Как устроен аккумулятор шуруповёрта
Независимо от типа батареи внутреннее устройство практически идентично. Внутри коробки располагаются отдельные банки, которые соединены последовательно. Их количество зависит от питания электроинструмента. И если батарея перестала работать, то не стоит думать, что все они вышли из строя. Обычно отказывает одна, максимум − две банки. Вот их-то и следует вызвонить и заменить.
Однако не всегда стоит грешить на банки, иногда причиной проблемы может стать «эффект памяти». Это происходит по вине самого мастера, когда АКБ ставится на зарядку, а в нём больше 30 % заряда. Конечно, «эффект памяти» не возникает после одного-двух раз недозаряда/недоразряда, здесь нужно систематически так поступать.
Замена банок полная или частичная
Если восстановить аккумулятор шуруповёрта «слёту» не получилось, придётся менять батарейки. Любая аккумуляторная батарея шуруповёрта представляет собой цепочку из последовательно соединённых аккумуляторных банок. При таком типе соединения при «проседании» одного элемента весь аккумулятор имеет пониженный заряд и быстро разряжается. Причём характеристики ухудшаются настолько, насколько «просела» самая неисправная банка.
Как восстановить батарею шуруповерта: полная или частичная замена банок
Так что восстановить аккумулятор можно двумя способами. Первый — найти те самые «просевшие» элементы и заменить их. Второй — менять «всё скопом». Второй вариант более накладный по деньгам, но более «долгоиграющий». При первом варианте остальные, пока исправные банки, в скором времени тоже просядут. Нужно будет снова ремонтировать аккумуляторную батарею. Так что желательно выбрать второй способ.
С чего начать ремонт неисправного аккумулятора
Первым делом необходимо подзарядить аккумулятор, после чего вскрыть корпус, внутри которого и находятся банки. Если они не спаяны между собой, а имеют форму обычной батарейки типа «АА», то стоит попробовать подогнуть клеммы. Иногда это помогает. Если нет, придётся воспользоваться мультиметром.
Переключателем необходимо выставить нужное напряжение (постоянное) и проверить каждую из банок. Если никаких различий нет, значит, проблема в «эффекте памяти». У неисправной банки заряд будет значительно ниже. Её придётся поменять, хотя существует способ попытаться воскресить банку при условии, что она никель-кадмиевая, но об этом немного позже.
Понятно, что покупка банок тоже довольно затратна. Однако если для домашнего мастера на данный момент время не играет большой роли, можно заказать их на китайских ресурсах. Цены там значительно ниже, особенно если брать партиями по 10 шт. в упаковке. Ведь подобные вещи всегда пригодятся. А никель-металлгидридные элементы к тому же подходят и на большинство аккумуляторов ноутбуков, которые тоже устроены подобным образом.
Как разобрать аккумулятор шуруповерта
Вообще, аккумуляторные батареи многих электроинструментов построены одинаково. Отличается вольтаж и токи зарядки, а само устройство аналогично. В разъёмный пластиковый корпус упакованы аккумуляторные банки. Корпус скрепляется несколькими шурупами, дополнительная фиксация — пластиковыми защёлками.
После того как выкрутили шурпы (могут потребоваться специальные формы отвёрток) аккумулятор сразу не разваливается. Он держится как раз на защёлках. Внимательно осматриваем его, определяя их расположение. Нашли защёлки, придавили слегка пластик в том месте, потянули вторую часть на себя. Никаких сверх усилий, защёлки пластиковые, хрупкие.
Как восстановить аккумулятор шуруповерта: что в корпусе
Некоторые корпуса шуруповёртов типа «неразъёмные», они соединены силиконом или склеенные. Его аккуратно вынимаем, после чего повторяем манипуляции с разъединением корпуса. Восстановленную батарею можно снова склеить или использовать изоленту.
Методы восстановления аккумуляторных банок
В некоторых случаях (при заказе на АлиЭкспресс, например) новые банки ждать приходится неделями. А работать надо. В таком случае можно попытаться временно улучшить характеристики «подсевших» батареек.
Краткосрочно можно характеристики возобновить
Никель-кадмиевые аккумуляторы
Ni-Cd аккумуляторы пересыхают, когда нагреваются во время работы. Есть несколько вариантов восстановления плотности/количества электролита.
Долить в электролит дистиллированную воду. Их аккуратно извлекают из блока, не повредив пластины. Дальше действия такие:
-
-
- В корпусе — ближе ко дну или верху — проделывают аккуратно отверстие. Диаметр — не больше 1 мм. Оно должно быть только в оболочке. Следите, чтобы сверло не прошло дальше.
- Батарейку кладём набок, дыркой кверху.
Один из способов восстановления ёмкости аккумуляторной батарейки
-
- В шприц набираем дистиллированную воду. Добавляем воду внутрь пока не начинает выливаться и оставляем на сутки.
- Временно восстановить емкость аккумуляторной батарейки можно если уплотнить электролит внутри никель-кадмиевых элементов. Для этого корпус надо равномерно сжать по всей высоте. Не сжимать только верх и низ, чтобы не повредить выводы.
-
Сильно разряженная батарея может не принимать заряд. Чтобы «стронуть» её с нуля нужно кратковременно подать мощный импульс. Конденсатор ёмкостью 7000 — 7500 мкФ, заряженный до 10 — 20 В подключают к банке. Проверяем остаточный заря на банке, он не должен быть выше 0,6 — 0,8 В. Пробуем принимает ли элемент заряд.
Как избавиться от «эффекта памяти»
Если все элементы аккумулятора в норме, значит, проблема в «эффекте памяти». Придётся собрать аккумулятор шуруповёрта в обратном порядке и попробовать избавиться от этой проблемы.
Для работы понадобится обычная лампа накаливания на 12 В с как можно большей мощностью. К ней необходимо припаять два провода. При помощи этой лампы аккумулятор будет разряжаться быстрее. Остаётся выполнить не менее 6-8 циклов «заряд/разряд». Часто после подобного циклования аккумулятор становится как новый и работает без проблем ещё 2-3 года.
Устройство батареи шуруповёрта
Количество банок в аккумуляторной батарее зависит от мощности инструмента и типа самих банок. Для бытовых шуруповёртов дрелей, шлифмашин и другой мелкой техники того же класса, обычно последовательно соединяют от 4 до 16 банок. Компактные и мощные аккумуляторные банки подороже (значительно дороже), зато занимают меньше места и легче по весу. Чем легче аккумулятор, тем проще и легче работать ручным электроинструментом.
Соединяются между собой банки контактными пластинами. Контакты с первой и последней выведены на внешнюю колодку на корпусе. Это силовые клеммы, через которые производится заряд/разряд. На этих же контактах можно замерить общий заряд аккумуляторной батареи.
Схема аккумулятора шуруповерта не нужна. Все батарейки подключены одна за другой
Вообще, контактов на разъёме, может быть, четыре или пять. Пять контактов — в технике подороже, аккумуляторы которых собраны на литиевых банках. В них надо контролировать ток заряда каждой из банок, так что требуется ещё и плата контроля, и термодатчик. И они требуют наличия более сложной зарядной станции, которая балансирует зарядные токи.
Как проверить батарейки в аккумуляторе
После полного заряда батареи берём мультиметр, и измеряем заряд на каждой. Полный заряд — до погасшей лампочки на зарядном устройстве. На мультиметре выставляем режим измерения напряжения, выбрав подходящий предел измерений. Прикладывая щупы поочерёдно к контактам каждой из банок, замеряем на них напряжение. Те, на которых оно ниже чем надо, каким-то образом обозначаем.
Уровень заряда на каждой из банок зависит от типа. Как уже говорили, на никелевых банках он должен быть 1,2 В, на литиевых — 3,6 В. Допустимая разница — 10–15%. Если показания ниже, значит, эта банка «просаживает» общий заряд аккумулятора и её стоит заменить, её и маркируем.
Для восстановления батареи шуруповёрта нужен мультиметр
Вставляем аккумулятор и работаем до тех пор, пока заметно не просядет мощность шуруповёрта. Снова разбираем корпус и повторно замеряем вольтаж. На этот раз — остаточный. На повреждённых банках падение будет больше, чем на нормальных. Таким образом, вы окончательно увидите, какие из банок надо пустить под замену.
Есть и второй способ проверить аккумуляторные батареи. Нужна будет ещё дополнительно лампочка соответствующего вольтажа. Для АКБ на 12 В, лампочка такая же. После полной зарядки АКБ шуруповёрта подключить лампу к рабочим клеммам батареи и дождаться полной разрядки. Разобрать аккумуляторную батарею и замерить остаточное напряжение на каждой банке. Те, на которых оно будет самым малым, и садят батарею. Их помечают и они идут под замену.
Как выбрать аккумуляторные банки под замену
Вообще, тип аккумуляторных банок лучше не менять. А если менять, то вместе с зарядным устройством — у никелевых и литиевых аккумуляторов зарядные токи отличаются, потому и зарядные станции имеют различные характеристики.
На корпусе банок указаны ключевые параметры
Дальше, смотрим на такие параметры аккумуляторных банок, как напряжение и количество ампер/часов, которое аккумулятор в состоянии накопить. Если выбираете под замену несколько банок, то характеристики имеет смысл брать аналогичные. Если меняете все батарейки, то мощность (количество ампер/часов) можно взять и побольше — дольше будет работать шуруповёрт на одном заряде аккумулятора.
Виды аккумуляторных банок
Разобрав корпус, вы увидите некоторое количество батареек, соединённых между собой металлическими пластинами. Сразу сделайте фото или зарисуйте. Вам надо будет с точностью воссоздать всю последовательность. Затем можно извлечь батареи, чтобы определить их тип и параметры. Параметры обычно указываются на корпусе, так что проблем не возникает. Типы тоже описаны. В бытовом электроинструменте ставятся никелевые или литиевые. Но они могут быть разными.
- Никель-кадмиевые, Ni-Cd. Наиболее распространённые ранее. Стандартная банка имеет заряд 1,2 V, Набрав 10 таких банок получаем требуемые обычно 12 В с приличной ёмкостью в ампер часах. Недостаток — эффект памяти, который выражается в том, что батарея «запоминает» самый низкий уровень заряда/разряда. Следующий её «максимум» будет не больше этого диапазона. Так, постепенно, ёмкость аккумулятора снижается. Второй недостаток — длительное время заряда.
Разные типы аккумуляторов имеют различные параметры
- Никель-металл-гидридные Ni-MH. Такие батареи обычно также имеют заряд 1,2 В. Меньше подвержены эффекту памяти, но заряжаются еще дольше, боятся низких температур, со временем теряют емкость.
- Никель-металл-гидридные – Ni-MH. Такие батареи обычно также имеют заряд 1,2 В. Меньше подвержены эффекту памяти, но заряжаются ещё дольше, боятся низких температур, со временем теряют ёмкость.
- Литий-ионные – li-ion. Разрешён при зарядке неполный разряд и эксплуатация с неполным зарядом. Лучше переносят отрицательные температуры. Положительный момент — стандартный заряд одной банки 3,6 вольт, малое время заряда. Минус – высокая цена.
- Литий-полимерные. Обладают повышенным зарядом, не имеют «эффекта памяти». Недостаток в том, что они не могут быть восстановлены. То есть, просто-напросто выбрасываются и ставятся новые.
Характеристики АКБ шуруповерта разного типа
Для замены банок нужно брать аналогичные. У NiCd и NiMh взаимозаменяемость допускается. Если у вас изначально аккумулятор на литиевых банках, альтернативы нет. Комбинировать NiCd, NiMh и Li—Ion невозможно, так как разные напряжения, токи и время заряда.
Восстановление никель-кадмиевой банки
Стоит сразу отметить, что подобная работа не всегда имеет смысл, но попробовать можно. Ещё раз повторимся, восстановить можно исключительно никель-кадмиевые банки, да и то не всегда.
Алгоритм работы таков. Сбоку корпуса необходимо просверлить отверстие не более 1 мм в диаметре. Отверстие делается не по центру, а ближе к низу или верху. Просверлен должен быть только корпус, если задеть внутренности, то элементу уже ничего не поможет. Далее при помощи шприца внутрь закачивается дистиллированная вода.
Батарея полностью заполняется, после чего её оставляют в таком же положении на 24 часа. По истечении суток элемент нужно полностью зарядить (это самый сложный момент, необходимо найти нужный прибор) и оставить ещё на неделю. Отверстие при этом остаётся открытым. Если напряжение осталось на том же уровне или упало незначительно, отверстие можно замазывать или запаивать и собирать аккумулятор. Обычно такой ревизии хватает на пару лет.
Устранение эффекта памяти
Не всегда восстановление АКБ шуруповёрта требует каких-то радикальных действий. Часто восстановить ёмкость аккумулятора помогает попеременная полная зарядка (до погасшей лампочки зарядки) и полный разряд батареи. Этот метод называют ещё «раскачать аккумулятор».
Как стереть эффект памяти аккумулятора
Он связан с так называемым «эффектом памяти» и свойственен аккумуляторам шуруповёрта на основе никеля. И особенно сильно он проявляется в никель-кадмиевых. Он возникает, когда разряженный до нуля аккумулятор не полностью заряжается и начинает эксплуатироваться или наоборот. Это приводит к укрупнению кристаллов активного вещества, что уменьшает площадь его активной поверхности.
Соблюдайте рекомендации завода изготовителя для режимов заряда и разряда.
Удалить этот эффект или значительно снизить его помогает так называемая «тренировка» аккумулятора. Она заключается в повторении циклов полного заряда и разряда.
Для этого восстанавливаемую батарею полностью разряжают, используя, например, лампочку. Затем полностью заряжают и снова подвергают разрядке. Повторить процесс раз 5 и если отдельные элементы АКБ исправны, характеристики вернутся к норме или близко к ней.
Показания к ремонту
И, наконец, я сделал последний шаг. Я взял обычный аккумулятор размера AA и примерил его к футляру. Выяснилось, что 15 аккумуляторов туда влезут и, похоже, без проблем! Таким образом, появился шанс вместо никель-кадмиевых аккумуляторов 1.4 ампер часа использовать никель-металгидридные аккумуляторы и при этом получить большую мощность аккумулятора, а еще и сэкономить. Однако быстро сказка сказывается, да не быстро дело делается. Выяснилось, что я не могу найти в магазине аккумуляторы, которые мне нужны, за цену 100 рублей или меньше. А при цене аккумуляторов 200 рублей за штуку, уже становится выгоднее купить новый аккумулятор от Hitachi!
А почему выгоднее? А все очень просто. У меня нет аппарата точечной сварки. И при этом я не знаю, паяются ли аккумуляторы обычным припоем. А если паяются, то очень велика вероятность эти аккумуляторы перегреть и испортить, даже не использовав. Риск показался мне настолько большим, что мне совершенно расхотелось покупать для целей ремонта дорогие аккумуляторы. И вдруг внезапно я увидел в одном из крупных сетевых магазинов аккумуляторы «Космос». Причем пара аккумуляторов емкостью 1.9 (!!!) ампер часов стоила всего 170 рублей! Я, не долго думая, купил 8 упаковок всего за 1360 рублей! Осталось только спаять эти аккумуляторы в батарею и втиснуть в имеющийся у меня футляр аккумулятора от шуруповерта.
Ремонт
Как я уже говорил, нужно было выяснить 2 вещи. Можно ли спаять аккумуляторы обычным паяльником в принципе и можно ли их спаять, не перегрев при этом. Сказать по правде, у меня большой опыт паяльных работ, ибо в детстве я занимался радиолюбительством и паял, в основном, приборы автоматики из всякого подручного мусора. Я надеялся, что руки помнят, как я это делал, а делал я это очень даже не плохо.
Для производства работ я выбрал не слишком мощный паяльник мощностью всего 50 ватт. Запасся плоскогубцами, очень мелкой шкуркой, припоем, которого у меня осталось просто завались от тех времен, когда я паял себе медное отопление, и канифолью. Я подумал, что начну с канифоли. Если не получится — перейду на аспирин, если не получится аспирином — буду искать сильную кислоту. Замечу особо, что я не мог позволить себе греть аккумулятор паяльником больше секунды! Особенно я беспокоился за плюсовой вывод, поскольку он совсем маленький и перегреть его проще простого.
Что было приятно, аккумуляторы прекрасно паялись. Паял я в следующей последовательности.
- Заготовить проводник нужной длины.
- Облудить проводник с двух сторон.
- Взять аккумулятор и почистить один из его торцов о шкурку, которая лежит тут же рядом на столе.
- Установить аккумулятор готовым торцом вверх.
- Отколоть крошечный кусочек канифоли (не больше песчинки) и аккуратно положить эту частичку на торец аккумулятора, прямо на то место, которое вычищено шкуркой.
- Хорошо прогретым паяльником подцепить капельку припоя. Кстати, для этой тонкой работы мне пришлось жало паяльника заново отбить.
- Припаять проводник к аккумулятору. При этом я делал это очень и очень быстро.
- В конце процесса я отводил паяльник от аккумулятора и дул на него (на аккумулятор, конечно), как сумасшедший, чтобы поскорей остудить.
Так я спаял между собой все 15 аккумуляторов. Аккумуляторы были заряжены. Я проверял напряжение каждого аккумулятора до пайки и после. Не знаю уж, стоило это делать, или это было чистая потеря времени… Очевидно, я следил за тем, чтобы подпаивать минус аккумулятора к плюсу соседнего и так далее.
Заметьте, я не стремился к чистоте пайки. Чистая пайка подразумевает очень хороший нагрев детали, а я этого допустить не мог. Канифоль я тоже не смывал. Во-первых, у меня нет спирта, а во-вторых, я действовал по принципу «чинить тормоза не нужно, ибо они не мешают разгону». Я решил, что перепаивать буду только те проводники, которые отвалятся в процессе работы. Но на удивление ни один не отвалился.
Спаяв все аккумуляторы друг с другом, я проверил напряжение батареи. Оказалось ровно столько, сколько и надо. Почти 20 вольт (холостой ход).
Ну а потом уже все просто. Я скрутил 12 аккумуляторов между собой очень качественной изоляцией. 3 аккумулятора я запихнул в вертикальную часть футляра. Загадочные детали я присоединять не стал, поскольку решил, что буду заряжать свой новый аккумулятор простым неавтоматическим зарядником от одного из своих вышедших из строя шуруповертов. Ток заряда там такой, что аккумулятор можно вообще никогда не снимать с зарядки.
К сожалению, Стандартные аккумуляторы формата AA оказались длинноваты и 3 последних никак не давали собрать футляр. Но я приложил некоторое усилие и собрал его, хоть и с трудом. Но он собрался! Теперь у меня есть роскошный аккумулятор для шуруповерта мощностью целых 1.9 ампер часа. Я могу работать этим аккумулятором и 2 и даже 3 дня. По правде говоря, я его заряжал только один раз. С тех пор, то есть после первой зарядки, он работает, как сумасшедший и я им очень доволен.
Напомню, что на все про все я потратил 1360 рублей и 2 часа времени. И в качестве бонуса у меня остался один аккумулятор. Не знаю только, куда бы мне его впихнуть.
Заключительная часть
Ремонт аккумуляторной батареи шуруповёрта – дело несложное, особенно если под рукой есть элементы для замены или электроинструмент-донор. Зачастую «неисправные» батареи можно найти у знакомых, которые их заменили, или приобрести за бесценок через соцсети. Ведь многие даже не догадываются, что внутри остались рабочие элементы. Но даже если покупать банки отдельно, стоимость выйдет в разы ниже. Поэтому прежде чем менять АКБ полностью, стоит задуматься, а нужно ли это?
Очень надеемся, что нашим уважаемым читателям пригодится сегодняшняя информация. Редакция Homius будет рада ответить на ваши вопросы, если таковые возникли в процессе ознакомления со статьёй в комментариях ниже. От вас − лишь изложение сути вопроса. Там же вы можете выразить своё мнение о прочитанном, поделиться опытом восстановления аккумуляторов, если таковой имеется, или просто обсудить с другими читателями, стоит ли связываться с ремонтом или проще купить новую АКБ. Будем благодарны, если вы поставите оценку прочитанному. Ваше мнение очень важно для нас. А напоследок, уже по традиции, предлагаем к просмотру видеоролик, который поможет более полно раскрыть сегодняшнюю тему. Берегите себя, близких и будьте здоровы!
Ток разряда АКБ шуруповёрта
Надо ещё отслеживать такой параметр, как силу тока, которую батарея может отдавать. Называется этот параметр скорость разряда или разрядный ток. Иногда (при хороших параметрах) указывается в амперах, иногда обозначается буквой «С» с цифрой за ней. Чтобы перевести маркировку в ампер/часы, цифру умножаем на ампераж батареи и получаем максимальный ток разряда батареи.
Например, у аккумуляторных батарей на 1500 мАч с С 3, максимальный ток разряда 3 * 1,5 А = 4,5 А, у батарей с С 12 будет 1,5 А * 12 = 18 А. Если запас батарей 3200 мАч, то умножать надо на 3,2 А, то есть при тех же С 3 и С12 имеем 9,6 А и 38,4 А соответственно. Принцип расчёта понятен.
Пример описания аккумуляторных батарей с одного из сайтов
На что влияет ток разряда батареи? На то, какую мощность сможет развивать ваш инструмент. Если максимальный потребляемый ток у шуруповёрта, например, 15 А, а батарея может отдать всего 5 А, то достигнуть заявленной мощности ваш инструмент просто не сможет. Так что выбирайте аккумуляторные банки с током разряда не меньше максимального потребления тока вашего шуруповёрта.
Количество циклов заряда/разряда
Ещё один из неосновных параметров, на который стоит обратить внимание — количеств зарядов и разрядов. Он указывается в циклах. Отображает «срок жизни» батареи и указывает, сколько раз банка может заряжаться/разряжаться без изменения свойств.
Литий-ионные более компактные
Понятное дело, чем больше циклов, тем лучше. Но чем больше циклов, тем дороже. В общем, в очередной раз придётся искать компромисс.
С пластинами или без
Если вы уже разобрали свою батарею, значит, видели, что банки соединяются друг с другом контактными пластинами. При разборке батареи пластины не перекусывайте, а старайтесь, чтобы они остались целыми. Их можно зачистить и повторно использовать.
Иногда можно найти аккумуляторы с уже припаянными пластинами. Тогда можно не мучиться с аккуратной разборкой. Всё бы хорошо, но если это АлиЭкспресс, то качество самих пластин и их пайки редко бывает нормальным. Часто батареи не держат заряд или плохо заряжаются именно из-за низкого качества пластин и самих батарей.
Пластины можно припаять самому
Можно попытаться припаять пластины самостоятельно. Но учитывайте, что при перегреве банки выходят из строя. Паять надо быстро, используя мощный паяльник ватт 100 и хороший припой и флюс . Предварительно зачистите контактную площадку и место пайки на пластине, обработайте флюсом, затем быстро запаяйте.