayrıca metallerin atık pillerden geri kazanılma maliyetlerinin (özellikle enerji tüketimi açısından) bu metallerin maden filizleri ve alaşımlarından çıkartılma maliyetlerinden çok daha düşük olduğu belirlenmiştir.

Yukarıdaki açıklamalardan görüleceği üzere atık piller çöpe atılmayacak kadar değerlidirler ve bu nedenle de son on yıl içerisinde Avrupa’da çok sayıda geri kazanım tesisi kurulmuştur.

Sonuç olarak atık piller bünyesindeki zararlı maddelerin kontrol altına alındığı hususu da göz önünde tutularak, günümüzdeki çalışmalar ağırlıklı olarak söz konusu pillerin bünyelerindeki çeşitli metallerin geri kazanılmasına yönlendirilmiş durumdadır.

Akülü vidalamamızın bataryasından bir yan keski yardımıyla söktüğümüz nikel kadmiyum pilleri çöpe kesinlikle çöpe atmıyoruz en yakın yerdeki atık pil kutusuna atıyoruz.

Dizüstü bilgisayarların eski bataryalarında yer alan 18650 lityum iyon pilleri bu projede değerlendirmek güzel bir fikir ve yine dikkatli bir şekilde dizüstü bilgisayarımızın eski bataryasından pillerimizi söküyoruz.

Dizüstü bilgisayarımızın eski bataryasından söktüğümüz 18650 lityum iyon pillerin dışını çevreleyen ve shrink adı verilen plastik kaplamada eğer bozulmalar görüyorsanız veya piller şişmiş veya akmış ise hemen o pilleri de atık kutusuna atmak üzere ayırıyoruz.

Dizüstü bilgisayarınızın bataryasının içinde yer alan devreyi yan keski ile dikkatli bir şekilde pillerden ayırıyoruz.

Sağlam olduğunu düşündüğünüz herhangi bir deformasyona uğramamış 18650 lityum iyon pillerimizin doluluk değerlerini multimetre (ölçü aleti) ile ölçüyoruz.  Uni-t UT33C+ ölçü aletimizin problarını resimdeki bölümlere  takıp, ortasındaki döner düğmeyi 20 V (Volt) yazan bölüme getiriyoruz.

Pillerimizin ölçümlerde çıkan değerlerini üzerine asetat kalemi ile yazıyoruz. Daha sonra 18650 lityum pillerimizin içerisinde değerleri iyi olanlardan 5 tanesini akülü vidalamamızın kutusunun içine seri bağlamak üzere ayırıyoruz.

Akülü vidalamamızın bataryasını monte edeceğimiz 5 pili dilersek bir lityum iyon pil şarj cihazı ile şarj edebilir hatta deformasyona uğramamış fakat 0 Volt değere sahip pillerimizi Xtar VC2S – Taşınabilir LCD Ekranlı Li-ion/Ni-Mh/Ni-Cd Pil Şarj Cihazının 0V canlandırma özelliği ile hasar görmüş, bitmiş ya da düşük voltaja sahip olan pilleri canlandırabilir ve onları tekrar kullanabilirsiniz.

Seri bağlanacak 18650 lityum iyon pillerimizi havya+lehim veya punta makinesi kullanarak bağlıyoruz. Lityum iyon piller yüksek sıcaklıklarda tehlikeli olabilirler. Bu nedenle havya ile lehim yaparken dikkatli olunması gerekmekte ve uzun süre havyanın pil üzerinde tutulması pilin ısınmasına sebep olabileceği için 40 veya 60 watt’lık bir havyanın 3-4 saniyenin üzerinde tutulması tehlikeli olabilmektedir.

Ayrıca 18650 lityum iyon pilleri yaklaşık 1 saat buzdolabının dondurucu olmayan bölümünde beklettikten sonra  lehimleme işlemi yapılmasının tavsiye edildiğini belirtelim.

Lityum İyon pilleri bağlantı şemasına göre seri olarak bağlıyoruz.

Bağlantımızı tamamladıktan sonra akülü vidalamamızın yeni lityum iyon pilli bataryasını + ve – kutuplarından kaç volt çıkış verdiğini kontrol ediyoruz. Yaptığımız ölçümde 19- 20 volt arası bir değer çıkış verdiği gözlemlendi ve bataryamızı akülü vidalamamıza takıp test ediyoruz.

Bir başka projede görüşmek dileğiyle…