Замена Li-ion АКБ в Ectaco JetBook

Приветствую, сограждане!
Несколько лет назад мне был дарован очень интересный девайс, который тогда для меня был в диковину - Ectaco JetBook. Это читалка с монохромным LCD-дисплеем, до электронной бумаги тогда дело ещё не дошло ни у одного производителя. Сей девайс служил мне много лет, на нём было прочитано немало книг, после чего он скоропостижно вышел из строя.

↑ Вскрытие

Вскрытие показало, что причиной тому является издохший Li-Ion аккумулятор. Изъяв труп я был сильно огорчен, ибо форма такого аккумулятора была крайне редка - он был тонкий и широкий.
Я думаю многие из вас сталкивались с подобными проблемами и у других типов устройств, ибо практически у каждого устройства они имеют уникальную форму. А если аккум не съемный, как во многих мобильных телефонах, фотоаппаратах, то поиск такого аккумулятора, скорее всего, приведет в тупик.
Оценив все мои ресурсы и возможности я понял - для меня реальнее и проще всего адаптировать другой вид аккумуляторов.

↑ Выбор аккумуляторов

Рассматривались любые предложения, из более или менее доступных на рынке. Редкие и громоздкие штуки, вроде Серебряно-цинковых АКБ не рассматривалось.

Свинцово-кислотные
Напряжение 6 и 12 Вольт. Плюсы - легки в зарядке и эксплуатации, относительно долговечны.
Минусы - большая масса, большой объём, высокое напряжение - 6 и 12 Вольт.

Никель-кадмиевые
Напряжение 1.2 Вольт. Плюсы - недороги, имеют большой ресурс циклов зарядки/разрядки, морозоустойчивые
Минусы - Малая ёмкость, эффект "памяти"

Литий-ионовые
Напряжение 3.7 Вольт. Плюсы - малогабаритные, производительные, ёмкие
Минусы - сложны в зарядке, пожароопасны, не распространены, как аккумуляторы для радиолюбителей (существуют решения только для готовых устройств)

Литий-полимерные
Напряжение 3.7 Вольт. Плюсы - очень малогабаритные, очень производительные, очень ёмкие, слабый саморазряд
Минусы - очень редкие, очень дорогие, очень пожароопасные и очень сложны в зарядке, не распространены, как аккумуляторы для радиолюбителей (существуют решения только для готовых устройств)

Никель - цинковые
Напряжение 1.78 Вольт. Плюсы - дешевые, хорошее напряжение, большая энергоёмкость.
Минусы - крайне редко встречаются, крайне маленький ресурс

Никель-металл-гидридные LSD (с увеличенным сроком службы)
Напряжение 1.2 вольта. Плюсы - крайне высокий ресурс заряда\разряда, крайне низкий саморазряд, морозоустойчивость
Минусы - высокая стоимость, недостаточно высокая ёмкость (максимум 2 амперчаса)

Никель-металл-гидридные
Напряжение 1.2 вольта. Плюсы - хороший ресурс, низкая стоимость, широкая распространённость, высокая емкость
Минусы - Высокий саморазряд на морозе (до 20 процентов) , довольно высокий саморазряд при комнатной температуре (15-20 процентов в месяц).

После тщательного анализа рынка аккумуляторов мой выбор пал на Никель-Металл-Гидридные по причине их высокой ёмкости, низкой стоимости и широкого распространения.

↑ Конструкция

Придя в магазин я был изумлен разнообразием форм и емкостей понравившихся мне аккумуляторов. При дальнейшем выборе нам необходимо обратиться к параметрам оригинального АКБ, который имеет напряжение 3.7 Вольт и ёмкость 2700 мА/ч. Сперва для уменьшения размеров аккумулятора я планировал использовать АКБ типа ААА, но от этой идеи пришлось отказаться, по причине высокой стоимости данных аккумов, с учетом необходимого количества. После долгих раздумий пришло идеальное решение - 4 аккумулятора АА, каждый ёмкостью 2700 махов. Это нам обеспечит родную ёмкость, и напряжение 4.8 вольта, что почти на Вольт выше того, что нам нужно.

После некоторого времени мне в голову пришла идея о создании ЗУ, подключаемого прямо к девайсу, для зарядки аккумуляторов, но от нее пришлось отказаться, так как по причине специфичности зарядки выбранных мною аккумуляторов проще было использовать обыкновенное магазинное ЗУ за 400 рублей на 4 аккума.

Есть ещё интересный момент... книга то периодически подключается к компьютеру по USB, для передачи данных, от которого она и заряжает бывший в ней Li-Ion аккум. Но у нас тут теперь совсем другой разговор! И заряжать наши аккумы таким способом очень НЕльзя. Проблема решилась очень быстро установкой защитного диода мощностью до 3 Ампер (с запасом), который при правильной установке как раз пропускает ток только в сторону потребления, а при попытке зарядки - закрывается, переводя книгу на питание от USB. Это вдвойне хорошее решение, так как диод обеспечивает падение напряжения до полувольта. Из чего мы получаем рабочее напряжение на выходе, равное 4.3 вольта, что приблизительно равно сильно заряженному Li-Ion аккумулятору. Ради эксперимента я пробовал цеплять подряд 2 диода, на что книга ответила негодованием и сообщениями о слабом уровне заряда АКБ.

↑ Сборка

Мы имели две половинки и кучу потрошков этой чудной книжки, в которую необходимо было вживить батарейные отсеки на 4 АА аккумулятора.

Имеющиеся батарейные отсеки очень неплохо влазили в габариты штатного аккумулятора, только естественно с выступом вверх. Но после экспериментов отсеки, купленные в магазине, потрескались и стали крайне ненадежными. Немного пошарившись по комнате обнаружил пульт ДУ от машинки (хорошая игрушка была, но книжка нужнее). Отсеки там были идеальны, и даже с собственной крышкой. Немного разобрал пультик, откусил лишнее и получил шикарный закрытый батарейный отсек.
Осталось решить проблему с габаритами... Для этого в крышке корпуса надо было изготовить отверстие по размеру. Поковырявшись с штангеном и канцелярским ножом получил нужное отверстие. Будьте аккуратнее с резкой, дабы не повторить моих ошибок, которые видны на фото.

Ну теперь осталось дело за малым. Прикинуть на какой высоте в корпусе должен находиться отсек и вклеить его в заднюю крышку. Для этой работы я использовал двухкомпонентный прозрачный клей Poxipol - отличная штука под названием "Холодная сварка". После окончания полимеризации (ок. 10 минут) я установил диод под батарейный отсек, проложил провода, так чтобы они не мешались (пришлось выкусить часть креплений штатного АКБ) и припаял разъем от штатного АКБ. Оголенные участки отсека, диод и контакты изолировал обыкновенным канцелярским скотчем (они в принципе ничего и не замыкают, а скотч довольно тонкий - это то, что нам тут нужно). После чего цепляем разъём к устройству, вставляем аккумуляторы, производим измерения, и финальное тестовое включение показывает, что все в порядке.


Что-ж, осталось только немного поморочившись с запрятыванием проводов собрать наше устройство и проверить все функции. Все работает. Подключение к компьютеру пока не проверял с аккумуляторами, но думаю с этим проблем никаких не будет.

↑ Выводы...

Устройство мы адаптировали, что имеем в конце? Есть свои плюсы и минусы решения.

Плюсы
1. Устройство работает!
2. Теперь вышедший из строя аккумулятор можно легко и дешево заменить.
3. Так как напряжение у нас стало выше, а потребляемый ток не изменился, время работы устройства у нас возросло.
4. Можно экспериментировать с типами и емкостями аккумуляторов не внося конструктивных изменений. (Летом использовать Никель-Кадмиевые, а зимой Никель-Металл-Гидридные LSD, к примеру.)

Минусы
1. Устройство стало тяжелее
2. Габариты устройства увеличились
3. Ni-MH аккумы, в отличае от Li-ion, разряжаются не постепенно, а "лавинно", поэтому про встроенный индикатор зарядки можно забыть.

Моё мнение - девайс получился добротный. Практичность возросла, а масса и габариты увеличелись не на столько, чтобы это мешало пользоваться устройством.
А вопросы экстерьера - дело каждого. Я не стал заниматься покраской и декорированием, меня внешний вид устраивает.

Спасибо за Ваше внимание, надеюсь данная статья будет кому-то полезна.
Пока Вы комментируете прочитанное, я пойду что-нибудь почитаю на вновь ожившей читалке

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации