电池保护板，或者如何改装电动螺丝刀电池

我经常评测电池，也提到过改装充电工具，所以经常有人私信问我各种改装细节。
来问的人各不相同，但问题往往大同小异，因此我决定做个简短的介绍，同时回答一些关于如何选择配件和改装电池的常见问题。

也许有人会觉得这篇介绍不够全面，因为改装的只有电池本身。不过别担心，我计划再写第二部分，试着回答有关改装充电器的问题。顺便也想听听大家的看法：究竟是选带电源的一体式通用板、单独的电路板、DC-DC板，还是其他方案更好？

电动螺丝刀以及其他各种充电工具已经生产了很多年，因此用户手头积攒了不少旧电池，也有一些工具闲置着，甚至已经成了废物。
解决这个问题有几种办法：
1.直接维修电池，也就是用新电芯替换旧电芯。
2.把电池供电改成市电供电，甚至可以把电源装进电池仓。
3.把镍镉电池和镍氢电池换成锂电池。

稍微岔开说一句，有时候确实没必要改装或维修。比如你买的是特别便宜的电动螺丝刀，赶上大促只花了5美元，那改装费用可能够买好几把这样的螺丝刀（我这是夸张说法）。所以最好先自己权衡一下改装的利弊和是否值得，有时候直接再买一把工具更省事。

第一种办法想必很多人都试过，我也一样。它确实有效，不过对于品牌工具来说，效果往往不如原来的状态。成本稍低，操作也简单得多。

第二种办法也有可行之处，尤其是平时在家里使用，又不想花钱换电池的时候。

第三种办法最费工夫，但能显著改善工具的使用性能：电池容量更大，也没有“记忆效应”，有时功率也会提高。
不过，除了费工夫之外，还有个副作用：锂电池在低温下的表现稍差一些。但考虑到很多厂商都能毫无问题地生产这类工具，我觉得这个问题有时被夸大了，当然它确实存在。

电池的结构各不相同，不过总体上有很多共通之处。接下来我会以这类工具中的一个代表为例，边讲边展示：Bosch PSR 12 VE-2电动螺丝刀。这是我朋友的工具，他也为这篇介绍“赞助”了素材，提供了螺丝刀、电池、保护板和耗材供我改装。
这把螺丝刀相当不错，有主轴锁止功能和两档转速，所以值得改装。


这次一共有三块电池，不过我们只改装一块，另一块我留着做下一篇介绍 :)


顺便说一下，这两块电池虽然外形不同，但都是12 V，容量为1.2 Ah，因此能量都是14.4 Wh。


电池组的拆法各不相同，但最常见的是用几颗自攻螺丝固定外壳。我也遇到过卡扣式和粘合式的。


无论如何，打开后看到的内部结构大致就是这样。这里是一组由10节镍镉电池组成的电池组。通常使用同一规格的电池，但排列方式有时会有所不同。照片里是比较常见的一种：底部放9节，竖直部分放1节。


首先要做的是选择替换用的电池。

电动工具使用的是能够承受大放电电流的电池。
不久前我做过评测，介绍了各种电池，文末还附了一张表，或许能帮上忙。如果拿不准，就找找打算购买的电池的规格书。好在正规品牌的电池通常不难找到相关资料。


例如，我推荐以下型号：
适用于大功率电动工具：Samsung INR18650-25R、US18650VTC4、Liitokala INR26650-50A
适用于中等功率工具：LGDBHG21865、LGDBHE41865、Samsung INR18650-30Q

要记住，电池标称容量往往与最大放电电流成反比。也就是说，电池能承受的电流越大，容量通常就越小。这个例子当然比较笼统，但和实际情况很接近。比如，容量很大的Panasonic NCR18650B并不适合电动工具，因为它的最大电流只有6.8 A，而电钻的耗电电流可达15–40 A。


接下来看看哪些电池不能用：
下图所示的电池，以及各种Ultrafire、Megafire，还有任何标称容量达到100500 mAh的18650电池。
此外，我强烈不建议使用旧笔记本电池里的电芯。首先，它们承受不了这么大的电流；其次，它们的性能差异很可能很大，不仅容量不同，内阻也可能相差不少。最好把它们用在别的地方，比如做个给手机充电的充电宝。


另一种选择是模型电池，比如用于船模、四轴飞行器、遥控车等的电池。
当然也可以用，不过我更倾向于常见的18650或26650电池：它们有坚固的外壳，将来更换起来也更方便。18650和26650很容易买到，而模型电池可能会下架，改由其他尺寸规格的电池取代。


除此之外，还要记住，不能混用容量不同的电池。最好使用同一批次的电池，一次买齐所需数量（理想情况下再多买1节备用，以防买到不一致的电池）。也就是说，如果你有2节电池在架子上放了一年，之后又买了2节新的与它们串联使用，就平白多了一种出问题的可能；这时均衡也未必能解决问题，更不用说电池本身容量就不一致的情况了。

改造这把电钻的电池时，我选用了LGDBHG21865电池。
这把电钻功率不算大，所以我觉得应该不会有问题。这些电池的持续放电电流为20 A。选电池时，应在规格书中找到对应的参数项，看看标注的电流是多少。


锂电池的容量明显更大，体积却比镉电池小。照片左边是10.8 V、3 Ah（32 Wh）的电池组，右边是原装电池组，12 V、1.2 Ah（14.4 Wh）。

选择替换电池的数量时，可以按一个大致原则来估算：一节锂电池（LiIon、LiPol）相当于3节普通电池。12 V电池组里有10节电池，所以通常会换成3节锂电池。也可以装4节，但工具会过载运行，可能因此损坏。
如果是18 V电池组，里面很可能有15节普通电池，可换成5节锂电池，不过这种工具比较少见。
简单来说就是：
2-3节NiCd = 1节锂电池，
5-6-7节NiCd = 2节锂电池，
8-9-10节NiCd = 3节锂电池，
11-12-13节NiCd = 4节锂电池
以此类推。


组装前要先检查电池容量，因为即使是同一批电池，容量也可能有差异；生产厂家越不知名，差异通常越大。
例如，这是我一篇评测里的表格，当时我测试电池，顺便挑选了一些电池组，用来改装对讲机。


之后应将所有电池充满电，让它们的电量保持一致。


电池连接。
连接电池有几种方法：
1. 电池盒
2. 焊接
3. 点焊。

1. 电池盒，简单方便，但强烈不建议用于大电流场合，因为接触电阻较大。
2. 焊接。这种方法完全可行，我自己有时也这么做，不过有些细节需要注意。
至少得会焊，而且要掌握正确的焊接方法，最重要的是动作要快。
此外，还得有合适的电烙铁。
焊接步骤如下：先清理接触部位，在上面涂上助焊剂（我用F3），拿一根预先镀好锡的导线（截面积不用太大，0.75 mm²就够了），在烙铁头上多蘸些焊锡，然后让烙铁头接触导线，并将导线一起压在电池触点上。也可以先把导线放在焊接位置，再用带着一大滴焊锡的烙铁头接触导线和电池之间的位置。
不过，正如我前面所说，这种方法有些细节需要注意：必须使用功率较大的电烙铁，烙铁头也要有足够的热容量。电池的热容量很大，如果烙铁头太小，电池会很快把它冷却到焊锡“冻住”的温度，有时连烙铁头也会粘住（具体取决于电烙铁）。结果就是你会长时间加热接触部位，最后把电池过热。
所以要用老式的大铜烙铁头，最好提前充分加热。这样热量只会集中在焊接部位，之后再扩散开来，整体温度也不会太高。
这些问题主要出现在电池的负极，正极通常比较轻，焊起来没那么麻烦，但也不建议过度加热。

总之，如果你没有焊接经验，我强烈不建议用这种方法。

3. 最理想的方法是点焊，速度快，而且不会造成过热。但点焊机必须调试正确，否则可能会把电池底部打穿，所以最好找专业人士来做。花不了多少钱，去市场上就能找人帮你点焊电池组。
另一种选择是，有些网店提供焊接连接片的服务（更准确地说，是提供带连接片和不带连接片的不同商品选项）。价格不高，而且比焊接安全得多。

这组电池也是那位朋友“焊”的，他就是把电钻借给我做评测的人。
照片里可以看到，连接片和电池外壳之间垫了一层布质绝缘材料。这一点很重要，否则连接片可能会过热，熔穿电池绝缘层，后果不言而喻。


细心的读者肯定注意到了电芯之间那些看不懂的塑料垫片。
这属于“正确做法”这一类。
工具工作时会受到振动，电芯之间的绝缘层有可能受损（我没遇到过，不过理论上存在这种可能）。安装垫片可以避免这种情况。不装也行，但装上更规范。至于哪里能买到，我就说不上来了，可以去电池摊位集中的市场找找。


接下来要引出导线，用于连接保护板和接线端子。
电源线我用的线径不小于1.5mm²，负载较轻的电路则用0.5mm²。
你们肯定会问：既然那里没有电流，完全可以用细得多的线，为什么还要用0.5mm²的线？截面积更大的导线绝缘层更厚，机械强度也更高，也就是说不容易损坏。当然，你们可以用任何导线，我只是展示我认为更合适的做法。
理想情况下，应该先把导线两端都镀锡，再给裸露的线头做好绝缘。不过这通常只适用于同一块电池第二次改造，因为那时导线长度已经确定。第一次改造时，我一般会把导线留长一些。


仔细看上面的照片，可以看到电池两端的接线片上有孔，这也是为了提高连接可靠性。把未镀锡的导线插入孔中再焊接，这样不容易出现接触不良。
总之，把导线焊好，最好顺便用热缩管给接线片再做一层绝缘。


最后就得到这样一组电芯。正极触点引出了两根线，这是由保护板的接线方式决定的。


准备电芯组的最后一步，说是建议做，不做也行。由于这组电芯是“活动”的，需要把各个元件固定在一起。我用热缩管来固定，不过这里说热缩套管可能更准确。它比较薄，但很结实，作用就是把整个结构箍紧。


套上热缩管，用热风枪加热收缩。用打火机加热的常见做法多半不行，因为最好让它均匀收缩。
这样一来，电芯组看起来就很像工厂生产的成品了。


把组装好的电芯组放进外壳里试一下。一般来说，这一步当然应该先做，我不知怎么把这茬给忘了，不过我想这很容易理解：）


安装。

接下来是把电池组装入电池仓。乍看之下这只是个简单步骤，其实也有一些小陷阱。
首先把电池仓里的灰尘和污垢清理干净。我犯了个错，只擦了底部，其他地方后来只能用刷子和棉签清理。所以不如直接用肥皂水洗净，再晾干。

接下来是粘固定电池组。原来的设计中，电池只是被外壳的两半夹住，但我们的情况通常很难做到这一点，所以大多数时候都要把电池组粘起来。
和之前一样，有几种方法，我们来看看。
1. 双面胶带
2. 热熔胶
3. 硅酮密封胶
4. 用150根钉子钉穿，再从背面把钉子弯折。:)

最后一种更适合喜欢极限挑战的人，所以我详细说说比较“接地气”的几种。
1. 非常简单方便，但接触面积小，粘得不太牢，而且得用质量好的胶带。

2. 这是个不错的办法，我有时也会用（顺便说一句，我用的是黑色热熔胶）。不过这种情况我不建议用。因为热熔胶受热后会“软化流动”。比如夏天把电动螺丝刀忘在室外，最后电池就会在里面晃来晃去。我不是说一定会这样，但热熔胶确实有这个特性。此外，热熔胶不太容易粘住大块部件，受力时可能直接脱落。

3. 在我看来，这是最方便的办法。密封胶耐热，不会随着时间流淌，而且对大多数材料都有很好的附着力。此外，它相当有弹性，长期使用后也几乎不会失去弹性。

我用的是Ceresit卫浴密封胶。照片上看起来好像只涂了一点，其实不是，密封胶涂得相当多。顺便提醒一下，大多数密封胶都无法粘在之前涂过的密封胶层上。
也可以用类似的管装安装胶，比如“Moment”，不过我觉得硅酮胶更合适。

总之，涂上密封胶，装入电池组，压紧，然后放着等它干。


保护板。

现在终于说到这篇评测的主角——保护板了。这些板子春天就下单了，但包裹丢了，后来卖家重新寄了一次，最后总算是收到了。
我已经不记得当初为什么偏偏订了这些板子，不过它们一直乖乖躺着等机会，现在终于等到了。:)


这块保护板设计用于连接3节电池，标称工作电流为20 A。
直到现在我才注意到，保护板的过压保护阈值相当高，为4.325 V。也许是我理解错了，但我认为4.25–4.27 V更合适。
另外，资料注明20 A是最大持续电流，过载保护的动作电流为52 A。

这张参数表和其他保护板的参数表很像，所以我只挑出几个重要项目来说。
1. 均衡电流。由于这块板不支持均衡，这里标的是横线。
2. 最大持续电流。大多数应用需要20–25 A。功率较小的工具用15–20 A就够了，功率更大的则需要25–35 A甚至更高。
3. 保护板切断电池时的单节电池最高电压，具体取决于所用电池的类型。
4. 保护板切断负载时的单节电池最低电压。2.5 V相当低，最好选择与电池数据手册标称值一致的参数。
5. 过载保护的动作电流。没必要一味追求极高的数值。虽然这个电流与最大工作电流直接相关，但通常不会有什么问题。即使保护触发，大多数情况下只要松开电动螺丝刀的开关，再按一次就行。
6. 这一项用于设置保护触发后的自动复位。
7. 功率开关管的导通电阻，越小越好。


从外观上看，这块板子没什么可挑剔的，做工相当规整。


底部什么都没有，这反而是好事，粘贴电路板时就不会有麻烦了 :)


下面我会详细介绍一下保护板。
先回答一个问题——能不能不装保护板？不能。
保护板至少能在过载时切断电路，这对电池和工具都有害。
此外，保护板还能防止过充和过放。严格来说，过放可以通过功率下降来察觉，但并非所有工具都适用；而且还可能遇到某个电芯已经严重老化、电压骤降的情况。这样很容易导致反极，也就是说，电池不只是电压降到“零”，还会有反向电流流过。只有电芯串联时才会出现这种情况，不知为什么大家经常会忽略这一点。
锂电池相当危险，必须配备保护板！

保护板主要分为两种（实际上种类更多）：带均衡功能和不带均衡功能。

我来解释一下什么是均衡，以及它为什么有用。
先说“被动”均衡。
这种方案实现起来最简单，因此绝大多数保护板都采用它。
当电池达到阈值电压时，就会接入一个电阻作为负载，分担一部分充电电流。在这节电池“努力”的同时，其他电池就能充到各自的最高电压。
下面是这篇文章里的几张图。

1.其中一节电池的电量比其他电池高，或者容量稍小。
2.如果直接充电，它的电压就会高于其他电池。
3.均衡器分担一部分充电电流，防止电压超过上限。
4.最终，所有电池都能均匀充满。


第二种是“主动”均衡器。它的实现方式完全不同，不适合大充电电流。它的作用是始终让各电芯的电压保持一致。其工作原理是把电压较高电池中的能量“转移”到电压较低的电池中。我在自己的一个评测中做过这样的均衡器，感兴趣的话可以看看更详细的介绍。
而在这篇评测中，我做了一个带主动均衡器的正确充电方案。下面的表格可以看到不连接充电器时的均衡过程……没错，它速度很慢，但始终都在进行，而不只是在充电时才工作。


我们有点跑题了。
带均衡功能的保护板通常有几个较大的SMD电阻，数量是通道数的整数倍。3通道时会有3个或6个。上面通常会标着类似470、510、101之类的字样。
左边是4通道板，右边是3通道板。


这块板没有均衡器，但有由低阻值SMD电阻构成的电流检测分流器，上面通常标着R010、R005。因此，带均衡器和不带均衡器的板子可以从外观上区分。
顺便说一下，有些板子没有电流检测分流器，但这并不一定意味着它不能测量电流。有时控制器会把场效应晶体管当作“分流器”使用。


也有单独的均衡板，以及“均衡板+保护板”套件。
只要价格合适，这种方案完全可行，不过需要接的线会更多。


顺便说一下，我经常看到有人误以为这些电路板可以用作充电器。通常是商品标题里的“Charge”这个词让人产生了误解。
这些电路板不会控制充电，只负责保护电池。但卖家不懂行，或者翻译得一塌糊涂，结果就是大家一直被误导。
不过也有「一体式」电路板，只是它们不适用于大电流，也不能用在电动工具上。


这块电路板上装有8个功率MOSFET，准确地说，是4对。
使用的MOSFET是AOD514和AOD4132，它们的导通电阻和最大电流分别为5.9 mΩ、46 A和4 mΩ、85 A。
左边可以看到电流检测分流器。相比有时会因大脉冲电流而「烧焦」的SMD电阻，这种方案更合适。


电路板上的MOSFET成对安装是有原因的。大功率MOSFET内部带有一个「寄生」二极管，要想切断两个方向的电流，就必须使用两个。
这里两个MOSFET的总导通电阻为10 mΩ（5.9+4），最大电流为46 A（按较弱的那个计算）。不过，板上有4对MOSFET，因此总导通电阻为2.5 mΩ，最大电流为180 A，对于这样一块电路板来说相当不错。


这块电路板没有中央控制器，采用的电路也相当简单：各通道的电压监控器后面接着一个控制电路，最终控制功率MOSFET。简单，但管用。不过现在的话，我大概会选一款更「先进」的。
此外，这块电路板没有均衡器。你可能会问，怎么会这样？我前面不是还详细讲了均衡器的优点吗？
均衡器当然好，我也建议买带均衡器的电路板。不过我也认为，匹配得当的电池其实不太需要均衡器。它无法避免电池严重过放，反而可能带来问题。就有过均衡器故障导致电池放空的情况。
此外，大多数电动工具厂商都不会在电池组里安装均衡器。当然，它们奉行的是「计划性淘汰」原则，所以我还是更支持使用均衡器。


此外，电路板上还有用于连接温度传感器的触点（前面那张来自另一家店铺的照片里，就有一块带温度传感器的电路板）。温度传感器很有用，我也打算研究一下如何连接电动螺丝刀电池原装的温度传感器。
推测需要拆下电阻RT，将电阻RY换成与新传感器标称值相匹配的阻值，再把新传感器焊接到RK触点上。


电路板的情况大致说清楚了，接下来继续改装。

电路板工作时可能会发热（虽然不严重），为了避免电池受到多余热量的影响，我决定加一层垫片。此外，如果功率MOSFET击穿，导致电路板烧穿，这层垫片也能保护电池（这种情况确实会发生，但极少见，所以更多只是理论上的考虑）。
我找了一块玻纤覆铜板边角料，把铜箔去掉。


然后用同样的硅酮密封胶把垫片粘到电池组上，再把保护板粘上去。
这结构当然挺难看的，不过在这种情况下，这是最简单也相当可靠的方案。
粘保护板可不是随便找个地方一贴了事，我事先琢磨过，怎样放置才能方便之后接线。


接线图在店铺页面上，不过实际上它和其他保护板的接线方式几乎没什么区别。电池串联，负极接保护板；从负极开始数，第一个中间点接B1+，第二个接B2+，第三个接B3+。不过这里只有三节电池，所以B3+就是整个电池组的正极。
从正极引出的另一根线接负载。
负载的负极线（充电器的负极线也一样）接到保护板上的独立端子。


接下来接线。
接线顺序可能很关键，我通常先接电池组负极，再接正极，最后从负极端开始依次接各个中间点（B1、B2等）。
听说接线顺序不对可能会烧毁控制器，我本想在评测里补充这一点，但没找到相关资料链接。
另外，焊接时一定要非常小心，别让触点短路，否则后果会很惨。这大概是改造过程中对新手来说最难的步骤之一……我会先给电路板上的焊盘上锡，再焊接，这样容易一些。

理想情况下，之后也应该用密封胶把导线固定好，免得晃来晃去。


一开始我展示过从电池仓里取出的电池组。
上面能看到接线端子，不能把它扔掉，因为改造时它非常重要。接线端子有很多种，但作用都一样：快速连接工具或充电器。
刚开始改造时，我以为这里的电阻是用来设定充电电压的（充电器适用于7.2-14.4 V），但检查后发现，充电器根本没有与它对应的触点，电动螺丝刀上也没有 :(
另一个触点上接有热敏电阻，用于监测电池温度。不过这似乎没起多大作用，其中一组电池明显有过热痕迹，塑料也变形了。


不过接线前还得想办法固定接线端子。原来是靠电池把它撑住的，现在电池已经拆掉，只能自己想办法了。
为了固定它，我量了一下凸出部分内侧的宽度，然后剪了一小块同样宽度的塑料片。不过还是估算得不太准，剪小了一点，只好缠上几圈绝缘胶带 :)


通常正负两根线都要拆焊，但我这根负极线长度足够，所以没动它，只换了正极线。
顺便说一下，接线端子排是塑料做的，而端子本身又比较大，所以要么采用和焊接电池时相同的方法，要么就在距离端子末端7-10mm处剪断旧线，再把新线焊到旧线上。第二种方法效果不差，而且明显简单得多。


1.将电池组的正极导线焊到接线端子上。套热缩管多少有点追求完美了，那里基本没什么地方会短路，不过我还是想做得整齐些。
2.把接线端子装回原位，再把我刚才切下来的塑料卡扣敲进去（或者用力按进去）。


把接线端子的负极导线焊到电路板上，然后给电路板涂上保护漆。最后这一步可不是追求完美，而是确实有用，因为电路板带电，而且可能会在高湿度环境下使用。如果不涂保护漆，裸露的线路和元件引脚可能会腐蚀。
我用的是 Plastik 70 漆。


电池部分就到这里了，把弹簧和卡扣装回去，再把所有部件组装起来。
最好先把整个结构翻过来抖一抖，把可能不小心掉进去的东西倒出来。我这里掉进去的是一小段导线绝缘皮。
顺便可以擦拭一下电动螺丝刀上的电池锁定机构，或者给它上点润滑油。


最低限度的改造已经完成，电池可以正常工作了。不过原装充电器还没改造，所以我暂时把它接到了电源上。


这篇评测里恐怕已经塞不下充电器改造（以及其他内容）了，而且我也想把这件事做得漂亮、做得正确，所以打算再写一篇，介绍可能的改进方案、充电器改造方法以及正确充电的几种方式。

当然，也可以用常见的 Imax 充电器来充电。不过我觉得这种方案不太方便。
此外，有时还会给电动螺丝刀电池引出均衡接口。这东西当然有用，但在我看来有点多余，而且也不总是安全。依我看，只要把电池配好一次，之后直接充电、不做均衡就行。或者买一块带均衡功能的保护板；外露的接口会增加短路、损坏的风险，而且这种方案更适合在家里使用。


要想更适合实际使用，最好改造原装充电器，或者彻底更换里面的电路。
第一种方案在技术上比较复杂，因为锂电池的充电算法与镉电池明显不同。此外，有些原装充电器简直都不好意思叫充电器，里面只有变压器、整流桥和寥寥几个元件，根本没有任何控制功能。
比如 Bosch 的还有一种“高级”版本，带控制器。


第二种方案是使用原充电器里的变压器和整流桥，再用一块印刷电路板作为接线端子板。

改造时需要另外买一块像照片里这样的电路板。
也可以选其他能稳定电压和电流的电路板。这类板子通常至少有两个微调电阻。不过这块板上有三个，第三个用来调节充电结束指示灯的启动阈值。

按照片从左到右，第一个调电压，第二个调指示灯，第三个调充电电流。


这种方案是用这块电路板替换原来的电路板，只需再加一个容量为1000-2200µF的电解电容。

不过这种方案也有缺点。充电板只会显示充电过程已结束，却不会断开电池。倒也不至于说这有多糟，但显然也没什么好处。
要解决这个问题，可以用最简单的办法：充电结束后断开输出。
为此需要增加四个元件：一个24 V继电器、一个PC817光耦、一个二极管和一个按钮。
光耦的LED接在原来显示充电过程的LED位置，光耦中的晶体管则控制继电器。
不过在这种方案中，继电器无法自行吸合，因此需要在触点两端并联一个按钮（正如我所说，这个方案非常简单）。也就是说，装入电池后按下按钮，开始充电；充电结束后继电器断开，电池也就断电了。
按钮也可以并联在光耦晶体管的两端，这样普通轻触按钮也能用。当然，无论采用哪种接法，都需要使用无自锁按钮。


光耦和继电器。


也可以使用其他电路板，想必很多人都在AliExpress上见过。
第一种比较简单，只能调节电流和电压，充电指示是固定的；当电流降到设定充电电流的1/10以下时，LED就会熄灭（这是锂电池的标准充电算法）。
第二种本质上和第一种一样，只是功能更“高级”，可以显示电池电压和充电电流。
评测 链接


顺便说一句，充电甚至可以使用没有恒流功能的电路板，不过需要稍作改造，我还演示过怎么改。

上面列出的方案都使用充电器原有的变压器；如果没有变压器，只需给转换器配上一个电源，例如这种。
不过要注意，电源电压必须高于电池的充电截止电压，至少需要高出约3-5 V。
也就是说，这种情况下15 V电源不合适。不过这类电源通常可以将输出电压调节±20%，稍微调高一些就行。或者直接买一个24 V电源，也不用调节。


如果你手头只有12 V电源，而要给评测中那种电池充电，可以使用通用转换器，例如这种，不过价格也更贵。


说说改进方案。
可以增加电池电量指示，比如声音提示，或者声音加灯光提示。


也可以用一个小型电压表测量电压，甚至可以装一个电压表加声音提示的组合装置。


不过我个人更喜欢简单的方案：测量电压，并用几个LED显示。


而且最后一种方案我已经做过了，也介绍过电路和制作过程。


我的一把电动螺丝刀就用了几乎相同的方案，准确地说，是用在它的电池上。


改造效果的简短视频。视频中可以看到，在重载情况下保护会触发。电池电量已经有些不足，所以在棘轮模式下用二挡时，保护并非每次都会触发。电池充满电时，触发会更频繁。不过也能看到，保护动作是正常的：负载接入，随后断开。之后我松开按钮，再按一次，电动螺丝刀就能继续工作。


大致情况就是这样。关于电池改造，我把能想起来的都说了；至于充电器，改天再详细介绍，因为我还有不少想法。

对了，差点忘了说评测的主角——保护板。
这块板能正常工作，而且表现很好，至少我没发现什么问题。
夹住夹头，把棘轮调到最大（好像是5档），再用二挡时，保护板大约有50%的概率会进入保护状态。如果切换到一挡，电流又不够触发保护。总的来说，这样的表现完全正常。可以减小分流电阻的阻值，让保护更晚触发，但我觉得没这个必要。

再说说改造成本。3块电池大约15美元，保护板5–8美元，再加上各种零碎配件1美元，一块电池总共约20–25美元。
贵吗？我觉得确实挺贵，所以改造便宜的工具根本不划算。不过无论如何，改造并没有乍看起来那么复杂，关键是先动手。

评测中我没有介绍LiFe电池。总的来说，它们的情况完全一样，只是需要使用专用保护板，因为这类电池的电压比常见的Li-Ion电池略低。它们性能很好，可靠性也会更高，但电池容量会低一些。

希望这篇评测对你有帮助，和往常一样，欢迎在评论区提问。
当然也可能有其他方案，我也可能会有疏漏，所以以上只是我对整个过程的看法。