Замена батареек в аккумуляторе шуруповерта



Содержание страницы

Ремонт аккумулятора шуруповерта

Замена старого Ni-Cd аккумулятора шуруповерта на Li-Ion ячейки

Шуруповерт давно стал обыденным инструментом практически в каждом доме. Для любительского использования в хозяйстве обычно выбирают недорогой шуруповерт из ближайшего супермаркета или сетевого строительного магазина. Такие инструменты оснащаются Ni-Cd аккумуляторами. Несмотря на то, что щелочные никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd) можно считать морально устаревшими, их применяют для удешевления инструмента. Если при профессиональном использовании такие аккумуляторы выдают обещанный ресурс, то использование в режиме «5 саморезов в месяц» пагубно отражается на долговечности инструмента. Это связано с недостатками кадмиевых аккумуляторов: высокий саморазряд и «эффект памяти». Через пару лет такой эксплуатации мы получаем практически не изношенный шуруповерт с «убитыми» аккумуляторами.

Так случилось и в моем случае. Шуруповерт RYOBI CMD-1202 был приобретен мной по случаю ремонта на кухне и верой отслужил 3 года, после чего заряда аккумуляторов стало хватать на вкручивание пары средних саморезов. Данный шуруповерт был укомплектован двумя Ni-Cd аккумуляторными батареями напряжением 12 В емкостью 1,7 Ач. Стоимость двух новых аккумуляторов оказалась больше стоимости нового шуруповерта такого же класса с двумя аккумуляторами в комплекте. Последний и был приобретен для хозяйственных нужд. Старый шуруповерт отправился на заслуженный отдых в кладовку.

Недавно в просторах интернета наткнулся на статью о замене никель-кадмиевых элементов аккумулятора шуруповерта на литий-ионные (Li-ion) элементы питания формата 18650. Благо последние скопились в приличном количестве, в основном из раскуроченных аккумуляторов от ноутбуков. Потратив несколько часов на изучение вопроса, выяснилось, что предлагается несколько вариантов реализации такой замены.

1. Простое последовательное соединение необходимого количества элементов 18650 и использование родного зарядного устройства. Поверхностного знания об особенности зарядки последовательно соединенных аккумуляторов достаточно чтобы исключить такой вариант. Не вникая в технические термины можно сказать, что Li-ion аккумуляторы нельзя сильно разряжать и перезаряжать, только работа в пределах 2.5 — 4.2 V дает гарантию долгой и безопасной эксплуатации аккумуляторов. Зарядка переделанного таким образом аккумулятора родным зарядным устройством быстро выведет из строя Li-ion элементы, также не исключено их разрушение в результате перегрева.

2. Соединение элементов с добавлением дополнительных балансировочных проводов, которые выводятся в отдельное гнездо. Для зарядки используются «умные» зарядные устройства типа iMAX B6 и Turnigy Accucel-6 . Процесс зарядки в этом случае получается «правильным», однако, как и в первом случае, разрядка аккумуляторов никак не контролируется, и их чрезмерный разряд значительно сократит срок службы аккумулятора. Кроме того, возникает необходимость приобретения и использования специального зарядного устройства, в условиях стройки это крайне неудобно.

3. Есть и крайне экзотические реализации данной затеи. Некоторые встраивают миниатюрные вольтметры в корпус аккумулятора, по показаниям которого определяют степень заряженности. Опытные радиолюбители разрабатывают и изготавливают контроллеры заряда и балансировки. Эти решения либо трудно повторить, либо не обеспечивают должный контроль и требуемую надежность.

Определившись с техническим заданием: использование родного зарядного устройства для зарядки аккумуляторов, никаких дополнительных разъемов и проводов, наличие контроля заряда и балансировки элементов, начал искать варианты реализации. Как всегда, наши азиатские друзья не подвели, они предлагают множество вариантов модулей контроля заряда как единичных, так и соединенных Li-Ion аккумуляторов. На данном этапе надо выбрать номинальное напряжение для нашей Li-ion аккумуляторной батареи. Вариант 3S Li-ion батарей с диапазоном напряжений 12,6 — 7,5 V не подходит для силовой техники, так как при сильной нагрузке происходит сильная просадка напряжения даже на полностью заряженной батарее. Аккумулятор из 4S Li-Ion батарей с диапазоном напряжений 16,8 — 10 V обеспечит максимально продолжительную работу, а незначительное превышение рабочего напряжения не является критичным. Подходящий для меня вариант (покупал тут) имеет следующие характеристики:

Контроллер заряда и защиты BMS 4S для 4-х Li-Ion аккумуляторов 18650
Ограничение напряжения зарядки: 4.25 V
Ограничение (отсечка) разрядки: 2.5 V
Максимальный зарядный ток: 3 А
Пиковый ток разряда: 30 А
Рабочий ток разряда: 15 A
Защита от короткого замыкания
Защита от перезарядки/переразрядки
Защита от перегрузки по току

Приступаем непосредственно к переделке

Разбираем старый аккумулятор и извлекаем Ni-Cd элементы, как в большинстве таких аккумуляторов, контактная площадка закреплена непосредственно на одном из элементов, чтобы в дальнейшем не «колхозить» с креплением контактов, приклеиваем их вместе с этим элементом при помощи термоклея.

Собираем 4 элемента Samsung ICR18650-26C 2600 мАч таким образом, чтобы обеспечить максимально-удобное расположение в корпусе. Отдельные элементы соединяем припаивая провода, сделать это надо максимально быстро, чтобы не перегреть аккумулятор. Соединяем получившуюся батарею с платой защиты согласно схеме подключения.

Устанавливаем батарею в корпус. Аккумулятор готов.

Вес старых аккумуляторов с Ni-Cd элементами составлял 560 гр., новая Li-Ion батарея «похудела» на 180 гр. и весит 380 гр. При этом, почти удвоили энергетическую емкость с 20,4 Вт*ч (12 В х 1,7 Ач) до 38,48 Вт*ч (14,8 В х 2,6 Ач). Переделанный таким образом шуруповерт прослужит верным помощником еще много лет в нашем сервисном центре.

Первая зарядка

Начальные напряжения на элементах 3,85 — 3,95 В, заряжаем родным зарядным устройством. Для контроля потребляемого тока в разрыв провода между контактом аккумулятора и контроллером заряда подключен мультиметр в режиме измерения тока. Напряжение аккумуляторной батареи и отдельного элемента контролируем двумя миниатюрными цифровыми вольтметрами. На всякий случай с помощью инфракрасного термометра контролируем температуру элементов питания и транзисторов на плате контроллера заряда. Результаты зарядки приведены в таблице и графиках.

После завершения процесса зарядки напряжения на элементах 4,15 — 4,17 В, напряжение аккумулятора в целом — 16,63 В. В процессе зарядки температура элементов питания не поднималась выше 34,5 °C, плата контроллера заряда не нагрелась совсем.

Инструменты

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).

Содержание

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:

  1. Метод уплотнения или сжатия (он сработает в тех случаях, когда электролит все еще в наличии, но потерян объём);
  2. «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

Замена элементов в аккумуляторной батарее шуруповёрта своими руками

Здравствуйте!
Предлагаю Вашему вниманию обзор с пошаговой инструкцией по замене элементов в аккумуляторной батарее шуруповёрта.
В обзоре немного текста, чуть больше фотоматериала, а также ответ на вопрос: «Какова ёмкость китайских аккумуляторов на 2500 мА/ч?».

Заитрересовавшихся прошу заходить…
Есть у меня такой недорогой шуруповёрт Roteri RCD-14.4, который служит уже несколько лет, но со временем заряда аккумулятора стало хватать всё меньше и меньше. Поиски подходящего аккумулятора в магазинах ни к чему не привели. Поэтому было решено заказать аккумуляторные элементы и заменить их самостоятельно.
Разобрав аккумуляторную батарею представилось обзору следующее:Батарея состоит из 12 элементов SC Ni-Cd.
Решено, заказано, получено:Для проверки работоспособности всех элементов, а также для контроля ёмкости, было использовано зарядное устройство La Crosse RS-700, обзор которого я уже делал здесь.
По габаритам эти аккумуляторы невозможно штатно установить в зарядное устройство, поэтому для обеспечения контакта с устройством были использованы аккумуляторы типа АА с изолентой на одном конце, а к обозреваемым аккумуляторным элементам были припаяны провода:Само зарядное устройство было переведено в режим ТЕСТ, и так 3 раза, вот что из этого получилось:Итак, из 12 аккумуляторов 3 оказались неисправными (реальная ёмкость около 100 мА/ч), у остальных ёмкость оказалась в диапазоне от 900мА/ч до 1500 мА/ч, никак не 2500 мА/ч. Это ответ на вопрос, заданный в «топике».
Пришлось писать продавцу рекламацию, в ответ продавец предложил прислать бесплатно 4 таких же аккумулятора. Я согласился. Посылка дошла. На этот раз все 4 аккумулятора оказались работоспособными со схожей с другими ёмкостью.
Приступаем к замене элементов:Для лужения лепестков использовался флюс ЛТИ-120, обычной канифолью не лудилось. Паять лучше на «минусовой» стороне аккумулятора, т.к. корпус аккумулятора является «минусом» и если произойдёт нарушение изоляции в месте пайки, то ни к чему не приведёт. В конце вся батарея была плотно зафиксирована скотчем и установлена в корпус:
Проверка работы шуруповёрта показала, что 600 рублей потрачены не зря!

На сём разрешите откланяться, и да, прошу не скупиться нажимать на «Обзор понравился», т.к. это является стимулом для написания новых обзоров 🙂

Ремонт аккумулятора бытового шуруповерта своими руками

Те из нас, кто использует такой инструмент, как аккумуляторный шуруповерт, должны помнить о том, что в определенный момент батарея, которая обеспечивает его работу, может прийти в негодность. Причем в данном случае речь идет не о разрядке, а о потере ею своих качественных характеристик, в результате чего придётся думать о замене, а это потребует от владельца больших затрат.

Оказавшись в подобной ситуации, потребитель может рассмотреть вариант с приобретением нового шуруповерта, что будет более простым решением проблемы, нежели оснащение старого инструмента новыми батареями. Однако в такой сложной ситуации можно найти решение. В том случае, если в шуруповёрте используется определенный тип питающих элементов, то можно попытаться восстановить батарею.

В плане выполнения ремонт аккумуляторов для шуруповерта выглядит вполне простой задачей, поэтому если даже у вас ничего и не выйдет, то это не приведет к каким-либо серьезным для вас последствиям или расходам. Далее будут подробно освещены наиболее важные моменты, касающиеся ремонта аккумулятора шуруповерта своими руками.

Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками: какие батареи подлежат ремонту

В качестве источника питания в выпускаемых сегодня моделях шуруповёртов может применяться один из следующих типов батарей:

  • никель-кадмиевые батареи;
  • никель-металлгидридные батареи;
  • литий-ионные аккумуляторы.

Причем у каждого из этих источников питания имеет свои особенности.

Литий-ионные

Если оценивать эти аккумуляторы по таким характеристикам, как качество исполнения и срок службы, то вне конкуренции находятся литий-ионные батареи. Ввиду отсутствия у них эффекта памяти, они могут считаться практически идеальным вариантом подобного источника питания, правда, необходимо упомянуть о наличии у них такого минуса, как невозможность их эксплуатации при отрицательных температурах.

Именно с таким заявлением выступают производители подобных аккумуляторов, хотя в действительности у них имеются и другие негативные последствия. Скажем, когда такой аккумулятор лишается своего эксплуатационного ресурса, то в них происходит разложение лития, и эта реакция не поддается никакому воздействию.

Никель-кадмиевые

Эти батареи отличаются от предыдущих в том плане, что в момент, когда заканчивается их срок годности, они пересыхают. Поэтому те владельцы, которые знают, как поступать с такими батареями в подобном состояние, их всего лишь перезаливают. Однако это сделать не так-то просто, и потому очень мало таких людей, которые решаются на подобный шаг.

Ведь есть менее затратный вариант решения проблемы, который заключается в помещении в батарею новых банок для аккумулятора шуруповерта. В некоторых ситуациях, когда причиной неполадок является эффект памяти, который принято причислять к значимым минусам никель-кадмиевых электрических ёмкостей, можно решить проблему восстановления их работоспособности путем перепрошивки.

Никель-металлгидридные

Что же касается никель-металлгидридных батарей, то с ними поделать ничего нельзя, когда они расходуют свой эксплуатационный ресурс. В таких ситуациях у домашнего мастера остается только один выход — искать замену для этого элемента питания.

Если при выходе из строя аккумулятора шуруповерта рассматривать вариант замены источника питания, то подобное решение будет целесообразным вне зависимости от типа аккумулятора, которым оснащен шуруповерт. На текущий момент в сети можно найти немало магазинов, предлагающих каждому пользователю купить по вполне доступным ценам аккумулятор любого типа, включая литий-ионные, никель-кадмиевые источники питания. Правда, в этом случае покупателю придется быть готовым к тому, что он должен будет сам установить этот источник питания.

Вначале придется разобрать аккумулятор на составные элементы, поставить вместо вышедшей из строя рабочую начинку, после чего уже производится процесс сборки в обратной последовательности. Именно этой процедуре и будет уделено дальше внимание, однако сперва будет полезно рассмотреть операцию по восстановлению никель-кадмиевых элементов питания.

Как восстановить емкость аккумулятора шуруповерта: перепрошивка никель-кадмиевых батарей

Использовать этот метод имеет смысл лишь тогда, когда еще с источником питания не произошло самого неприятного — его пересыхания. Если же присутствуют все признаки этого явления, то его остается лишь выбросить. Понять, в каком состоянии находится электролитание подобных батареек, можно проведя с ними такой эксперимент: если после зарядки они также не подадут признаков жизни, то можно сделать вывод о том, что элементы сухие.

Если же вам удалось восстановить работоспособность аккумулятора, то это будет для вас большой удачей. Если говорить более подробно о технологии решения этого вопроса, то восстановление аккумулятора шуруповерта заключается в воздействии на его элементы при помощи тока и напряжения значительного номинала.

  • Сперва необходимо разобрать аккумулятор и подвергнуть зарядке каждый из составных элементов.
  • После этого нужно подключить к элементам питания зарядное устройство, обладающее значительной мощности. Для этой цели можно использовать и автомобильный зарядник при условии, что у него имеются регуляторы напряжения и силы тока.
  • Далее выполняется его настройка. Следует иметь в виду, что у всех элементов батареи шуруповерта заряд напряжения имеет показатель 1,2 В и небольшой номинал силы тока. Для нас важно, чтобы на каждый отдельно взятый элемент питания поступало напряжение с показателем, превышающим изначальный в 3 раза.
  • После этого уже можно приступать к зарядке, однако ее длительность должна быть небольшой, как правило, не превышающей 3–5 секунд.
  • По окончании этой процедуры необходимо замерить произошедшие изменения при помощи мультиметра. Если прибор показал, что итоговый показатель напряжения на каждом элементе составляет на текущий момент 1,4 В или около этого, то можно радоваться, поскольку мы добились своего. После этого можно выполнять сборку в обратной последовательности, а затем этот элемент питания может применяться по своему назначению.

Иногда после многократной зарядки, проводимой в отношении определенных элементов, желаемого результата не удается добиться. В этом случае их останется только выбросить. Пришедшие в негодность элементы мы должны будем заменить рабочими элементами питания. Хочется еще раз повториться, что описанный способ эффективен в борьбе с эффектом памяти, которыми обладают никель-кадмиевые батареи. Если аккумулятор исчерпал свой ресурс, то этот способ будет неэффективен.

Замена аккумулятора в шуруповерте: определяем и меняем отработанные емкости

Наиболее частые трудности, возникающие во время ремонта аккумулятора шуруповерта, заключаются в следующем: важно вскрыть батареи таким образом, чтобы не нанести им повреждений.

Как правило, производители предусматривают такую возможность, и поэтому пытаются запечатывать свои элементы питания наглухо во избежание ситуаций, при которых народные умельцы попытаются своими силами отремонтировать аккумулятор шуруповерта. Тем самым они вынуждают владельцев отказаться от подобной идеи и заставить их посетить магазин, чтобы купить новый аккумулятор.

В принципе в этом нет ничего удивительного, ведь компании преследуют свои собственные цели. Однако и в этом случае можно найти решение. Но сразу нужно быть готовым к тому, что ремонт потребует некоторого времени. Однако если вы готовы потратить свои личные часы на такую работу, это значит, что, следуя всем рекомендациям, вы добьетесь своего и будете удовлетворены проведенными операциями.

  • Вначале нам потребуется вскрыть аккумулятор и вытащить из него элементы питания. Следует заметить, что до проведения подобного демонтажа вам потребуется зарядить аккумулятор в течение двух-трех часов.
  • После этого необходимо замерить напряжение на каждом элементе в отдельности, зафиксировать полученные результаты, а в завершение подключить к ним нагрузку. Это должно привести к тому, что аккумуляторы сядут.
  • Далее необходимо снова повторить зарядку, по итогам которой необходимо выбрать аккумуляторы, у которых осталось меньше всего энергии. Эти устройства обладают наименьшим потенциалом к восстановлению, а поэтому их нужно выбросить.
  • Затем знакомимся с маркировкой элементов питания, и, ориентируясь на эти значения, нам необходимо будет купить аналогичные изделия. В принципе можно не тратить время на поиск наиболее подверженных износу аккумуляторов. Хотя это и потребует больших затрат, однако в итоге у вас будет практически новый аккумулятор.
  • Далее нам необходимо поставить каждый элемент последовательно, после чего размещаем их в корпусе и запечатываем батарею, как и было ранее.

В процессе выполнения этой работы вам следует знать об определенных нюансах — без них вам будет сложно правильно собрать элементы в единую батарею. Во время заводской сборки пластины, при помощи которых выполняется соединение элементов, не подвергаются припайке. Для этих целей применяют точечную сварку. Виду отсутствия у вас подобной возможности придется потратить время на пайку, используя для этого обычный паяльник.

В процессе выполнения этой операции имейте в виду, что на состояние элементов может негативно сказаться сильный перегрев, чего не следует допускать. Также важным моментом является и то, чтобы каждый элемент обладал аналогичной емкостью, а также и выходным напряжением.

Следует также подробнее остановиться и на разгонке новой аккумуляторной батареи. Прибегать к этой процедуре необходимо тогда, когда вы уже смогли перепрошить старые элементы. Подобная процедура является рекомендованной для никель-кадмиевых аккумуляторов, которая должна проводиться раз в 6 месяцев. Главное, чего позволяет добиться это процедура — обеспечить максимальную зарядку аккумулятора и последующую полную разрядку. Эту работу необходимо провести в два приема, а еще лучше в три.

На состоянии большинства никель-кадмиевых аккумуляторов отрицательно сказывается их повторная зарядка, проводимая без предварительной разрядки. Если пренебречь подобной рекомендацией, то это может привести к возникновению эффекта памяти. Суть его можно описать так: место, с которого начали проводить их зарядку, ими начинает рассматриваться в качестве стартовой точки.

Заключение

Если в процессе использования шуруповерта вы обнаружите, что его аккумулятор исчерпал весь свой рабочий ресурс, то не стоит готовиться к покупке нового устройства. Оказавшись в подобной ситуации, вы можете попробовать восстановить его работоспособность. Есть немало способов, которые позволяют оценить шансы успешного ремонта, после чего уже можно приступать к реализации замысла. В некоторых ситуациях подобный подход позволяет сэкономить немало средств и уже в тот же день продолжить выполнять необходимые операции.

Ремонт шуруповерта: проверка и замена банок для аккумулятора

Самой дорогой и важной частью шуруповерта является его аккумулятор. Поэтому когда электрический накопитель выходит из строя не хочется покупать новый инструмент. Как проверить аккумулятор и произвести ремонтные работы в случае неисправности аккумулятора можно прочитать ниже.

Конструкция аккумулятора шуруповерта и виды «банок»

В независимости от страны изготовителя шуруповерта все аккумуляторы имеют одинаковое строение. Внутри аккумулятора помещаются ряды последовательно соединенных элементов питания — батарей или «банок». Итоговое напряжение аккумулятора создается благодаря суммированию напряжения каждого элемента питания. «Банки» имеют одинаковые параметры — размеры и напряжение. Различаются элементы питания лишь мощностью.

Сам аккумулятор шуруповерта имеет четыре контакта:

  • два силовых контакта служат для зарядки и разрядки батарей;
  • третий контакт (управляющий) соединяется со встроенным в аккумулятор термодатчиком. Он служит для защиты зарядного устройства от перегревания;
  • четвертый контакт (сервисный) выравнивает заряды во всех батареях.

Аккумуляторы шуруповерта компонуются следующими видами накопительных элементов, имеющими свои достоинства и недостатки.

Ni-Cd — никель-кадмиевые батареи, напряжение — 1.2 V.

  • низкая стоимость;
  • распространенность;
  • не боятся низких температур;
  • можно хранить в разряженном состоянии.

  • производство этих батарей считается вредным, поэтому они изготавливаются в «третьих» странах;
  • обладают «эффектом памяти»;
  • саморазряжаются;
  • имеют небольшую емкость;
  • обладают небольшим количеством циклов (заряд/разряд) — не «живут» долго при постоянном использовании.

Ni-MH — никель-металлогидридные батареи, напряжение — 1.2 V;

  • изготавливаются на экологически чистом производстве, фирменная продукция высокого качества;
  • обладает низким «эффектом памяти»;
  • низкая способность к саморазрядке;
  • обладают большой емкостью и большим количеством циклов.
  • высокая цена;
  • при длительном хранении в разряженном состоянии теряется часть характеристик;
  • не функционируют долго при низкой температуре.

Li-Ion — литий-ионные батареи, напряжение — 3.7 V.

  • отсутствует «эффект памяти»;
  • отсутствует саморазряд;
  • обладают высокой емкостью;
  • имеется большое количество зарядно-разрядных циклов;
  • для создания достаточного количества напряжения в аккумуляторе требуется небольшое количество батарей, что снижает вес и размеры аккумулятора.
  • очень высокая цена (почти в 3 раза больше, чем у остальных видов батарей);
  • спустя 3 года теряется емкость, вследствие разложения лития.

По своей сути аккумулятор представляет собой источник постоянного тока. Благодаря превращению химической реакции в электрическую энергию, он может отдавать накопленное электричество в цепь. При зарядке ток протекает в обратную сторону, тем самым заряжая накопитель.

Основным параметром любого аккумулятора является емкость накопленной энергии. Она указывает, ток какой силы агрегат может выдавать в течение часа и измеряется в А/ч.

Любая батарея действует на принципе электролиза. Это значит, что в ее конструкцию входят два обязательных элемента — анод и катод, которые находятся в электролите. В результате химической реакции на полюсах создается электрический заряд. Напряжение батареи определяется разностью потенциалов на полюсах.

Проверка аккумулятора шуруповерта

Для определения реальных основных параметров аккумулятора проводится проверка.

При проведении действий, направленных на проверку аккумуляторных элементов, следует не забывать о влиянии такого фактора, как «эффект памяти». Само явление заключается в том, что из-за частой зарядки накопителя элементы аккумулятора могут изменить свою емкость. Происходит это из-за зарядов, оставшихся от предыдущей зарядки. Больше остальных батарей этому явлению подвержены никель-кадмиевые «банки».

Проверку аккумулятора шуруповерта осуществляют при полной зарядке. Полная проверка проходит в несколько этапов.

Инструменты для проверки

Проверку электрического накопителя можно произвести при помощи:

  • вольтметра постоянного напряжения на 15 В;
  • амперметра и вольтметра постоянного тока;
  • тестера;
  • мультиметра.

Из инструментов следует обзавестись:

Первый этап проверки

Измерения напряжения и тока проводятся в процессе зарядки электрического накопителя. Показания снимаются периодически спустя определенный отрезок времени. С ростом времени рост напряжения уменьшается.

Так, спустя полчаса после начала зарядки значение напряжения будет 13 В. Если измерить еще через полчаса, то напряжение будет равно 13.5 В. Через 2 часа после начала зарядки напряжение уже будет около 14 В. Это говорит о том, что достигнут максимум. У полностью заряженного аккумулятора напряжение имеет значение равное 17 В.

Оценить качество накопителя можно, измерив ток во время процесса зарядки. Если аккумулятор в хорошем состоянии, то для него характерен устойчивый рост тока в 1 час в течение процесса зарядки. Прохождение значения тока отметки в 1 А говорит о нормальном функционировании накопителя.

Установленный в шуруповерт аккумулятор можно проверить тестером или вольтметром, замерив напряжение между полюсами. Без нагрузки напряжение будет соответствовать напряжению холостого хода. Так, если для 12 «банок» с номиналом в 1.2 В рабочее напряжение будет равно 14.4 В, то напряжение холостого хода возрастет до 17 В. Понижение этой величины означает, что некоторые элементы в аккумуляторе являются нерабочими или накопитель зарядился не полностью.

По результатам первой проверки можно составить начальное впечатление о работоспособности аккумуляторных элементов. Это поможет установить необходимость в разборке аккумулятора.

Проверка под нагрузкой

Для ответа на вопрос в течение какого времени разрядится аккумулятор следует произвести проверку накопителя под нагрузкой. Нагрузку нужно выбирать исходя из мощности накопителя. Если она неизвестна, то считается что мощность нагрузки равна половине произведения силы тока, который отдается аккумулятора при работе, на напряжение накопителя. Как правило, это значение принимается равным 35–40 Вт. Таким образом, в качестве нагрузки можно применить автомобильную фару (35 Вт) или воспользоваться спот-лампой на 12 В с такой же мощностью.

Для проведения измерений батареи аккумулятор подсоединяется к нагрузке через амперметр. Показания снимаются вольтметром. «Банки» подключаются на 2–3 мин. Измеренное напряжение должно быть больше 12.4 В. Если показания попадают в интервал от 12 до 12.4 В, то это значит, что в аккумуляторе имеется поврежденный элемент. О наличии неисправных элементов питания может говорить и снижение яркости лампы, используемой в качестве нагрузки. Если лампа за отведенный временной период погасла, то это значит, что накопитель очень быстро разряжается — у него очень маленькая емкость.

Проверка элементов питания накопителя

Итак, пусть окажется, что с помощью предварительных проверок было установлено наличие неисправных элементов в накопителе. Тогда необходимо разобрать аккумулятор и извлечь последовательно соединенные элементы питания — «банки». Как уже говорилось выше, аккумулятор состоит из 10–12 таких элементов с напряжением в 1.2 В.

Вначале проводится визуальный осмотр мест соединения элементов на предмет нарушений. Они могут вызвать понижение параметров аккумулятора в целом.

После осмотра следует провести измерение напряжения каждой из «банок». Напряжение одного элемента не должно быть меньше 1.2 В. При проведении измерений аккумуляторные элементы следует отключать от соединений со всякого рода датчиками. Прибор для измерения подключается к полюсам батареи. «Банки» с пониженным напряжением подлежат замене. Если при простом измерении не было выявлено несправных элементов, следует померить «банки» под нагрузкой.

Проверка по величине сопротивления

Способность к нормальному функционированию каждой батареи можно проверить, сравнив «банки» по внутреннему сопротивлению. Определяется величина путем деления рабочих параметров напряжение на силу тока и вычетом сопротивления нагрузки.

Рабочее напряжения измеряется обязательно под нагрузкой. В качестве нагрузки следует взять резистор сопротивлением в 10 Ом и мощностью 25 Вт. Проверке подвергается каждая батарея. Измеряют рабочую силу тока и напряжение.

Для лучшего понимания приведем примерные расчеты. Допустим, в ходе измерения под нагрузкой получены данные для одной «банки»: рабочее напряжение — 1.19 В и рабочая сила тока — 112 мА. Перед тем как произвести вычисление не забываем перевести значение силы тока из мА в А — 0.112 А. Производим соответствующие действия (1.19/0.112) — 10 = 0.63 Ом. Напомним, что вычитаемое в нашем выражении это сопротивление нагрузки резистора (10 Ом).

Проверка остальных параметров

Каждый вид аккумулятора обладает определенной величиной саморазряда.

Так, в течение месяца хранения:

  • никель-кадмиевый аккумулятор может разрядиться на 20%;
  • никель-металлогидридные — 30 %;
  • литий-ионный накопитель — до 8 %.

Контроль за саморазрядом осуществляется путем замеров напряжения каждый день в течение месяца.

Проверка элементов электропитания на наличие «эффекта памяти» осуществляется путем полной зарядки аккумулятора и полной его разрядки. Производят несколько циклов заряд-разрядки (3 или 4). Разрядку аккумулятора можно осуществлять при помощи лампы в 12 В. В ходе действий производят измерения остаточного рабочего напряжения и напряжения холостого хода. После многократного повторения циклов «эффект памяти» исчезнет.

Работы по ремонту аккумулятора шуруповерта

Итак, в ходе проверок были выявлены неработающие элементы питания. Что делать в этом случае? Выхода два — попытка «реанимации» элементов или простая замена неработающих «банок».

«Реанимация» накопительных элементов

Сразу стоит оговориться, пытаться «реанимировать» ионные батареи бесполезно. Эффекта памяти у такого вида батарей быть не может, а следовательно, причина выхода их из строя кроется в разложении лития. Но вначале стоит выяснить — возможно, несправна схема управления. Здесь можно использовать два метода.

  1. Следует поменять схему управление. Если батареи заработали, значит, нужно ремонтировать саму схему.
  2. На элемент питания с помощью регулируемого зарядного устройства подается напряжение 4 В с током примерно в 200 мА. Рост напряжения на «банке» до 3.6 В говорит об исправности элемента и, значит, в неисправности виновата либо схема управления, либо другой элемент питания.

Для «реанимации» батареи аккумулятора шуруповерта применяют два способа:

  1. Восстановление работоспособности «банок» методом сжатия или уплотнения.
  2. Подача в накопительный элемент большого напряжения и тока. При этом удастся, хотя и не полностью устранить потерянную емкость и избавиться от «эффекта памяти».

Однако, эти методы не могут полностью решить проблему выхода из строя батарей. Они лишь отсрочат неизбежное. Рано или поздно, но менять банки придется все равно.

Замена «банок» в аккумуляторе шуруповерта

Для проведения ремонта необходимы новые элементы питания. В настоящее время их легко можно приобрести либо в специализированных магазинах, либо заказать в интернете. Стоимость по карману любому. К примеру, цена никель-кадмиевой батареи емкостью в 2000 мА/ч составит около 1000 рублей. Покупая новую «банку», следует проследить, чтобы параметры емкости и габаритов совпадали с заменяемыми элементами.

Сама задача проста. Хорошо если имеется опыт в пайке. В соединении элементов обрезается неисправная батарея, на ее место ставится исправная, затем производится пайка. Как видно, ничего сложного.

Однако, при этом следует учесть несколько важных нюансов:

  • паять нужно быстро, чтобы не нагрелись «банки» — это может отразиться на их работоспособности;
  • для соединения элементов лучше использовать родные пластины, либо медные, но тех же размеров;
  • присоединяя новый элемент к старому не перепутайте плюс с минусом. При последовательном соединении минус от предыдущей батареи идет на плюс новой батареи.

После пайки, следует провести заряд-разрядный цикл, а затем измерить напряжение на «банках». Оно должно быть около 1.3 В.

Заключение

Как видно, из статьи проверить и починить шуруповерт не так уж и сложно. Лучше потратить немного времени и сил, чем тратить деньги на приобретение дорогого инструмента.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о