Ремонт банок аккумулятора шуруповерта

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

Восстановление аккумулятора шуруповерта

Использовать аккумуляторный ручной инструмент удобнее, с ним больше мобильность. Но аккумуляторные батареи требуют правильного обращения. И даже при соблюдении всех требований они не вечны. Рано или поздно аккумулятор начинает быстро разряжаться (не держит заряд) или заряжается не до конца. Есть выход — купить новый аккумулятор. Но он по стоимости равен половине цены на инструмент. А если учесть, что аккумуляторов два, то картинка получается невесёлая. Потому многие задумываются о том, как восстановить аккумулятор шуруповёрта, дрели или любого другого инструмента. Есть несколько вариантов реанимации аккумуляторов.

Способы ремонта аккумулятора

Довольно часто аккумуляторная батарея заряжается не до конца, при этом срок её эксплуатации невелик. Это может происходить не из-за неисправности батареек, а из-за того, что просели или окислились контактные пластины на батарее или зарядном устройстве.

Как оживить аккумулятор шуруповерта: для начала проверьте состояние контактных пружин на АКБ и на зарядке

В таком случае восстановить аккумулятор шуруповёрта легко. Первым делом, проверяем состояние пластин. Чистим их от налёта, грязи, оксидов, натираем до блеска. Если пластины выгнулись, возвращаем им былую форму. Аналогичные манипуляции с контактными пластинами проводим на зарядном устройстве (обязательно выключите из сети). Затем проверяем помогло или нет. Нет, движемся дальше.

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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

Замена батарей в аккумуляторе

В зависимости от того как вы решили восстановить АКБ шуруповёрта — полной или частичной заменой банок, процесс будет несколько отличаться. В случае частичной убираем выбракованные элементы. На их место аккуратно вставляем новые, предварительно проверив элементы на исправность. На этом реставрация аккумуляторной батареи шуруповёрта может считаться завершённой.

Надо собрать точную копию вашего блока

Дальше надо закрыть корпус, зарядить АКБ и проверить в работе. Если всё нормально, снова разобрать корпус, упаковать надёжно батарейки в блок. Теперь можно запечатывать корпус окончательно.

Если восстановить АКБ решено при помощи полной замены банок новыми, вам просто надо соорудить точную копию того блока, что у вас был в корпусе. Точно так же их расставить, точно так же расположить пластины. Запаять качественно и быстро, не перегревая электролит.

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

    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 восстановить литий-ионный аккумулятор

    Литий-ионные батареи от перегрева вздуваются. Повышенное давление внутри изгибает контактную пластину. Такие батарейки можно увидеть, легко заметить. Для уверенности можно проверить их заряд. Обычно он очень низкий или нулевой. Восстановить вздутый литий-ионный аккумулятор получается редко, но можно попробовать. Нужно выпустить избыток газа. Аккумулятор извлекаем из блока, не отрывая контактной пластины. Манипуляции проводим такие:

    • Отгибаем пластину на положительном контакте, но не отрываем её.
    • Под пластину заводим шило. Медленно вводим остриё внутрь батареи пока не начнёт выходи́ть газ.
    • Когда газ выйдет, отверстие заделывают клеем, силиконом, любым другим способом.
    • Припаиваем пластину на место.

    

    Как устроен аккумулятор шуруповерта

    Нельзя сказать, что описанные способы восстановления аккумуляторных батареек работают всегда. Все они рискованны. Электролит в батарейках — гелеобразная едкая субстанция, которая, попав на кожу, вызывает химический ожог. Потому все работы проводим очень аккуратно. Тем не менее иногда восстановленный аккумулятор может проработать несколько месяцев без проблем, что позволяет выждать требуемое время.

    Источник