La batteria come componente: contatti, chiavatura e terzo filo

Rimuovi il pacco e osserva direttamente il suo blocco terminale, come nella fotografia in questa pagina. La maggior parte dei pacchi moderni contrassegna i pin. Annota quello che riporta il tuo. - **B+ / B−** — le due lame più esterne, le più pesanti. Tutto ciò che assorbe il motore passa attraverso queste. Sono più larghe e spesse delle altre proprio per questo motivo. - **TH** — la presa del termistore. Il passo 4 la misura. - **ID** — una resistenza verso B−, di un valore che indica al caricabatterie quale chimica e capacità sta gestendo. È così che un solo caricabatterie può servire in sicurezza più pacchi. - **C1, C2, C3, C4** — prese tra le celle in serie, così un caricabatterie intelligente o un bilanciatore può leggere ogni cella separatamente invece del solo totale. Il gradino 7 è interamente dedicato al motivo per cui questo conta. Misura la geometria con il calibro mentre il pacco è in mano: larghezza della lama, spessore della lama, profondità di innesto e passo delle nervature. Poi osserva la **chiave di inserimento** — le nervature asimmetriche e il fermo. Il pacco fisicamente non può entrare nello strumento sbagliato, non può entrare al contrario e non può cadere sotto vibrazione, e nulla di tutto ciò dipende dal fatto che l'utente legga qualcosa. Misura la tensione di ogni pin rispetto a B− con il multimetro, e annota quali indicano una tensione stabile, quali non indicano nulla e quali indicano qualcosa di strano. Non cortocircuitare nulla: un pacco da 18 V erogherà oltre cento ampere in una lama di cacciavite e la lama si saldherà.

Non puoi leggere un contatto da 2 mΩ con un comune tester sulla portata di resistenza, perché i puntali del tester stesso valgono più di questo. Misuralo nel modo in cui si misura davvero: **fai passare una corrente nota e leggi la tensione ai suoi capi**. Imposta l'alimentatore da banco a corrente costante — 2 A sono più che sufficienti e sono sicuri — e fallo passare attraverso la coppia di contatti pacco-utensile con il pacco inserito e l'interruttore dell'utensile spento. Collega il tester direttamente ai due punti su entrambi i lati del giunto, il più vicino possibile al contatto che i puntali riescono a raggiungere. La resistenza è la tensione letta divisa per la corrente impostata. Questa è una misura a quattro fili: i cavi di corrente e i cavi di tensione sono separati, quindi la resistenza dei cavi si elimina. Esegui la misura su un pacco pulito e poi di nuovo su uno trascurato. Quindi pulisci le lamelle di quello trascurato con alcol isopropilico su un tampone privo di lanugine, lascia asciugare e ripeti. Il miglioramento è di solito notevole ed è la singola riparazione più efficace che chiunque possa fare a un utensile stanco. Porta il valore nel passaggio 3 e verifica quanto ti costa a 40 A. Un giunto che misura 25 mΩ non è un giunto marginale; è un giunto che sta andando verso un morsetto fuso. **Non** tentare questa operazione con l'utensile in funzione, e non collegare mai B+ a B− in alcun punto.

Imposta il multimetro sulla resistenza tra **TH** e **B−** su un pacco che è rimasto a temperatura ambiente. Dovresti leggere un valore nell'ordine di 10 kΩ. Quello è il termistore del pacco, premuto contro una cella interna. Ora dimostra che si tratta di un termistore e non di una semplice resistenza. Riscalda il pacco delicatamente — qualche minuto di normale lavoro, oppure una pistola termica sulla impostazione più bassa, tenuta a distanza e mossa, mai ferma — e osserva la resistenza **diminuire**. Raffreddalo e osserva che aumenta. Annota tre coppie di temperatura e resistenza, misurando la temperatura con il termometro a infrarossi sulla scocca accanto al blocco morsetti. Poi ripeti la stessa operazione con un 10 kΩ NTC sciolto dal kit dei termistori, che puoi immergere in acqua ghiacciata e in acqua calda e misurare correttamente. Due punti fissi e l'equazione beta del passaggio 3 ti danno una calibrazione sufficientemente precisa per prevedere il terzo. Perché esiste questo pin: caricare una cella al litio fredda deposita litio metallico sull'anodo invece di intercalarlo, il che provoca un danno permanente e, alla lunga, il guasto del gradino 9. Caricare una cella calda accelera ogni reazione collaterale che vi avviene. Il caricabatterie deve saperlo, non può indovinarlo dalla tensione, e una componente economica nel pacco fornisce questa informazione. **Mai** usare una pistola termica su un pacco al litio su un'impostazione diversa dalla più bassa, e fermati a 50 °C. Stai dimostrando una pendenza, non testando un limite.

Non si deve aprire un pacco: un cacciavite scivolato su una linguetta di una cella causa un cortocircuito da cento ampere o più, e in un pacco al litio significa un incendio. Ma è possibile costruire la stessa cosa partendo da celle sciolte e vedere esattamente come è assemblato. Inserire quattro celle 18650 in un portapile a quattro celle. Si tratta di una stringa *4S*: quattro in serie, 14,4 V nominali. Cablarla come verrebbe cablato un pacco: 1. **B+** dal positivo della cella superiore, **B−** dal negativo della cella inferiore, entrambi con filo pesante — almeno 14 AWG per una corrente da utensile. 2. Una **presa da ogni giunzione di cella**, con filo sottile, portata a un connettore. Sono i pin C1–C4 del passo 1. 3. Una **resistenza da 10 kΩ NTC** fissata con nastro al centro della cella centrale, con l'altro terminale su B−. Questo è TH. Misurare B+ rispetto a B−, poi ciascuna presa rispetto a B−, e verificare il calcolo: le prese dovrebbero salire di circa una tensione di cella ciascuna. Qualsiasi presa fuori sequenza ti ha indicato qualcosa di reale, e il punto 7 riguarda proprio questo. In un pacco di produzione i collegamenti in serie non sono affatto filo: sono **strisce di nichel saldate a punti** alle estremità delle celle. Si usa la saldatura a punti anziché la brasatura perché il calore della brasatura di una linguetta danneggia la cella proprio sotto il giunto, e perché una striscia saldata ha una resistenza molto più bassa e molto più ripetibile di una goccia di stagno. Se si dispone della saldatrice a punti, esercitarsi solo su strisce e spezzoni di scarto; la saldatura cella-cella è un'abilità separata e un rischio separato, e la misura di resistenza del passo 2 è il modo per distinguere una buona saldatura da una solo apparentemente buona.

**Attribuzione, dichiarata onestamente.** Il pacco batteria rimovibile a innesto compare nel mercato degli utensili professionali intorno al **1978**, con il trapano-avvitatore a batteria da 3,6 V di Makita generalmente citato come primo esempio ampiamente venduto, e Black & Decker che operava nello stesso ambito nello stesso periodo. Qui non viene indicato alcun numero di brevetto specifico: le fonti non concordano, e la caratteristica è una convergenza piuttosto che un unico deposito. Ciò che è documentato, e ciò che conta, è la soluzione costruttiva: un connettore a chiave, con bloccaggio e multipolare, che separa l'accumulatore dall'utensile. **Perché ha cambiato il settore e non solo l'utensile.** Una volta che il pacco batteria diventa un componente, la *piattaforma* diventa il prodotto. Un produttore acquista l'adesione a una tensione e a un connettore, e ogni utensile successivo di quella famiglia costa quanto un utensile nudo. Per questo i pin si sono moltiplicati: ID, affinché il caricabatteria sappia cosa sta caricando; TH, affinché sappia se può accelerare la ricarica; e le prese intermedie delle celle, affinché il pacco possa essere gestito e non semplicemente ricaricato. **Limiti onesti.** Il connettore è la parte più debole di un utensile a batteria e lo è sempre stato. Si usura, si corrode, si allenta, ed è il motivo abituale per cui un pacco batteria 'si guasta' quando le celle sono in buone condizioni. È inoltre proprietario per progettazione: la stessa chiave che impedisce l'inserimento di un pacco errato impedisce anche quello di un pacco compatibile, una decisione commerciale travestita da misura di sicurezza. E i pin che rendono intelligente un pacco lo rendono riparabile solo con il caricabatteria del produttore, che è la parte di questo gradino che vale la pena discutere piuttosto che ammirare.