Возможность работать с таким инструментом, как шуруповерт, без подключения его к электросети - это удобно, практично и, главное, необходимо. Ведь часто приходится выполнять какие-либо работы в тех местах, куда дотянуть сетевой кабель практически невозможно. В магазинах строительных инструментов предлагается широкий выбор шуруповертов, в том числе Bosch, а также популярные Хитачи и Макита. Но, к сожалению, срок службы АКБ любой дрели или похожего инструмента невелик - максимум 5 лет. Бывает, что и через меньший промежуток времени. Срочно покупать новую батарею невыгодно. За такую же сумму можно приобрести новый шуруповерт. Поэтому стоит попробовать такой вариант, как восстановление аккумулятора шуруповерта своими руками.
Виды АКБ, используемых в шуруповертах, и их отличия
Как известно, аккумулятор любого шуруповерта включает в себя несколько батареек, которые соединены в одну цепочку в определенной последовательности. Различают (Ni-Cd), никель-металлгидридные () и элементы.
Никель-кадмиевые батареи, в данном случае, являются самыми ходовыми и часто используемыми. Напряжение каждого отдельного элемента составляет 1,2 Вольт, а емкость - 12000 мАч, если мы имеем 12-вольтовый инструмент. Сразу стоит отметить, что, в отличие от литиевых, они подлежат восстановлению, потому что обладают так называемым «эффектом памяти» в виде обратимой потери емкости.
Что касается батареек, в состав которых входит литий, восстановить их емкость с помощью популярного зарядного устройства Imax B6 вряд ли удастся - по причине того, что литий имеет свойство разлагаться с течением времени.
Восстановление аккумулятора шуруповерта аналогичным образом также может не увенчаться успехом и для кадмиевых аккумуляторов. Такая батарея отличается тем, что электролит в них иногда полностью выкипает. Однако в случае с кадмиевыми АКБ шансов «реанимировать» их значительно больше. Но при этом важно не торопиться и не использовать сгоряча распространенные методы «быстрого восстановления» Ni Cd аккумуляторов.
Как восстановить аккумулятор шуруповерта
В Интернете существует большое количество видеороликов, в которых, например, наглядно показывается восстановление аккумулятора шуруповерта Hitachi с помощью Imax B6. Оно заключается в «реанимировании» никелевых аккумуляторов путем подачи больших токов. Оживить АКБ сторонники экспресс-метода восстановления предлагают, воспользовавшись простыми настройками Imax B6. Выставляется режим на никель-кадмий, и батарею можно реанимировать в этом режиме.
Однако прогревание импульсным питанием и последующая зарядка являются довольно рискованными методами для никель-кадмиевых аккумуляторов. Нарушенную связь в элементе не восстановить высокими токами. К тому же, если электролита внутри батарейки мало, либо его совсем нет, высокие токи окончательно «убьют» АКБ. Поэтому, в целях предотвращения необратимой порчи батареек, рекомендуется вначале пополнить их запас электролита дистиллированной водой и только потом заряжать с помощью Imax B6.
Есть экстремальный вариант, как восстановить никель-кадмиевый аккумулятор шуруповерта - можно «дернуть» их большим током. Они начнут заряжаться, но ненадолго. Любители электроники, критикующие этот метод, уверяют, что не было ни одного случая, чтобы импульсный ток надолго восстановил емкость АКБ. Как правило, она поднимется на очень короткое время, а потом, спустя несколько дней, батарея снова «садится».
Можно ли пользоваться методом импульсного тока - решать хозяевам батареек. В Интернете существует много роликов на тему того, как восстановить Ni Cd аккумулятор от шуруповерта. Но есть мнение, что в реальности быстрые способы работают очень недолго. Например, если электролит внутри какой-либо батарейки из связки выкипел, либо высох, импульсный ток «убьет» элемент окончательно.
Если есть возможность, можно аккуратно разобрать каждую никель-кадмиевую батарейку и посмотреть, в каком состоянии находится электролит. Если она окажется сухой, можно воспользоваться методом доливания небольшого количества дистиллированной воды через шприц.
Восстановление с помощью воды
Для того чтобы просверлить аккуратное отверстие в батарейке, понадобится маленькое сверло. Отверстие нужно делать подальше от центра, лучше в верхней боковой части элемента, где находится небольшое углубление. Затем заполнить аккумулятор дистиллированной водой с помощью шприца до последнего.
После этого АКБ можно полностью зарядить Imax B6 и дать ей «отстояться». Процедура долгая. Восстановление 8-,12-, 14-аккумуляторных «банок», в зависимости от вольтажа, может занять много времени. В идеале следует не заряжать их сразу, а дать время «банкам» с водой постоять день. По одному заряжать аккумуляторы нельзя, лучше, чтобы их было, как минимум, три или четыре в связке, для равномерного распределения напряжения.
Кратковременные импульсы тока через сопротивление в 40 Ом на 12 В следует подавать уже после того, как внутрь реанимируемого элемента будет залита вода, а не на «сухую», как это часто делается.
После того, как аккумуляторы постояли сутки, можно приступить к их зарядке. Отверстия пока не закрывать. Подключить к Imax, чтобы устройство их «увидело». Зарядить и снова дать «отстояться» , если какой-то один аккумулятор не восстановился. Слабый элемент в связке найти с помощью мультиметра и снова долить в него воды.
Главная суть этого скурпулезного способа - восстановить связь пластин батарей с их контактно-переходными шинами (внутреннее устройство Ni-Cd аналогично схеме, по которой изготавливаются солнечные батареи). Главная причина прекращения работы батареек - это отслоение плюсового контакта от их внутренней части.
Отверстия, просверленные в батарейках, не закрывать до тех пор, пока заряд АКБ не будет держаться стабильно. Как только заряд стабилизируется, отверстия аккуратно заклеить силиконом. Воду периодически можно доливать в любое время.
Как уже стало ясно, этот метод не предназначен для ленивых и для тех, кто не желает вникать в тонкости устройства электроники. Однако способ с дистиллированной водой помогает сэкономить много денег и является ответом на вопрос о том, как восстановить аккумулятор шуруповерта наиболее щадящим методом. Обычно в комплектации к шуруповерту входят два аккумулятора. Одним можно пользоваться, а другой постепенно восстанавливать. Такой метод, несмотря на его длительность, представляется более гуманным и безопасным для АКБ.
Восстановление АКБ путем замены нескольких элементов
Восстановление аккумулятора шуруповерта путем замены нескольких элементов может оказаться удачным для всех типов аккумуляторных батарей. Он также не представляет для них никакого риска, как и манипуляции с дистиллированной водой, при условии соблюдения аккуратности во время пайки.
Вначале с помощью мультиметра измеряется выходное напряжение каждой «банки», которое в общей совокупности должно составлять 12-14 В. Соответственно, напряжение одной «банки» должно быть 1,2-1,4 В. Показатели U сравниваются между собой, фломастером отмечаются наиболее слабые элементы.
После этого аккумулятор вставляется в шуруповерт и работает до того момента, когда мощность начнет заметно уменьшаться. Показатели напряжения снимаются заново, и те «банки», разница напряжения которых составляет 0,5-0,7 В по сравнению с более «сильными», следует выпаять, и заменить новыми, аналогичными старым, предварительно заказав их в интернет-магазине.
Паять аккумуляторную цепочку рекомендуется точечной сваркой, но, если таковой не имеется, ничего не остается делать, как воспользоваться обычным паяльником и делать все максимально быстро и четко, чтобы, по мере возможности, не допустить перегревания батареи.
«Родные» соединительные пластины аккумулятора не следует терять, их нужно припаять обратно, не перепутав при этом полярность. Кроме этого, все элементы цепочки должны иметь одинаковые показатели емкости.
После окончания пайки вставить аккумулятор обратно в шуруповерт и провести 2-3 цикла полного «заряда-разряда» для уравнивания энергетического потенциала всех батареек. Для того чтобы обновленный аккумулятор прослужил дольше, такую тренировку ему следует проводить 2-3 раза в месяц.
Восстановление АКБ шуруповерта путем приобретения новых Ni-Cd элементов
В данном случае речь идет о полной и о так называемом «стирании эффекта памяти» с новых батареек в целях обеспечения их более продуктивной работы. Эффект памяти заключается в том, что батарея «помнит» все возможные циклы зарядки, которым она теоретически может подвергаться на производстве до попадания в чьи-то руки. Чем больше в ее «памяти» таких циклов, тем вероятней становится то, что емкость начнет уменьшаться значительно раньше, чем ожидается. Также никель-кадмиевые аккумуляторы любят подобные процессы «раскачки». Если их проводить непосредственно перед использованием, работать они будут гораздо лучше.
Нужное количество аккумуляторов можно заказать в Интернете, к примеру, на Ali-Express. Нужно иметь в виду, что они уже имеют определенный заводской заряд, который желательно «снять» для того, чтобы «сэкономить» силы аккумуляторов во время эксплуатации. Сделать это можно, используя то же зарядное устройство Imax B6, в меню которого несложно разобраться.
Допустим, батарея шуруповерта должна состоять из 10 элементов с такими показателями: выходное напряжение каждого - 1,2 В, а емкость 1200 мАч, что в общей сумме составляет 12 В. Преимуществом полной замены аккумуляторной батареи с последующим «стиранием» заводского «эффекта памяти» является то, что в любом интернет-магазине можно заказать элементы с более высокими показателями емкости, чем старые. Например, 1800 мАч. И аккумулятор будет работать на порядок дольше. Конечно, такие батарейки будут стоит дороже. Но цена их всегда себя оправдывает.
Вначале мультиметром проверяется напряжение на каждой «банке». Это сразу поможет определить, каким качеством обладают новые батарейки и не имеет ли место непорядочность продавцов, которые могли вместо новых продать старые элементы. Уровень напряжения на каждой батарейке должен составлять примерно 1,3 В. При замерах важно не путать клеммы.
Далее «стирание памяти» проводится с каждым элементом поочередно. На зарядном устройстве выставляются следующие параметры заряда: если емкость 1800мАч, ее можно выставить чуть больше - 1900, немного с запасом. Затем следует перейти в режим заряда никель-кадмиевых аккумуляторов. Параметры заряда должны быть такими: показатель тока 0,9 А (половина от емкости 1800).
Каждый новый элемент подвергается тренировке по принципу «заряд-разряд», чтобы убрать заводские параметры. При токе в 1А все АКБ поочередно разряжаются до напряжения в 1 В (минимально допустимое напряжение, чтобы не убить батарейку).
Затем следует перейти в режим цикла «заряд-разряд» и запустить его кнопкой «старт».
После разрядки и снятия заводской памяти уложить аккумуляторы обратно в блок, ориентируясь на то, как раньше туда были уложены старые. Поэтому при разборке пластмассового корпуса нужно запомнить, как батарейки лежали раньше.
Таким образом, существует много способов восстановления аккумулятора шуруповерта своими руками. Каждый из них имеет определенные нюансы, недостатки и преимущества, которые следует учитывать в зависимости от того, как вы восстанавливаете емкость. Иногда следует постараться, чтобы приобрести тот или иной инструмент или необходимый ингредиент (например, дистиллированную воду) для того, чтобы восстановление прошло максимально успешно. Но именно это поможет вам избежать дополнительных расходов в связи с приобретением нового шуруповерта или полностью готового аккумулятора.
Я думаю, что уже всем знакома эта проблема, когда в один прекрасный день вы берете свой шуруповерт, включаете его, а он не работает. Далее, первым делом вы пытаетесь поставить его на зарядку, предположив, что батареи просто разрядились. Но не тут-то было: зарядка не приносит результатов.
Эта проблема стара как мир. Все дело в том, что в недорогих шуруповертах используются относительно дешевые никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы. Они довольно прихотливы и при недолжной эксплуатации тут же выходят их строя.
Я предлагаю Вам восстановить Ваш шуруповерт, чтобы он был как новый. Для этого мы просто заменим батареи на аналогичные или более лучшего качества.
Хотя в интернете большинство людей рекомендуют менять аккумуляторы на литий-ионные (Li-ion), но я не сторонник полной переделки. Ведь просто так их не заменишь, ввиду того, что литий-ионные батареи нужно заряжать по другому, вводить контроллер зарядки, применять другой источник питания и т.п. Да и корпус самих батарей претерпит существенные изменения. Нет, я просто рекомендую поменять АКБ на такие же, это гораздо дешевле и не нужно ничего городить и придумывать.
Понадобится
На закупаем необходимое количество .
Как видите, цены вполне приемлемые. Ищите под свой размер и количество. Я заказал 12 шт. Общее напряжение бывшего блока - 14,4 В. Одни элемент - 1,2 В. Простая математика 1,2 x 12 = 14,4 В.
Восстанавливаем аккумуляторную батарею шуруповерта
Ну, а теперь переходим непосредственно к восстановлению шуруповерта. Снимаем верхнюю крышку аккумуляторного блока.
Считайте ваше количество элементов. Так же не лишним будет списать марку применяемых аккумуляторов.
Чтобы не забыть как размещаются батареи внутри, я составил на бумаге своеобразную карту с их расположением и полюсами. Сделайте тоже самое, чтобы потом не ломать голову и думать что куда идет.
Теперь можно разобрать эту связку, чтобы освободить клеммы питания, которые как раз потом понадобятся.
Вот представлена полная цепь.
Для соединения элементов я взял экранирующий провод от старого USB кабеля.
Нарезал его на ровные кусочки.
Хорошо залудил каждый.
Всё готово к замене одного на другое.
Собираем цепь. Припаиваем этими отрезками батареи между собой, согласно ранее начерченной схемы.
Вообще аккумуляторы закрытого типа не паяют. Перемычки необходимо приваривать контактной сваркой. Но так как ее нет в наличии, возьмем мощный паяльник и им быстро припаиваем.
Мажем флюсом полюс, кладем перемычку и быстро раскаленным паяльником припаиваем, удерживая жало не более чем на 1-2 секунды.
В конце приклеиваем обратно общие изоляционные прокладки с обеих сторон и собираем блок в обратной последовательности. Замеряем напряжение на выходных клеммах. Оно должно быть в районе 14.4 В. Если так, значит последовательность включения батарей верная. Ставим заряжаться.
Вот так, просто, без лишних манипуляций можно вернуть к работе шуруповерт, который прослужит еще очень долгое время, если за ним следить должным образом.
Стоимость нового шуруповерта примерно на 70% состоит из стоимости аккумулятора к нему. Поэтому не удивительно, когда столкнувшись с выходом из строя аккумулятора, мы задаем себе вопрос - что дальше? Покупать новый аккумулятор или шуруповерт, а может, есть возможность произвести ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками и продолжить работу уже привычным инструментом?
В данной статье, которую условно разделим на три части, мы рассмотрим: виды аккумуляторов, которые применяют в шуруповертах (ч.1), их возможные причины выхода из строя (ч.2) и доступные способы ремонта (ч.3).
Аккумулятор шуруповерта: конструкция и виды
Следует заметить, что независимо от марки шуруповерта и страны производителя аккумуляторы имеют идентичное строение. Собранный аккумуляторный блок имеет такой вид.
Если мы его разберем, то увидим, что он собран из небольших элементов, которые собраны последовательно. А из школьного курса физики мы знаем, что элементы, имеющие последовательное соединение, слаживают свои потенциалы.
Примечание. Сумма каждого элемента питания и дает нам итоговое напряжение на контактах аккумуляторной батареи.
Наборные части или «банки», как правило, имеют стандартный размер и напряжение, отличаются они только емкостью. Емкость аккумулятора измеряется в А/ч и указывается на элементе (изображено ниже).
Для компоновки аккумуляторов шуруповертов применяют следующие виды элементов:
- никель - кадмиевые (Ni - Cd)батареи, с номинальным напряжением на «банках» 1,2V;
- никель-металл-гидридный (Ni-MH), напряжение на элементах - 1,2V;
- литий-ионный (Li-Ion), с напряжением - 3,6V.
Рассмотрим более подробно достоинства и недостатки каждого вида.
- Самый распространённый вид ввиду низкой стоимости;
- Не страшны низкие температуры, например как Li-Ion батареям;
- Хранится в разряженном состоянии, при этом сохраняет свои характеристики.
- Производится только в странах «третьего мира», ввиду токсичности при производстве;
- Эффект памяти;
- Саморазряд;
- Маленькая емкость;
- Малое количество циклов заряд/разряд, значит, долго не «живут» при интенсивном использовании.
- Экологически чистое производство, есть возможность приобрести высококачественный фирменный аккумулятор;
- Низкий эффект памяти;
- Низкий саморазряд;
- Большая емкость, в сравнении с Ni - Cd;
- Большее количество циклов заряд/разряд.
- Цена;
- Теряет часть характеристик при длительном хранении в разряженном состоянии;
- При низких температурах долго не «живет».
- Нет эффекта памяти;
- Почти отсутствует саморазряд;
- Высокая емкость аккумулятора;
- Количество циклов заряд/разряд в разы больше, нежели у предыдущих типов аккумуляторов;
- Для набора необходимого напряжения необходимо меньшее количество «банок», что существенно уменьшает вес и габариты аккумулятора.
- Высокая цена, почти в 3 раза в сравнении с никель - кадмиевым;
- Через три года происходит существенная потеря емкости, т.к. Li разлагается.
С элементами мы познакомились, перейдем к остальным элементам аккумуляторного блока шуруповерта. Разборка блока, например, для ремонта аккумулятора шуруповерта Hitachi (изображен ниже), очень проста - откручиваем шурупы по периметру и разъединяем корпус.
Корпус имеет четыре контакта:
- Два силовые, «+» и «-» , для заряда/разряда;
- Верхний управляющий, он включен через термодатчик (термистор). Термистор необходим для защиты батарей, он отключает или ограничивает ток заряда при превышении определенной температуры элементов (как правило, в диапазоне 50 - 600С). Нагрев происходит по причине больших токов при форсированном заряде, так называемая «быстрая» зарядка;
- Так называемый «сервисный» контакт, который включен через сопротивление 9Ком. Он используется для сложных зарядных станций, которые выравнивают заряд на всех элементах аккумулятора. В быту такие станции ни к чему, ввиду их высокой стоимости.
Вот собственно и вся конструкция аккумулятора. Ниже приведено видео, о том, как разобрать блок.
Определение неисправности
С назначением элементов конструкции аккумулятора разобрались, теперь рассмотрим, как определить неисправность, это ч.2 ремонта аккумулятора шуруповерта. Сразу заметим, что все элементы разом выйти из строя не могут, а поскольку цепь у нас последовательная, при выходе одного элемента - не работает вся цепь. Значит, наша задача определить, где у нас в цепи самое слабое звено.
Для этого нам будет необходим мультиметр, и для второго способа поиска неисправности лампа на 12В, если Ваш аккумулятор на шуруповерт тоже 12 вольтовой. Порядок действий следующий:
Ставим аккумулятор на зарядку, ждем сигнала о полном заряде.
Разбираем корпус и меряем на каждой банке аккумулятора. Для Ni - Cd у нас должно быть 1,2 - 1,4В, в литиевых - 3,6/3,8В.
Отмечайте все «банки», в которых напряжение меньше номинального. Например, у большинства элементов Ni - Cd напряжение 1,3В, а на одной или нескольких - 1,2/1,1В.
Собираем аккумулятор и работаем до заметной потери мощности.
Снимаем, разбираем и меряем падение напряжения на «банках» аккумулятора. На отмеченных элементах «проседание» напряжения будет больше чем на других. Например, на них уже не 1,2В, а 1,0В или еще ниже.
Примечание. Разница между элементами в аккумуляторной батарее в 0,5 - 0,7В считается существенной, это означает, что элемент приходит в негодность.
Таким образом, мы нашли кандидаты на «реанимацию» или «ампутацию» и замену на новые элементы.
Если Ваш шуруповерт работает от напряжения 12 или 13В можно произвести поиск более простым методом. Полностью заряженный аккумулятор разбираем и к контактам «+» и «-» подключаем 12 вольтовою лампу. Лампа будет нагрузкой, и будет разряжать аккумулятор. Далее проводим замеры на элементах батареи, там, где сильнее всего падение напряжения, там и слабое звено.
Есть и другие способы, вместо лампы можно подобрать сопротивление, но для этого уже необходимы азы электротехники, да и сомнительно что бы резистор с необходимым сопротивлением был под рукой.
Другие неисправности очень редко встречаются. Например, потеря контакта в местах пайки батарей или силовых контактах блока, выход из строя термистора. Эта проблемма больше присуща подделкам. В виду редкости, заострять внимание не будем, ограничимся элементами батареи.
С «проблемными» элементами разобрались, необходимо ремонтировать. Как отремонтировать аккумулятор шуруповерта? Вообще для ремонта доступно 2 способа, если так можно выразиться. Это восстановление и замена элементов, которые пришли в негодность.
Можно ли «реанимировать» элементы и как?
Приступим к ч.3 ремонта аккумулятора шуруповерта и сразу оговоримся, что понятие «реанимация» для литий - ионных батарей не применима. Эффекта памяти в них нет, скорее всего, произошло разложение лития, а с этим уже ничего не поделаешь. В таких аккумуляторах необходимо выяснить, в чем причина неисправности: сам элемент или схема управления. Здесь два варианта:
- меняем схему управления от другой, но аналогичной нашей, батареи, если помогло - находим замену и меняем;
- подать 4V на элемент с током примерно в 200мА, для этого необходимо регулируемое зарядное устройство. Если напряжение на элементе растет до 3,6V - элемент исправен, проблема в других элементах, либо в схеме управления.
Восстановительный ремонт аккумулятора шуруповерта доступен преимущественно для Ni - Cd батарей, но они, как правило, и самые распространённые в бытовых шуруповертах.
Итак, как реанимировать аккумулятор шуруповерта? Существует два вида «реанимации» для этих видов аккумуляторов:
- Метод уплотнения или сжатия (он сработает в тех случаях, когда электролит все еще в наличии, но потерян объём);
- «Прошивка» напряжением и током большим от номинального. Этот способ позволяет устранить эффект памяти, и хотя и не полностью, но восстановить утраченную емкость.
Этот способ приведен ниже на видео.
Примечание. Как правило, в никель - кадмиевой батарее основная причина потери емкости - выкипание электролита, и если его критически мало - никакая «прошивка» не поможет.
Этот способ, если его результат будет положительным, не решит проблему выхода из строя элементов. Скорее он лишь отсрочит замену пришедших в негодность и в дальнейшем все равно понадобится ремонт аккумулятора шуруповерта Макита или любого другого.
Ремонт и замена элементов аккумулятора шуруповерта
Более действенный способ ремонта аккумуляторов для шуруповерта - замена элементов, которые определены нами как неисправные.
Для осуществления ремонта нам необходим либо аккумулятор - «донор», в котором часть элементов исправна, либо новые «банки». Приобрести их не составит большого труда, даже в интернете Вы с легкостью найдете с десяток магазинов, которые готовы выслать эти элементы по почте. Цена особо не кусается, например никель- кадмиевый элемент емкостью в 2000 мА/ч стоит в районе 100 рублей.
Примечание. Приобретая новый элемент, следите за тем, чтобы его емкость и габариты совпадали с родными элементами.
Так же нам понадобится паяльник, малокорозийный флюс (желательно спиртовой флюс на канифоли) и олово. О точечной сварке не говорим, так как для разового ремонта аккумулятора вряд ли есть потребность ее приобретать или собирать…
В самой замене ничего сложного нет, тем более если хоть какой - то опыт в пайке есть. На фотографиях достаточно подробно все изображено, обрезаем неисправный элемент, вместо него запаиваем новый.
Необходимо отметить несколько нюансов:
- при пайке паяльником, старайтесь паять быстро, так что бы аккумулятор не нагревался, т.к. рискуете испортить его;
- при возможности соединение реализуйте при помощи родных пластин, или используйте таких же размеров медные, это важно потому как токи зарядки большие и при неправильном сечении соединительных проводов они будут греться, соответственно будет срабатывать защита термистора;
- ни в коем случае не перепутайте плюс батареи с минусом - соединение последовательное, значит, минус предыдущей банки идет на плюс новой банки, а минус новой - на плюс следующей.
После того как спаяли новые элементы, необходимо выравнивание потенциалов на «банках», поскольку они разные. Проводим цикл заряд/разряд: ставим заряжаться на всю ночь, даем сутки на остывание и меряем напряжение на элементах. Если мы все сделали правильно, картина будет примерно такой: на всех элементах одинаковый показатель мультиметра, в пределах 1,3В.
Далее приступаем к разряду батареи, вставляем аккумулятор в шуруповерт и нагружаем его «по полной». Главное щадите сам шуруповерт, иначе придется ремонтировать и его. Доводим до полного разряда. Данную процедуру повторяем еще два раза, т.е. заряжаем и полностью разряжаем.
Следует отметить, что процедуру стирания «эффекта памяти» следует проводить раз в три месяца. Проводится по аналогии вышеописанной тренировки.
Такая не очень хитрая процедура продлит работу Вашего шуруповерта, по крайней мере, до тех пор, пока его самого не придётся менять на новый
На сегодняшний день практически каждый хороший хозяин имеет на своем «вооружении» в кладовой или в гараже универсальный инструмент для сборки мебели, ремонта автомобиля и прочей техники – шуруповерт. В отличие от электроинструмента с традиционным шнуром питания, он оснащен мощным аккумулятором и не требует подключения к электросети. Зачастую стоимость новой АКБ может составлять до 70% всего прибора и, порой, многие задумываются о целесообразности приобретения нового элемента питания. Отличным выходом из подобной ситуации станет ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками, что поможет существенно сократить затраты.
Вне зависимости от производителя и модели батарея шуруповерта представляет собой пластиковый корпус, в который помещено несколько элементов питания.
Соединенные банки аккумулятора шуруповерта
Количество банок в оболочке может варьироваться от нескольких и до десятка штук. Соединенные последовательно, выводы первого и последнего аккумулятора замыкаются, обеспечивая при этом подключение к ЗУ. Питающее напряжение в бытовых устройствах составляет от 9 до 18В. В некоторых профессиональных приборах значение ЭДС может доходить до 36В, что непременно сказывается на длительности автономной работы.
Кроме банок в корпусе АКБ может находиться датчик температуры и термопрерыватель, служащие для размыкания цепи при возможном перегреве прибора. Любая аккумуляторная литий-ионная (Li-Ion) батарея шуруповерта оснащена специальным контроллером, который обеспечивает оптимальный разряд и работу элементов питания под нагрузкой.
Виды батарей шуруповерта
В настоящее время наиболее популярными и востребованными производителями шуруповертов являются следующие типы:
Никель-кадмиевые батареи (NiCd) .
Никель-кадмиевый элемент АКБ шуруповерта
Катодом данного элемента является гидрат никеля с графитовым порошком и электролитом. В качестве анода выступает гидрат закиси кадмия Cd (OH) 2 . Электродвижущая сила (ЭДС) АКБ составляет порядка 1.37В. В зависимости от качества применяемых материалов и технологии производства срок эксплуатации никель-кадмиевого аккумулятора шуруповерта составляет около 15-25 лет при среднем количестве циклов заряда-разряда 600 раз.
К преимуществам NiCd – батарей можно отнести:
— долговечность. При грамотной эксплуатации период нормальной работы АКБ может составить 25 лет;
— эксплуатация при невысоких температурах. Благодаря своим химическим свойствам заряд элемента питания этого рода практически не меняется с понижением температуры, что дает возможность его использования в условиях сурового климата нашей страны;
— неприхотливость в работе;
— возможность хранения в состоянии разрядки. В отличие от батарей другого вида, никель-кадмиевые АКБ шуруповерта могут длительное время храниться в разряженном состоянии без снижения своих свойств;
— большое количество циклов зарядки-разрядки.
Недостатками никель-кадмиевых АКБ считаются:
— эффект памяти. При неполной разрядке элемент батареи может «запомнить» минимальный уровень заряда и при последующем подключении к ЗУ наполнится энергией только до этого уровня;
— высокий удельный вес. При одинаковых габаритах масса аккумулятора на основе гидрата никеля и закиси кадмия будет существенно больше;
— проблемы с утилизацией. Высокая токсичность наполнения зачастую вызывает проблемы с утилизацией.
Никель-металлогидридные АКБ (NiMH).
Никель-металлогидридная банка шуруповерта
Являются яркими представителями щелочных батарей, входят в группу источников питания химического типа. Катодом выступает оксид никеля (NiO), а в качестве анода – водородный металлогидридный электрод. Начальная ЭДС аккумулятора этого рода составляет 8.4В, но со временем оно понижается до 7.2В. По сравнению с никель-кадмиевыми NiMH-батареи имеются на 20% больше емкости при среднем количестве циклов разряда-заряда 250 раз.
Преимущества NiMH источников питания:
— высокая емкость при сравнительно небольшом весе и габаритах;
— отсутствие эффекта памяти. Можно не до конца заряжать батарею и при последующих подключениях к ЗУ в элементе питания будет восстанавливаться максимальная емкость с полной разрядкой при эксплуатации;
— экологическая безопасность. Наполнители никель металлогидридных батарей шуруповерта не опасны для окружающей среды и человека, а потому не требуют специальной утилизации;
— устойчивостью к повреждениям. При сильных ударах банки NiMH-батареи не разрушаются и способны работать в прежнем режиме.
Недостатки никель-металлогидридных аккумуляторов:
— высокий уровень саморазряда. При длительном хранении батарея сильно разряжается и требует подключения к ЗУ. Для продления срока эксплуатации элемента питания необходима его полная разрядка и повторная зарядка;
— малое количество циклов заряда. В отличие от никель-кадмиевых аккумуляторов, количество циклов разряда-заряда у никель-металлогидридных АКБ составляет всего 250-500 раз;
— «непереносимость» высоких температур. При повышении столбика термометра до 25 градусов Цельсия со временем элемент питания теряет свойства.
Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion).
Литий-ионный источник питания шуруповерта
Батареи этого типа широко распространены в бытовой электронике и накопительных энергетических системах и представляют собой разделенные пористым сепаратором катод на алюминиевой и анод на медной фольге. Носителем заряда в подобном АКБ является заряженный ион лития, способный внедряться в кристаллическую решетку иных материалов (окислы, графит и т.д.). Номинальное напряжение составляет 3.7В, а максимальное порядка 4.3В. При постепенном разряжении ЭДС падает до 2.5-3.0 Вольта в зависимости от емкости конкретной модели АКБ шуруповерта.
Преимущества литий-ионных батарей шуруповерта:
— возможность подзарядки практически на любой стадии разряжения без негативных последствий в дальнейшем;
— полное отсутствие присущего никель-кадмиевым АКБ «эффекта памяти»;
— отсутствие небезопасных химических элементов;
— длительный срок эксплуатации (6-8 лет);
— большая мощность заряда при сравнительно небольших габаритах;
— высокая скорость полной зарядки.
Недостатки литий-ионных АКБ ( Li- ion):
— дороговизна;
— саморазряд при низких температурах;
— чувствительность к механическим повреждениям (ударам);
— непереносимость перезаряда при полном заряде.
Ремонт АКБ шуруповерта своими руками
При возникновении неполадок системы питания в первую очередь необходимо определить причину их возникновение. Практически все неисправности, связанные с ремонтом батареи шуруповерта можно устранить самостоятельно. Для этого не потребуется использования специализированного инструмента и достаточно набора слесарных отверток и паяльника.
Диагностика неисправностей аккумулятора
Определив неисправные источники питания АКБ требуется выбрать один из путей восстановления ее работоспособности. В первом случае достаточно добавить дистиллированной воды в дефектные банки в случае испарения электролита и зарядить их током с более высоким напряжением, отличным от номинального. Второй способ заключается в полной замене отдельных элементов новыми. Многие специалисты рекомендуют применять именно второй путь решения проблемы, так как нет гарантии, что восстановление свойств банки даст желаемые результаты.
На практике доказано, что восстановить дефектную банку АКБ можно только в источниках питания с «эффектом памяти», каковыми и являются никель-металлогидридные и никель-кадмиевые элементы. Для этих целей потребуется профессиональное зарядное устройство с возможностью настройки параметров силы тока и напряжения. Устанавливаем на панели ЗУ напряжение порядка 4 Вольт с силой тока 200мА и воздействуем исключительно на дефектные банки, выявленные при диагностике АКБ.
Заполнение банки АКб дистиллированной водой
Восстановить аккумулятор шуруповерта можно путем проделывания небольшого отверстия в оболочке и доливании дистиллированной воды в электролит. Для этого берем тонкое сверло до 1,5 мм и откачиваем медицинским шприцем 1 кубический сантиметр электролита. В освободившееся пространство доливаем такое же количество воды и герметизируем отверстие посредством герметика или эпоксидной смолы. После подключения банок в одну цепь и сборки корпуса производим 5-6 раз процедуру зарядки и разрядки, чтобы сформировать так называемую «память» в источнике питания.
Замена дефектных банок АКБ шуруповерта
Подключение нового элемента питания АКБ шуруповерта
Для этого необходимо посредством обычных бокорезов отсоединить от общей пластины дефектную банку и на его место припаять новую батарею. Стоит отметить, при отрезки старой банки необходимо оставить достаточный конец контакта для возможности припайки нового элемента. После сборки всех банок необходимо несколько раз повторить цикл заряда/разряда, чтобы выровнять напряжение в каждом элементе (порядка 1.3В). При выполнении процедуры пайки важно не перегреть элемент, так как это может сказаться на его дальнейшей работоспособности.
Ремонт литий-ионной АКБ шуруповерта производится аналогично, за исключением отключения/подключения управляющей платы.
Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками was last modified: Июнь 5th, 2019 by Администратор
Сменный аккумулятор для шуруповерта является достаточно дорогим элементом, ведь его ценовая доля в общей стоимости инструмента достигает порядка 30%. Поэтому вовсе не удивительно, что многие умельцы пытаются продлить жизнь батареи различными методами. Как восстановить аккумулятор шуруповерта? - такую тему мы хотели бы раскрыть в сегодняшней тематической статье.
Конструктивные особенности АКБ для шуруповерта
Вне зависимости от типа электроинструмента, бренда и его технических характеристик конструктивное строение батарей мало чем отличается друг от друга. Ведь в разобранном виде аккумуляторная батарея представляет собой последовательную цепь, состоящую из идентичных элементов питания.
Причем в большинстве случаев (для различных типов аккумуляторов) такие элементы имеют одинаковый размер и выдаваемое напряжение (V), а отличаются лишь емкостью, которая выражается в mA/h и указывается на корпусе элемента. Вдобавок, при самостоятельном ремонте АКБ для шуруповерта следует обратить внимание на тип используемых элементов (Ni-Cd, Li-Ion, Ni-MH), так как методика восстановления для каждого из них может несколько отличаться.
Также следует отметить, что для возможности заряда элементов и питания электроинструмента в конструкции АКБ предусмотрены силовые контакты («+» и «–»), соединенные с выводами последовательной цепи. Ну а для защиты оборудования от перегрева (при форсированном) заряде и выравнивания уровня заряда на всех банках аккумулятора, используется еще два управляющих контакта, через которые подключаются термистор и сопротивление.
О том как пользоваться автономным шуруповертом рекомендуем читателю ознакомиться
Методика определения неисправности батареи
Учитывая последовательное соединение элементов питания, первичной задачей исполнителя будет поиск «слабого звена», ведь при выходе из строя хотя бы одного элемента, батарея будет функционировать с существенными техническими отклонениями. Если же учесть, что одновременная поломка всех компонентов цепи не возможна, следует понимать, как определить отклонения отдельных элементов питания.
Метод 1. Используем мультиметр
Учитывая идентичный уровень напряжения всех составляющих цепи, определить неисправный элемент можно при помощи мультиметра (переключив его в режим замера напряжения DCV). При этом следует помнить, что номинальные напряжения для различных типов АКБ имеют отличные значения:
- Ni-Cd и Ni-MH (напряжение 1,2В);
- Li-Ion (напряжение 3,6В).
Сама же методика определения вышедшего из строя элемента питания производится по следующему алгоритму:
- Аккумулятор устанавливается на полную подзарядку;
- Корпус устройства разбирается, и производятся поочередные замеры напряжения (при помощи прибора) на каждой из банок;
- Маркируются элементы, напряжение на которых ниже установленной нормы (для Ni-Cd и Ni-MH батарей напряжение должно варьироваться в диапазоне 1,2 – 1,4 В; для Li-Ion – в пределах 3,6 – 3,8 В).
- Батарея собирается и устанавливается в шуруповерт, после чего ее следует разрядить до заметного снижения мощности, для чего при помощи электроинструмента можно выполнить ряд силовых операций.
- После разрядки, корпус АКБ разбирается повторно, и вновь выполняются замеры напряжения на всех участках цепи (особенное внимание следует уделить маркированным элементам)
- В случае падения напряжения на элементе 0,5 – 0,7 В такая батарея считается непригодной.
Метод 2. Используем нагрузку
Технология выявления слабых батарей в таком случае аналогична вышеописанной, с тем лишь отличием, что для разряда аккумулятора здесь применяется 12 вольтовая лампочка (к примеру, на 40 Вт), которая и будет выступать в качестве нагрузки. А для того, чтобы решить поставленную задачу не потребуется несколько раз производить сборку/разборку аккумуляторного блока.
Выполнив все вышеописанные манипуляции, определяются все ненадежные элементы аккумуляторной цепи, а уже после этого принимается решение об их замене или восстановлении.
Восстановление элементов аккумулятора
Сразу же следует отметить, что восстановить Li-Ion аккумулятор шуруповерта практически не возможно, а все что можно выполнить в таком случае - это выявить слабые элементы и произвести их замену.
Иногда проблема может скрываться и в зарядном устройстве, ввиду чего на правильность его работы также следует обратить особое внимание.
Если же говорить о реанимации блоков, то метод восстановления может быть применен исключительно для Ni-Cd батарей, которые и являются наиболее распространенными для шуруповертов.
Среди основных методик для восстановления Ni-Cd батарей можно выделить следующие:
- Уплотнение (сжатие);
- Устранение эффекта памяти;
- Добавление выкипевшего электролита.
Как устранить «эффект памяти»
Порою, аккумуляторная батарея нуждается в восстановлении, которое связано со стиранием эффекта памяти. Причем распознать такое «заболевание» довольно просто: после полного заряда – батарея очень быстро разряжается, и вновь может функционировать после небольшой временной выдержки. Частично устранить «эффект памяти» можно следующим образом:
Вначале аккумуляторная батарея полностью заряжается (если есть возможность) небольшим током, после чего АКБ следует полностью разрядить, применяя небольшую нагрузку и обеспечивая тем самым медленную (мягкую) разрядку, что позволит просадить не только наружный слой, а все пластины целиком. В качестве нагрузки в таком случае целесообразно применять обыкновенную лампу с напряжением 220В и мощностью 60Вт и производить разряд до 30 % от номинальной емкости (примерно до 5В).
Перед использованием аккумулятора, вышеописанную процедуру следует повторить не менее 5 раз. И хотя емкость такого «реанимированного» АКБ будет несколько ниже нового аккумулятора , все же, как временная мера, такая методика довольно успешна (может продлить работу как минимум на год).
Добавление выкипевшего электролита
Наиболее распространенной проблемой аккумуляторных батарей для шуруповерта является выкипание электролита (особенно при форсированном заряде), ввиду чего именно на решении указанного вопроса следует остановиться детальнее.
Итак, после определения вышедших из строя банок следует разрезать соединительные пластины и демонтировать требуемые элементы. После чего, применяя тонкий пробойник (диаметром не более 1мм), в корпусе банки (со стороны минуса) следует выполнить отверстие, через которое внутрь элемента необходимо долить от 0,5 до 1 кубических сантиметра дистиллированной воды (предварительно откачав аналогичный объем воздуха). Финалом восстановительных работ будет герметизация банки (можно использовать эпоксидную смолу) и подключение элемента в существующую схему.
В дальнейшем, дабы выровнять потенциал всех составляющих элементов, применяя лампочки на 1,5 В следует разрядить все банки аккумулятора, после чего выполнить 5 – 6 циклов полного заряда/разряда, и только после этого использовать электроинструмент.
Замена банок аккумулятора
Наиболее действенным методом ремонта аккумулятора является замена износившихся банок новыми элементами. Для чего перед тем как восстановить аккумулятор шуруповерта следует приобрести требуемые позиции, учитывая технические и габаритные характеристики доноров (должны быть идентичными).
Сама же замена вышедших из строя узлов не вызывает особых сложностей и предполагает применение паяльника и материалов для пайки (олова и спиртового флюса на канифоли). Причем дабы обеспечить полноценную работу аккумуляторной батареи в процессе выполнения работ желательно придерживаться следующих рекомендаций:
- В качестве элементов для последовательного соединения банок желательно применять имеющиеся пластины, либо использовать медные проводники с соответствующим сечением (связано с высокими токами зарядки);
- Для предотвращения перегрева банок (может привести к поломке), пайку следует производить быстро;
- Схема подключения элементов питания должна быть последовательной, а следовательно минус каждой предыдущей батареи должен соединяться с плюсом следующей.
Финальной частью работ должно выступать выравнивание потенциалов всех компонентов, входящих в состав аккумулятора. Для чего необходимо произвести цикл полного разряда – заряда аккумулятора, а после остывания повторить указанные действия как минимум дважды.
