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Autocostruzione di un pacco batterie elettrosega

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Come tutti sappiamo il taglio della legna richiede molta energia, e chi non ci crede provi a tagliare un po di legna a mano che nel giro di una decina di tagli cambierà sicuramente idea...
Qualche mese fa mi sono regalato una elettrosega a catena funzionante a batterie della Black e Deker. Si tratta di questo apparecchio:
http://www.blackanddecker.it/gardentools/productdetails/catno/GKC1817/
Non avevo molta fiducia in questo nuovo attrezzo, ma il prezzo invitante e la necessità mi ha fatto decidere per il suo acquisto. Osservandone la costruzione plasticosa si capisce subito che non è un attrezzo robustissimo o professionale, ma se l'uso che se ne fa non è continuativo può andare bene. Per il taglio della legna non avevo mai utilizzato un attrezzo a batterie e vedere in vetrina una elettrosega mi ha fatto dubitare della autonomia di lavoro che poteva concedere. Un veloce escursus al mio passato modellistico elettrico mi ha fatto fare qualche rapido conto sulla potenza a disposizione e sull'energia contenuta nella batteria in dotazione e ne ho desunto che 3-5 minuti di taglio continuo erano possibili, se ci si pensa un attimo 4 minuti di taglio nel trattamento di rami di 3-5 cm di diametro equivalgono ad un centinaio di tagli e anche più.......la ditta produttrice dichiara 150 tagli da 3 cm con una carica che con un po di attenzione durante l'uso sono effettivamente possibili. Fatto l'acquisto ho provato subito ad utilizzarla e mi sono accorto che in effetti aiuta moltissimo in molti casi e grazie alla sua leggerezza è diventata uno strumento che porto sempre con me, ed ora questa elettrosega è diventata veramente indispensabile. Ovviamente si può pretendere di tagliare tronchi anche di 15 cm e pure secchi con questo utensile, ma i consumi salgono in fretta.... E'comunque un attrezzo che va usato in genere con un pò di delicatezza ovvero senza avere fretta di tagliare il tronco, la catena va tenuta sempre ben lubrificata e affilata. Se si rispettano queste condizioni il taglio è incredibilmente efficiente. Ho sentito comunque la necessità di dotarmi di un secondo pacco di batterie allo scopo di avere una operatività più lunga e volendo acquistarne una seconda pacco di ricambio mi sono recato in negozio ed ho avuto la sorpresa di scoprire che una batteria costava il 60% del costo della elettrosega. Non ho acquistato la seconda batteria originale ma ho deciso di autocostruirmela !!!
Ecco come !!

Questa è la batteria originale in dotazione, una 18 volt 1300 mA costruita in involucro robusto completa di sensore termico per la ricarica rapida come in tutti gli elettroutensili a batteria. Le battereie contenute all'interno sono delle NiCd del formato standard usate anche nel modellismo.

Il primo passo è stato quello di trovare un involucro adatto a contenere le 15 celle necessarie per ottenere la tensione di 18 volt e a tale scopo si è rivelata perfetta una comune scatola gewiss per impianti elettrici esterni che permette di contenere le celle in maniera pressoche perfetta.

Come batterie ho deciso di utilizzare delle Sanyo SCR da 1700 mA a carica rapida, ideali per queste applicazioni. La capacità di 1700 mA può sembrare una scelta di ripiego visto che in commercio esistono batterie come queste ma di tipologia NiMh con capacità superiore a 4000 mA, ma la scelta è avvenuta per 2 motivi ben precisi: il costo basso di queste batterie (2.25 euro al pezzo contro 5-6 delle NiMh) e la loro proverbiale capacità ad essere maltrattate come lo sono in questo tipo di utilizzo, senza contare che le NiMh soffrono del problema della autoscarica, per cui occorre sempre caricarle ed utilizzarle entro breve tempo per disporre della effettiva capacità. Come mia abitudine la prima cosa che ho fatto è stata quella di ricoprirle di un termoretraibile, che permette di disassemblare le batterie in caso di necessità e di trovarsele in pratica di nuovo come nuove.

Una volta riscaldato il termoretraibile le batterie si presentano in questo modo, pronte ad essere incollate fra loro.

Si procede quindi ad incollare le batterie prima a gruppi di 3 poi ad incollare i gruppi fra loro ed allineandole in maniera da farle entrare nella scatola a disposizione, facendo attenzione a predisporle con la giusta polarità di collegamento in serie fra di loro.

Ora si procede con la saldatura dei ponti fra le celle. Il materiale utilizzato sono pezzi di treccia di rame ottenuti dalla calza schermante di un pezzo di filo per antenne TV.

Ora viene la parte più difficile, la realizzazione del meccanismo di innesto, ritegno e di connessione elettrica. Avendo a disposizione una fresa ho potuto creare un pezzo in nylon nero ricavato dal pieno per la parte di innesto alla elettrosega, che richiede una buona precisione soprattutto per le guide e lo scorrimento, la corsa di questa slitta finisce contro delle molle contenute nella sega che servono a tenere in spinta la batteria contro il meccanismo di blocco.

Il meccanismo di blocco della batteria consiste in una ghigliottina a molla che va a imprigionarsi nello stesso punto in cui si va a bloccare la batteria originale. Per realizzarlo ho utilizzato un alto pezzo di naylon nero, una molla e una lastrina di vetronite per circuito stampato.

Una volta assemblati assieme meccanismo di blocco e slitta si presentano in questo modo.

La parte dei contatti elettrici è stata realizzata con 2 pezzi di lamiera di rame, fissati tramite un piccolo pezzo di naylon in modo che la posizione dei contatti sia identica ovviamente all'originale. Non ho messo nessun dispositivo di protezione termica poichè dispongo di caricatori rapidi che non utilizzano l'interuzzione della carica col metodo della temperatura ma con quello del picco di tensione.

Una volta fissate le parti costruite sulla scatola, il tutto si presenta in questo modo.

Vengono effettuati i collegamenti elettrici ai contatti con filo di adeguata sezione. Le pile sono ricoperte con nastro prima in carta e poi con nastro americano, per protezione dei fili e per non avere giochi interni di nessun tipo.

Ecco finalmente la batteria totalmente assemblata e pronta all'uso. Non è una bellezza, ma è robusta e si infila e sfila benissimo...ma soprattutto costa la metà della originale ed ha 400 mA in più !!!

La batteria è montata sulla elettrosega, magari una verniciata di nero la farebbe essere più in tono al resto, ma io a queste cose non ci guardo....

Dopo avere effettuato il primo utilizzo direi che con questa batteria la sega ha una potenza nettamente superiore che con le batterie originali ed è diventata molto più maltrattabile...del resto ormai l'esperienza mi ha insegnato che le sanyo SCR per certi usi non hanno rivali !!!!! Penso proprio che entro breve sostituirò anche le pile contenute nella batteria originale.....

Ed infatti così è stato. Purtroppo ancora una volta devo affermare che le batterie ricaricabili in dotazione agli apparecchi economici e di medio livello sono spesso delle vere schifezze che occorrerebbe vietare di produrre e mettere in commercio, così perlomeno si inquinerebbe un po di meno...spesso infatti occorre rifare le batterie originali come in questo caso e non sempre è possibile farlo con il rischio di doversi disfare dell'utensile intero. La batteria in dotazione a questa elettrosega è sempre stata poco performante, dotata di caricatore lento e meno capace in mAh di quanto dichiarato (1500 mAh dichiarati - 1300 mAh rilevati) . Dopo una decina di ricariche la capacità è diminuita drasticamente e la tensione di carica superava i 30 volt senza che la carica si concludesse, segno che alcuni elementi hanno perso le loro caratteristiche. E' stato necessario quindi sostituire le batterie.

La batteria originale è contenuta in un involucro plastico molto robusto, chiuso in 6 punti con viti torx, il pacco è racchiuso sopra e sotto da 2 lamelle di mica che proteggono la plastica dalle alte temperature che possono raggiungere le batterie durante la scarica. Il tutto è fatto e assemblato molto bene, fortunatamente anche smontabile facilmente, peccato solo per la qualità delle pile....

Anche in questo caso ho utilizzato le mitiche sanyo 1700 scr...del resto finchè non deludono e costano poco perchè cambiare ? Come nel pacco precedente ho provveduto a ricoprire le batterie con uno strato di termoretraibile, così se vogliamo smontare il tutto non rovineremo le etichette originali.

Le celle sono assemblate e incollate (attak o similari) con la stessa disposizione del pacco originale,

Ora la saldatura con lamelle di rame da 1 mm di spessore, ricavate da un pezzo di lamiera in rame di scarto, La saldatura avviene con stagno al piombo e saldatore da 150W ben caldo.

Poi si applica lo strato in mica isolante e il connettore di uscita. Tale connettore dispone di 2 sensori da introdurre dentro le batterie. Uno serve per distaccare l'erogazione di corrente in caso di batteria che superi i 120° in scarica, un altro protegge la carica interrompendola se le batterie superano i 70°.

Introduciamo il tutto dentro il supporto plastico originale....

...ed il gioco è fatto! Abbiamo recuperato la funzionalita della batteria con una cifra di circa 40 euro. La batteria originale è acquistabile a circa 60 euri, ma utilizza le stesse batterie di bassa qualità, quindi meglio evitarla...

Presto realizzerò una ulteriore batteria di capacità notevolmente superiore, mi devono arrivare 2 batterie di tipo LIPo da 18,5 volt 4000 mAh che cercherò di adattare a questa elettrosega. L'autonomia attuale con le NiCd è di circa 3-4 minuti di funzionamento, con tali batterie si dovrebbero passare tranquillamente i 10 minuti. Ovviamente in questo caso non dovremo approfittare troppo del motore che probabilmente non sopporterebbe un tempo così lungo sotto sforzo, ma vedremo...intanto mi sto interessando a cercare anche per lui un ricambio.

7/3/2010

Aggiornamento aprile 2014

Dopo alcuni anni di utilizzo non intenso sono tornato ad aggiornare la batteria di questa elettrosega. Il motivo è che alcune celle di una batteria delle 2 costruite sono andate in corto circuito permanente. Il motore di questo attrezzo assorbe molta corrente durante le partenze ed i tagli più grossi e penso abbia mandato in crisi le sanyo SCR 1700...che purtroppo non mi pare siano più affidabili e propense agli strapazzi come un tempo, o forse in certi casi ho semplicemente preteso troppo. Sta di fatto che essendo rimasto con una sola batteria l'utilizzo della sega era diventato impossibile per i miei soliti lavoretti di taglio. Mi sono finalmente deciso quindi a modifiche rqadicali per quanto riguarda l'alimentazione e sono passato anche in questo caso alle batterie lipo.

Per ospitare la batteria lipo, una 5S 5000mAh Zippy di Hobby King ho quindi deciso di utilizzare il contenitore originale opportunamente modificato. La parte inferiore della scatola è stata tagliata mentre la parte superiore è stata lasciata intatta. Nella parte di contenitore tagliato ho adattato opportunamente una scatola gewiss.

Il contenitore originale è chiuso con 6 viti, 2 di queste sono state lasciate come in origine nella parte posteriore a reggere il sistema di bloccaggio sulla sega, le altre 4 viti sono state sostituite con 2 brugola cilindriche e 2 brugola svasate per consentire alla slitta di entrare nel relativo binario senza inciampi.

La parte interna della scatola gewiss è stata aperta come in foto per consentire di ospitare la nuova batteria lipo, che si infilerà inclinata nell'alloggiamento.

Sono state eliminale le protezioni termiche presenti e la lamella per il terzo polo del caricatore, ora i fili di alimentazione vanno direttamente ai poli dei contatti originali.

Una volta inserita la batteria non rimane che cablare i 2 poli di alimentazione ed i 6 cavi del bilanciamento per la ricarica e controllo scarica. Ora la batteria è una 18.5V / 5000mAh / 20C, praticamente il triplo della capacità di prima ed il quadruplo della capacità originaria....ed è anche più leggera e capace di erogare 100 A massimi continui.

Ed ecco la nuova batteria inserita sulla elettrosega, un notevole passo avanti sotto tutti gli aspetti, potenza operativa, autonomia, peso. I primi tagli mi hanno confermato una eccezzionale potenza disponibile...occorrerà stare attenti ora a non bruciare il motore !

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