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 или . В некоторых случаях их можно восстановить и отремонтировать аккумулятор шуруповёрта. В настоящем материале мы разберём, как это делается.

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.

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.

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

Ni─Cd

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. для автомобиля проводится значительно проще, чем кадмиевых.

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, .

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.

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).

На изображении отмечены следующие контакты:

• 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.

В последнее время аккумуляторный электрический инструмент пользуется все большей популярностью. Оно и понятно — в некоторых случаях без такого инструмента просто не обойтись. Одним из самых важных элементов в конструкции шуруповерта является аккумуляторная батарея. Без нее инструмент будет бесполезен.

Аккумулятор вырабатывает постоянный ток в процессе электролиза. Он состоит из нескольких элементов (банок), соединенных последовательно. Каждая банка включает в себя:

• Электроды (анод и катод).
• Электролит.
• Корпус аккумулятора.

Ток вырабатывается за счет появления разности потенциалов на аноде и катоде. АКБ имеют множество важных параметров, но основными из них являются:

• Тип, то есть материал, из которого выполнены полюса и электролит.
• Напряжение.
• Емкость.

Напряжение аккумулятора зависит от его типа и количества элементов. Одна банка имеет напряжение от 1,2 до 3,9 В в зависимости от типа аккумулятора. Банки соединяются последовательно, за счет чего их напряжение складывается.

Емкость аккумулятора или максимальное время его работы зависит от потребляемого инструментом тока и конечного напряжения при полном разряде. Рассмотрим все эти параметры на примере аккумулятора для шуруповерта Bosch D 70 745. Эта литий-ионная (li — ion) батарея имеет напряжение 11,1 В и емкость 1500 мАч. Литий-ионная АКБ имеет напряжение банки 3,7 вольта и, как видно из суммарного напряжения, батарея состоит из трех банок. Обычно напряжение аккумулятора для шуруповерта не превышает 18 В.

Типы аккумуляторов и их особенности

Как видно из вышеизложенного, от типа аккумулятора зависят практически все его параметры. В ручном электроинструменте в основном применяются следующие типы АКБ:

• Никель-кадмиевые (Ni-CD).
• Никель-металлогидридные (NiMH).
• Литий-ионный (Li-ion).
• Литий-полимерный (Li-Pol).

Подробнее о каждом типе.

Никель-кадмиевые

Анод NI-MH АКБ выполнен из никеля, а катод из кадмия. Полюса разделены между собой сепаратором. Электролитом выступает раствор гидроксида калия.

Плюсы:

• Большое количество циклов заряд-разряд (циклов работы).
• Хорошо работают при низких температурах.
• Низкая стоимость.

Минусы:

• Сильный эффект памяти.
• Высокий саморазряд.
• Большие размеры.
• Токсичность материалов.
• Необходимость периодического выполнения цикла полного разряда-заряда.

Никель-металлогидридные

Никель-металлогидридные батарейки были разработаны для частичной замены никель-кадмиевых. Анод у них выполнен из никель-латана или никель-лития, катодом является оксид никеля, а электролитом — гидроксид калия. Катод и анод разделены между собой сепаратором. Корпус закрыт крышкой с клапаном, который срабатывает при нарушении работы аккумулятора.

Плюсы:

• Более высокая энергоемкость (по сравнению с Ni — CD).
• Полное отсутствие эффекта памяти.
• Экологически безопасны.

Минусы:

• Меньшее количество циклов заряд-разряд.
• Необходимость контроля температуры при заряде.
• Высокий саморазряд.

Литий-ионные

Анод и катод в этом виде АКБ представляет собой литиевую соль различных кислот, нанесенную на фольгу. Для анода используют медную, а для катода — алюминиевую фольгу. Электролит — гелеобразная жидкость на основе литиевых солей. Полюса разделены сепаратором, а в корпус встраивается предохранительный клапан избыточного давления.

Плюсы:

Минусы:

• Взрывное самовозгорание.
• Низкий диапазон рабочих температур.
• Высокая стоимость.
• Недопустим сильный разряд, перезаряд и нагрев.

Литий-полимерные

Li-Pol аккумуляторы — усовершенствование литий-ионных путем замены жидкого электролита полимерным.

Плюсы и минусы этого типа батарей сходны с достоинствами и недостатками литий-ионных аккумуляторов. Но в отличие от них Li-Pol батареи более безопасны в плане самовозгорания, при условии соблюдения режим зарядки.

Не пытайтесь заменить вышедший из строя аккумулятор одного типа на другой. Если литий-полимерные и литий-ионные аккумуляторы в какой-то степени взаимозаменяемы, то у литиевых АКБ с никелевыми батареями взаимозаменяемость полностью отсутствует.

• Следите за степенью разряда. Старайтесь зарядить аккумулятор сразу после того, как он сел. В противном случае из-за эффекта саморазряда напряжение может упасть ниже допустимого уровня, и батарея выйдет из строя.
• Заряжайте инструмент только зарядным устройством, входящим в комплект. В случае его поломки, замените на аналогичный или подберите подходящий по параметрам. Нарушение хотя бы одного из параметров режима зарядки приведет к выходу из строя аккумулятора.
• Как правило, в литиевых батареях установлена схема защиты от перезаряда и сильного разряда, при ремонте старайтесь не повредить ее. Иначе вам придется применять специальное устройство при зарядке, вручную контролируя все параметры, и заряжать батарею до того, как она полностью сядет.
• Следите за температурой аккумулятора при работе и заряде.
• Не наносите повреждения аккумулятору.
• Храните аккумулятор в частично или полностью заряженном состоянии, а при длительном хранении необходимо заряжать батарею хотя бы раз в месяц.

Основные неисправности и проверка аккумуляторных батарей

При соблюдении условий эксплуатации в ручном электроинструменте чаще всего выходит из строя аккумулятор. Признаки неисправности батареи:

• Сильное снижение времени работы.
• Не заряжается или заряжается очень быстро.
• Внешние повреждения.

В зависимости от типа и параметров АКБ цена на них может сильно меняться. Мощные литиевые батареи могут быть соизмеримы по стоимости с новым инструментом, в этом случае можно попытаться выполнить ремонт батареи шуруповерта своими руками.

Перед тем как приступать к ремонту батареи в домашних условиях, необходимо определить вид неисправности. Основные виды неисправностей:

• Нарушение контактов.
• Механические повреждения банок.
• Естественное старение.
• Деградация из-за неправильной эксплуатации.

Для проверки целостности контактов необходимо разобрать корпус батареи и зрительно осмотреть все места пайки. На этом же этапе можно будет осмотреть все элементы батареи и убедиться в отсутствии механических повреждений.

В случае естественного старения или деградации элементов суммарное напряжение полностью заряженного аккумулятора снижается. Это можно выявить с помощью мультиметра, но далеко не все владельцы ручного электроинструмента держат его под рукой.

Ремонт и восстановление АКБ

Общие принципы ремонта различных типов АКБ похожи. Например, способы восстановления Ni — CD аккумуляторов шуруповерта сходны со способами ремонта никель-металлогидридных АКБ. Но об этом ниже.

Чтобы отремонтировать АКБ, необходимо выполнить следующие основные операции:

Циклы полного разряда-заряда необходимы для устранения накопленного эффекта памяти и попытки выравнивания напряжения между элементами батареи. При этом хорошим вариантом будет использование специальных универсальных зарядных устройств, которые позволяют задать напряжение заряда-разряда. Задаем напряжение в 2−3 раза меньше указанного на ЗУ, входящем в комплект, и выполняем циклы. По окончании получаем полностью заряженный аккумулятор.

Выполняем разборку аккумулятора. Здесь могут быть два варианта: или необходимо будет выкрутить винты, стягивающие корпус батареи, или, используя небольшой молоток с резиновыми накладками, аккуратно разъединить части корпуса. Во втором случае важно найти место стыка половинок корпуса. По окончании процедуры вынимаем спаянные элементы АКБ из корпуса.

На следующем этапе выполняем визуальный осмотр элементов, особое внимание уделяем целостности контактов и мест пайки.

После этого переходим к в целом и ее каждого элемента в отдельности. В зависимости от типа банки и их количества, суммарное напряжение может быть разным. Для никель-кадмиевого и никель-металлогидридного аккумулятора оно составляет 1,4 В на одну банку, для литиевого — 3,6 — 3,9 В. Производим замер напряжения при полном заряде АКБ для каждого элемента. Для удобства показания лучше записать.

Затем производим разряд аккумулятора (подаем питание) до заметной потери мощности и повторяем процедуру замера напряжения. Элемент Ni — CD и Ni — MH типа подлежит замене, если его напряжение ниже 1,2 В при полном заряде и ниже 1,0 Вольта в разряженном состоянии. Для литиевой банки эти показатели — 3 и 2,2 В соответственно.

Переходим к устранению неисправности. Вздувшиеся банки или банки с нарушением герметичности корпуса не подлежат ремонту, их необходимо заменить. Отпавшие контакты надо спаять снова.

Элементы с низким показанием напряжения лучше всего заменить новыми. В целях экономии можно взять банки от другого бывшего в употреблении аккумулятора, но важно помнить, что через какое-то время эти банки также потребуют замены.

На некоторых ресурсах можно встретить информацию о восстановлении Ni — CD и Ni — MH банок с помощью обновления электролита. Для этого нужно сделать отверстие в банке, залить туда воду и запаять отверстие. Но проблема в том, что плотность электролита должна быть в определенном диапазоне и «попасть» в него будет очень сложно в домашних условиях.

Нарушение герметичности литиевой банки ведет, как правило, к полному выходу ее из строя. Поэтому литиевые банки ремонту не подлежат. В случае поломки схемы контроля перезаряда у литиевых аккумуляторов, ее можно перепаять.

Учитывая стоимость никелевых банок, самым лучшим способом замены вышедших из строя элементов будет покупка новых. Отдельные новые элементы есть в свободной продаже, но в этом случае важно обращать внимание на производителя. На банках заводского производства обычно присутствует маркировка, в случае ее отсутствия стоит задуматься над покупкой.

После устранения выявленной неисправности необходимо собрать батарею, полностью зарядить и проверить суммарное напряжение. Если все сделано правильно — шуруповерт будет работать как новый.

Как видно, восстановить и починить сломавшийся аккумулятор для шуруповерта несложно, все зависит от ваших навыков и наличия паяльника и мультиметра. Их стоимость в случае отсутствия, может быть выше, чем стоимость самого аккумулятора. С другой стороны, паяльник и мультиметр всегда пригодятся в хозяйстве.

Если вы сомневаетесь в своих силах или просто не хотите ремонтировать батарею сами, лучше отдать ее в специализированную мастерскую. Такие мастерские или сервисные центры всегда есть в крупных магазинах, торгующих инструментом. С другой стороны, специалисты сервисного центра не всегда выполняют ремонт качественно, и нередко затягивают сроки.

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.

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:

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.

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.

Шуруповёрты используются в различных условиях и степень нагрузки у них разная. Поэтому они отличаются своей мощностью, которая напрямую зависит от аккумулятора. При поломке элемента нужно уметь провести оперативный ремонт своими руками.

Типы аккумуляторных батарей

По конструктивным особенностям различают батареи в виде слайдеров и обоймы.

Но это несущественные отличия по сравнению с типами батарей. И слайдер, и обойма используется в разных типах батарей.

Существуют три типа аккумуляторов для шуруповёрта:

1. Никель - кадмиевые (Ni-Cd).
2. Никель - металлогидридные (Ni-Mh).
3. Литий - ионные (Li-Ion).

Литий - полимерные батареи (Li-Pol) не производятся для шуруповёртов. Основные области их применения: смартфоны, сотовые телефоны, планшеты, ноутбуки, радиоуправляемые приборы, электромобили.

Никель - кадмиевые батареи самые дешёвые, быстро заряжаются, имеют более тысячи зарядных циклов. Аккумуляторы устойчивы к эксплуатации при низких температурах. Но они обладают эффектом памяти. То есть заряжать их можно только после полной разрядки, иначе ёмкость будет падать. У них высокий ток саморазряда. Они изготовлены из токсичных материалов и их сложно утилизировать. Эти батареи пользуются самым большим спросом.

Никель - металлогидридные батареи дороже, не токсичны, имеют низкий эффект памяти. Ток саморазряда больше никель - кадмиевых. Ёмкость выше, цикл заряда более пятисот. Эти аккумуляторы хуже переносят высокую скорость разряда. Они меньше подходят для максимального использования мощности инструмента. Их нужно постоянно подзаряжать.

Литий - ионные батареи дороже, мощнее, быстро заряжаются. У них отсутствует эффект памяти. Низкий ток саморазряда. Напряжение элементов аккумулятора больше, поэтому их число меньше. Следовательно габариты и вес таких батарей меньше, чему у никелевых. Но их нельзя разряжать полностью, иначе через несколько таких циклов придётся покупать новый. Чтобы повысить качество литий - ионных батарей, производители устанавливают в корпус батареи или шуруповёрта микросхему, контролирующую работу аккумулятора. Образуется многоуровневая многоступенчатая защита:

1. От высокой температуры.
2. От полного разряда. Эти аккумуляторы боятся полного разряда и не могут восстановиться, если разряд будет ниже допустимой нормы.
3. От короткого замыкания.
4. От перезаряда, так как может произойти взрыв.
5. От токов перегрузки.

Контролирующая плата, установленная в корпус батареи, более эффективна. Когда аккумулятор лежит отдельно от шуруповёрта и не используется, микросхема контролирует его состояние и в случае каких-то проблем размыкает цепь. Аккумулятор полностью защищён.

Обзор литиево-ионного аккумулятора с микросхемой

Проблемы с АКБ

Какие могут быть неполадки с аккумуляторами:

• течёт;
• не снимается;
• снизилась ёмкость;
• не заряжается;
• уменьшается время заряда и разряда.

Никелевые батареи можно восстановить. А литиевые нельзя, так как в них разлагается литий. Здесь можно только заменить негодные элементы питания.

Как правильно отремонтировать своими руками.

Запаситесь терпением и приступайте к ремонту.

Разбираем аккумулятор.

Разбирайте аккумулятор аккуратно. Не применяйте силу, чтобы не повредить корпус.

• Снимите аккумулятор с шуруповёрта. Если кнопки заклинило и он не снимается, открутите винты корпуса инструмента и снимите верхнюю половину. Одна из кнопок освободилась. Потяните батарею на себя, слегка шевеля её в разные стороны, и она тоже снимется. Когда вы разберёте батарею, установите кнопки так, чтобы они легко нажимались в своих пазах.
• Корпус аккумулятора состоит из двух частей и бывает разборным и неразборным. В первом случае открутите все винты и разъедините обе части.
• Во втором случае нижняя часть корпуса плотно насажена на верхнюю и проклеена. Поэтому, чтобы их разъединить, возьмите резиновый молоток или деревяшку типа скалки и не сильно постучите по шву вокруг корпуса. Если не получается, воспользуйтесь тонким острым ножом. Вставьте его в шов и аккуратно прорежьте клей.
• Потом опять постучите. Иногда бывает так, что батарея уже почти разобрана, но в определённом месте она упорно сопротивляется. Не стоит наносить удары продолжительное время в одну точку, так как вы рискуете повредить корпус. Просто возьмите стамеску или отвёртку и подденьте в нужном месте.
• При разъединении частей корпуса могут выстрелить кнопки, но это не значит, что они сломались. Их нужно собрать и вставить на место. Чтобы снять верхнюю часть с элементов питания, вставьте отвёртку в любую из клемм и аккуратно прижмите элемент. Потяните корпус вверх, и он снимется.

Видео: Как разобрать батарею шуруповёрта

Внутри располагаются несколько последовательно спаянных элементов. Такая кассета обеспечивает необходимое напряжение и токовые характеристики для аккумулятора. В некоторых никелевых батареях к элементам прикреплён термодатчик.

В литий - ионных аккумуляторах всё сложнее. Там присутствует контролирующая плата, а элементы облачены в защитный корпус или плёнку.

Как увеличить ёмкость батареи.

Новый аккумулятор перед использованием необходимо полностью зарядить. Средняя температура окружающей среды от 10 до 40 градусов. На зарядных устройствах имеются лампочки индикации. Когда они показывают, что батарея заряжена, необходимо сразу отключить процесс.

1. Новые никель - кадмиевые батареи необходимо раскачивать перед первым применением. Три раза полностью разрядить и зарядить. Ёмкость станет максимальной. Если в инструкции к прибору написано, что раскачка должна включать большее количество циклов заряда, то следуйте этим рекомендациям. В процессе работы перед зарядкой полностью разрядите батарею.
2. Никель - металлогидридные батареи имеют меньший эффект памяти, поэтому их можно раскачать один раз перед первым использованием.
3. Литий - ионные аккумуляторы не нужно раскачивать. Их достаточно просто зарядить до полной мощности.

Для разряда батареи используется нагрузка в виде лампы напряжением 12 вольт. Она подключается крокодилами к клеммам. Если аккумулятор разобран, то к выводам последовательной цепи элементов питания. Процесс разряда займёт меньше часа.

Видео: Как разрядить аккумулятор

Второй способ правильной разрядки это использование «умного» зарядного устройства типа imax b6, которым очень удобно раскачивать аккумуляторы. В нём можно настраивать параметры тока и напряжения для заряда и разряда батареи. Установить автоматический режим циклирования для раскачки аккумулятора. То есть вам не надо постоянно следить за ёмкостью и напряжением. Прибор сам сделает это за вас. Предусмотрено до 5 циклов. Причём в конце вы сможете увидеть значения тока и напряжения после каждого цикла и проанализировать результат.

Видео: Обзор зарядного устройства imax b6

Диагностика.

После полной зарядки разберите аккумулятор. Осмотрите элементы на предмет вздутия и окисления. Мультиметром или тестером замерьте напряжение всех элементов. Пределы напряжения для разных аккумуляторов:

1. Для никель - кадмиевых 1,2 - 1,4 вольта.
2. Для никель - металлогидридных 1,2 - 1,4 вольта.
3. Для литий - ионных 3,6 - 3,8 вольта.

Диагностика тестером.

Батарейные банки обёрнуты в бумажную оболочку. Напряжение нанесено на каждом элементе. Если у всех банок величина напряжения нормальная, разрядите аккумулятор на половину мощности. Опять замерьте напряжение. Те элементы, у которых напряжение снизилось на 0,5 - 0,7 вольт по сравнению со средним, подлежат восстановлению или замене. Про такие банки говорят «течёт».

Видео: Как проверить состояние аккумулятора

Почему не заряжается.

Если зарядное устройство в норме, проверьте контакты между аккумулятором и зарядником. У зарядника контакты могли разогнуться. Из-за этого батарея не заряжается. Разберите устройство и подогните клеммы. Второй причиной может быть вышедший из строя или отпаявшийся температурный датчик. Его необходимо припаять или заменить на новый.

Быстро заряжается и разряжается.

При окислении и загрязнении контактов аккумулятора, зарядного устройства и инструмента батарея быстро заряжается и разряжается. Периодически протирайте контакты.

Выкипание электролита.

Выкипание электролита происходит из-за ускоренного заряда и перезаряда. Если элементы не вздулись и после полного заряда показывают рабочее напряжение, их можно восстановить без замены. Необходимо восполнить пустующий объём дистиллированной водой.

• После определения дефектных банок разрежьте соединительную металлическую ленту. Отпаяйте элементы.
• Возьмите пробойник толщиной не более 1 миллиметра. Там, где у банки находится минус, сделайте отверстие в корпусе.
• Откачайте воздух объёмом до 1 кубического сантиметра и налейте столько же воды.
• Эпоксидной смолой загерметизируйте элементы и подключите их в схему.

Если этот способ не помог, тогда замените банки на новые.

Видео: Добавление дистиллированной воды

Замена и пайка элементов питания.

Когда вы провели диагностику и выявили дефектные банки, необходимо приобрести их замену. Новые элементы должны полностью совпадать по размерам и техническим характеристикам.

Видео: Замена элементов в аккумуляторе

Как переделать шуруповёрт под литий - ионный аккумулятор.

Многие владельцы шуруповёрта с никель - кадмиевым аккумулятором сталкивались с такой проблемой, что когда надо им воспользоваться, батарея всегда разряжена. А постоянная зарядка убивает её из-за эффекта памяти. Поэтому переделывают такой аккумулятор на литий - ионный.

Источником литиевых аккумуляторов может стать старая батарея от ноутбука или можно купить новые. Ноутбучные и новые банки незащищённые. Использовать их без защиты нельзя, потому что вы не сможете их зарядить и контролировать разряд. А при перезаряде они благополучно умрут. Допускается соединять параллельно абсолютно одинаковые аккумуляторы, тогда они будут работать как одно целое. Приобретите модуль защиты для последовательно соединённых аккумуляторов, который контролирует каждый элемент в отдельности и заботится о нём. Следит за напряжением и током, обеспечивает защиту от короткого замыкания. Такие модули бывают для одного, двух, трёх и четырёх аккумуляторов.

Батарейные отсеки для разного количества аккумуляторов

Для увеличения ёмкости можно добавлять параллельно подключенные элементы. Паять литиевые аккумуляторы нельзя. Их можно ставить в холдеры и паять контакты холдеров. Либо соединять никелированной лентой и контактной сваркой, которая позволяет быстро нагревать очень маленькую область, и аккумулятор не пострадает.

Для контактной сварки нам понадобятся:

1. Мощный источник большого тока. Это может быть переделанный трансформатор микроволновки или свинцовый аккумулятор.
2. Толстый медный многожильный провод, на концах которого на расстоянии четырёх миллиметров закреплены одножильные медные контакты.
3. Металлическая лента. Она стоит недорого, а соединить ею можно около пяти сборок. Это намного выгоднее холдеров.

Положите ленту на аккумулятор, прижмите контакты в месте сварки. Кратковременно пускайте ток. На аккумуляторе это можно сделать резким коротким контактом с клеммой. На вход первичной обмотки трансформатора ставится кнопка. Для удобства сварки соедините элементы клеем. Варите по схеме, загибая небольшие кусочки для крепления измерительных проводов для модуля. «+» и «-» всей сборки паяйте к модулю.

Схемы соединения с контроллером для двух, трёх и четырёх элементов

Выход с батареи нужно делать толстыми проводами. Если у вас нет термоусадочной трубки большого диаметра, обмотайте всё изолентой. Полученная таким образом батарея будет очень компактной и аккуратной.

Термоусадочная трубка.

Возьмите старый аккумулятор и разберите. Оставьте в нём только защитный термодатчик, так как без него зарядное устройство работать не будет. Припаяйте новый аккумулятор, а свободное пространство заполните пенопластом или картоном.

Видео: Переделка аккумулятора в литий - ионный

Теперь самое главное. Как заряжать такую сборку? Заряжать нужно напряжением, равным сумме максимально допустимых напряжений на каждом аккумуляторе. Рекомендуемый ток заряда должен составлять половину ёмкости одного аккумулятора. Такой настраиваемый источник представляет собой сложное зарядное устройство типа китайского imax B6. В нём можно выставить количество аккумуляторов и нужный ток заряда.

Восстановление и ремонт

Основные методики восстановления никелевых аккумуляторов:

Уплотнение (сжатие).

Устранение эффекта памяти.

Добавление дистиллированной воды вместо выкипевшего электролита.

Сжать банку можно пассатижами аккуратно и равномерно по всей поверхности. Старайтесь не повредить контакты. Электролит станет плотнее и его накопительные возможности восстановятся.

Эффект памяти легко выявляется. После полного заряда батарея быстро разряжается во время работы. Через несколько часов она опять функционирует. Для стирания эффекта памяти на аккумулятор подают электрический импульс ёмкости, большей, чем обычно.

Видео: Прошивка аккумулятора более высокой ёмкостью и напряжением для стирания эффекта памяти

В литий - ионных аккумуляторах элементы не подлежат восстановлению. Они заменяются на рабочие. Необходимо отпаять контролирующую плату, а нерабочие элементы заменить и собрать также, как при переделке аккумулятора в литий - ионный.

Видео: Как сделать замену элементов литий - ионного аккумулятора

Если литий - ионный аккумулятор не заряжается от родной зарядки, попробуйте это сделать с помощью imax b6. Выставьте режим «nimh» и следите внимательно за напряжением. Когда оно достигнет значения 3 вольта, переключите на режим «liion». Продолжайте заряжать в обычном режиме. Такой процесс нужно делать кратковременно. И обязательно контролировать напряжение. Если вы оставите аккумулятор на зарядке и забудете про него, то он перезарядится и выйдет из строя. Если и это не помогло, тогда ищите дефектные элементы питания и меняйте их.

Видео: Зарядка литий - ионного аккумулятора от imax b6

Как правильно хранить

Перед использованием обязательно читайте инструкцию к прибору.

Никель - кадмиевые аккумуляторы перед хранением разрядите, но не полностью, а так, чтобы шуруповёрт работал не в полную силу. После длительного хранения раскачайте баратею так же, как перед первым использованием.

Видео: Достоинства, недостатки, эксплуатация и хранение никель - кадмиевых аккумуляторов

Никель - металлогидридные аккумуляторы перед хранением зарядите полностью. Если не пользуетесь более одного месяца, периодически подзаряжайте. После длительного хранения поставьте не заряд на сутки.

Литий - ионные аккумуляторы можно заряжать в любое время. У них самый низкий ток саморазряда. Главное, не разряжайте их полностью. Если во время работы инструмент перестал работать в полную силу, не рискуйте. Зарядите батарею.

Как видите, ремонт батареи не так уж и сложен. Если правильно провести диагностику, то можно самостоятельно ремонтировать все виды аккумуляторов.

Существует 3 типа аккумуляторов шуруповерта:

• Никель-кадмиевые (Ni-CD).
• Никель-металлогидридные (Ni-Mh).
• Литий-ионные (Li-ion).

Для восстановления каждого из них есть несколько путей решения.

Эффект памяти возникает при недостаточной разрядке аккумулятора и последующей его зарядке. Со временем батарея «запоминает» свою наименьшую границу разряда и использует все меньше и меньше емкости батареи. Проблема актуальна в большей степени для Ni-Cd аккумуляторов, и в меньшей степени для Ni-Mh. Литий-ионные батареи не обладают эффектом памяти.

Для решения проблемы требуется несколько раз полностью разрядить и зарядить батарею. Сделать это можно с помощью 12 вольтовой лампочки. Можно взять лампочку с немного большим или меньшим вольтажом. К лампочке припаиваются два провода, на плюс и на минус, которые, соответственно, крепятся к контактам аккумулятора. Процедуру необходимо повторить не менее 5 раз.

Долив дистиллированной воды в никель-кадмиевые аккумуляторы

Одна из наиболее частых проблем Ni-Cd батарей – испарение дистиллированной воды. Чаще всего происходит в случае перегрева аккумулятора. Чтобы решить проблему, необходимо:

1. Разобрать аккумулятор.
2. Внутри будут находиться небольшие батарейки (примерно 14 штук, в зависимости от модели шуруповерта). С помощью мультиметра нужно найти вышедшую из строя часть. Напряжение на рабочей «бочке» будет находиться в диапазоне от 1 до 1.3 вольт. Все что ниже этой отметки – требует ремонта.
3. Неисправные элементы аккуратно достаются. Пластинки, которыми они крепятся к другим батареям, потом пригодятся для сборки.
4. С боку, ближе к верхней или нижней части батареи есть изгиб, где необходимо сделать отверстие, диаметром не более 1 мм. Просверлить нужно только стенку, без углубления внутрь.
5. Теперь пригодится шприц с иголкой и дистиллированная вода (ни в коем случае не обычная вода из-под крана). Шприц вставляется в проделанное отверстие, и батарейка заполняется до краев. Желательно, чтобы сутки она простояла в таком состоянии.
6. Прибором, для заряда никель-кадмиевых батарей (подойдет IMAX) производится зарядка, после чего аккумулятору необходимо дать полежать еще неделю.
7. По прошествии 7 дней проверяют, не упало ли напряжение. Если все хорошо – необходимо заделать отверстия с помощью силикона или паяльника.
8. Далее батареи собираются в обратной последовательности и помещаются в корпус аккумулятора. Для спайки применяется точечная сварка или обычный паяльник.
9. После проверки работоспособности аккумулятор полностью разряжают под небольшими нагрузками и снова заряжают не менее трех раз.

Замена элементов питания

1. Разобрать аккумулятор.
2. С помощью мультиметра найти вышедшие из строя элементы. На никель-кадмиевых и никель-металлогидридных батарейках напряжение должно находиться в районе 1.2 вольт, на литий-ионных – в районе 3.6 вольт.
3. Неисправные элементы аккуратно изымаются и на их место необходимо приобрести точно такие же батарейки.
4. Новые элементы ставятся на место старых. Для соединения используются старые пластины.
5. Спайка производится паяльником или точечной сваркой. Паяльником нужно работать очень аккуратно и быстро, чтобы не перегреть элемент питания. Желательно при этом использовать флюс, или, в крайнем случае, канифоль.

Выпуск газа из литий-ионных аккумуляторов

В литий-ионном аккумуляторе находится несколько отдельных батареек. В процессе эксплуатации одна или несколько из них могут перегреться, что приведет к испарению электролита. Таким образом, внутри батарейки скопится большое количество газа и она вздуется, выгнув термопластину. Чтобы решить проблему необходимо:

1. Разобрать аккумулятор.
2. С помощью мультиметра найти неработающую батарейку. Ее напряжение будет равно 0.
3. Далее необходимо достать ее из цепи и выпустить газ. Сделать это можно двумя путями:

• Взять ножницы, изогнутые на конце или любой другой схожий инструмент, подсадить их под плюсовой контакт и аккуратно вдавить вздутую пластину вниз. При этом газ где-то проделает отверстие наружу, чтобы найти себе дорогу. На самом деле, данный способ лишь на короткое время восстанавливает работоспособность батарейки. Впоследствии, через проделанное газом отверстие испарится весь электролит, без которого батарея работать не будет.
• Взять небольшие кусачки и отсоединить плюсовой контакт так, чтобы его можно было отогнуть (не нужно отрезать полностью). Далее необходимо воспользоваться шилом, с затупленным концом, которое вставляется под один из краев изогнутой пластины и постепенно проталкивать его внутрь (рассоединить пластину и край батареи). Когда газ выйдет (будет слышно), вздутую пластину нужно вдавить на место, а проделанное отверстие запаять паяльником или замазать силиконом. И также запаять отсоединенный вначале контакт.

Теперь необходимо зарядить батарейку при помощи прибора IMAX.

Возбуждение батареи

Способ подходит для всех типов аккумуляторов. Необходимо:

1. Разобрать аккумулятор.
2. С помощью мультиметра найти неработающие батарейки.
3. Возбудить их при помощи импульсного разряда. Для этого подойдут: 12 вольтовой аккумулятор, блок питания, точечная сварка и т.д. Импульс должен быть кратковременным и его не нужно повторять много раз. Достаточно возбудить батарейку, чтобы ее видело зарядное устройство.
4. Собрать все элементы обратно (если они разбирались) и поместить в корпус аккумулятора.

Этот способ несовершенен, так как через какое-то время (от недели до месяца) напряжение элементов питания вновь будет падать. В особенности это касается никель-кадмиевых батарей.