Элементы питания для ремонта аккумулятора шуруповерта

Ремонт или восстановление аккумулятора шуруповерта

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).

В современных шуруповертах чаще всего применяется редуктор с планетарной передачей усилия вращения.

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.

Дальше рассмотрим подробнее достоинства и недостатки разных видов аккумуляторных батарей и поговорим про восстановление аккумулятора своими руками.

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 дешевых шуруповертов .

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 народный IMAX B6 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.

По факту восстановления аккумулятора удалось восстановить около 8% от первоначально заявленной емкости шуруповерта. В принципе неплохо, но я бы посоветовал заменить банки аккумулятора на новые с бОльшей емкостью .

Замена аккумуляторных элементов

В аккумуляторе у Сергея используются никель-кадмиевые батареи питания на 1,2 В. Они не взаимозаменяемы, поэтому лучше подбирать что-то похожее на оригинал по размеру и как можно большей емкости из доступных. У Сергея аккумуляторные элементы похожи на батареи типоразмера type D , поэтому их и заказываем. Можно найти с емкостью около 2400 мАч в тех же размерах.

Я уже писал, как менял аккумуляторные элементы шуруповерта Интерскол. В нем были литий-ионные банки на 3,7 В самого бюджетного класса, да еще и разряженные. Тогда я заменил их на батареи чуть получше. Сейчас я бы поставил фирменные Liitokala на 2200 мАч или аккумуляторы Panasonic на 3400 мАч типоразмера 18650.

Одно неудобно, что приходится паять чувствительные к перегреву аккумуляторы. Такой ремонт или восстановление аккумулятора может иметь обратный эффект. Выход такой — мощный паяльник держать 0,5 — 1 сек. или использовать аппарат для точечной сварки . Второй вариант понадежнее будет.

Запчасти для шуруповертов

Двигатели для шуруповертов редко сгорают, но если сгорят, то можно подобрать от другой модели за 500 — 1000 руб.

Часто в двигателях шуруповертов стираются угольные щетки . Их можно подобрать по нужным размерам и купить за 50 -100 руб.

Аккумуляторы для шуруповертов у многих фирм похожи друг на друга вплоть до формы и креплений. Поэтому, когда не хочется лезть в электронику, можно искать взаимозаменяемые варианты.

Зарядные устройства также нередко сгорают от перепадов напряжения сети или просто гибнут на стройке. Совместимый блок питания для зарядного устройства можно найти за 500 руб.

Биты для шуруповерта вообще относятся к расходному материалу. В зависимости от длины , металла и качества изготовления могут стоить от 20 до 500 руб.

На этом я закругляюсь и привожу видеоролик от Мастера Сергея по восстановлению никель-кадмиевого аккумулятора шуруповерта.

Источник

Банки для аккумулятора шуруповёрта. Ремонт и замена

Шуруповёрты – наиболее востребованный вид бытового электроинструмента с аккумуляторным приводом. Преимущественное использование данной техники вдали от стационарных источников электричества обуславливает повышенные требования к качеству аккумуляторных банок. Их долговечность, оперативность замены и подзарядки зачастую становится решающим критерием выбора модели инструмента.

Разновидности аккумуляторов под шуруповёрты

Особенностями выбора данной продукции считаются способность двигателя реализовать изменение числа оборотов главного вала, в зависимости от нагрузки. Она, в свою очередь, зависит от материала древесины (при этом многие пользователи применяют шуруповёрты также и для вкручивания саморезов), и диаметра крепежа.

Банки для аккумулятора шуруповёрта должны, следовательно, обладать следующим набором потребительских характеристик:

1. Легко и быстро возобновлять свой первоначальный уровень заряда.
2. Не страдать пресловутым «эффектом памяти», который особенно вредит малоопытным пользователям, стремящимся впрок, «на всякий случай» дополнительно «набить» банку амперчасами.
3. Допускать ремонт и возобновление своих характеристик практически до первоначального уровня.
4. Подходить к большему количеству моделей рассматриваемой техники.
5. Обладать оптимальным соотношением «цена-качество».
6. Обладать минимальным саморазрядом.

Кроме того, желательно, чтобы шуруповёрт имел индикатор остатка заряда ёмкости аккумулятора: это существенно облегчает удобство применения инструмента.

Отличаются аккумуляторные банки лишь величиной своей ёмкости, а она определяется исключительно типом аккумулятора. Практически используется следующие пять видов:

• Никель-кадмиевые аккумуляторы (каждая банка имеет напряжение 1,2 В);
• Никель-металлгидридные, которые имеют такой же уровень первичного напряжения;
• Литий-ионные, отличающиеся увеличенным втрое уровнем своего потенциала (3,6 В);
• Литий-полимерные, которые не обладают эффектом памяти, отличаются наибольшей компактностью, но, к сожалению, являются одноразовыми.

При этом количество элементов может быть разным, и зависит от мощности, потребляемой шуруповёртом, либо от развиваемого инструментом максимального крутящего момента. Практическое соотношение между основными рабочими параметрами (при работе по сухому сосновому брусу стальным крепежом с диапазоном диаметров 4…6 мм) следующее:

Номинальный крутящий момент, Н∙м	10	16	25	31,5	40	60
Напряжение, В	12	12	14,4	14,4	16	18
Потребляемая мощность. Вт	28	30	32	42	48	56

Увеличение мощности связано с тем, что у большинства профессиональных моделей шуруповёртов привод осуществляется не от одной, а от нескольких (до трёх), последовательно соединённых аккумуляторных батарей. Имеют значение также глубина вкручивания крепежа, его материал (алюминиевые шурупы обладают повышенным коэффициентом трения по древесине), а также влажность материала.

Текущее регламентное обслуживание банок аккумуляторов шуруповёртов

Потеря ёмкости батареи со временем – явление неизбежное, в таком случае банки для аккумулятора шуруповёрта следует подвергнуть несложной диагностике.

Процесс начинают с разборки корпуса – процедуры весьма удобной для всех продающихся моделей. При вскрытии обнаруживаются следующие контактные гнёзда:

• Силовые для создания требуемой разности потенциалов, обозначаются они стандартно — «плюс» и «минус»;
• Управляющий контакт, который снабжается датчиком, ограничивающим предельное значение тока разрядки. Это необходимо для того, чтобы предотвратить чрезмерное повышение температуры на банках при их форсированной зарядке, а также при длительной работе шуруповёрта на предельных для него режимах эксплуатации (указываются производителем в мануале);
• Сервисный контакт (опционно), который включается в электросхему через дополнительное сопротивление и предназначен для сглаживания пиков потребления энергии в случае работы инструмента одновременно с разными материалами, диаметрами шурупов, а также глубинами их ввинчивания.

В случае, когда аккумуляторные банки не выдают требуемое напряжение на выходе, чаще всего «виновата» лишь одна их них, поскольку соединение элементов — всегда последовательное. Для проверки подойдёт тестер, пределы измерения электрических параметров которого соответствуют паспортному значению напряжения на аккумуляторе. После полной (по индикатору) зарядки напряжение на каждой банке должно равняться паспортному, ±10% (чаще – в «плюс»). При этом напряжение на одной из банок обязательно будет ниже на 0,1…0,2 В.

После этого корпус собирается, и инструмент включается в тестовую или обычную эксплуатацию. Работать на шуруповёрте стоит до момента, когда мощность ощутимо падает (например, очередной шуруп того же диаметра не удаётся вкрутить в материал на протяжении вдвое увеличенной, против требующейся, нормы времени).

При вскрытии корпуса напряжение на той банке, которую не удалось зарядить до номинала, будет намного меньше, чем у остальных. При этом итоговая разница в потенциалах будет намного больше, чем после зарядки – иногда до 0,7…0,8 В. Дефектная банка что называется «течёт», а потому подлежит первоочередной замене.

Для теста банок необязательно проводить какие-то работы по вкручиванию крепежа. Можно на выход батареи подключить какое-нибудь внешнее сопротивление, например, лампочку соответствующего рабочего напряжения. Интенсивность падения напряжения на одной из банок и определит тот элемент батареи, который необходимо менять.

Ещё проще ситуация, когда потеря ёмкости банки аккумулятора связана с плохим состоянием контактов, либо выходом из строя термодатчика. В первом случае это обнаруживается по резко повышенному значению температуры на контакте, во втором – по стабильности работы сервисного контакта. Термодатчик придётся заменить. Относительно техники, которая находится на гарантийном обслуживании, это лучше делать в сервисной мастерской, иначе возможна установка датчика, который по своим параметрам не соответствует технической характеристике конкретной модели инструмента.

Ремонт аккумуляторных банок шуруповёртов

В некоторых случаях банки для аккумулятора шуруповёрта можно отремонтировать. Это касается исключительно никель – кадмиевых аккумуляторов, поскольку ни литий-ионные, ни литий-полимерные элементы не восстанавливаются. Причина – в химической нестабильности соединений лития, которые со временем разлагаются.

Происходит это следующим образом. Со временем значение энергии, которая требуется для перемещения ионов электролита в среде оксидов лития, возрастает. Происходит это потому, что кристаллическая структура катода при увеличении количества циклов «зарядка/разрядка» изменяется, причём так, что энергия высвобождения ионов увеличивается. В результате количество свободных ионов лития с каждым циклом снижается, и заряд банки при той же длительности процесса зарядки будет меньше.

Кроме того, на зарядку неблагоприятно влияют коррозия, шелушение графитовых пластин, из которых состоит анод и пр.

Ремонт банок аккумуляторов негарантийного инструмента начинают с замены схемы управления. Если с новой схемой зарядка происходит нормально, а банки при эксплуатации шуруповёрта «садятся» как и положено новым, то цель достигнута.

Вместе с тем замена схемы управления – кардинальный способ, его стоит использовать лишь тогда, когда остальные, более простые процедуры реанимации банок не привели к должному результату. Поэтому стоит попробовать один из следующих вариантов:

• Сжать любым способом дефектную банку. Это можно сделать пассатижами, равномерно по всей внешней поверхности, стараясь не зацепить места контактных выводов. Электролит внутри банки уплотнится, а его накопительные возможности восстановятся, хотя и на менее продолжительный период времени;
• Подать на батарею электрический импульс значительно большей мощности, как по току, так и по напряжению. При этом эффект памяти сбивается. Для этого к заряженной батарее следует в качестве внешней нагрузки подключить конденсатор ёмкостью до 7000…7500 мФ, который необходимо предварительно зарядить до разности потенциалов 18…20 В. При этом следят за тем, чтобы остаточное напряжение на банке после разрядки было не ниже 0,6…0,7 В.

Любой из описанных выше способов позволяет продлить жизнь никель-кадмиевым аккумуляторам, однако на достаточно короткое время. Дело в том, что со временем электролит от постоянно высоких температур внутри испаряется, и восстановление оказывается невозможным.

Замену дефектной банки выполняют впаиванием новой, используя канифольный флюс. Процесс следует вести быстро, не перегревая банку, после чего батарею сразу же ставят на контрольную зарядку/разрядку.

Приобретать новые элементы следует в специализированных магазинах, где опытные консультанты всегда смогут оказать квалифицированное содействие в подборе требуемых составляющих.

Источник