Лучшие Ni─cd аккумуляторы для шуруповёрта

Сегодня в продаже можно встретить много моделей шуруповёртов как от известных мировых брендов, так и от неизвестных никому компаний. Есть простенькие модели, а также функциональные с богатым оснащением. Объединяет их одно – все они имеют аккумуляторы для работы в автономном режиме.

И зачастую стоимость этих аккумуляторов составляет больше половины цены самого шуруповёрта. Чаще всего в качестве элементов таких батарей используются никель-металлогидридные или никель-кадмиевые аккумуляторы. В некоторых случаях их можно восстановить и отремонтировать аккумулятор шуруповёрта.

Конструкция и разновидности аккумуляторов для шуруповёртов

Практически все производители во всех странах мира выпускают одинаковые по конструкции и принципу действия аккумуляторы для шуруповёртов. Многие производители выпускают аккумуляторы сразу для нескольких производителей. Аккумуляторная батарея выполняется съёмным и выглядит следующим образом.

Разобрать аккумулятор несложно. Крышка держится на четырёх винтах. Отворачиваем их, разбираем корпус и внутри видим гирлянду из последовательно соединённых батареек.

В нашем случае это аккумулятор для шуруповёрта Bosch PSR 14,4 В. В нём изначально один саморез закрыт пластиком. В случае вскрытия теряется гарантия.

Аккумулятор в сборе «Гирлянда» Один элемент

Поскольку батарейки соединены последовательно, общее напряжение аккумуляторной батареи складывается из суммы их напряжений. На каждом таком элементе нанесены значения номинального напряжения и ёмкости, а также тип аккумулятора.

Чаще всего используются Ni─Cd аккумуляторы для шуруповёрта, но есть и другие разновидности. Ниже представлены типы элементов, используемых в аккумуляторах для шуруповёртов:

• Ni─Cd. Никель–кадмиевые аккумуляторы. Номинальное напряжение одного элемента 1,2 вольта;
• Ni─MH. Никель-металлогидридный. Номинальное напряжение одного элемента 1,2 вольта;
• Li─Ion. Литий-ионный. Номинальное напряжение 3,6 вольта.

Вернуться к содержанию

Разновидности элементов для аккумулятора шуруповёрта

Никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповёртов являются наиболее распространёнными на сегодняшний день. Они имеют доступную цену, сохраняют работоспособность при отрицательных температурах, могут храниться в разряженном состоянии, не теряя свои характеристики.

При этом у кадмиевых аккумуляторов для шуруповёрта есть и свои недостатки. Это токсичность кадмия (вредное производство и сложная утилизация), «эффект памяти», достаточно высокий саморазряд и небольшая ёмкость, малое количество рабочих циклов заряд-разряд.

Ni─MH

Никель─металлогидридные аккумуляторы распространены меньше, чем никель кадмиевые аккумуляторы для шуруповёртов.

К их преимуществам стоит отнести отсутствие токсичных компонентов, экологически чистое производство, незначительный «эффект памяти» и меньший саморазряд, чем у никель-кадмиевых батарей.

Кроме того, если сравнивать с Ni─Cd аккумуляторными батареями, никель─металлогидридные имеют большую ёмкость и выдерживают большее число циклов заряд-разряд. Дополнительно советуем прочитать о том, как заряжать Ni─MH аккумуляторы.

К недостаткам следует отнести высокую стоимость, чувствительность к отрицательным температурам. Кроме того, Ni─MH батареи при хранении в разряженном состоянии утрачивают часть своих характеристик.

Li─Ion

Литий─ионные аккумуляторы в шуруповёртах встречаются реже. Среди плюсов стоит отметить отсутствие «эффекта памяти» и саморазряда.

Ёмкость литий─ионных аккумуляторов выше и в разы больше число циклов заряд-разряд, чем у оксидно─никелевых. К тому же у элемента большее номинальное напряжение.

Поэтому требуется меньшее число элементов, а значит, такие аккумуляторы имеют меньший вес и размеры.

Среди недостатков следует отметить большую стоимость. Если сравнивать с Ni─Cd аккумуляторами для шуруповёрта, то цена Li─Ion практически в три раза больше. Стоит отметить, что за 2─3 года интенсивного использования Li─Ion аккумулятор существенно теряет ёмкость из-за разложения лития. Вернуться к содержанию

Конструкция аккумулятора для шуруповёрта

Ничего сложного в конструкции аккумулятора нет. Его разбор был показан выше. Стоит только добавить информацию о контактах на корпусе. У аккумулятора для шуруповёрта их четыре (рассматривается модель Bosch PSR 14,4 В).

• 1 – плюс;
• 2 – минус;
• 3 ─ контакт термистора (датчик температуры). Термистор нужен для ограничения или отключения тока заряда. Он срабатывает при увеличении температуры аккумуляторных элементов до определённого значения. При ускоренной зарядке через элемент идёт большой ток, и он нагревается, а термистор предотвращает его выход из строя;
• 4 ─ этот контакт подключается через сопротивление и называется сервисным. Его используют сложные зарядные устройства, предназначенные для выравнивания заряда на аккумуляторных элементах.

Неисправности аккумуляторов для шуруповёртов

Как правило, при неисправности Ni─Cd аккумулятора для шуруповёрта выходит из строя один или несколько элементов аккумуляторной батареи. Поэтому первоочередная задача при ремонте аккумулятора шуруповёрта – это определение вышедших из строя элементов.

При диагностике элементов потребуется мультиметр для замера напряжения. На Ni─Cd и Ni─MH аккумуляторах напряжение находится в пределах 1,2─1,4 вольта, а Li─Ion – 3,6─3,8 вольта.

Что нужно делать?

• Полностью зарядите аккумулятор шуруповёрта;
• Разберите корпус;
• Измерьте напряжения всех элементов и отметьте те, у которых напряжение ниже номинального. Номинальное напряжение нанесено на корпусе каждой банки. Как правило, они обёрнуты в бумажную оболочку;
• Затем подайте нагрузку на аккумуляторную батарею (включите шуруповёрт). Если не хочется опять собирать, то подключите к выводам «гирлянды» нагрузку в виде лампочки 12 вольт;
• Через некоторое время снова делайте замеры напряжения на элементах. Те банки, у которых напряжение отличается от среднего на 0,5─0,7 вольта, подлежат восстановлению или замене. При визуальном осмотре особое внимание следует уделить банкам со следами коррозии и подтёков.

Затем уже ведётся работа с элементами, которые диагностируются, как неисправные. Об этом ниже. А здесь ещё стоит сказать о таких неисправностях, как нарушение пайки в местах соединения элементов, выход из строя температурного датчика и т. п. Но эти виды поломок очень редкие и не заслуживают внимания.

Восстановление и ремонт Ni─MH, Ni─Cd аккумуляторов

Что касается литиевых аккумуляторов, то их восстановление невозможно. В процессе эксплуатации в них разлагается литий и через 2─3 года восстанавливать будет уже нечего. В этом случае нужно просто заменить вышедшие из строя элементы.

А вот над Ni─MH и Ni─Cd аккумуляторами ещё можно поработать. Если кратко, то методика восстановления этого типа аккумуляторных батарей сводится к пропусканию через них тока короткими импульсами.

Ток должен быть в десятки раз выше ёмкости Ni─Cd элемента. При этом разрушаются дендриты и аккумулятор как бы «перезапускается». Далее проводится его тренировка в виде нескольких циклов заряд-разряд.

Однако вышеописанный метод часто не помогает, и через некоторое время батареи снова отказываются работать. Проблема заключается в том, что в процессе работы в Ni─Cd аккумуляторах уменьшается объем электролита. Поэтому используется метод доливкой дистиллированной воды внутрь элемента. Подробнее читайте в отдельной статье «Ni─Cd аккумуляторы восстановление и ремонт». Вернуться к содержанию

Замена Ni─MH, Li─Ion, Ni─Cd элементов в аккумуляторе шуруповёрта

После того, как вы восстановили элементы, их следует впаять обратно. Если вы решили не восстанавливать, а заменить элементы батареи, то их можно поискать в соответствующих интернет-магазинах.

Цена на никель─кадмиевые аккумуляторы номиналом 1,2 В, 2000 мА-ч лежит в пределах 200 рублей. В любом случае в сборке их нужно будет заменить, а значит, придется паять.

Для проведения операции по замене элементов в аккумуляторной батарее шуруповёрта потребуется:

• Паяльник 25─30 ватт;
• Паяльная кислота;
• Кусачки.

Сначала вы откусываете или отпаиваете элемент от соединительной пластины. Затем проводите восстановление или просто заменяете. Далее припаиваете рабочий элемент к пластине для объединения в гирлянду. Советуем пайку осуществлять быстро, чтобы внутренности батарейки не повредились от нагрева корпуса.

В идеале нужно сохранить все соединительные пластины и паять элементы к ним. Если это не получается, то замените их на медные пластины соответствующего сечения. Это важно, поскольку если сечение не будет соответствовать штатному, при зарядке эти места будут греться. В результате может срабатывать термистор. Само собой, что паять элементы нужно с соблюдением полярности.

Если у вас шуруповёрт на металлогидридных батарейках, то читайте как восстановить Ni─MH аккумуляторы. После сборки всей батареи нужно поставить её на зарядку, после которой нужно измерить напряжение всех банок. После зарядки оно должно быть примерно одинаковым у всех элементов (около 1,3 вольта).

Потом проводите разряд батареи. Можно это делать с помощью включения шуруповёрта, а можно лампочкой, как было показано выше. Желательно такую процедуру проводить один раз в три месяца. Это, так называемое, стирание памяти Ni─Cd аккумуляторов.

На этом по ремонту аккумуляторов шуруповёртов всё. Если у вас есть дополнения, исправления или вы хотите поделиться опытом, то можно это сделать в комментариях ниже. Вернуться к содержанию

Аккумуляторы для шуруповертов

Шуруповерт – практичный инструмент, который может использоваться в различных отраслях. При этом можно забыть о надоедливых проводах, ведь питание такого устройства происходит за счет аккумулятора.

Батарея шуруповерта регулярно нуждается в подзарядке, что происходит от сети 220 вольт.

Сделать это очень просто, а уже спустя несколько часов вы получите возможность вновь использовать инструмент по назначению.

Какие бывают аккумуляторные батареи

В зависимости от типа аккумуляторы для шуруповерта делятся на:

• литий-ионные (Li-ion). Они являются наиболее популярными в наше время. Отличительной чертой таких батарей является высокое напряжение при минимальном весе и габаритах. К тому же сам процесс зарядки длится в большинстве случаев не более 40 – 60 минут, все напрямую зависит от емкости. Среди главных их недостатков – достаточно высокая стоимость, что нередко отталкивает потенциальных покупателей;
• никель-металлогидритные (Ni-Mh). Такие современные батареи можно ставить на зарядку в любой момент, то есть не нужно ждать, пока емкость станет равна нулю. Одним из главных их достоинств является небольшой вес. Существенным же недостатком является быстрый разряд при низких температурах;
• никель-кадмиевые (Ni-Cd). На такой аккумулятор для шуруповерта цена является наименьшей среди представленных на рынке. В наше время производство таких элементов приостановлено из-за их токсичности. Такие нормы действуют практически во всех странах мира. Проводить зарядку такого аккумулятора можно лишь после того, как он полностью разрядится. Среди главных его преимуществ можно назвать возможность работы при низких температурах.

Однако и это далеко не все их отличия. Источник тока также может отличаться. Им могут выступать батарейки или же аккумуляторные блоки.

Батарейки отличаются низким напряжением (в пределах от 1,5 до 9 Вольт). Куда более рационально использовать перезаряжаемые никель-металлогидратные аккумуляторы.

Что касается аккумуляторных блоков для такого инструмента, они способны создавать напряжение до 36 Вольт.

Основные характеристики

Если вам необходимо купить аккумулятор для шуруповерта важно обратить внимание на основные характеристики такого изделия. Именно они помогут вам правильно подобрать батарею для своего инструмента. Сюда относятся:

• тип аккумулятора (описаны выше);
• напряжение. Оно измеряется в Вольтах. Батареи выпускаются с напряжением от 1,5 до 36 В. Оно должно быть сопоставимым с мощностью самого инструмента, иначе шуруповерт попросту не будет работать или даже может выйти из строя;
• емкость. Этот параметр является одним из самых важных, ведь именно от него зависит время автономной работы инструмента. Емкость указывает на то, как долго аккумулятор может поддерживать максимальный уровень напряжения. На шуруповерт аккумуляторный батарея в большинстве случаев имеет такой параметр в пределах от 1 до 3 А/час.

Помимо большого выбора моделей батарей в интернет-магазине цены в среднем на 15 – 20 процентов ниже, чем в обычных магазинах. Благодаря этому каждый покупатель имеет возможность сэкономить. При необходимости всегда можно обратиться к консультантам, которые помогут выбрать подходящую модель.

Теперь вы знаете, где купить аккумулятор для шуруповерта по доступной стоимости. В большинстве случаев для выбора такого изделия достаточно знать лишь марку инструмента, для которого оно предназначено. Лучше отдавать предпочтение продукции от надежных брендов.

Замена старого аккумулятора шуруповерта

Сколько будет стоить поменять старые никелевые аккумуляторы на литий-ионные в моем шуруповерте? -это, пожалуй, один из самых популярных вопросов, которые можно услышать от наших клиентов. И действительно, проблема достаточно распространенная.

У многих найдется старый аккумуляторный шуруповерт (гайковерт, перфоратор, лобзик, триммер и т.д.) в котором штатные аккумуляторы вышли из строя, а новые купить либо нет возможности, так как они могут быть сняты с продажи или просто не хочется тратиться на заведомо устаревшую технологию, а хочется сразу заменить Ni-Mh аккумуляторы на Li-Ion и дать, зачастую, дорогому и качественному электроинструменту вторую жизнь.

Причин для такого желания действительно множество:

• — первая, и основная, это то, что Li-Ion аккумуляторы обладают гораздо большей электрической плотностью, чем Ni-Mh батареи. Проще говоря, при одинаковом весе, Li-Ion аккумулятор будет обладать большей электрической емкостью чем Ni-Mh.
• Соответственно, установив в старый корпус Li-ion аккумуляторы мы получаем гораздо более продолжительное время работы инструмента.
• — ток заряда у высокомощных Li-ion аккумуляторов, особенно у свежих моделей, может достигать значений 1С — 2С (однократное или двукратное значение емкости).     Т.е.  такой аккумулятор можно зарядить за 1 — 0,5 часа, при этом не превысив рекомендуемые производителем параметры и, соответственно, не снижая срок службы аккумулятора.

Но и останавливающих факторов для выполнения такой задумки достаточно:

• — В силу технологических ограничений Li-ion аккумуляторы не могут быть заряжены свыше чем 4,25-4,35В  и разряжены ниже чем 2,5-2,7В (указывается в технических характеристиках для каждого конкретного аккумулятора). При превышении этих значений вы можете повредить аккумулятор и вывести его из строя.
• Для защиты Li-Ion аккумулятора используются специальные контроллеры заряда-разряда, которые держат напряжение на Li-Ion ячейке в разрешенных пределах. Т.е кроме самих аккумуляторов вам понадобится еще и контроллер заряда-разряда.    — Напряжение Li-ion аккумуляторных батарей всегда кратно 3,7В (3,6В) в то время как у Ni-Mh батарей оно кратно 1,2В.
• Это связано с номинальным напряжением (величина напряжения, которая держится на Li-Ion аккумуляторе достаточно продолжительное время в середине вольт-амперной характеристики разрядной кривой) на отдельной ячейке. У Li-ion аккумуляторов это напряжение равно 3,7В, у Ni-Mh — 1,2В. Поэтому вы никогда не сможете собрать из Li-Ion аккумуляторов 12В батарею.

В номинале, она может быть 11,1В (3 последовательно) или 14,8В (4 последовательно). Более того, напряжение Li-Ion ячейки меняется в процессе работы от полностью заряженного- 4,25В до полностью разряженного -2,5В. Таким образом напряжение 3S (3 serial — 3 последовательных соединения) аккумуляторной батареи будет меняться в процессе работы от 12,6В (4,2х3) до 7.5В (2.5х3).

Для 4S батареи- от 16,8В до 10В.    — Li-Ion аккумулятор типоразмера 18650, а 99 процентов всех Li-Ion аккумуляторных батарей состоят из ячеек типоразмера 18650, имеет отличные габаритные размеры от Ni-Mh ячеек. Габарит ячейки 18650 составляет 18 мм в диаметре и 65 мм в высоту. Важно «прикинуть» сколько Li-Ion ячеек влезут в ваш корпус.

При этом надо понимать, что для аккумулятора 11,1В вам понадобится количество Li-ion ячеек кратное 3. Для батареи в 14,8В — четырем. При этом должно остаться место для размещения контроллера заряда-разряда и коммутационных проводов.    — Зарядное устройство (ЗУ) для Li-ion аккумуляторов отличается от зарядного устройства для Ni-Mh аккумуляторов.

Справедливости ради, надо отметить, что ЗУ поставляемые с многими шуруповертами являются универсальными ЗУ и могут заряжать как NI-Cd, Ni-Mh так и Li-ion батареи. Убедитесь в том, что ваше ЗУ обладает такой возможностью.

— Стоимость Li-ion аккумуляторов. а она, по сравнению с Ni-Mh аккумуляторами может отличаться в разы.

Если все вышесказанное вас не отпугнуло, то рассмотрим пример процесса изготовления Li-Ion аккумуляторной батареи взамен имеющейся у нас Ni-Mh аккумулятора от гайковерта DEWALT DC840.

Данный гайковерт комплектуется двумя Ni-Mh аккумуляторными батареями напряжением 12В емкостью 2,6Ач.

Для начала мы определимся с выбором номинального напряжения для нашей Li-ion аккумуляторной батареи.

Выбор стоит между 3S Li-ion батареей с диапазоном напряжений 12,6В — 7,5В и 4S Li-Ion батареей с диапазоном напряжений 16,8В — 10В. Мы остановимся на втором варианте, так как:     а) Напряжение на батарее достаточно быстро опускается с максимального до номинального, т.е. с 16,8В до 14,8В, а для электромотора, чем собственно говоря и является гайковерт, превышение в 2,8В не является критичным.     б)

Минимальное напряжение у 3S Li-Ion батареи составит 7,5В, что крайне мало для нормальной работы электроинструмента. И КПД у 4S батареи в данном случае будет выше чем КПД 3S Li-Ion аккумулятора.

в) Установив 4 Li-ion ячейки мы тем самым повысим электрическую емкость нашего аккумулятора.

Итак, с 1м пунктом разобрались: делаем 4S (14,8В) Li-Ion аккумуляторную батарею.

Второе. Определяемся с выбором Li-ion ячеек.

Для этого нам надо определить ограничивающие факторы.     В случае с изготовлением Li-Ion аккумулятора для электроинструмента основным ограничением является максимальный ток нагрузки. В настоящее время существуют Li-Ion аккумуляторы с допустимым номинальным (длительным) током нагрузки в 20-25А.

Импульсные (кратковременные, до 1-2сек) значения тока нагрузки могут достигать 30-35А. При этом вы не нарушите структуру аккумулятора.     В наш корпус от старого Ni-Mh аккумулятора может комфортно влезть до 6 Li-Ion ячеек 18650.

• Соответственно мы не можем собрать 4S2P (4 последовательных соединения и 2 параллельных) Li-ion батарею, для которой понадобится 8 ячеек а должны уложиться в 4 ячейки. Естественно, что в этом случае, каждая из ячеек должна «держать» однократную величину максимального тока нагрузки во всем диапазоне режимов работы электроинструмента.
• Определяем максимальный ток, протекающий в аккумуляторе в процессе работы гайковерта.     На видео ниже видно, что мы подсоединили гайковерт к лабораторному источнику питания (ИП) с максимальным током в 30А. Регулятор ограничителя максимального тока выставляем на максимально возможное значение.
• Выставив напряжение ИП близкое к номинальному напряжению нашей будущей аккумуляторной батареи мы начинаем плавно нажимать на курок. Ток, потребляемый гайковертом. поднимается до 5А.     Теперь нажмем на курок очень резко,- тем самым мы, практически, «закорачиваем» цепь питания. Ток импульсно взлетает до 20 — 30А.

Может быть он и взлетел бы и выше, но мощность ИП не позволяет этого увидеть. Надо понимать, что это будет кратковременный ток нагрузки в случае очень резкого нажатия на курок гайковерта. И любой шуруповерт/всечтоугодноимеющееэлектродвигатель будет вести себя именно таким образом.

Именно поэтому смешно слышать утверждения покупателей, мол, у вас нерабочие контроллеры и плохие аккумуляторы, потому, что, видети-ли, мой шуруповерт потребляет всего 4А,- я измерял,- и я взял аккумуляторы Samsung 22F с емкостью 2200мАч (самые дешевые с максимальным током в 3А) и контроллер на 8А и у меня ничего не работает… А незащищенные Li-ion аккумуляторы и контроллеры обмену/возврату не подлежат. Тут, я думаю, все понятно… Незнание законов не освобождает от ответственности…

Теперь зажмем наконечник гайковерта в зафиксированные тиски и посмотрим до какого значения будет повышаться ток потребления при режимах работы, когда в гайковерте срабатывает трещетка. Величина тока подскакивает до 10-12А.

На этом этапе мы определились с величиной тока  нагрузки. В нашем случае она составит: на холостом ходу 5А, при резком старте 30А, при максимальной нагрузке — 12А. Соответственно. мы выбираем Li-ion ячейки с номинальным током нагрузки 10-20А и импульсным в 25-30А.

    Нам подойдут модели Li-ion аккумуляторов (в наличии, на момент написания статьи): 18650 2000мАч LG INR18650HD2 3,7В 25A , 18650 2500мАч LG ICR18650HE4 3,7В 20A , 18650 2600мАч SONY US18650VTC5 3,6В 30A, 18650 3000мАч LG INR18650HG2 3,7В 20A .

Мы остановились на 18650 3000мАч LG INR18650HG2 3,7В 20A для обеспечения максимальной емкости.

Выбор контроллера (платы защиты от переразряда-перезаряда).

Контроллер должен удовлетворять двум параметрам:     номинальному рабочему напряжению ( в нашем случае 14,8В)

номинальному рабочему току.

С напряжением все понятно: если батарея на 14,8В то и контроллер должен быть на 14.8В, если батарея на 11,1В то и контроллер следует выбирать с номинальным напряжением в 11,1В.

    Параметр «номинальный рабочий ток» определяет «пропускную способность» платы защиты. Т.е. контроллер на 4А расчитан на ток в 4А и при 8А у него сработает защита от перегрузки. Контроллер на 16А номинальной нагрузки будет «уходить в защиту» при 30±10А. Все эти параметры указаны на вкладке «Характеристики» для каждой конкретной модели контроллера.

При этом, у одного экземпляра контроллера ток ограничения может быть равен 30А а у другого 50А. И оба этих контроллера будут формально исправны. Но мы ограничены еще и в габаритах, поэтому контроллер следует выбирать таким образом, чтобы он влез в ваш корпус от старой батареи.

Исходя из вышеописанных условий, мы выбрали плату защиты для 14,8В батареи модели HCX-D177 со значением номинального рабочего тока в 16А и пороговым значением максимального тока в 30±10А.

Итак, мы определились с комплектующими для нашей Li-ion  аккумуляторной батареи. С ЗУ проблем не возникло, так как оно рассчитано на работу как с Ni-Mh так и с Li-ion  аккумуляторами.

Плюс к тому, при условии, что мы ставим контроллер заряда-разряда, мы застрахованы от перезаряда нашей батареи.

Приступаем к процессу разборки-сборки.

Вскрываем старый аккумулятор, отвинчивая 5 шурупов.Достаем старую Ni-Mh батарею

Видно, что контактная площадка, которая входит в зацепление с контактной группой гайковерта, приварена к плоскости минусового контакта одной из Ni-Mh ячеек.

Отрезаем точки сварки при помощи многофункционального инструмента DREMEL 4000 с установленным отрезным камнем. В результате у нас остается непосредственно контактная группа от аккумуляторной батареи.

Припаиваем к кокнтактам провода с сечением не менее 2мм2 для силовых выводов и 0,2мм2 для подключения терморезистора и вклеиваем контактную площадку в корпус аккумулятора при помощи термоклея.

Подбираем 4 ячейки LG INR18650HG2 3000мАч по внутреннему сопротивлению на измерителе внутреннего сопротивления аккумуляторов. Его значение должно быть одинаковым для всех четырех аккумуляторов в нашей батарее.

Li-Ion ячейки LG INR18650HG2 склеиваем термоклеем таким образом, чтобы обеспечить максимально-удобное расположение в корпусе.

• Сварку ячеек производим на станке для контактной сварки при помощи никелевой сварочной ленты с сечением 2х10мм.
• Устанавливаем плату защиты.
• На этом этапе мы уже можем оценить на сколько мы облегчили вес нашей батареи.
• Вес старых Ni-Mh аккумуляторов составлял 536 гр. Вес новой Li-Ion  батареи равен 199гр. Таким образом, выигрыш в весе составляет 337 гр, что достаточно ощутимо в процессе работы. При этом, энергетическая емкость у нас увеличивается с 31,2Вт*ч (12В * 2,6Ач) в оригинальной Ni-Mh батарее до 44,4Вт*ч (14,8В * 3Ач) Устанавливаем батарею в корпус. Пустоты заполняем мягким упаковочным материалом.

Батарея готова

Подключаем ее к нашему гайковерту.

На видео продемонстрировано, что при резком нажатии на курок срабатывает защита по току у нашей платы защиты. Но в реальных условиях такой режим использоваться, скороее всего, не будет.

Если специально не пытаться добиться срабатывания защиты, то гайковерт ведет себя абсолютно прогнозируемо. Зажимаем наконечник в губки тисков.

Как и ожидалось, мощности батареи хватает с лихвой для срабатывании трещетки, ограничивающей усилие кручения.

• Разряжаем Li-ion батарею нашего гайковерта на электронной нагрузке. Ток разряда выставляем 5А. График разряда представлен на иллюстрации ниже.
• Вставляем аккумулятор в штатное ЗУ. Ток заряда, при замере, составил 3А, что укладывается в допустимые значения тока заряда для данных Li-ion ячеек (для LG INR18650HG2 максимальный ток заряда составляет 4А, что указано на вкладке Характеристики).
• По времени, работа по замене Ni-Mh аккумуляторов на Li-Ion аккумуляторы заняла около 2ух часов (с проверкой всех параметров на оборудовании — около 4ех часов). В принципе, все это можно сделать и самому «на коленке», но контактную сварку и подбор аккумуляторов без специального оборудования сделать невозможно.

Стоимость замены Ni-Mh аккумулятора на Li-Ion.

Посмотрим, что у нас получается по стоимости:    — стоимость 4ех Li-ion аккумуляторов 18650 3000мАч LG INR18650HG2 3,7В 20A, на момент написания статьи, составляет 4 х 550руб = 2200руб    — стоимость контроллера заряда разряда с балансиром HCX-D177 составляет 1240руб

— стоимость работы по сварке и сборке равна 800руб

Итого, получается, что самодельная Li-ion батарея 14,8В 3Ач стоит 4240руб

Найдем аналогичную Li-Ion батарею заводского исполнения для какого-либо другого шуруповерта. Аккумулятор Makita 194065-3 имеет абсолютно идентичные параметры.

На момент написания статьи такой аккумулятор стоил от 5500 руб до 6500 руб.

Получается, что прямая экономия составляет 1300 до 2300руб. И, при этом, не следует забывать о том, что батарею, которую мы сделали, купить невозможно в принципе!

Компания Запас Мощности выполняет работы по переделке Ni-Mh аккумуляторов от шуруповертов на Li-Ion. Стоимость вы можете посчитать сами аналогично тому, как мы сделали это выше, т.е суммарная стоимость аккумуляторов, контроллера и стоимости работы.

Гарантия, на предоставляемые услуги, составляет 6 мес. Гарантия оказывается только в том случае, если работы проводились с использование наших комплектующих

PS. Отдельное спасибо за предоставленный подопытный гайковерт и моральную поддержку 🙂 компании Rent4Event.

Перевод шуруповёрта с Ni-Cd на Li-Ion

Неизбежное наступило – аккумуляторы в моём стареньком Hitachi DS 12DVF3 окончательно сдохли. Отвратительно держать заряд они стали уже очень давно, но для мелких бытовых нужд имеющейся ёмкости хватало, поэтому я никогда и не думал над решением этой проблемы.

До того момента, когда мне понадобилось просверлить отверстие в кухонной мойке из нержавейки, на что у меня ушло минут сорок! На одно отверстие! Один аккумулятор раскачать вообще не удалось, а другой так и работал, двадцать секунд крутит, около десяти минут заряжается.

Вот тут то я и понял, что пришло время подарить новую жизнь моему любимому инструменту.

Понятно, что для начала необходимо было немного ознакомиться с теорией, чтобы понять, что вообще мне предстоит сделать.

Конечно, тема эта совсем не новая и переводом шуруповёртов на литий занимаются все, кому не лень. Но каждый делает это по своему в зависимости от своей образованности, количества лени и понятия о красоте.

Мне же нужно было, чтоб с технической стороны всё было сделано абсолютно правильно, чтоб снаружи выглядело не страшно и чтоб аккумуляторами можно было удобно пользоваться. Перечитав и пересмотрев огромное количество материала, я взял за основу проект от AlexGyver.

Определившись с необходимыми элементами, я полез на Ali тратить деньги. Литиевые аккумуляторы заказал с уже наваренными никелевыми пластинами, чтоб не мучить пайкой ни себя, ни их.

Оказалось,  что доставляются аккумуляторы действительно долго и, пока я ждал одних из Китая, купил в местном магазине ещё и другие, но уже без пластинок, ведь у меня два корпуса для переделки.

Спустя полтора месяца после заказа, я наконец-то свои посылки получил и уже можно было приступать к работе. Для начала разбираю один старый корпус и знакомлюсь с его содержимым.

1. Тут надо аккуратно отломать верхнюю контактную площадочку, она будет необходима позднее. Ещё понадобятся никелевые перемычки для припаивания к аккумуляторам второго блока, поэтому этот хлам отодвигаю пока в сторону. Далее примеряю новые компоненты, чтоб понять фронт предстоящих работ.
2. Пока готовился, проверил одну банку фирмы VariCore на соответствие заявленным характеристикам, ведь от китайцев можно всякого ожидать. Каково же было моё удивление, когда прибор выдал окончательное значение ёмкости аккумулятора:  2892 мАч вместо 3000! С учётом всевозможных погрешностей просто отличный результат!
3. Места под три банки 18650 и плату BMS в штатном корпусе аккумулятора совсем мало, поэтому было принято волевое решение избавляться от защёлки и удалить изнутри все лишние пластиковые элементы.

Как оказалось позднее, решение правильное. Корпус отлично держится и без замка, поскольку внутри самого шуруповёрта стоят очень мощные подпружиненные зажимные пластины, да и сам новый аккумулятор становится несколько легче, чем старый никель-кадмиевый.

Я видел в инете вариант размещения литиевых банок и такой же платы BMS без удаления защёлки, но мне не понравилось как всё это выглядело и от такой компоновки я отказался.

Но в моём случае просто избавиться от рёбер внутри корпуса было недостаточно, по ширине три банки 18650 всё-равно не влезают, пришлось немного стачивать крепёжные направляющие саморезов.

Без индикатора оставшегося заряда было бы совсем уныло и несовременно, поэтому беру вольтметр и припаиваю к нему тактовую кнопку с удлинённым жалом (13 мм)

Напильником и острым канцелярским ножом делаю в корпусе под него посадочное место и не сильно аккуратно, но зато очень надёжно вклеиваю его на «горячие сопли».

Такая вот симпатичная мордочка вырисовывается

После всего этого баловства начинается самый ответственный этап — сборка энергетического блока 🙂 При наличии на литиевых банках приваренных электродов, это дело не составляет особого труда.

Как всегда на высоте себя показал флюс Amtech NC-559, вернее его отличная китайская копия.

Многие говорят, что аккумуляторы без кислоты не спаять. Паяльная кислота у меня тоже есть, но я решил попробовать свой любимый флюс в новых для него условиях и даже тут получилось отлично.

Единственное, пришлось площадку под пайку пошкрябать ножом, иначе припой очень неуверенно ложился, что могло бы привести к катастрофическому перегреву литиевой банки.

Получилась вот такая аккуратная сборка, на которую я наклеил две полоски двухстороннего скотча для крепления платы BMS.

В том же месте, где я брал литиевые аккумуляторы, я купил толстый силовой провод в силиконовом изоляторе. Удовольствие не из дешёвых, но очень хотелось мощи и гибкости, поэтому тут экономить не стал.

С огромным нетерпением припаял донышко с вольтметром и принялся тестировать полуфабрикат 🙂

На удивление точные показания давал вольтметр, я его даже калибровать не стал.Итак, две части будущего обновлённого аккумулятора соединены, осталось дело за малым — подготовить к монтажу последнюю третью.

Аккуратно отломанные контакты я закрепляю на контактной площадке шикарной пятиминутной «эпоксидкой». Наверное, смысла так делать особого небыло, ведь контакты подожмутся саморезом при окончательной сборке, но мне так будет спокойней.

После высыхания сверлю отверстия. Под мои саморезы получилось сверлом 2мм в контактной площадке и 3мм в крышке с последующем зенкованием 6мм сверлом, чтоб головка самореза была заподлицо с поверхностью.

Последние шаги перед окончательной сборкой очень важны. Нужно всё максимально заизолировать и аккуратно проложить все провода.

Когда всё сто раз перепроверено, можно скручивать.

Попробовал в работе новый аккумулятор. Шикарноооо! Крутит шустро, нагрузку держит, на предпоследнем делении усилий трещотка чётко срабатывает.

Чего ещё желать?! Разве что второй такой же! Делал его как говорится «по горячим следам», или «не отходя от кассы», или «куй железо…» и так далее, пока ещё весь инструмент не был убран. Процесс, естественно, абсолютно такой же, кроме соединения банок в сборку.

Тут как раз понадобились никелевые пластины со старых аккумуляторов, ведь второй комплект банок у меня без приваренных электродов. Фото не делал, заработался, но процесс простой, только требует повышенной аккуратности и 440°С на паяльной станции.

Тут можно заметить несколько другой дисплей-вольтметр. Он предназначен специально для работы с платой балансировки 3S, то есть максимальный заряд (четыре деления) он покажет при достижении 12.1В, три деления при 11.4В, два при 10.9В, одно при 10.3В.

Более разряжать литиевую сборку из трёх 18650 не рекомендуется и он просто погасит все деления и останется светиться только красная рамка. Очень интересный такой дисплейчик.

Старое зарядное устройство для работы с литием не подходит, поэтому я в Китае заказал новое, с подходящими параметрами.

На верхней крышке у него светодиод, который горит красным когда идёт заряд, и зелёным, когда батарея заряжена.

У данного зарядного устройства есть очень специфичная особенность. Оно пищит при зарядке! 🙂 В отзывах многие пишут, что это непотребство какое-то, а мне вроде нормально. Ночью во время сна я пользоваться им не планирую, а в других условиях всегда знаешь, если пропал писк, значит аккумулятор зарядился!

• Вот и всё. Я снова узнал много нового, обрёл опыт создания литиевых сборок и овладел принципами работы с паяльной станцией на экстремальных температурах.
• Многие, посмотрев на бюджет проделанных работ, скажут, что на эти деньги можно было бы купить в Китае новый хороший шуруповёрт с правильным питанием. Абсолютно с ними соглашусь.
• Однако я получил огромное удовольствие от работы и приобрёл бесценный опыт, а это важнее банальной покупки новой вещи. Тем более, он неимоверно удобно лежит в руке, ну и дорог мне как память!

Бюджет:Вольтметр 0,28” — 58р.Дисплей-вольтметр — 67р.Зарядное устройство — 395р.Разъём питания ВС099 (5,5*2,1) — 2шт.*40р.=80р.Плата BMS 3S — 2шт.*117р.=234р.Аккумулятор VariCore 18650 3000мАч 30А — 3шт.*215р.=645р.Аккумулятор Lg HE4 18650 2500мАч 25А — 3шт.*280р.=840р.Провод 16AWG 1 метр — 2шт.*75р.=150р.Тактовая кнопка KFC-A06-13H — 2шт.*3,20р.=6,4р.

Итого на два аккумулятора: 2475,4р.

Виды аккумуляторов для шуруповерта

Аккумуляторный шуруповерт – это достаточно удобный и востребованный инструмент. Независимость от электросети делает это устройство мобильным и позволяет проводить работы в труднодоступных местах.

Но несмотря на все плюсы, аккумуляторная батарея (АКБ) является слабым звеном в шуруповерте.

Поэтому, выбирая электроинструмент, сначала нужно понять, какие существуют виды аккумуляторов, в чем их различие, плюсы и минусы разных типов АКБ.

Разновидности аккумуляторов для шуруповерта

На рынке электроинструмента представлено 3 вида аккумуляторных батарей:

• (NiCd) никель-кадмиевые;
• (NiMH) никель-металл-гидридные;
• (Li-Ion) литий-ионные.

Никель-кадмиевые АКБ

Этот тип аккумуляторов является самым распространенным, хотя им уже более 100 лет. NiCd батареи обладают хорошей емкостью и невысокой стоимостью.

Никель-кадмиевые АКБ имеют следующие плюсы.

1. Долговечность. При правильной эксплуатации АКБ может прослужить 8-10 лет.
2. Возможность работы при низких температурах. Заряд батареи практически не снижается, что позволяет использовать инструмент в зимнее время на открытом воздухе.
3. Высокая степень надежности и неприхотливость к условиям работы.
4. Батарея выдерживает тысячу циклов зарядки-разрядки.
5. Аккумулятор может храниться в течение длительного времени в разряженном состоянии.

Поскольку NiCd батареи не “боятся” полного разряда, работать инструментом можно до полной его остановки, то есть до глубокого разряда АКБ. Только после этого можно поставить ее на заряд, не опасаясь, что емкость аккумулятора снизится.

Однако никель-кадмиевые аккумуляторы не лишены недостатков. Токсичность внутреннего наполнения батарейки вызывает проблемы при утилизации.

Аккумуляторы такого типа довольно тяжелые, если сравнивать с другими видами АКБ. Кроме того, они обладают “эффектом памяти”. Такое явление возникает в никель-кадмиевом аккумуляторе, когда ему не дают полностью разрядиться.

Если вы включите такую АКБ на подзарядку, то она “запомнит” данное значение и при дальнейшей работе разрядится именно до этой отметки. Таким образом потеряется значительная часть емкости аккумулятора.

На рисунке ниже наглядно продемонстрировано, как появляется “эффект памяти”.

Никель-металл-гидридные аккумуляторы

NiMH аккумуляторы были разработаны, чтобы убрать недостатки никель-кадмиевых АКБ.           Положительные характеристики никель-мелалл-гидридных батарей следующие:

• имеют меньшие габариты и массу;
• обладают низкой токсичностью;
• “эффект памяти” слабо выражен;
• имеют высокие емкостные характеристики;
• устойчивы к повреждениям механического характера;
• увеличилось количество циклов зарядки-разрядки (до 1500).

Однако NiMH батареи имеют и свои недостатки:

• их запрещено использовать при отрицательных температурах окружающей среды;
• АКБ имеет свойство быстро разряжаться;
• меньший срок службы аккумулятора, если сравнивать с никель-кадмиевыми АКБ;
• высокая стоимость;
• требуется много времени для зарядки;
• АКБ не “переносит” глубокую разрядку.

Таким образом, хотя NiMH батареи и создавались, чтобы составить конкуренцию никель-кадмиевым АКБ, они значительно уступают по эксплуатационным характеристикам последним.

Литий-ионные батареи

Li-Ion аккумуляторы заметно выигрывают большинство позиций у других типов АКБ. К плюсам литий-ионных АКБ можно отнести следующее:

• практически полное отсутствие “эффекта памяти”;
• подзаряжать литий-ионный аккумулятор можно на любой стадии разрядки, без опасения потери емкости;
• нет потери мощности при низком заряде АКБ;
• эффективный срок эксплуатации равен 5-8 годам;
• низкий саморазряд;
• требуется мало времени на зарядку;
• отсутствуют токсичные элементы;
• большая мощность при небольших габаритах.

Минусы литий-ионных АКБ:

• чувствительность к ударам (могут взрываться при сильных ударах);
• батарея не переносит полного разряда и перезаряда — от этого АКБ выходит из строя;
• при низких температурах быстро разряжается;
• высокая цена;
• срок службы ниже, чем у никель-кадмиевых АКБ.

Однозначно сказать, какой аккумулятор лучше, затруднительно. Главным образом, вы должны определиться, для каких целей вы собираетесь приобретать шуруповерт. Если для домашнего использования, которое подразумевает нечастое включение с длительными перерывами в работе, то нужно выбирать инструмент с никель-кадмиевой АКБ.

Литий-ионные аккумуляторы – это выбор профессионалов. Они рассчитаны на постоянную, длительную и непрерывную работу. Также для профессионального инструмента важно время перезарядки АКБ. Но стоит запомнить одно правило: литиевый аккумулятор нельзя доводить до полного разряда.

Чем можно заменить “родной” аккумулятор в шуруповерте

Если в вашем шуруповерте аккумуляторы выработали свой ресурс, то их можно легко заменить. Существует такое понятие, как взаимозаменяемость аккумуляторов. Например, под брендом PowerPlant выпускаются АКБ, имеющие совместимость с большинством популярных марок электроинструмента. Стоят они намного дешевле “родных” батарей и вполне работоспособны.

Но если такой вариант вас не устраивает, то сами элементы питания в блоке можно заменить на новые. Для этого придется разобрать аккумуляторный блок и извлечь входящие в его состав элементы.

Замена элементов питания на аналогичные

На некоторых блоках можно увидеть крепежные винты, которые нужно выкрутить. Но на большинстве аккумуляторных блоков саморезов нет, поскольку корпус склеен. Чтобы открыть такой блок, потребуется аккуратно вставить отвертку в место склейки (на фото показано стрелкой) и слегка нажать, чтобы стенки корпуса отсоединились. Такие же действия нужно проделать по всему периметру.

После открытия блока вы увидите находящиеся в нем элементы питания.

Далее, следует посмотреть на маркировку, нанесенную на элементах, записать ее и выбрать такие же в интернет-магазине. Когда новые элементы питания будут у вас в наличии, их нужно спаять и установить обратно в корпус. Чтобы спаять батареи, понадобится паяльник и флюс (спиртовой на канифоли или паяльная кислота), а также олово. Нужно учесть несколько нюансов во время пайки.

1. Паять нужно быстро, не допуская, чтобы аккумуляторная батарея нагревалась, так как она может прийти в негодность.
2. Для соединений нужно использовать “родные” пластины, отпаяв их от старых элементов питания (они имеют нужное сечение и сопротивление).
3. Важно правильно соединить плюс с минусом батареи. Соединять элементы нужно последовательно: минус предыдущей батарейки должен быть соединен с плюсом новой, а минус новой батареи – с плюсовым контактом следующего аккумулятора.

После соединения всех элементов нужно выровнять потенциалы на всех батареях, поскольку они отличаются. Проведите один цикл зарядки-разрядки: подключите зарядник к АКБ на ночь, после чего дайте ей остыть в течение суток и измерьте выходное напряжение по очереди на всех элементах. Если все прошло хорошо, то на всех батарейках показатель будет одинаковым — в пределах 1,3 В.

Теперь АКБ нужно разрядить, вставив ее в шуруповерт и нагружая последний по максимуму. Главное, не перегреть двигатель инструмента. Давайте ему небольшой отдых. Доведите аккумулятор до полной разрядки. Следует повторить эту процедуру еще 2 раза (полный заряд и полный разряд).

Замена на литиевые аккумуляторы

Заменить NiCd элементы на Li-Ion также не составит особого труда. Из школьного курса известно, что если батареи соединить последовательно, то их номиналы напряжения будут суммироваться.

К примеру, ваш шуруповерт работает от АКБ с напряжением 14,4 В, значит, его можно заменить четырьмя пальчиковыми аккумуляторами по 3,3 В.

Этого напряжения будет достаточно, потому что литиевые АКБ не слишком “проседают” при запуске аппарата.

Рекомендуется покупать аккумуляторы известных производителей, например, Sistem A123. Батарея LiFePO4 данной фирмы имеет емкость 2400 мАч, достаточную для нормального функционирования шуруповерта. Если покупать элементы питания через интернет, то они обойдутся вам дешевле — в районе 900 рублей за 3 штуки.

Также потребуется приобрести вместо спиртового флюса паяльную кислоту. В таком случае перегрев элементов питания будет сведен к минимуму. Паяльник должен иметь мощность в пределах 65 Вт.

Узнать подробнее, как происходит замена аккумуляторов на литиевые элементы питания, можно, посмотрев это видео.

Зарядное устройство для АКБ шуруповерта своими руками

Если ваша зарядка для шуруповерта вышла из строя, или вы переделали аккумулятор инструмента, заменив NiCd батареи на Li-Ion элементы, то вам потребуется обзавестись новым зарядным устройством. Ниже предоставлена схема зарядного устройства, способного обеспечить зарядный ток, подходящий для любого типа АКБ.

Данное зарядное устройство является генератором тока, в основе которого находится транзистор VT2. Последний получает питание от выпрямительного моста. Мост, в свою очередь, подключен к понижающему трансформатору, имеющему необходимое выходное напряжение.

У данного трансформатора должна быть хорошая мощность, чтобы он мог работать длительное время без перегрева, обеспечивая необходимый ток. В противном случае трансформатор может перегореть. Напряжение, выдаваемое трансформатором, не должно быть выше 27 В.

Ток заряда регулируется резистором R1 (аккумулятор для шуруповерта должен быть подключенным). Он должен оставаться постоянным на протяжении всего процесса зарядки. Резистор R3 предназначен для ограничения максимального тока. Светодиод VD6 будет гореть до тех пор, пока идет заряд. Когда процесс зарядки будет подходить к концу, свечение светодиода начнет уменьшаться, и он погаснет.

Все элементы электронной схемы устанавливаются на печатную плату из текстолита, покрытого слоем медной фольги. Диоды, указанные в схеме, можно заменить диодами, извлеченными из старой радиоаппаратуры, КД202 или Д242.

Детали на плате нужно разместить таким образом, чтобы не было пересечений. Высокая плотность размещения деталей не нужна. Если вы между ними оставите по 3-5 мм, то и паять будет легче.

Обязательно установите транзистор на радиатор с площадью не менее 20-50 см2.

Исходя из размеров платы, потребуется изготовить корпус (можно из пластика), используя клеевой пистолет. В таблице ниже дан весь перечень необходимых радиодеталей.

Если вы соберете зарядное устройство, придерживаясь данной схемы, то получите надежную, простую и недорогую зарядку для вашего шуруповерта.

Как восстановить аккумулятор

Все шуруповерты, которые работают от аккумуляторной батареи, по своей конструкции являются достаточно надежными и долговечными устройствами.

При этом «самым слабым местом» у такого инструмента является обычно сама аккумуляторная батарея, которая без надлежащего ухода очень быстро теряет свои характеристики и становится непригодной для эксплуатации.

Не является секретом и то, что все фирменные литиевые и Ni-Cd батареи стоят достаточно дорого, причем их цена иногда может достигать 30-50% стоимости самого инструмента.

Естественно, у всех владельцев инструмента возникает вопрос о том, как восстановить аккумулятор шуруповерта или выполнить его ремонт? Можно ли как-то, хотя бы частично, восстановить емкость батареи питания? В этом уроке мы попытаемся ответить на все Ваши вопросы!

Специфика конструкции АКБ шуруповерта

В принципе, не важно, какой именно у вас шуруповерт – Hitachi, Bosch, Makita или DeWolt – аккумуляторы всех этих инструментов имеют много сходств и друг от друга мало чем отличаются.

Каждый аккумулятор, используемый для такого инструмента, может быть одного из трех типов: никель кадмиевый, литий ионный, никель марганцевый, причем самыми распространенными являются именно два первых из перечисленных типов.

Если разобрать аккумулятор шуруповерта, то он будет представлять собой комплект отдельных элементов, соединенных последовательно в одну батарею. Все эти элементы расположены внутри общего корпуса, на котором выведены клеммы питания, которые также используются и для зарядки батареи.

В зависимости от того, литиевый или никель кадмиевый тип аккумулятора, все его элементы будут иметь определенное рабочее напряжение, величина которого зависит от материалов, из которых изготовлен аккумулятор.

Кроме того, от типа и, конечно же, размера будет зависеть и емкость батареи, которая очень важна для долговременной работы шуруповерта без дозарядки. Как известно, емкость батареи измеряется в A/h (mA/h) и всегда указана на поверхности корпуса устройства.

Поэтому, аккуратно вскрыв корпус батареи, в первую очередь требуется определить тип элементов, из которых оная состоит. Дело в том, что при ремонте аккумулятора нельзя заменять Li Ion элементы питания на ni cd, так как у первых рабочее напряжение составляет 3,6 В, а у вторых 1,2 В.

Соответственно, разными будут и методы восстановления их работоспособности и возможности в плане ремонта.

Важно иметь в виду, что большинство аккумуляторных батарей, кроме основных контактов питания, имеют еще две клеммы, которые представляют собой контакты для защиты от перезарядки и перегрева в случае применения мощного зарядного устройства. Ток для зарядки подается на эти клеммы через термистор, автоматически разъединяющий цепь после полной зарядки батареи. Более подробно узнать о внутреннем устройстве аккумуляторной батареи можно из видео к уроку.

Как обнаружить неисправную батарею?

Как уже было сказано, все элементы внутри корпуса соединены последовательно и внешне друг от друга практически ничем не отличаются. Поэтому главная задача, которая всегда возникает перед мастером, заключается в определении звена, утратившего свою емкость.

Дело в том, что на эксплуатационные характеристики в целом и возможности батареи будет одинаково влиять работоспособность каждого из элементов питания. При этом работоспособность батареи существенно ухудшится даже в том случае, если потеряет свою емкость хотя бы один элемент, из которых она собрана.

Важно помнить и то, что одновременно утратить работоспособность все эти элементы в принципе не могут, поэтому важно точно определить самые «слабые звенья» и заменить их новыми или, хотя бы, работоспособными б/у элементами от другой батареи такого же типа.

После этого работоспособность всей батареи будет почти полностью восстановлена, если не учитывать незначительную потерю емкости из-за амортизации всех элементов в целом.

Применение мультиметра для тестирования батареи

Напряжение каждого из элементов, соединенных последовательно, должно быть идентичным, если они полностью заряжены. Данный факт можно использовать для определения работоспособности каждого элемента, если под рукой есть обычный мультиметр (тестер), которым можно измерить напряжение.

Установив переключатель прибора в режим измерения постоянного напряжение необходимо по очереди замерить напряжение каждой «банки». Как известно уже, если аккумулятор ni cd, то напряжение каждого элемента должно быть примерно 1,2 В.

Если же тип аккумуляторной батареи Li Ion, то напряжение элемента должно быть 3,6 В.

Перед тем, как проверять напряжение, батарею необходимо подзарядить в течение нескольких часов, дабы обеспечить ей полный цикл зарядки. После зарядки напряжение всех элементов должно составлять не менее 1,2 В для никель кадмиевых и 3,6 для литий ионных.

Затем вся батарея подключается к нагрузке и осуществляется ее полная разрядка, после чего опять необходимо замерить напряжение каждого элемента. В этот момент, фактически, и определяются непригодные «банки», напряжение которых упало ниже 0,5-0,7 В.

После их замены аккумулятор собирается в обратном порядке и шуруповерт готов к дальнейшей эксплуатации.

Тестирование при помощи нагрузки

В сущности, данный способ является почти аналогичным описанному выше, однако он позволяет обойтись без мультиметра. Вместо него необходимо приготовить лампочку, рассчитанную на напряжение 3-4 В или маленький электродвигатель. Данный способ позволяет определить работоспособность каждого элемента батареи без измерения напряжения.

Итак, как и в предыдущем случае, батарея в собранном виде полностью заряжается. После этого ее разбирают и к каждой «банке» по очереди (или одновременно ко всем, но тогда необходимо иметь несколько идентичных лампочек) подключается нагрузка.

Спустя некоторое время работоспособные элементы будут продолжать питать лампочку током (или вращать вал микродвигателя), а утратившие емкость быстро разрядятся.

Непригодные «банки» выпаиваются и вместо них впаиваются в цепь работоспособные, после чего все элементы обратно вставляются в корпус.

Восстановление элементов аккумулятора

Для начала отметим, что возможности восстановления есть не у всех аккумуляторных батарей. Легче всего восстановить аккумуляторы типа Ni Cd, которыми комплектуется сегодня подавляющее большинство инструмента.

Правда, в наши дни можно встретить шуруповерт макита или hitachi, работающий от литиевого аккумулятора, но таких моделей пока существует достаточно мало.

Необходимо напомнить, что перед тем, как предъявлять претензии к аккумуляторной батарее, всегда нужно проверить работоспособность зарядного устройства, которое внешне может казаться вполне пригодным для эксплуатации, однако не обеспечивать требуемый ток зарядки.

Итак, как проще всего восстановить элементы Ni Cd аккумулятора. Первым распространенным методом восстановления элементов батареи является стирание так называемого эффекта памяти, который очень легко определяется при подключении аккумулятора к нагрузке. Шуруповерт сначала некоторое время работает, но при этом батарея быстро разряжается.

Потом, постояв некоторое время без дозарядки, батарея опять продолжает работать, и так может продолжаться несколько раз подряд.

Чтобы в некоторой степени избавиться от такого неприятного эффекта аккумуляторную батарею нужно полностью зарядить в номинальном режиме (сила тока должна быть равна одной десятой емкости батареи) и плавно разрядить через небольшую нагрузку в течение длительного времени. В результате такого действия получается просадить все пластины элементов батареи.

Нагрузкой в данном случае может служить лампочка мощностью 40-60 Вт, рассчитанная на напряжение 220 В. После полной разрядки аккумулятор необходимо опять зарядить и повторить процесс хотя бы 4-5 раз. В конечном итоге можно восстановить до 70-80 % от первоначальной емкости аккумулятора.

Еще одним эффективным способом возобновления работоспособности никель кадмиевых аккумуляторов является добавление электролита. Во время работы электролит постепенно испаряется.

Это происходит достаточно быстро, когда к батарее подключается большая нагрузка, а шуруповерт таковой и является.

Чтобы опять наполнить «банку» электролитом в ней аккуратно просверливается отверстие диаметром 0,8-1 мм и внутрь при помощи медицинского шприца с иголкой вливается пару капель (или кубических сантиметров) дистиллированной (можно кипяченой) воды.

Затем отверстия заливается каплей эпоксидной смолы. Нужно помнить, что свои возможности наполненная электролитом банка опять обретет только после нескольких циклов заряд/разряд. Для этого ее рекомендуется отдельно «прогнать» и только потом впаивать в батарею.

Наконец, самый простой способ – это банальная замена вышедшего из строя элемента. Осуществить ее может практически каждый человек, который когда-либо пользовался паяльником и отверткой. Тут уже ничего чинить не надо, достаточно лишь определить непригодные элементы и впаять вместо них работоспособные.

Процесс замены и восстановления элементов аккумуляторной батареи хорошо изложен в видео, которое представлено в этом уроке. Однако давайте рассмотрим еще несколько полезных советов, которые помогут продлить жизнь аккумуляторной батарее:

1. Чтобы «банки» аккумулятора не перегревались их необходимо впаивать максимально быстро.
2. Для соединения отдельных «банок» в батарею нужно использовать тонкие медные пластинки или же толстый медный провод, который сможет выдержать высокий ток, потребляемый шуруповертом.
3. При соединении элементов в батарее необходимо строго соблюдать полярность их впаивания. Плюс предыдущего элемента должен всегда соединяться с минусом следующего.
4. После обратной сборки батареи надо помнить о необходимо проведения 4-5 циклов заряд/разряд, которые уравняют потенциалы всех «банок» аккумулятора.

Как видите, восстановить аккумулятор шуруповерта можно несколькими способами, достаточно лишь правильно определить причину неисправности. Однако, соблюдая правила эксплуатации аккумулятора, изложенные в инструкции, можно значительно продлить срок его эксплуатации.