Шуруповерт ремонт литиевого аккумулятора

Как восстановить литиевый аккумулятор от шуруповёрта DeWalt?

Реанимируем аккумулятор DCB 145

Литиевые аккумуляторы находят всё большее применение в быту. В настоящее время они всё чаще встречаются в качестве сменных аккумуляторов для шуруповёртов и другого электроинструмента. Несмотря на свои достоинства, литиевые аккумуляторы также не лишены недостатков.

Так, после 1,5 года эксплуатации аккумуляторы от шуруповёрта DeWalt стали быстро разряжаться, работать стало невозможно. Аккумуляторы заряжались максимум до 14,4 вольт, хотя для этого использовалось штатное зарядное устройство DCB-107. Кроме этого, зарядка происходила очень быстро, вместо положенных 60 минут, от силы минут 15.

Прежде чем рассказывать о том, как удалось решить данную проблему, мне бы хотелось познакомить читателя с устройством литиевого аккумулятора от шуруповёрта.

Вот так выглядит штатный аккумулятор DeWalt DCB-145.

Чтобы вскрыть такой аккумулятор потребуется шестигранная отвёртка типа TORX. Аккумуляторная батарея состоит из 4 литиевых (Li-ion) «банок» SAMSUNG SDI INR18650-13B ёмкостью 1300 mA/h каждая. Все четыре «банки» установлены в пластиковый бокс и соединены последовательно при помощи токоведущих пластин. Пластины приварены к контактам аккумуляторов точечной сваркой. Видно, что это качественная заводская сборка.

Не советую разделять «банки» составного аккумулятора, перекусывая соединительные токоведущие пластины. Я так сделал и пожалел. Далее я расскажу, почему этого делать не стоит.

Сами аккумуляторы SAMSUNG SDI INR18650-13B не имеют встроенного контроллера заряда/разряда. К сожалению, найти документацию на аккумуляторы конкретно этой модели (с индексом 13B) мне не удалось. Но, судя по параметрам аккумуляторов данной линейки, максимальный непрерывный ток разряда (Max Continuous Discharge Current) может быть от 18 (INR18650-13L) до 23 (INR18650-13M) ампер! Не удивительно, что в них нет встроенного контроллера.

Также в корпусе батареи установлен 5-ти контактный разъём и небольшая печатная плата.

Многоконтактный разъём необходим для того, чтобы при заряде была возможность контролировать заряд каждого из четырёх аккумуляторов INR18650-13B отдельно. Как известно, напряжение более 4,1

4,2V для литиевых аккумуляторов опасно и может привести к повреждению или даже возгоранию. Поэтому зарядное устройство выравнивает (балансирует) ток через каждую «банку» составной батареи так, чтобы напряжение на каждой из них не превышало 4,1V.

Также на печатной плате установлен датчик температуры, который прилегает к одной из литиевых «банок».

Благодаря датчику штатная зарядка DeWalt DCB-107 измеряет температуру аккумулятора и отключает режим заряда в том случае, если батарея перегрета или имеет температуру ниже +4 0 С. Кроме термодатчика на плате смонтирована какая-то схема, но она залита герметиком.

Такая аккумуляторная сборка называется «Pack for Power Tool«, то есть «Пакет» или аккумуляторная сборка для электроинструмента. Вот так она выглядит.

Крупные компания вроде Samsung поставляют такие вот сборки для производителей силового электроинструмента под заказ. Возможно, поэтому мне и не удалось найти точные характеристики под аккумуляторы INR18650-13B.

С устройством Li-ion аккумулятора для электроинструмента мы ознакомились. Вернёмся к нашим «дохлым» аккумуляторам.

Перед тем, как аккумуляторы «сдохли» их очень сильно разрядили. Пользовались шуруповёртом до тех пор, пока аккумулятор не разрядился, а затем, сделав передышку, поработали им ещё некоторое время. После этого аккумуляторы и стали плохо заряжаться, и не держали ёмкость.

После замера напряжения на каждой «банке» АКБ выяснилось, что 3 «банки» из 4 заряжены не польностью — до 3,5 вольт. Лишь одна зарядилась до необходимых 4,1 вольт (для Li-ion).

Если сложить напряжение всех банок, то получим как раз те самые 14,4V. Напомню, что штатное зарядное устройство очень быстро заряжало аккумулятор и отключалось.

Первое, что пришло на ум, это заменить те литиевые «банки», которые заряжались не полностью. Но, поиск оригинальных INR18650-13B не дал результатов. Возможно из-за того, что такие сборки поставляются только под заказ и в розницу не поступают. Да и стоимость четырёх новых аккумуляторов, например, INR18650-22R практически равнялась цене одной АКБ DeWalt DCB-145. Поэтому от замены аккумуляторов я решил на тот момент отказаться.

И, тут в голову пришла дельная мысль, а она как всегда, запаздывает. Что, если штатная зарядка не смогла правильно отбалансировать составную литиевую АКБ после глубокого разряда? То есть штатная ДеВольт’овская зарядка заряжала одну «банку» до необходимых 4,1V и отключалась. При этом оставшиеся 3 литиевые «банки» заряжались не полностью, а всего лишь до 3,5V.

Было решено проверить штатное зарядное устройство DCB-107 на предмет наличия какой бы то ни было неисправности, но оно оказалось исправно. Да и новые аккумуляторы зарядка заряжала прекрасно.

Таким образом, я пришёл к выводу, что штатное зарядное устройство не смогло правильно отбалансировать составную литиевую батарею после глубокой разрядки.

Было решено разрядить/зарядить каждую литиевую банку 18650 отдельно с помощью стороннего зарядного устройства. Для этого использовалась зарядное устройство Turnigy Accucell 6 (аналог IMAX B6), о котором я уже рассказывал.

Разряжал каждую банку 18650 до 3V током 0,3А. Затем заряжал до 4,1V током 0,5А. Далее снова разряжал с целью определить, сколько же тока заливается в каждую конкретную «банку». Это необходимо для того, чтобы оценить их ёмкость. Как выяснилось, аккумуляторы исправны и в каждую из них было «залито» от 1164 до 1186 mA. Что не так далеко от заявленной ёмкости в 1300 mA/h. Таким образом я убедился, что аккумуляторы исправны, и заменять их не стоит.

После теста (заряда-разряда) каждого аккумулятора меряем напряжение на каждой литиевой «банке». Оно должно быть в пределах 3,1

3,3V на каждой. Таким образом составной аккумулятор будет разряжен до 12,4

Затем я собрал все «банки» в бокс, припаял плату с разъёмом и установил в корпус. Поставил полностью разряженный аккумулятор DeWalt DCB-145 уже в штатную ДеВольт’овскую зарядку и засёк время начала процесса зарядки. Как я и ожидал, спустя 1 час (60 минут, как и указано в инструкции) зарядка была завершена.

В качестве «контрольного выстрела» замерил напряжение на клеммах B+ и B-. Оно составило 16,4V, как и положено для полностью заряженной АКБ.

Таким образом удалось восстановить два аккумулятора DeWalt DCB-145 и избежать пустой траты денег на покупку новых аккумуляторов, суммарная стоимость которых практически равна стоимости недорогого шуруповёрта.

Теперь расскажу о «граблях», на которые наступил.

Внимание! Сборку надо производить очень аккуратно и не допускать короткого замыкания между выводами «банок» и тех выводов, которые идут на балансировочный разъём. Если замкнёте что пассатижами или пинцетом, то фейерверк из искр обеспечен! Я в этом убедился на практике. Токи такие, что провод сечением 0,5 мм. плавятся так, будто это тончайший проводок плавкого предохранителя.

Также категорически не советую разделять литиевые банки, разрезая или перекусывая соединительные токоведущие пластины, которые приварены сваркой.

Во-первых, в этом нет необходимости. Зарядить каждую «банку» можно просто подключаясь выводами зарядного устройства к полюсам нужного аккумулятора. Единственное, что может потребоваться, так это отпаять выводы балансировочного разъёма и временно снять сам разъём со сборки.

Во-вторых, можно повредить изоляцию литиевых аккумуляторов и из-за этого замкнуть их.

В третьих, после того, как литиевые «банки» будут протестированы, встанет вопрос о соединении их вместе. И даже если пластины удастся спаять между собой, то поместить такую сборку обратно в корпус будет весьма трудоёмкой задачей. Корпус аккумулятора очень плотно подогнан под габариты сборки.

Где купить литиевые аккумуляторы для замены неисправных?

Ну, и напоследок, затрону тему замены литиевых аккумуляторов. Если случилось так, что аккумуляторы в вашем шуруповёрте пришли в негодность и их надо заменить, то на данный момент не составляет труда найти им достойную замену. Например, на АлиЭкспресс можно найти литиевые аккумуляторы от Samsung, LG, Sanyo, Panasonic, Sony.

Для апгрейда своего 12V шуруповёрта с никель-кадмиевым аккумулятором, я приобрёл аккумуляторы Samsung INR18650-25RM.

Покупал в хорошо знакомом многим и проверенном магазине LiitoKala. Судя по всему, аккумуляторы оригинальные. Во всяком случае, разницы в весе, ёмкости, качестве изготовления я не заметил. Продавец прямым текстом пишет, что аккумуляторы оригинальные, но, «светить» бренд Samsung они, видимо, не имеют права. Поэтому на всех аккумуляторах маркировка Samsung заклеена фирменной наклейкой магазина.

Переделка удалась. С платами защиты и заряда я заморачиваться не стал, просто вывел наружу силовые проводники, а также провода под балансировочный разъём. Заряжаю всё напрямую от универсальной зарядки Turnigy Accucell 6. Делал всё на быструю руку, так как лето было на исходе.

Под замену никелевых (NiCd, NiMh) аккумуляторов на литий лучше брать те, что с приваренными «лепестками». Так будет легче спаять составную батарею.

Стоит отметить, что аккумуляторы INR18650-25RM как раз-таки и используются в тех самых «Pack for Power Tool» для электроинструмента. Перед покупкой советую погуглить даташит на аккумулятор (например, так: «samsung inr18650-25rm datasheet»). В нём указано всё, что необходимо знать: типовой ток заряда и разряда, назначение (инструмент, игрушки), графики потери ёмкости после нескольких циклов и много чего ещё.

Источник

Как починить аккумуляторы шуруповерта своими руками

Шуруповерт — довольно популярный инструмент, который в разы упрощает процесс вкручивания и выкручивания шурупов. Большинство таких инструментов работают на аккумуляторных батареях, которые периодически выходят из строя. Многих людей, которые столкнулись с такой поломкой, интересует, как отремонтировать аккумулятор для шуруповерта и что для этого нужно сделать.

Шуруповерт — инструмент, который часто используется в домашнем хозяйстве

Что нужно знать, прежде чем начать ремонт аккумулятора шуруповерта

Прежде чем попробовать дома восстановить АКБ, необходимо ознакомиться с основными рекомендациями:

• перед началом ремонтных работ надо определить используемый тип АКБ;
• в процессе разборки корпуса батареи необходимо узнать полярность соединений;
• все «банки», установленные в батареях для защиты от перегрева, оснащены припаянным резистором и поэтому снимать их надо очень осторожно;
• починить литий-ионные батареи невозможно.

Дополнительная информация! Практически все элементы в электроинструментах Bosch, Интерскол и Вихрь имеют последовательное соединение.

Конструктивные элементы шуруповерта

Люди, решившие отремонтировать электроинструмент, должны ознакомиться с его основными конструктивными элементами:

• электрический двигатель;
• редуктор планетарного типа для передачи вращения с двигателя на шпиндель;
• муфта, которая регулирует крутящий момент;
• электронный управляющий блок;
• аккумулятор;
• зажимной патрон, с помощью которого закрепляются рабочие насадки.

При неправильном использовании шуруповерта каждый из перечисленных компонентов может выйти из строя.

Проверка аккумулятора шуруповерта

Перед тем как начать чинить инструмент, необходимо ознакомиться с особенностями проверки АКБ.

Проверка аккумулятора на работоспособность

Чтобы убедиться в том, что зарядник работает, необходимо выполнить такую последовательность действий:

1. Подключить блок к источнику питания.
2. На мультиметре включить режим измерения постоянного тока.
3. Щупы подсоединить к минусу и плюсу зарядки.
4. Ознакомиться с результатами проведенных измерений.

Если значения будут отличаться от параметров, размещенных на корпусе АКБ, значит придется его ремонтировать или купить новый.

Проверка емкости аккумулятора мультиметром

Перед ремонтом АКБ необходимо проверить его емкость. Делается это так:

1. Полностью зарядить батарею.
2. Подключить щупы мультиметра к контактам АКБ.
3. Проверить показатели на дисплее прибора.

Если после проведения проверки емкость аккумулятора оказалась ниже заявленной, придется извлечь из конструкции все элементы питания и протестировать каждый из них.

Общие рекомендации перед проверкой аккумулятора

Чтобы правильно проверить АКБ, необходимо ознакомиться с основными рекомендациями тестирования разных типов устройств.

Никель-кадмиевый

Это наиболее распространенный вид батарей. Именно их чаще всего устанавливают в шуруповерты от фирмы Бош. Среди достоинств этих аккумуляторов можно выделить их стойкость к внешним воздействиям и долговечность.

Прежде чем проверить такие АКБ, их необходимо полностью зарядить. Это позволит получить наиболее точные замеры и убедиться в работоспособности устройства. Если проводить проверку разряженного аккумулятора, получить точные данные не получится.

Литий-ионный

Такие аккумуляторы чаще всего устанавливаются в наиболее дорогих моделях электроинструментов. Они имеют большую емкость и маленький процент потери имеющегося заряда. Однако есть у них и серьезный недостаток, который заключается в том, что их нельзя оставлять долго разряженными. Дело в том, что их кристаллы быстро деградируют и из-за этого АКБ перестает работать.

Перед тем как проверять литий-ионные аккумуляторы их необходимо три раза полностью зарядить и разрядить. Это делается для устранения «эффекта памяти» и получения наиболее точных результатов тестирования.

Распространенные неисправности

Владельцы шуруповертов, которые решили самостоятельно заняться ремонтом батареи, должны ознакомиться с наиболее распространенными типами неисправностей. Есть несколько причин, из-за которых аккумуляторы перестают нормально функционировать:

• разрушение пластин;
• короткое замыкание;
• загрязнение электролита;
• смена полюсов;
• деградация кристаллов из-за длительного хранения в разряженном виде.

Дополнительная информация! Самостоятельно справиться с последствиями таких поломок довольно сложно. Именно поэтому многие решают доверить ремонт АКБ профессионалам.

Как определить, возможен ли ремонт

Перед тем как отремонтировать аккумулятор шуруповерта в домашних условиях, необходимо разобраться, можно ли вообще заниматься его ремонтом. Чтобы это понять, придется разобрать электроинструмент и аккуратно извлечь из него аккумуляторные «банки».

Извлеченные ячейки надо перебрать и разложить перед собой в ряд. После этого надо каждый элемент поочередно проверить мультиметром. Напряжение должно составлять около 1,4 В. Если на одном из компонентов это значение отличается на 0,5 В в большую или меньшую сторону, значит этот элемент необходимо заменить. Следовательно, такой аккумулятор удастся отремонтировать.

Перечень необходимых инструментов

Для проведения ремонтный работ могут понадобиться следующие инструменты:

• Мультиметр. Этот прибор необходим для измерения переменного и постоянного напряжения.
• Фигурные и плоские отвертки. Пригодятся для разборки корпуса шуруповерта.
• Паяльник. Для ремонта подойдут недорогие модели мощностью около 40 Вт.

Дополнительная информация! Чтобы воспользоваться паяльником, понадобятся такие расходные материалы как припой и олово.

Как определить неисправность аккумулятора шуруповерта

Определение неисправности электроинструмента осуществляется следующим образом:

1. Полностью зарядить АКБ.
2. Отсоединить устройство от сети и снять аккумулятор.
3. Провести визуальный осмотр и проверить, есть ли на поверхности видимые дефекты.
4. Проверить напряжение «банок».
5. Подсоединить к аккумулятору проводами автомобильную лампочку на 24 В или 12 В.
6. Отключить лампу спустя 20-30 минут и повторно замерить напряжение «банок».

Если емкость «банок» сильно просела, значит их необходимо заменить на новые.

Ремонт аккумуляторных батарей шуруповертов

Прежде чем приступить к ремонту АКБ своими руками, нужно разобраться, как делать это правильно.

Разборка корпуса

Аккумуляторный корпус состоит из двух частей. Чаще всего они соединяются шурупами. Однако иногда они скрепляются между собой суперклеем. В таком случае места склеивания надо аккуратно обстукивать киянкой. После этого склеенные части будут в разы легче разъединяться.

Определение дефектных банок

Определить испорченные «банки» довольно просто. Чтобы найти их, необходимо сделать следующее:

• Провести визуальный осмотр элементов.
• Удалить компоненты со следами вздутия и частицами вытекшего электролита.
• Проверить выходное напряжение каждой банки.

Проверять компоненты мультиметром необходимо несколько раз, чтобы получить наиболее точные результаты измерений.

Важно! Все банки, у которых показатели напряжения сильно отклонились от нормы, лучше заменить на новые.

Восстановление элементов

Каждый желающий может самостоятельно восстановить аккумуляторные «банки». Делается это так:

• Разобрать аккумулятор и извлечь каждый компонент. В общей батарее хорошо зарядить все элементы не получится.
• На каждую из «банок» подавать напряжение в 3-4 В на протяжении пяти секунд.
• Померить напряжение на выходе. Если оно находится на уровне 1,4 В, значит компоненты удалось восстановить.

Иногда вышеперечисленные действия не помогают восстановить батарею. В таком случае придется заменять ее на новую.

Сборка аккумулятора

Когда все компоненты будут восстановлены или заменены конструкцию можно собирать. Чтобы сделать это, надо все компоненты установить обратно в корпус. После этого части конструкции необходимо снова соединить шурупами или клеем.

Замена дефектных элементов

Заменить дефектный компонент аккумулятора довольно легко. Для этого необходимо избавиться от сломанной «банки», отсоединив ее бокорезами от общей пластины. Затем к концам контактов припаивается новый компонент. После этого необходимо проверить мультиметром, правильно ли работает установленный элемент.

Аккумулятор шуруповерта — деталь, которая часто выходит из строя. При необходимости сломанный АКБ можно отремонтировать в домашних условиях. Однако прежде чем заняться этим, необходимо разобраться с тем, как делать это правильно.

Источник