Аккумулятор для шуруповерта: устройство, ремонт и восстановление. Ремонт аккумулятора шуруповерта с заменой элементов питания своими руками Как найти неисправный аккумулятор в шуруповерте

Всем привет! Сегодня затрону тему стройки и летних дачных занятий. Расскажу как провести ремонт или восстановление аккумулятора шуруповерта своими руками. Надо сказать, что шуруповерт — очень удобная вещь. Зарядил аккумулятор и бегаешь без проводов крутишь то тут, то там. Только со временем такая крутилка крутит все меньше и меньше. Это происходит из-за потери емкости аккумуляторами . Про них и пойдет речь.

Как устроен шуруповерт

Тут все достаточно просто. Простейший шуруповерт состоит из пластикового корпуса, аккумуляторной батареи (1), регулятора оборотов вращения (2), пластиковой кнопки (3), двигателя (4), редуктора (5) и патрона (6).

Внутренности аккумулятора шуруповерта

Внутри аккумулятор шуруповерт устроен очень просто. Аккумуляторные банки соединены последовательно между собой металлической фольгой с помощью точечной сварки. В простейшем случае все заканчивается скользящими контактами.

Более сложные аккумуляторы имеют в своем составе платы контроллера заряда и разряда с отслеживанием температуры банок. Чаще всего такие платы ставятся в шуруповертах брендовых фирм с литий-ионными аккумуляторными секциями.

Виды аккумуляторных элементов

За последние 20 — 30 лет разработано множество технологий портативных аккумуляторных батарей: Ni-Cd, Ni-Mh, Li-ion, Li-Pol, Al-Ion, Li-S, Mg-S, Li-O2, LiFePO4 и даже литий-нанофосфатные. Рассмотрим самые популярные из них.

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Это самые популярный тип аккумуляторных секций для .

Достоинства : они дешево стоят и могут хорошо работать при отрицательных температурах. Также они не боятся разряда и хранения в таком положении.

Недостатки : кадмий токсичен и такие аккумуляторы нужно утилизировать специальным образом. Присутствует саморазряд и эффект памяти, низкая удельная объемная емкость.

Никель-металлгидридные аккумуляторы

Никель-металлгидридные стоят чуть подороже, но в целом по уровню они примерно такие же, может чуть лучше никель-кадмиевых.

Достоинства: не токсичны, меньший эффект памяти и саморазряд, большее число циклов заряда/разряда.

Недостатки: более чувствительны к отрицательным температурам, боятся хранения в разряженном состоянии — теряют емкость.

Литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионные батареи все чаще применяются в шуруповертах даже бюджетного класса.

Достоинства: нет эффекта памяти — можно заряжать и разряжать в любой момент, большая емкость при меньших габаритах, малый саморазряд, большое число зарядов/разрядов.

Недостатки: высокая цена, опасность чрезмерного нагрева при интенсивном заряде и разряде.

Литий-полимерные аккумуляторы

Пока что литий-полимерные аккумуляторы мало применяются в шуруповертах, но с развитием технологий скорее всего их начнут туда ставить массово.

Достоинства: бОльшая емкость при меньших габаритах, чем у Li-ion, может принимать любую форму, напряжение при разряде держит лучше, низкий саморазряд.

Недостатки: высокая стоимость, нагрев при эксплуатации и опасность возгорания.

Восстановление аккумуляторных элементов

Тут я приведу историю от Мастера Сергея по восстановлению никель-кадмиевого аккумулятора шуруповерта. Владелец стал жаловаться на малое время работы электрошуруповерта и на то, что «аккумулятор не держит». Разборка корпуса аккумулятора показала, что там стоят заводские Ni-Cd банки от фирмы Liang на 1000 мАч.

Восстановить Ni-Cd аккумулятор можно достаточно простым способом. Нужно сделать несколько циклов глубокого разряда и заряда. В таких крайних режимах начинают работать труднодоступные области накопления заряда батареи, отдача от которых ухудшилась вследствие эффекта памяти, нарушения условий эксплуатации или хранения.

Такие проблемы возникают не только у шуруповертов. Индустрия радиоуправляемых моделей с батарейным питанием давно решила проблемы автоматизированного разряда/заряда. Для этого есть специальные зарядные устройства.

У Мастера Сергей оказался Vista Power AK610AC. Это зарядное с функцией заряда мощностью 90 Вт и разряда на нагрузку 20 Вт. Это прекрасный профессиональный аппарат с тач-скрином! Такой можно найти на Авито по цене около 5000 руб.

Вместо такого зарядного устройства можно использовать что-то более китайское , например по цене около 2000 руб.

Начинать цикличное восстановление аккумулятора лучше всего с глубокого разряда аккумулятора и потом сразу зарядки.

После первого цикла емкость при разряде была равна 707 мАч, а при заряде — 879 мАч. Как видим, емкость снизилась на 30 % относительно заявленной производителем.

Второй цикла разряда/заряда показал цифры 781 мАч / 937 мАч. Как видим, это больше предыдущих значений на 10 %.

Третий цикла перезаряда аккумулятора показал незначительные отклонения от предыдущего второго перезаряда. Поэтому этого хватит. Если вы на своих аккумуляторах увидите, что емкость растет, то можно продолжить.

При длительном использовании шуруповерта либо его хранении, по истечении определенного времени, батарея шуруповерта приходит в негодность. Дальнейшее использование инструмента становится невозможным. Потребителю приходится рассматривать вариант приобретения нового аккумулятора или шуруповерта. Данное решение проблемы является наиболее простым выходом из сложившейся ситуации, по сравнению с заменой элементов питания в старом аккумуляторе.

Стоимость нового аккумулятора составляет около 60% от стоимости шуруповерта. В состав каждого аккумулятора входят элементы одного типа, которые также продаются отдельно. Батарею можно попробовать починить. Ее ремонт не считается очень сложным процессом, но в случае неудачной попытки, пользователь может приобрести новую батарею. Ниже в статье будут подробно рассмотрены вопросы ремонта батареи шуруповерта своими руками.

Виды аккумуляторов

На сегодняшний день в продаже имеются шуруповерты, со следующими видами батарей: никель-кадмиевые; никель-металлогидридные; литий-ионные.

Отдельный вид имеет свои преимущества и недостатки. Проведем детальный обзор каждого вида.

Ni - Cd батареи .

Положительные стороны:

• возможность использования в условиях низких температур;
• хранение при малом заряде позволяет сохранять параметры инструмента;
• довольно распространенный вид батарей;
• низкая стоимость.

Отрицательные стороны:

• эффект памяти заряда;
• самопроизвольный разряд;
• небольшая емкость;
• небольшое количество циклов заряд-разряд.

Ni - MH батареи

Положительные стороны: невысокий эффект памяти заряда; небольшой самопроизвольный разряд; большая емкость, относительно Ni - Cd; большее количество процессов заряд-разряд.

Отрицательные стороны : при малом заряде, теряет часть своих параметров, когда находится на хранении; ценовой диапазон; небольшой срок службы при использовании в условиях низких температур.

Li - Ion батареи

Положительные стороны:

Отрицательные стороны:

• ценовой диапазон почти в 3 раза выше по сравнению с Ni - Cd;
• по истечении трех лет существенно снижается емкость, так как литий имеет свойство разлагаться. Реанимировать такой аккумулятор не представляется возможным;
• нельзя использовать в условиях низких температур.

Восстановить работоспособность батареи можно всегда, если аккумулятор не пересох. В противном случае его придется утилизировать. Как оживить аккумулятор шуруповерта, рассмотрено ниже. Аккумулятор потребуется разобрать.

Способы восстановления : сжатием (если есть электролит, но при этом высок риск потери объема); путем подачи напряжения и тока, на каждый элемент значительно выше номинала.

Выявление неисправных элементов и их замена

Для этого потребуются следующие инструменты:

Порядок ремонта батареи:

1. Зарядка банок до полного заряда.
2. Разборка корпуса.
3. Замер напряжения мультиметром на элементах, поочередно.
4. Выявление элементов с напряжением ниже номинального (номинальное напряжение Ni - Cd элемента 1,2−1,4 вольт, напряжение литиевого элемента 3,6−3,8 вольта).
5. Маркировка выявленных элементов.
6. Сборка корпуса.
7. Работа шуруповертом под нагрузкой до понижения мощности.
8. Разборка корпуса.
9. Замер напряжением на маркированных элементах (напряжение будет ниже чем у других), например, у исправных элементов напряжение станет равным 1,1 В, а у неисправных - 0,8 В и ниже.

Этим способом выявляются неисправные элементы аккумуляторных батарей 12-18 В , которые подлежат замене либо восстановлению.

В Li - Ion батареях , неисправные элементы определяются двумя способами:

1. Заменой схемы управления от другой, подходящей по параметрам батареи, если неисправность выявлена, производится замена.
2. С помощью зарядного устройства с возможностью регулировки напряжения и тока. Напряжение выставляется равным 4 V, ток равным 200 mA. Подключается элемент питания. Если напряжение поднимается до 3,6 V - элемент батареи исправен. Затем проверяются остальные элементы.

После перепаковки аккумуляторов шуруповерта, нужно выровнять их потенциалы путем зарядки банок в течение 8-10 часов. После остывания производится замер напряжения на элементах. Если все сделано правильно, напряжение будет в пределах 1,3-1,4 В. Затем производится разрядка банок до конца, путем использования шуруповерта (необходимо провести заряд-разряд 3 раза). Данную процедуру рекомендуется проводить один раз в 3 месяца, для исключения эффекта памяти.

Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками выполнить несложно, однако понадобится правильно определить поломку.

Поломка аккумулятора шуруповерта происходит из-за частой зарядки и работы в неприемлемых условиях.

Сегодня данный инструмент имеется практически у каждого мужчины. Данное приспособление предназначается для различных работ по ремонту и монтажу. С его помощью можно закрутить или выкрутить самонарезающие винты и болты. Известно, что аккумуляторные батареи у шуруповертов не являются долговечными. Частые зарядки и работа в неприемлемых условиях могут спровоцировать поломку аккумуляторов. Многие в таком случае идут в магазин и покупают новую батарею. Однако следует знать, что аккумулятор занимает первое место в стоимости шуруповерта. Все действия по ремонту аккумулятора шуруповерта своими руками сможет выполнить практически каждый желающий.

Заметим, что не всегда получится быстро отыскать аккумулятор, который подходит для определенной модели. На сегодняшний день существует огромное количество различных типов аккумуляторных батарей для подобного приспособления. Проще всего произвести ремонт этой детали самостоятельно.

Рисунок 1. Сумма всех элементов питания будет давать итоговое напряжение на контактах аккумулятора.

Элементы, которые будут нужны для выполнения ремонта аккумуляторов для шуруповерта:

• мультиметр;
• паяльник;
• флюс;
• олово;
• медные провода.

Стоит знать, что, независимо от марки инструмента и страны изготовителя, аккумуляторные батарейки имеют одинаковое строение. Собранный блок аккумулятора изображен на рис. 1. Из курса физики известно, что элементы, которые соединены последовательно, складывают свои потенциалы. Сумма всех элементов питания будет давать итоговое напряжение на контактах аккумулятора.

Банки в большинстве случаев имеют стандартные размеры и напряжение, отличаются они исключительно емкостью. Данный показатель измеряется в А/ч и указывается на самой детали. Визуально это можно увидеть на рис. 2.

Для компоновки аккумуляторных батареек шуруповертов используются такие виды элементов:

• никель-кадмиевые, номинальное напряжение которых составляет 1,2 В;
• никель-металл-гидридные, напряжение которых 1,2 В;
• литий-ионные с напряжением 3,6 В.

В большинстве случаев устанавливаются никель-кадмиевые элементы, так как они имеют невысокую стоимость. Недостатком их является то, что они имеют небольшой срок службы. Больший период способны прослужить литиевые батарейки. Их недостатком является то, что через время литий разлагается, в связи с чем они могут преждевременно прийти в негодность.

Как диагностировать неисправности?

Рисунок 2. Устройство банки аккумулятора для шуруповерта.

Перед тем как приступить к ремонтным работам, понадобится выполнить качественную диагностику инструмента. Не во всех случаях можно сразу определить поломку. Большинство современных моделей аккумуляторов состоят из деталей, которые последовательно соединены. У них есть конкретный номинал напряжения.

Первым делом понадобится разобрать данную деталь. Однако перед тем как его разбирать, аккумулятор нужно полностью зарядить. Далее каждый элемент следует замерить при помощи мультиметра. На данном приспособлении надо выставить номинальное напряжение батарейки, после чего выполнить замеры. Сделать это очень просто. Каждый элемент должен иметь примерно одинаковые показатели.

Затем батарейку нужно собрать и поработать с ее помощью до тех пор, пока она полностью не потеряет мощность. После этого еще раз устройство следует разобрать и выполнить замеры напряжения на каждой из банок. Если на какой-то из них будет значение в 2 раза ниже номинального, то данная банка непригодна для использования. Таких элементов может быть несколько, поэтому все детали следует заменить. Не рекомендуется откладывать данную процедуру.

Какие нюансы следует учитывать?

Если шуруповерт функционирует от напряжения 12 В, то можно выполнить диагностику другим методом. Понадобится разобрать батарею на составные элементы, при этом они должны остаться скрепленными между собой. Цепочка последовательная, поэтому будет возможность подсоединить лампочку к концам АКБ. Напряжение должно составить 12 В. Допускается использование автомобильных лампочек. После этого надо будет выполнить замер падений напряжений на каждой детали. Та, на которой данный показатель окажется максимальным, является неисправной.

Стоит заметить, что могут быть и другие неисправности. Например, может пропадать контакт в местах скрепления деталей. Причиной является плохая пропайка. В таком случае понадобится прикрепить на место провод, который отсоединился. Неисправным может быть и термистор. Данную деталь можно проверить при помощи того же мультиметра.

Как отремонтировать аккумуляторы?

Многие желают знать, можно ли выполнить ремонт аккумуляторных батарей для шуруповертов?

Если вышел из строя литиевый аккумулятор, то следует учесть, что он не имеет эффекта памяти. Поэтому их очень сложно отремонтировать. Часто проблема состоит в том, что в батарейках разложился литий. Это устранить не получится. Однако проблема может заключаться и в схеме управления.

Для того чтобы выполнить проверку, можно применить аналогичную схему, которая снята с такого же приспособления. Если устройство будет функционировать нормально, то проблема состоит в неисправности одного или нескольких элементов питания. Если номинал детали равен 3,6 В, то надо будет подать на нее 4 В при токе 200 мА. Если батарея зарядится до номинального показателя, то она пригодна для использования. Если она не сможет полностью зарядиться, то надо будет ее удалить из цепочки. Восстановить элемент в таком случае не получится, поэтому нужно выполнить замену.

Если в шуруповерте установлены никель-кадмиевые батарейки, то устройство можно будет отремонтировать. Стоит заметить, что подобные батареи чаще всего устанавливают на бытовые приспособления. Неисправная деталь подвергается эффекту сжатия. Если в ней есть электролит, то это поможет решить проблему. Если нет, то следует использовать другой способ. Понадобится пробить аккумулятор мощным зарядом. Для этого следует подать на элемент напряжение, которое сильно превышает номинальное. Затем надо будет увеличить ток.

Если данные способы не помогли, то понадобится замена аккумуляторной батареи. Проблема заключается в выкипании электролита. Если это произойдет, то надо будет заменить отдельные элементы инструмента.

Как выполнить ремонт и замену аккумуляторных батареек?

Вначале следует купить несколько банок или разобрать еще один аккумулятор, в котором есть исправные банки. Аккумуляторы сегодня продаются во многих специализированных магазинах, поэтому можно попытаться найти нужную модель.

Паяльник необходим для ремонта аккумулятора шуруповерта.

Для работы надо будет подготовить паяльник. В данном случае подойдет бытовое приспособление небольшой мощности. Для того чтобы выполнить пайку, следует подготовить флюс и олово.

Процесс замены достаточно прост. Понадобится исключить неисправную деталь, а на ее место прикрепить новую. Если есть хотя бы минимальный опыт в данном деле, то работы по замене займут не более 2-3 минут.

В процессе пайки надо работать максимально быстро, иначе все детали, которые планируется заменить, перегреются, что часто приводит к выходу их из строя. В процессе скрепления элементов важно использовать родные пластинки или выполнять пайку при помощи проводов из меди. Пайка должна производиться качественно, иначе может быть плохой контакт. Этого допускать не рекомендуется, так как места скрепления будут перегреваться. Это может негативно повлиять на функционирование аккумуляторной батарейки шуруповерта.

В процессе скрепления деталей важно не перепутать плюс с минусом.

Все компоненты батарейки нужно соединять последовательно: плюс предыдущей банки следует соединять с минусом последующей.

Это следует обязательно учитывать.

Когда все детали будут установлены, понадобится выровнять потенциалы каждого аккумулятора. Для этого нужно выполнить цикл заряда/разряда аккумуляторной батарейки. Во время этого будет происходить выравнивание потенциалов на всех деталях, а это и является обязательным условием для правильного функционирования устройства подобного типа.

Говоря о том, как восстановить аккумулятор шуруповерта, следует знать, что батарейки не всех типов подлежат замене. Все будет зависеть от того, какая аккумуляторная батарея установлена в имеющемся шуруповерте.

В нашей мастерской появилось много удобного и многофункционального электроинструмента, без которого трудно обойтись. Шуруповерт – один из них. С ним не страшен никакой ремонт. Особенно удобен такой инструмент, который работает на автономном источнике питания – аккумуляторах. Зарядил заранее там, где есть электроэнергия, и целый день можешь работать в любом отдаленном от сети уголке.

Акб – это самая важная деталь в шуруповерте. Если инструмент стал плохо работать, то одной из причин является выход из строя аккумуляторов. Новый аккумуляторный блок стоит чуть меньше самого шуруповерта. И надо сделать серьезный выбор – покупать новый блок или новый инструмент. Не дешевое удовольствие.

Но, если это создал человек, то человек может и отремонтировать. Главное чтобы работала голова, и руки имели правильный исток. Своими руками можно сделать ремонт аккумуляторов, которые после этого проработают еще не один год.

Аккумуляторные батареи состоят из нескольких элементов. Они очень похожи на обычные батарейки, но могут заряжаться. Число циклов заряда определяет основную цену элементов. По видам материала аккумуляторные элементы делятся на:

• никель-кадмиевые;
• литий — ионные;
• никель — металл – гидридные.

В списке они расположены по частоте применения. Никель – кадмиевые элементы (Ni-Cd) наиболее часто встречаются в шуруповертах разных марок. Это объясняется сравнительной дешевизной. Но они имеют низкое отдаваемое напряжение и число циклов заряда – разряда тоже низкое. Напряжение на одном таком аккумуляторе около 1.2 В. Если шуруповерту для работы требуется 12 В, то батарея должна состоять не менее чем из 12 таких элементов.

Они долго хранятся в незаряженном состоянии и не боятся температур. Но уровень саморазряда заставляет часто заряжать батарею, что и является поводом выхода из строя. Экология производства таких аккумуляторов приемлема не в каждой стране мира, но, может быть, поэтому они и дешевле.

Литий – ионные (Li – Ion) аккумуляторы имеют лучшие показатели. Напряжение на отдельном экземпляре достигает 3.6 В. Высокая емкость заряда. Для работы инструмента достаточно четырех штук. Это очень радует руки, потому что инструмент надо и переносить, и держать в руках на любой высоте. Число циклов заряда высокое, но вот цена тоже не низкая. Зато батарея не имеет «памяти» к уровню заряда. И саморазряд небольшой. Словом, все хорошо кроме цены.

Никель – металл – гидридные (Ni – MH) аккумуляторы имеют почти все недостатки предыдущих марок. При качестве никель – кадмиевых элементов их цена равна стоимости литий – ионных. Применение на практике очень низкое там, где есть низкие температуры. Низкие температуры выводят из строя сразу всю батарею.

Отремонтировать батарею аккумуляторов своими руками можно, но это не означает, что можно отремонтировать один элемент. Один элемент можно попытаться восстановить, а если восстановление не помогает, то его надо просто заменить. Заменить можно вообще все элементы батареи. Это самый лучший вариант – купить новые элементы и сделать замену. Но это не всегда быстро, а инструмент нужен сейчас.

Определение неисправности

Неисправность батареи может прятаться в каком-то одном элементе или в нескольких. Редко выходят из строя сразу все. Это и дает надежду на возможность починить инструмент. Чтобы отыскать неисправный элемент потребуется любой мультиметр, который должен быть в мастерской обязательно и автомобильная лампочка мощностью около 20 Вт.

Заряжаем батарею положенное время, затем нагружаем ее на лампочку. Пока лампочка светится – прибором выбираем те аккумуляторы, на которых напряжение будет самым низким. Скорее всего, они и являются причиной выхода из строя. Для более точной диагностики эти элементы надо выпаять из батареи.

Батарея спаянная, а вернее сварена с помощью соединительных пластин методом точечной сварки. Надо аккуратно бокорезами или другим подходящим инструментом оторвать пластины.

На отсоединенных элементах проверяем амперметром того же мультиметра ток прямого замыкания. Просто замыкаем «+» и «-» щупами прибора. Ток на неисправном аккумуляторе будет заметно меньше, чем на остальных.

В чем криминал такого явления? Дело в том, что «плохой» элемент не дает возможность нормально заряжать другие. Он становится своеобразным сопротивлением на пути тока, и вся батарея становится незаряженной до нужного значения. Через некоторое время из-за постоянного низкого уровня заряда она выйдет вся из строя.

Восстановление элементов — реальность

Эффект «памяти» аккумулятора имеет много толкований, но смысл этого явления заключается в том, что элемент с каждой зарядкой снижает емкость заряда. Восстановить отдельный аккумулятор, значит восстановить работоспособность всей батареи.

Способы восстановления разные, но не все дают результат. Часто помогает многоразовый цикл заряда – разряда. Отдельный элемент заряжают, а потом разряжают на лампочку. После полного разряда повторяют заряд. Эту манипуляцию выполняют до тех пор, пока элемент не начнет набирать достаточную емкость заряда. Если же такого не происходит – его утилизируют, а проще – выбрасывают.

Иногда специалисты применяют метод шоковой зарядки. На безнадежный элемент, который не откликнулся на восстановительные меры, подают не 1.2 В, а все 12 В. Такая шоковая встряска иногда приносит результат. Это еще одна попытка перед окончательным выбросом.

Интересны методы восстановления неспециалистов. Они, конечно, похожи на шаманство, но тоже существуют. Относятся они только к Ni-Cd образцам. Предлагается элемент положить в морозилку на 1 час, а потом положить его в полиэтиленовый пакетик и просто постучать по нему каким-нибудь предметом. Если выбрасывать жалко – пробуйте.

Ремонт и замена своими руками

Когда все методы восстановления не принесли успеха, а отбракованные элементы ушли в небытие, необходимо подыскать им замену. Идеальной заменой будет новый элемент или комплект элементов, но из-за отсутствия таковых можно подобрать живой элемент из другой отслужившей батареи. Отобрать его можно тем же методом, каким отбраковывают элемент из батареи.

Замена на элемент бывший в употреблении не так неразумна, как кажется. Если взять новый элемент, то его качества могут затеряться на фоне старой батареи, а старый живой элемент будет работать в равных условиях.

Пайка – самый сложный момент + (Видео)

На заводе аккумуляторы сваривают точечной сваркой. Но не в каждой домашней мастерской она есть. Ходят упорные мнения, что воздействия высокой температуры на элементы выводят их из строя. Мнения есть, но доказательств тому нет. Поэтому соединить элементы в батарею можно методом обычной пайки. Метод проверялся и на li ion аккумуляторах.

Для этого берется электрический паяльник мощностью 40 – 60 Вт, флюс для пайки никеля или тот, который есть и полоски нетолстой жести. Из жести изготавливаются соединители.

Перед сборкой необходимо залудить все контактные места аккумуляторов и соединительные пластины. Затем накладываем пластину на контакт и прижимаем паяльником. Мощный паяльник может быстро спаять луженый слой. Для этого достаточно доли секунды.

Проверяем пайку на физический разрыв. Подобным образом надо перепаять следующие контакты. Ничего сложного в этом процессе нет. Нужна определенная аккуратность и навык, чтобы сделать все самому. После пайки протираем все места спиртом, чтобы удалить остатки флюса, собираем батарею в корпус и ставим на зарядку. После полной зарядки делаем полную разрядку для выравнивания элементов и батарея готова к использованию.

Правильная эксплуатация экономит ваш бюджет + (Видео)

Правило эксплуатации одно – поддерживать батарею в рабочем состоянии. Раз в месяц полностью ее заряжать и разряжать, имитируя работу шуруповерта – многократно включать его и выключать. Хотя бы на холостом ходу. Вот и вся хитрость.

На чтение 11 мин. Опубликовано 29.11.2018

Пропуская разговоры о пользе шуруповертов можно перейти прямо к теме. Батарея или аккумулятор у владельцев шуруповертов - самый большой предмет для беспокойства. Лучше обращаться с ними строго по инструкции. В случае поломки решение одно – покупать новую батарею. Но временно можно попытаться использовать проблемную батарею, для чего здесь предлагается ряд советов. Подчеркнем – ремонт аккумулятора это временное решение, но сначала нужно точно расследовать причины неисправности.

Виды батарей и их отличия

Источник питания для ручного инструмента должен обеспечить его энергией хотя бы на полчаса работы при умеренной нагрузке или 10 минут при полной. И при этом достаточно быстро восстанавливать свой заряд. Без выполнения этих условий инструмент теряет весь коммерческий смысл, его просто не будут покупать. Обычно мощность шуруповерта варьируется в пределах 80-160 Вт.

Из всех видов батарей, которые выпускает промышленность, по этим критериям подходит только три вида:

• Ni-Cd – никель-кадмиевый;
• Ni-MH – никель-металлгидридный;
• Li-ion – литий-ионный.

Никель-кадмиевый появился раньше всех остальных и показал хорошие эксплуатационные свойства. Такой аккумулятор имеет напряжение 1.35 В … 1.0 В. Здесь и дальше мы обозначаем первым номинальное напряжение, а последним – напряжение в конце разрядного цикла. Ni-Cd имеют число циклов заряд/разряд, лежащее в пределах 100 – 900, это зависит от качества материалов и режима работы. Для Ni-Cd также характерно очень низкое внутреннее сопротивление, они почти не греются при зарядке, долго хранятся.

Недостатки:

1. «эффект памяти» мешающий в эксплуатации.
2. Токсичность кадмия, это сильный канцероген.

Еще один вид: никель-металлгидридный аккумулятор. Эти аккумуляторы были предложены в качестве замены Ni-Cd. Обоснованием служили недостатки традиционных аккумуляторов с кадмием. В теории Ni-MH хорош: имеет большую энергоемкость (до 300 Вт*ч/кг), не подвержен эффекту памяти. Напряжение 1.25 В … 1.1 В, число циклов заряда 300-800. Ni-MH старого типа за год хранения полностью саморазряжаются. Хранить их рекомендуется при небольшой температуре, от 0 до 20 градусов Цельсия. Аккумуляторы нового типа LSD Ni-MH (Low Self-Discharge), как показывает их название, имеют малый саморазряд и меньше греются при зарядке.

Недостатки: Ni-MH батарей является 10% разряд в течение первых суток, и значительное выделение тепла при зарядке.

Li-ion аккумуляторы имеют напряжение 3.7 В … 2.5 В, но в действительности с ним немного сложнее, все зависит от режима использования батареи. Число циклов заряда примерно 600, но это при условии, что от батареи забирают не более 20% емкости. Литий-ионные батареи очень не любят глубокого разряда. От этого они быстро выходят из строя. Внутреннее сопротивление Li-ion очень мало, 5 … 15 миллиОм. Саморазряд около 1,6% в месяц при полном заряде и отсутствии нагрузки.

Недостатки: высокая стоимость, ограниченный срок хранения, не зависящий от использования. Опасность взрыва и пожара при неправильном обращении.

Диагностика неисправностей АКБ

Подозревать неисправность батареи шуруповерта или проводить ее восстановление нужно не сразу, а сначала попробовать заменить ее на вторую из комплекта, прежде зарядив ее как следует. Если шуруповерт вращается плохо, то это может быть вызвано поломками в его механике (мотор или редуктор). В случае сомнений нужно заменить блок питания, если есть такая возможность. Если все указывает на аккумулятор, то тогда можно приступать к его диагностике и восстановлению.

Прежде всего нужно выяснить тип батареи. Это написано на ее корпусе и от этого зависит возможность восстановления. Также должно быть указано номинальное напряжение. Оно обычно лежит в пределах 14 … 19 В. Затем, не разбирая корпус блока аккумуляторов, проводят его проверку. Для этого можно использовать два метода:

• Проверка мультиметром;
• Проверка нагрузкой.

Метод мультиметра

Мультиметр может быть использован в двух режимах: измерения напряжения и измерения тока. Если есть два прибора, то это еще лучше, не потребуется делать лишних переключений.

Схема измерений показана ниже:


Один мультиметр переключается в режим измерения напряжения (вольтметр), другой – в режим измерения тока (амперметр). Если прибор только один, то вместо амперметра придется использовать просто провод. Провода от аккумулятора к вольтметру могут быть тонкими, а провода от источника питания к батарее – потолще, но не стоит слишком увлекаться, в конце-концов для всей цепи подойдут провода 0.5 сечением мм.кв.

Если напряжение на батарее в норме, но ток заряда мал, значительно меньше одного ампера, то для Ni-Cd аккумулятора это может означать неисправность одного из элементов батареи. Восстановление аккумулятора шуруповерта здесь отменяется, нужен ремонт. Для Li-ion это означает, что либо он в норме, либо также неисправность одного из элементов.

Пусть Ni-Cd аккумулятор имеет номинальное напряжение 18 Вольт. Тогда легко узнать, сколько внутри элементов, не открывая корпуса. Зная номинальное напряжение Ni-Cd 1.2 В, поделите: 18/1,2 = 15. Значит, в корпусе 15 элементов. Если вольтметр показывает холостое напряжение 16,8 В, то это может означать и замыкание одной из банок, и просто разряд нормальной батареи. Такая батарея в разряженном состоянии дает 15 В. Если заряженная показывает 16,8 В или около того, значит, один из элементов замкнут накоротко. Восстановить тоже не получится, придется заменить.

Если батарея при зарядке пропускает ток больше одного ампера, а напряжение постепенно растет, увеличиваясь на 0,1 В за каждые 5-10 минут, и в конце заряда напряжение чуть больше номинала, то аккумулятор в порядке, восстановления не требуется.

Метод нагрузки

Этот метод похож на предыдущий и он пожалуй, проще. Не нужно разбирать зарядное устройство, или использовать лабораторный источник питания. Понадобится только:

• Автомобильные лампочки;
• Мультиметр;
• Куски провода;
• Паяльник с припоем и флюсом.

Схема проверки:


Для такой проверки нужно сначала поставить аккумулятор на зарядку и зарядить обычным образом. Затем подается номинальная нагрузка. Узнать ток несложно, для этого поделите потребляемую мощность на номинальное напряжение. Например, если шуруповерт потребляет мощность 50 Вт (типичный случай), при напряжении 18 В, то ток должен быть 50/18 = 2,77 А. Добиться такого тока, или близкого к нему, можно набирая параллельно автомобильные лампочки от поворотов.

Если аккумулятор отдает номинальный ток в течение нескольких минут, вольтметр показывает напряжение немного ниже номинала, а лампочки не тускнеют, то батарея исправна. Может однако случиться, что для Ni-Cd вскоре ток начнет ослабевать. Это проявление «памяти». В таком случае нужно провести восстановление. Литий-ионные батареи не имеют эффекта памяти, хотя в теории он существует, на практике считают, что его просто нет.

Поэлементная проверка

Этот способ требует разборки корпуса батарейного блока. Он применяется, когда аккумулятор или его элемент перестает отдавать хороший ток, а попытки восстановления оказываются неудачными. Здесь достаточно одного плохого звена, поскольку они соединены последовательно. Но чтобы найти такой элемент, нужно проверить внутреннее сопротивление каждого из них.

Разумеется, начинать надо с общего осмотра всех банок: нет ли трещин, подтекания и т.д. Неисправный элемент сразу выдаст себя внешним видом.

Проверку на токовую отдачу производят с использованием закона Ома для полной цепи (он же первый закон Кирхгофа). Для этого нужно взять сопротивление с номиналом 10 Ом, рассчитанное на 25 Вт, и амперметр. Проверяемый элемент закорачивают на сопротивление, включенное последовательно с амперметром.

Например, пусть для Ni-Cd аккумулятора с напряжением 1,2 В получен ток 100 мА. Запишем его и повторно сделаем измерение, но уже не тока, а напряжения на элементе. Сначала измерим холостое напряжение, без подключения резистора, а потом подключим резистор и посмотрим, насколько упало напряжение. Пусть первый раз было 1,2 В, а после подключения резистора стало 1,05 В. Тогда внутреннее сопротивление этого элемента:
Это не слишком мало, если все элементы такие, то батарея сможет обеспечить шуруповерт только половиной мощности. Чем меньше внутреннее сопротивление, тем качественнее элемент, но при непременном условии: он должен давать номинальное, или близкое к этому напряжение. Если напряжение слишком мало, или совсем близко к нулю, то элемент закоротило, он не годится и не может быть восстановлен. Если внутреннее сопротивление больше 3 Ом, то можно попробовать восстановить (см. далее) или заменить.

Как восстановить аккумулятор?

Есть несколько способов добиться нормальной работы аккумулятора и реанимировать его в домашних условиях. Во-первых, это восстановление нормального зарядно-разрядного цикла. Также можно, в случае неудачи, вскрыть в качестве крайней меры корпус батареи и исследовать индивидуальное состояние элементов. В некоторых случаях это позволяет полностью отремонтировать батарею (если есть аналогичные для замены).

Устраняем эффект памяти

Этот способ восстановления применим к никель-кадмиевым батареям. Выполнить его очень просто. Сначала батарея разряжается полностью шуруповертом или другой нагрузкой, например, лампами или сопротивлением. Затем производится ее полный заряд. И так нужно сделать несколько раз. Если других дефектов у аккумулятора нет, то он полностью восстановится. Восстанавливать таким образом литий-ионные батареи нет смысла.

Есть способы «восстановления» асимметричным током, когда импульс зарядного тока больше, а следующий за ним промежуток разряда меньше, так что разница оказывается положительной. Этот способ неправильный, он не учитывает того, что химические процессы протекают гораздо медленнее. Еще более диким является способ восстановления импульсами большого тока. Не следует их использовать.

Чтобы восстановить Ni-Cd аккумулятор, понадобится:

• Зарядное устройство;
• Несколько автомобильных лампочек;
• Медный провод 0,5 … 0,75 мм.кв;
• Мультиметр.

Лучше, конечно, иметь несложный специальный стенд для восстановления, но это больше подходит ремонтникам-профессионалам, чем обычным пользователям шуруповертов. Но как бы ни было, работать с двумя мультиметрами намного удобнее, чем с одним.

По шагам восстановление выглядит следующим образом:

На практике сделайте от 3-4 до 7-8 циклов. Если достичь условия 11 в алгоритме восстановления не удается, то батарею необходимо ремонтировать.

Долив дистиллированной воды в Ni-Cd АКБ

Это делается при разборке корпуса и если внутреннее сопротивление возросло (существенно больше чем 0,3 … 0,6 Ом). Мелким сверлом (0,5 мм) осторожно сверлится корпус элемента и шприцем в него впускается несколько миллилитров чистой дистиллированной воды. Затем отверстие запаивается паяльником. Эти манипуляции требуют мастерства и новичку могут не поддаться.

Через некоторое время, порядка 12-24 часов, электролит придет в нормальное состояние и элемент восстановится на более или менее продолжительный срок.

Для выполнения работы понадобится:

• Мини-дрель + сверло 0,3-0,5 мм (в крайнем случае, крепкое шило);
• Шприц 1 мл с иглой и дистиллированная вода;
• Паяльник 40-60 Вт, припой ПОС-61 и флюс.

Место, где нужно делать отверстие:

Последовательность действий такая:

1. Разрезать вдоль оси бумажный чехол с элемента и снять его;
2. Сверлить, как показано на рисунке выше, отверстие. Сверло должно заходить на 3-4 мм, не более;
3. В проделанное отверстие ввести 10-15 мл дистиллированной воды;
4. Подождать 12-24 ч до пропитывания всего объема;
5. Зарядить элемент до номинального напряжения;
6. Запаять отверстие хорошо прогретым паяльником;
7. Надеть бумажный чехол и заклеить его скотчем.

Восстановленные элементы можно собирать в батарею.

Пример того, как это сделать своими руками на видео:

Реанимация путем замены

Это наиболее грамотный в техническом отношении вид ремонта, так как химические источники тока считаются неразборными и не подлежащими ремонту, их можно только утилизировать в конце срока службы.

Для такого ремонта можно использовать две неисправные батареи, причем вероятность сделать «из двух одну» весьма высока. Элементы должны быть одного типа и размера. А также желательно близкими по времени изготовления. Выводы при сборке должны быть качественно пропаяны, а вся сборка помещаться в корпус без натягов и усилий.

Для работы понадобятся:

• Острые кусачки;
• Паяльник 40-60 Вт, припой ПОС-61, флюс;
• Многожильный монтажный медный провод сечением 0.75 мм.кв;
• Скотч или изолента.

Здесь порядок работ такой:

1. Разобрать блок (и возможно еще один) аккумуляторов;
2. Проверить каждый из элементов (см. выше);
3. Отобрать наиболее качественные;
4. Удалить старую шинку;
5. Быстро и тщательно залудить места пайки;
6. Пропаять соединения отрезками провода;
7. Собрать элементы и обернуть один раз скотчем;
8. Собрать блок.

СОВЕТ : Чтобы не было проблем с залуживанием элементов, перегревать которые ни в коем случае нельзя, нужно хорошо прогреть паяльник и использовать эффективный флюс. Подходит таблетка аспирина. Делайте работу при вытяжке воздуха, так как в результате разложения аспирина образуются вредные и раздражающие вещества. Остатки флюса промойте ацетоном или спиртом.

Выпуск газа из Li-ion аккумуляторов

В результате неправильной эксплуатации Li-ion элементов (злоупотребление переразрядом) возможно вздутие. В результате разложения солей выделяется кислород и создает высокое давление в корпусе герметизированного элемента. Эти газы выпускаются с помощью специальных клапанов, но в небольших элементах их может не быть.

ВНИМАНИЕ! Принудительно выпускать газ из вздувшихся Li-ion аккумуляторов, путем разрушения их корпуса, категорически запрещается любой инструкцией по их эксплуатации, это грубое нарушение пожарной безопасности!

Последствия такого вскрытия можно посмотреть на этом видео:

Заключение

Аккумуляторы для шуруповертов лучше эксплуатировать, соблюдая инструкцию. Ni-Cd аккумуляторы разряжайте до 0 перед следующим зарядом, а Li-ion подзаряжайте, по возможности, чаще. Частичному восстановлению подлежат только сухие никель-кадмиевые элементы, литий-ионные восстановлению не подлежат. При обращении с аккумуляторами соблюдайте осторожность!