Меню

Назначение выводов аккумулятора шуруповерта



Устройство и типы аккумуляторов для шуруповерта

Применение аккумуляторного шуруповерта не зависит от наличия поблизости электросети, что повышает комфортность работы с инструментом. Шуруповерты предназначаются для профессионального и бытового применения. Соответственно, аккумуляторы к ним различаются по качеству, цене и емкости. Последнее время производители выпускают аккумуляторные батареи (АКБ) с достаточной для инструмента мощности при сравнительно малых размерах источника питания.

Схема устройства шуруповерта со съемным аккумулятором

Схема устройства шуруповерта со съемным аккумулятором.

Аккумулятор для шуруповерта представляет собой набор элементов (банок), соединенных последовательно в нижней части корпуса инструмента. Диапазон питающего напряжения для различных моделей шуруповертов составляет 9-18 В. ЭДС профессионального инструмента может достигать 36 В. Чем выше напряжение питающего элемента, тем мощнее инструмент. Чем больше емкость в каждой батарейке, тем большее время он сможет проработать без подзарядки. Емкость АКБ бытовых шуруповертов находится в пределах 2,7 А/ч.

Типы аккумуляторов

Как работает аккумуляторная батарейка, известно всем из школьного курса физики. Источник питания состоит из 3 основных элементов: анода, катода и электролита. При зарядке устройства за счет химических процессов в электролите происходит увеличение разницы потенциалов между электродами.

Чаще всего для питания шуруповертов используются никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd). Устройства этого типа имеют следующие особенности:

Таблица сравнительных характеристик аккумуляторов для шуруповерта

Таблица сравнительных характеристик аккумуляторов для шуруповерта.

  1. Они отличаются невысокой стоимостью и достаточно большой емкостью. Рассчитаны на 1000-3000 зарядок. Срок эксплуатации аккумулятора зависит от его модели, соблюдения режима использования и зарядки.
  2. Снижает длительность эксплуатации этого типа устройства обладание эффектом памяти. Если зарядка элементов производится до полного их разряжения, со временем емкостные качества аккумулятора ухудшаются. В этом случае на контактах устройства образуются кристаллы, что также снижает емкостные способности устройства.
  3. Другим недостатком никель-кадмиевого аккумулятора для шуруповерта является токсичность применяемых для его изготовления химических веществ. В странах Европы от использования этого типа АКБ отказались.

Если инструмент с источником питания на основе Ni-Cd используется редко, то со временем изначальные технические характеристики могут понизиться в 3 раза. При регулярной работе шуроповертом аккумулятор может прослужить до 2-3 лет. При этом эксплуатироваться он должен при окружающей температуре не ниже 0° С и при отсутствии повышенной влажности.

Никель-металлогидридные (Ni-MH) элементы питания для шуруповерта отличаются от предыдущего вида АКБ следующими техническими характеристиками:

  1. При их изготовлении, эксплуатации и после утилизации не существует опасности для здоровья человека.
  2. Эффект памяти у них проявляется гораздо меньше, чем у Ni-Cd батарей.
  3. К недостаткам устройств этого типа относится быстрая саморазрядка. При оставлении на длительное хранение их необходимо заряжать, а если аккумулятор не использовался в течение месяца, то его следует зарядить вновь.
  4. Устройство чувствительно к работе с максимальной нагрузкой. Быстрый разряд со временем снижает его емкостные свойства.

Схема литиевого аккумулятора шуруповерта.

К питающим элементам нового поколения относятся литий-ионные аккумуляторы (Li-Ion). Подзаряжать их можно в любое время, вне зависимости от степени разряжения.

Устройства экологически безопасны, но работать шуруповертом с Li-Ion батареями при отрицательных температурах не желательно.

Инструменты с таким источником питания пока не сильно распространены лишь из-за высокой цены на изделия.

Особенности зарядки и хранения

После приобретения никель-кадмиевого аккумулятора его необходимо зарядить, так как при хранении происходит саморазрядка его элементов. Для приобретения устройством наибольшей рабочей емкости лучше произвести три полных цикла разрядки-зарядки. В последующем шуруповерт желательно использовать до снижения мощности к минимуму. Хранить его лучше в таком же состоянии.

Никель-металлогидридный аккумулятор имеет высокую степень саморазряда. При хранении инструмента его элементы должны быть заряжены, после длительного бездействия зарядка производится в течение суток. Емкость батарей снижается после 200-300 циклов перезарядки.

Емкость литий-ионных батарей не столь зависима от эффекта памяти, и его зарядку можно производить в любое удобное время.

Процесс набора емкости должен происходить при температуре не ниже 10° С, но перегрев элементов недопустим. Хранить аккумуляторы лучше, отсоединив от шуруповерта, заряженными на 50%. При длительном бездействии инструмент должен подзаряжаться не реже 1 раза в месяц.

АКБ Li-Ion типа оснащены электронной защитой и отключаются от нагрузки при превышении температуры и напряжения. Количество перезарядок не уменьшает емкостные характеристики источника питания, срок работы шуруповерта без замены питающих элементов составляет около 2 лет.

Если планируется регулярная эксплуатация шуруповерта, то практичнее приобрести инструмент с никель-металлогидридным аккумулятором. За состоянием батарей никель-кадмиевого устройства придется следить и периодически производить зарядку. Лучше иметь 2 набора питающих элементов и пользоваться ими попеременно при перезарядке.

Производители постоянно усовершенствуют технические характеристики аккумуляторов для строительного инструмента. Возможно, недостатки литий-ионных батарей будут так же устранены (в том числе и высокая стоимость), как и проблема с их перегревом. В этом случае будущее останется за этим типом автономного питания инструмента.

Источник

Проверяем аккумулятор шуруповерта мультиметром

Наиболее уязвимой частью шуруповерта является батарея. Самостоятельно проверить аккумулятор можно с мультиметром (тестером). С его помощью измеряют силу постоянного тока и напряжение в вольтах. Как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром – опишем в статье.

Как устроен аккумулятор шуруповерта

АКБ представляет собой прибор, устроенный как источник постоянного тока, который передается от батареек. При зарядке аккумуляторного устройства энергия наоборот, накапливается в системе.

аккумулятор шуруповерта

Строение акб в электрических приборах имеет одинаковые элементы:

  • ряды батареек («банок»);
  • термодатчик;
  • 2 силовых, 1 управляющий и 1 сервисный контакты.

Энергия батарей накапливается и передается благодаря их последовательному соединению между собой. Характерная особенность «банок»: одинаковые размеры и напряжение отдельных элементов.

При поломке аккумулятора шуруповерта, как правило, из строя выходит только одна или несколько батарей.

Помимо батарей на работу аккумулятора влияет повреждение контактов. Силовые позволяют устройству получать заряд и отдавать энергию. Термодатчик защищает шуруповерт от перегревания. А сервисный провод выравнивает заряды во всех элементах.

Кроме этого, на работу прибора влияет тип батарей.

Виды накопителей в аккумуляторах и их свойства

Батарейки устроены на основе процесса электролиза. Он основан на преобразовании энергии при помощи реакций восстановления и распада. Происходит при помощи анода и катода.

В зависимости от основных составляющих выделяют три типа батареек:

  • никелевые;
  • свинцовые;
  • литий-ионные.

Никелевые

Популярны в шуруповертах, бытовой технике, мобильных телефонах, как замена накопителей типа АА или ААА. Обладают большой емкостью и способностью к саморазряду. Среди них в шуруповертах применяют 2 варианта «начинки»: никель в сочетании с кадмием Ni-cd) или металлгидридные (Ni-mh).

Ni─Cd аккумуляторы для шуруповёрта

Никель-кадмиевые акб. Наиболее распространенный вид. Удельная электроэнергия каждой батареи — 65 кВтч/кг. Быстро заряжаются. Надежны и долговечны (число циклов заряда—разряда — 3500). Напряжение обычно 1,2 В. Среди минусов Ni-cd: «эффект памяти».

Свинцовые

Используются в ИБП, автомобильных системах с напряжением в 12.7В. Имеют меньшую емкость, в 2-4 раза меньше, чем никелевые аналоги. Служат дольше, чем все остальные. Способны выдерживать большие нагрузки.

Литиевые

Самые дорогостоящие варианты. Применяются в шуруповертах марок makita, bosch. Основные принципом работы является процесс распада вещества на ионы, поэтому акб носят название как литий—ионные и имеют маркировку Li-lon.

Литиевые аккумуляторы шуруповерта

Один из распространенных типов литиевых акб — имеющий маркировку 18650. Название этой батарейки указывает на ее размеры (18×65 mm). Емкость 1,6—3,6 А/ч. Напряжение — 3,7В.

Эффект саморазряда у Ni-cd достигает 20%, Ni-mh — 30%, Li-lon — 8%.

Для устранения «памяти» аккумулятора нужно провести 3—4 цикла разряд—заряд. Делать это можно через нагрузку. Она обеспечивается при помощи обычной лампы накаливания в 12В, подсоединенной к мультиметру и акб (инструкция правильного подсоединения описана ниже).

При многократном повторении операции аккумулятор восстанавливает первоначальную работоспособность, если причина была в недостаточной емкости и «эффекте памяти».

Как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром

Для самой первой диагностики нужно определить напряжение и силу акб во время зарядки шуруповерта. В норме прибор должен показывать 13В через 30 минут после подсоединения к сети. Через 1 час значение изменится на 0.5В.

Максимальный показатель напряжения шуруповерта должен достигнуть 17В.

Сила тока при подключении к сети у хорошо работающего устройства должна достигнуть более 1 ампера за 1 час.

проверяем аккумулятор мультиметром

Сам мультиметр при этом переводят в режим DC – для проверки напряжения аккумулятора. Одновременно переключатель режимов нужно поставить на значение 20В. Это значит, что значение напряжения на шуруповерте не превысит значения в 20 вольт.

При измерении напряжения уже полностью заряженного шуруповерта величина должна быть равной количеству «банок» умноженных на напряжение каждой батареи.

Обычно количество батареей в устройстве составляет 10—12 штук. При напряжении никель-кадмиевых батарей в 1,2В требуемая величина достигнет максимум 14,4В.

Как проверить зарядное устройство аккумулятора

Для этого применяют тестер, установленный в режиме «10А» для измерения постоянного тока. Подсоединяют его к зарядному устройству при помощи щупов и включают в сеть.

Оптимальное выходное значение силы тока должно совпасть с тем значением, которое написано на блоке питания или в инструкции по эксплуатации.

Как проверить емкость аккумулятора шуруповерта мультиметром

Основное свойство акб — емкость. Эта величина показывает накопленную энергию, то есть силу тока за 1 час. Измеряется в А/ч.

Как проверить емкость аккумулятора мультиметром?

  1. Отсоединить акб от шуруповерта.
  2. Зарядить батарею на 100%.
  3. При помощи мультиметра, резистора и лампочки измерить время, за которое погаснет лампа, напряжение на выходе акб.
  4. Вычислить емкость прибора по формуле/
  5. Сравнить полученные результаты с указанными в инструкции по эксплуатации шуруповерта.

Формула расчета емкости:

Е=М/N*t,

M — мощность лампочки,

N — напряжение шуруповерта,

t — время разряда аккумулятора.

Допустим, напряжение акб достигает 18В. При мощности лампы накаливания в 10Ватт время разряда аккумулятора должно достигнуть отметки не ниже 2,3 ч.

Если подсоединенная лампочка погаснет через 30 минут, то вычисленная емкость акб составит:

10 Ватт / 18 В * 0,5 ч = 0,28 Ач

Эта величина значительно ниже значений к примеру, никель-кадмиевого аккумулятора шуруповерта в 1.3 Ач.

Тестирование батареек аккумулятора

Чтобы выявить, какая из «банок» акб неисправна, нужно выпаять каждую и измерить напряжение на полюсах.

тестирование батареек

Для подсоединения к прибору используют щупы, один из которых (красного цвета) подсоединяют к положительному, а второй (черный) — к отрицательному полюсу накопителя. На дисплее мультиметра высветится значение в вольтах.

Шуруповерты марки «Макита» с Li-lon должны показывать напряжение в 3,6 — 3,8В. Это соответствует характеристикам литий-ионных батарей. В простых китайских моделях Budget, российском Интерскол с Ni-cd значение должно быть — 1,4В, минимальное значение — 1,2В.

Бывает, что проверка таким способом не показывает никаких неисправностей, хотя аккумулятор быстро садится. Тогда проверяют каждую батарею при помощи лампочки (25 Ватт и 12В). Используют также резистор для замера уровня сопротивления, например, на 10 Ом.

При их подключении друг к другу на пару минут яркость не должна меняться. Если она гаснет или мерцает, то накопитель имеет недостаточную емкость.

Читайте также:  Зарядка бритвы от аккумулятора это как

Также сравнивают значения сопротивлений у всех акб, предварительно отсоединив их от термодатчика.

Уровень сопротивления в батарейке вычисляется по формуле:

N:A-S,

где N — напряжение, A — сила тока, S — сопротивление резистора.

Допустим, величина первой акб получилась 0,60 Ом, а второй — 5 Ом. Это значит, что вторая батарейка непригодна для эксплуатации.

Никель-кадмиевую батарейку можно восстановить, если попытаться восполнить недостаток электролита. Для этого в корпусе акб со стороны минуса нужно проделать шилом отверстие. Залить при помощи шприца 1 кубик дистиллированной воды. Закупорить дырку эпоксидным клеем и собрать аккумулятор.

Все остальные типы «банок» (Li-lon, Ni-mh) восстановлению не подлежат. В этом случае нужно будет купить аналогичную батарейку и провести замену.

Проверка акб помогает выявить причину неработоспособности батареи и устранить ее. При этом экономятся средства на покупку нового устройства.

Источник

Устройство, конструкция и ремонт Ni─Cd аккумуляторов 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. В настоящем материале мы разберём, как это делается.

Ni─Cd аккумуляторы для 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 шуруповёртов. Аккумуляторная батарея выполняется съёмным и выглядит следующим образом.

Аккумулятор от шуруповёрта Bosch PSR 14,4 В

Аккумулятор от шуруповёрта Bosch PSR 14,4 В

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

Аккумулятор в сборе

«Гирлянда»

Один элемент

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.

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.

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).

Контакты аккумулятора шуруповёрта

Контакты аккумулятора шуруповёрта

  • 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.

Общее напряжение последовательной сборки

Общее напряжение последовательной сборки

Напряжение одного элемента

Напряжение одного элемента

  • 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.

Разрядка аккумулятора шуруповёрта лампочкой

Разрядка аккумулятора шуруповёрта лампочкой

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.

  • 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.

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. О том, как правильно заряжать Ni-Cd аккумуляторы, подробно рассказано по указанной ссылке.
Вернуться к содержанию

Источник

Всё про использование аккумулятора для шуруповерта

Всё про использование аккумулятора для шуруповерта

Шуруповерт – это, пожалуй, один из наиболее популярных видов электроинструментов, который находит широкое применение как в быту, так и в профессиональной деятельности. Закручивать и выкручивать крепеж шуруповертом гораздо удобнее, чем обычной отверткой. Да и функций у электрического инструмента больше – при необходимости он может быстро просверлить отверстие нужного диаметра, избавляя от необходимости браться для этого за дрель.

Содержание

  1. Устройство аккумулятора шуруповерта
  2. Как правильно использовать аккумулятор электрического шуруповерта
  3. Как заряжать аккумуляторы разных типов
  4. Как правильно хранить аккумулятор от шуруповерта
  5. Реанимация АКБ

Выбор шуруповертов, предлагаемых на современном рынке, впечатляет – можно без особых трудностей выбрать оптимальный вариант для любых специфических задач.

По типу питания все разнообразие шуруповертов можно разделить на 2 категории: сетевые, получающие питание от обычной электросети, и аккумуляторные, комплектуемые батареями. Последние привлекают своей автономностью – для работы с ними не придется тянуть переноски, думать, куда их подключить и т.д. К тому же за последние годы аккумуляторная технология существенно шагнула вперед, поэтому такой инструмент по производительности сегодня практически не уступает обычным сетевым моделям. Однако АКБ по-прежнему остается потенциально слабым местом – неправильное использование и особенно зарядка могут существенно сократить срок службы батареи. А цена нового элемента питания может оказаться немногим ниже нового инструмента. Поэтому следует заранее разобраться, как пользоваться аккумулятором шуруповерта, чтобы он как можно дольше сохранял свою работоспособность и изначальную производительность. Также не лишним будет знать, как проверить состояние батареи и при необходимости реанимировать ее подручными средствами.

Устройство аккумулятора шуруповерта

Чтобы лучше понимать, как правильно пользоваться АКБ электроинструмента, нужно представлять себе, как она устроена и как работает.

Общий принцип действия таких аккумуляторов такой же, как у батарей любого другого типа. При подключении через специальный адаптер к сети он начинает накапливать проходящую через него энергию, а впоследствии создает на выходных клеммах напряжение с определенной постоянной величиной. Ключевые характеристики АКБ – емкость, показывающая, сколько энергии в ней может накопиться, и выходное напряжение, определяемое разностью потенциалов на положительной и отрицательной клеммах.

Конструктивно элементы питания любых автономных шуруповертов очень похожи. В них традиционно присутствуют следующие компоненты:

корпус с выведенными на него контактными клеммами;

накопители энергии (своего рода батарейки);

Читайте также:  Сколько надо вольт для зарядки аккумулятора автомобиля

температурный датчик, защищающий аккумулятор от перегрева и повреждения (есть не у всех моделей).

Корпус батареи – это, по сути, составная коробка, защищающая чувствительную электронную начинку. В ней находятся батареи, называемые банками, в которых и аккумулируется энергия. Емкость и напряжение каждой из них строго ограничены, поэтому в 1 аккумуляторе может использоваться до 10 и более накопителей. Они объединяются в единую цепь, образуя цельную систему питания, а их напряжения суммируются. Остающиеся незанятыми клеммы крайних элементов подключаются к выводным контактам корпуса, через которые энергия будет передаваться на электродвигатель шуруповерта. Через них же будет осуществляться зарядка аккумулятора.

Как правильно использовать аккумулятор шуруповёрта

На корпусе современных аккумуляторов, как правило, предусмотрены 4 клеммы:

2 силовых с разной полярностью, используемых для зарядки от сети и питания устройства;

1 управляющий контакт, расположенный вверху и связанный с температурным датчиком;

1 контакт, предназначенный для зарядки от спецстанций, имеющих функцию выравнивания заряда всех размещенных в едином корпусе банок.

В зависимости от используемых элементов питания все АКБ электрошуруповертов можно разделить на 3 типа:

NiMh – никель-металлогидридные батареи, выдающие напряжение в 1.2В;

NiCd – никель-кадмиевые варианты, выдающие те же 1.2В;

Li-Ion – литий-ионные батареи, самый современный вариант, выдающий напряжение от 1.2В до 3.6В (зависит от количества банок в конструкции).

Конструкция отдельных элементов-накопителей в общем виде выглядит следующим образом:

2 контакта на «+» и «–»;

2 электрода с противоположными зарядами;

Среди представленных типов АКБ в шуруповертах чаще всего используются никель-кадмиевые батареи. Такая их популярность обусловлена, прежде всего, более доступной ценой в сравнении с литий-ионными аккумуляторами, а также компактностью и внушительной емкостью. Срок их службы составляет до 1000 циклов зарядки-разрядки.

Как правильно использовать аккумулятор электрического шуруповерта?

Чтобы батарея сохраняла свою работоспособность как можно дольше, ей нужно правильно пользоваться. Прежде всего, АКБ нужно уметь правильно заряжать. Делать это нужно в подходящих температурных условиях – оптимальным диапазоном для элементов питания любого типа будет 10-40 градусов. Зарядка при отрицательной температуре может привести к необратимым изменениям работе батарей. Точно также противопоказана им и избыточная жара –в этом случае блок банок может перегреться и выйти из строя.

По этой же причине нужно отключать полностью заполненный аккумулятор от зарядного устройства – в противном случае он будет продолжать нагреваться. К критичным проблемам это вряд ли приведет, но на сроке службы может отразиться отрицательно. Также не рекомендуется подсоединять заряженную АКБ к шуруповерту, если вы вряд ли будете пользоваться им в ближайшее время – лучше хранить аккумуляторы в инструментальном кейсе, закрепляя их в специальных нишах. Если источники энергии используются крайне редко, то следует ежемесячно подзаряжать их – это не позволит им деградировать и утратить полезную емкость.

Время, необходимое для зарядки батареи, зависит от ее типа, емкости и ряда других параметров. В большинстве случаев на это требуется от получаса до 6-7 часов. Внимательно ознакомьтесь с инструкцией к своему инструменту – в ней должна быть указана оптимальная длительность зарядки. И, как показывает практика, соблюдение этой рекомендации помогает на длительное время сохранять ресурс АКБ. Кроме того, не игнорируйте сигналы световых индикаторов. После того, как они показывают полный заряд, отключите батарею от зарядного устройства.

При работе аккумуляторным шуруповертом следует соблюдать оптимальное соотношение времени работы и отдыха инструмента. Если инструмент будет работать слишком долго, то и он сам, и его батарея могут перегреться – а это вряд ли будет полезно для их конструкции. В большинстве случаев рекомендации по активности использования можно найти в инструкции.

Как заряжать аккумуляторы разных типов?

В зависимости от того, какой именно батареей оборудован ваш шуруповерт, заряжать ее нужно с учетом ряда специфических особенностей. Такие различия обусловлены, прежде всего, разными свойствами используемых в аккумуляторах материалов. Причем большое значение во многих случаях имеет правильность выполнения первой зарядки. Поэтому перед тем, как начать пользоваться аккумулятором вашего шуруповерта, его нужно грамотно подготовить к использованию.

Учитывайте, что для популярных никель-кадмиевых батареей характерен так называемый «эффект памяти». Это означает, что аккумулятор «запоминает» количество получаемого заряда, из-за чего впоследствии может уменьшиться его емкость. Поэтому при начале эксплуатации следует выполнить 3 цикла полной зарядки-разрядки – только в этом случае вы сможете использовать весь объем АКБ, предусмотренный ее производителем. В дальнейшем перед тем, как ставить батарею заряжаться, лучше также полностью разряжать ее.

Обладают «памятью» и никель-металлогидридные накопители энергии. Причем у них он даже еще более выраженный. Поэтому перед первым использованием такие аккумуляторы нужно зарядить-разрядить не менее 4-5 раз подряд – только после этого их можно будет считать полноценно «активированными». При последующей работе пополнять уровень заряда следует при необходимости, когда мощность инструмента будет ощутимо падать.

Пренебрежение такой предварительной подготовкой чревато тем, что емкость батарей будет постепенно падать. Следовательно, будет сокращаться срок автономной работы – и аккумуляторный шуруповерт потеряет свое ключевое преимущество.

Если ваш инструмент оборудован литий-ионным источником питания, то для него такая подготовка необязательна. Дело в том, что современные литиевые аккумуляторы лишены эффекта памяти и демонстрируют более стабильную работу. Поэтому даже после длительной эксплуатации они без проблем принимают заряд и эффективно его сохраняют. В то же время такие батареи не очень любят полные разрядки, поэтому использовать их емкость на все 100% не рекомендуется.

Как правильно хранить аккумулятор от шуруповерта?

Важно не только грамотно пользоваться батареей, но и правильно хранить ее. Самое главное правило здесь заключается в том, что держать любые аккумуляторы независимо от типа нужно отсоединенными от инструмента. В таком состоянии они будут оставаться работоспособными существенно дольше.

Но это не единственное условие. Есть немало тонкостей, характерных для того или иного типа аккумуляторных батарей:

Никель-кадмиевые источники энергии следует хранить слегка – но не полностью! – разряженными. Перед тем, как отправить его в кейс, поработайте им, чтобы электродвигатель шуруповерта исчерпал некоторую долю энергии.

Никель-металлогидридные элементы лучше всего переносят хранение при полной зарядке. Однако незначительная разрядка не будет критической.

Литий-ионные батареи перед отправкой в кейс на длительное хранение следует разрядить примерно на 50%.

Нужно также правильно выводить аккумуляторы разных типов с хранения. Наиболее требовательны здесь никель-металлогидридные АКБ. Их после «расконсервации» следует поставить на подзарядку и оставить в таком состоянии примерно на 1 сутки. Объясняется это тем, что такие батареи более всего подвержены т.н. саморазрядке, то есть способны терять энергию даже тогда, когда они просто лежать в кейсе.

Самые простые в обслуживании вообще и в подготовке к работе в честности литий-ионные источники питания. Главная их особенность, как уже отмечено выше, — это отсутствие эффекта памяти. Кроме того, они отличаются минимальной склонность к саморазрядке. А это значит, что даже при длительном хранении уровень их заряда практически не снижается. И перед началом работы такие аккумуляторы не потребуют никаких особых манипуляций. В то же время они более чувствительны к полному разряду, чем никелевые аналоги. Если уровень их зарядки упадет до нуля, то это может спровоцировать отключение встроенной системы защиты – в результате конструкция АКБ может получить повреждения. Поэтому нелишним будет поставить долго лежавшую в кейсе батарейку на подзарядку.

Как показывает практика, выполнение рекомендаций по подготовке батарей к работе и их хранению помогает существенно продлить срок их эксплуатации. Это дает возможность использовать весь ресурс, заложенный в АКБ производителем – и как можно дольше не тратить деньги на покупку нового элемента питания.

Реанимация АКБ

Насколько бы бережной ни была эксплуатация шуруповерта и его аккумулятора, полностью исключать возникновение проблем в работе последнего нельзя. Касается это и аккумуляторных батарей, чья конструкция достаточно чувствительна к широкому спектру внешних воздействий.

Неполадки в работе АКБ в большинстве случаев провоцируются следующими причинами:

Сбой и или поломка контроллеров, отслеживающих уровень заряда, напряжение, температуру.

Повреждение или выход из строя одной из банок – составных частей накопителя энергии.

Наиболее распространенными симптомами проблем с аккумулятором шуруповерта являются следующие:

Отсутствие напряжения на контактах.

Продолжение зарядки даже после полного заполнения батареи, приводящая к ее перегреву.

Кроме того, возможно проявление и индивидуальных симптомов. В отдельных случаях батарея начинает выдавать меньшее напряжение, что можно выявить только мультиметром. Возможен и полный выход АКБ из строя, когда она перестает реагировать на любые манипуляции.

Однако это не значит, что нужно сразу же отправляться за новым аккумулятором. Во многих случаях неполадку можно определить и устранить самостоятельно. Вот только перечень диагностических и реанимационных процедур в зависимости от того, какой тип аккумулятора установлен в вашем шуруповерте, может существенно отличаться.

Если ваш инструмент работает от литий-ионной батареи, то для оценки ее состояния нужно выполнить следующие действия:

Снимите с батареи плату управления – при наличии определенного опыта и сноровки это не должно создать каких-либо проблем. Поставьте вместо нее плату с другого заведомо рабочего аккумулятора аналогичной модели. Если аккумулятор заработал, то поломка кроется в его плате.

Выньте из разобранной АКБ банки и протестируйте их. Для этого посредством любого блока питания с возможностью регулировки параметров выдаваемого тока подайте на банку напряжение 4 В с силой тока в 200 мА. Исправный элемент должен начать набирать энергию, а напряжение на его контактах будет расти.

Если же какие-либо из накопителей вышли из строя, то их можно заменить. Сама их установка не должна составить каких-либо проблем, гораздо сложнее может быть найти подходящие элементы на замену. Однако это вполне возможно, да и затрат на такой ремонт потребуется гораздо меньше.

В то же время нужно учитывать следующую особенность литий-ионных аккумуляторов: носитель заряда, которым наполняются их составные элементы, постепенно разрушается. Поэтому после 3-4 лет эксплуатации емкость батареи уменьшается примерно вдвое. Поэтому в любом случае рано или поздно источник питания придется менять.

Еще одна возможная проблема здесь – это разбалансировка. Она выражается в неравномерном уменьшении емкости отдельных банок. В результате ухудшается работоспособность всей батареи. Однако с этой проблемой можно разобраться:

Выньте все емкостные элементы.

Проверьте их с помощью мультиметра.

Выявите те, напряжение на контактах которых самое низкое.

Замените их на новые.

С никель-кадмиевыми аккумуляторами дела обстоят несколько иначе. Прежде всего, в них используется постепенно испаряющийся жидкий электролит. А восстановить его уровень невозможно. Поэтому решение этой проблемы только одно – покупка новой батареи.

Другая особенность таких источников питания – чувствительность к механическим повреждениям. Поэтому, если АКБ вашего шуруповерта вышел из строя из-за деформации, выправьте повреждение – и проблема с достаточной долей вероятности исчезнет.

Читайте также:  Как долго надо заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством

Еще один действенный метод реанимации никель-кадмиевых батарей – подача уровня напряжения и большего тока. Делать это нужно максимально осторожно посредством БП с регулировкой параметров электропитания. И помните – гарантий здесь никто дать не может.

Источник

Инструменты

Стоимость нового шуруповерта примерно на 70% состоит из стоимости аккумулятора к нему. Поэтому не удивительно, когда столкнувшись с выходом из строя аккумулятора, мы задаем себе вопрос – что дальше? Покупать новый аккумулятор или шуруповерт, а может, есть возможность произвести ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками и продолжить работу уже привычным инструментом?

В данной статье, которую условно разделим на три части, мы рассмотрим: виды аккумуляторов, которые применяют в шуруповертах (ч.1), их возможные причины выхода из строя (ч.2) и доступные способы ремонта (ч.3).

Содержание

  1. Аккумулятор шуруповерта: конструкция и виды
  2. Определение неисправности
  3. Можно ли «реанимировать» элементы и как?
  4. Ремонт и замена элементов аккумулятора шуруповерта

Аккумулятор шуруповерта: конструкция и виды

Следует заметить, что независимо от марки шуруповерта и страны производителя аккумуляторы имеют идентичное строение. Собранный аккумуляторный блок имеет такой вид.

Если мы его разберем, то увидим, что он собран из небольших элементов, которые собраны последовательно. А из школьного курса физики мы знаем, что элементы, имеющие последовательное соединение, слаживают свои потенциалы.

Примечание. Сумма каждого элемента питания и дает нам итоговое напряжение на контактах аккумуляторной батареи.

Наборные части или «банки», как правило, имеют стандартный размер и напряжение, отличаются они только емкостью. Емкость аккумулятора измеряется в А/ч и указывается на элементе (изображено ниже).

Для компоновки аккумуляторов шуруповертов применяют следующие виды элементов:

  • никель – кадмиевые (Ni – Cd)батареи, с номинальным напряжением на «банках» 1,2V;
  • никель-металл-гидридный (Ni-MH), напряжение на элементах – 1,2V;
  • литий-ионный (Li-Ion), с напряжением – 3,6V.

Рассмотрим более подробно достоинства и недостатки каждого вида.

  • Самый распространённый вид ввиду низкой стоимости;
  • Не страшны низкие температуры, например как Li-Ion батареям;
  • Хранится в разряженном состоянии, при этом сохраняет свои характеристики.
  • Производится только в странах «третьего мира», ввиду токсичности при производстве;
  • Эффект памяти;
  • Саморазряд;
  • Маленькая емкость;
  • Малое количество циклов заряд/разряд, значит, долго не «живут» при интенсивном использовании.
  • Экологически чистое производство, есть возможность приобрести высококачественный фирменный аккумулятор;
  • Низкий эффект памяти;
  • Низкий саморазряд;
  • Большая емкость, в сравнении с Ni – Cd;
  • Большее количество циклов заряд/разряд.
  • Цена;
  • Теряет часть характеристик при длительном хранении в разряженном состоянии;
  • При низких температурах долго не «живет».
  • Нет эффекта памяти;
  • Почти отсутствует саморазряд;
  • Высокая емкость аккумулятора;
  • Количество циклов заряд/разряд в разы больше, нежели у предыдущих типов аккумуляторов;
  • Для набора необходимого напряжения необходимо меньшее количество «банок», что существенно уменьшает вес и габариты аккумулятора.
  • Высокая цена, почти в 3 раза в сравнении с никель – кадмиевым;
  • Через три года происходит существенная потеря емкости, т.к. Li разлагается.

С элементами мы познакомились, перейдем к остальным элементам аккумуляторного блока шуруповерта. Разборка блока, например, для ремонта аккумулятора шуруповерта Hitachi (изображен ниже), очень проста – откручиваем шурупы по периметру и разъединяем корпус.

Корпус имеет четыре контакта:

  • Два силовые, «+» и «-» , для заряда/разряда;
  • Верхний управляющий, он включен через термодатчик (термистор). Термистор необходим для защиты батарей, он отключает или ограничивает ток заряда при превышении определенной температуры элементов (как правило, в диапазоне 50 – 600С). Нагрев происходит по причине больших токов при форсированном заряде, так называемая «быстрая» зарядка;
  • Так называемый «сервисный» контакт, который включен через сопротивление 9Ком. Он используется для сложных зарядных станций, которые выравнивают заряд на всех элементах аккумулятора. В быту такие станции ни к чему, ввиду их высокой стоимости.

Вот собственно и вся конструкция аккумулятора. Ниже приведено видео, о том, как разобрать блок.

Определение неисправности

С назначением элементов конструкции аккумулятора разобрались, теперь рассмотрим, как определить неисправность, это ч.2 ремонта аккумулятора шуруповерта. Сразу заметим, что все элементы разом выйти из строя не могут, а поскольку цепь у нас последовательная, при выходе одного элемента – не работает вся цепь. Значит, наша задача определить, где у нас в цепи самое слабое звено.

Для этого нам будет необходим мультиметр, и для второго способа поиска неисправности лампа на 12В, если Ваш аккумулятор на шуруповерт тоже 12 вольтовой. Порядок действий следующий:

— Ставим аккумулятор на зарядку, ждем сигнала о полном заряде.

— Разбираем корпус и меряем на каждой банке аккумулятора. Для Ni – Cd у нас должно быть 1,2 – 1,4В, в литиевых – 3,6/3,8В.

— Отмечайте все «банки», в которых напряжение меньше номинального. Например, у большинства элементов Ni – Cd напряжение 1,3В, а на одной или нескольких – 1,2/1,1В.

— Собираем аккумулятор и работаем до заметной потери мощности.

— Снимаем, разбираем и меряем падение напряжения на «банках» аккумулятора. На отмеченных элементах «проседание» напряжения будет больше чем на других. Например, на них уже не 1,2В, а 1,0В или еще ниже.

Примечание. Разница между элементами в аккумуляторной батарее в 0,5 – 0,7В считается существенной, это означает, что элемент приходит в негодность.

Таким образом, мы нашли кандидаты на «реанимацию» или «ампутацию» и замену на новые элементы.

Если Ваш шуруповерт работает от напряжения 12 или 13В можно произвести поиск более простым методом. Полностью заряженный аккумулятор разбираем и к контактам «+» и «-» подключаем 12 вольтовою лампу. Лампа будет нагрузкой, и будет разряжать аккумулятор. Далее проводим замеры на элементах батареи, там, где сильнее всего падение напряжения, там и слабое звено.

Есть и другие способы, вместо лампы можно подобрать сопротивление, но для этого уже необходимы азы электротехники, да и сомнительно что бы резистор с необходимым сопротивлением был под рукой.

Другие неисправности очень редко встречаются. Например, потеря контакта в местах пайки батарей или силовых контактах блока, выход из строя термистора. Эта проблемма больше присуща подделкам. В виду редкости, заострять внимание не будем, ограничимся элементами батареи.

С «проблемными» элементами разобрались, необходимо ремонтировать. Как отремонтировать аккумулятор шуруповерта? Вообще для ремонта доступно 2 способа, если так можно выразиться. Это восстановление и замена элементов, которые пришли в негодность.

Можно ли «реанимировать» элементы и как?

Приступим к ч.3 ремонта аккумулятора шуруповерта и сразу оговоримся, что понятие «реанимация» для литий – ионных батарей не применима. Эффекта памяти в них нет, скорее всего, произошло разложение лития, а с этим уже ничего не поделаешь. В таких аккумуляторах необходимо выяснить, в чем причина неисправности: сам элемент или схема управления. Здесь два варианта:

  • меняем схему управления от другой, но аналогичной нашей, батареи, если помогло – находим замену и меняем;
  • подать 4V на элемент с током примерно в 200мА, для этого необходимо регулируемое зарядное устройство. Если напряжение на элементе растет до 3,6V – элемент исправен, проблема в других элементах, либо в схеме управления.

Восстановительный ремонт аккумулятора шуруповерта доступен преимущественно для Ni – Cd батарей, но они, как правило, и самые распространённые в бытовых шуруповертах.

Итак, как реанимировать аккумулятор шуруповерта? Существует два вида «реанимации» для этих видов аккумуляторов:

  1. Метод уплотнения или сжатия (он сработает в тех случаях, когда электролит все еще в наличии, но потерян объём);
  2. «Прошивка» напряжением и током большим от номинального. Этот способ позволяет устранить эффект памяти, и хотя и не полностью, но восстановить утраченную емкость.

Этот способ приведен ниже на видео.

Примечание. Как правило, в никель – кадмиевой батарее основная причина потери емкости – выкипание электролита, и если его критически мало – никакая «прошивка» не поможет.

Этот способ, если его результат будет положительным, не решит проблему выхода из строя элементов. Скорее он лишь отсрочит замену пришедших в негодность и в дальнейшем все равно понадобится ремонт аккумулятора шуруповерта Макита или любого другого.

Ремонт и замена элементов аккумулятора шуруповерта

Более действенный способ ремонта аккумуляторов для шуруповерта – замена элементов, которые определены нами как неисправные.

Для осуществления ремонта нам необходим либо аккумулятор — «донор», в котором часть элементов исправна, либо новые «банки». Приобрести их не составит большого труда, даже в интернете Вы с легкостью найдете с десяток магазинов, которые готовы выслать эти элементы по почте. Цена особо не кусается, например никель- кадмиевый элемент емкостью в 2000 мА/ч стоит в районе 100 рублей.

Примечание. Приобретая новый элемент, следите за тем, чтобы его емкость и габариты совпадали с родными элементами.

Так же нам понадобится паяльник, малокорозийный флюс (желательно спиртовой флюс на канифоли) и олово. О точечной сварке не говорим, так как для разового ремонта аккумулятора вряд ли есть потребность ее приобретать или собирать…

В самой замене ничего сложного нет, тем более если хоть какой — то опыт в пайке есть. На фотографиях достаточно подробно все изображено, обрезаем неисправный элемент, вместо него запаиваем новый.

Необходимо отметить несколько нюансов:

  • при пайке паяльником, старайтесь паять быстро, так что бы аккумулятор не нагревался, т.к. рискуете испортить его;
  • при возможности соединение реализуйте при помощи родных пластин, или используйте таких же размеров медные, это важно потому как токи зарядки большие и при неправильном сечении соединительных проводов они будут греться, соответственно будет срабатывать защита термистора;
  • ни в коем случае не перепутайте плюс батареи с минусом – соединение последовательное, значит, минус предыдущей банки идет на плюс новой банки, а минус новой — на плюс следующей.

После того как спаяли новые элементы, необходимо выравнивание потенциалов на «банках», поскольку они разные. Проводим цикл заряд/разряд: ставим заряжаться на всю ночь, даем сутки на остывание и меряем напряжение на элементах. Если мы все сделали правильно, картина будет примерно такой: на всех элементах одинаковый показатель мультиметра, в пределах 1,3В.

Далее приступаем к разряду батареи, вставляем аккумулятор в шуруповерт и нагружаем его «по полной». Главное щадите сам шуруповерт, иначе придется ремонтировать и его. Доводим до полного разряда. Данную процедуру повторяем еще два раза, т.е. заряжаем и полностью разряжаем.

Следует отметить, что процедуру стирания «эффекта памяти» следует проводить раз в три месяца. Проводится по аналогии вышеописанной тренировки.

Такая не очень хитрая процедура продлит работу Вашего шуруповерта, по крайней мере, до тех пор, пока его самого не придётся менять на новый

Источник