Умершая батарея не оправдание лени: воскрешаем аккумулятор шуруповёрта

Разновидности аккумуляторов под шуруповёрты

Особенностями выбора данной продукции считаются способность двигателя реализовать изменение числа оборотов главного вала, в зависимости от нагрузки. Она, в свою очередь, зависит от материала древесины (при этом многие пользователи применяют шуруповёрты также и для вкручивания саморезов), и диаметра крепежа.

Банки для аккумулятора шуруповёрта должны, следовательно, обладать следующим набором потребительских характеристик:

1. Легко и быстро возобновлять свой первоначальный уровень заряда.
2. Не страдать пресловутым «эффектом памяти», который особенно вредит малоопытным пользователям, стремящимся впрок, «на всякий случай» дополнительно «набить» банку амперчасами.
3. Допускать ремонт и возобновление своих характеристик практически до первоначального уровня.
4. Подходить к большему количеству моделей рассматриваемой техники.
5. Обладать оптимальным соотношением «цена-качество».
6. Обладать минимальным саморазрядом.

Кроме того, желательно, чтобы шуруповёрт имел индикатор остатка заряда ёмкости аккумулятора: это существенно облегчает удобство применения инструмента.

Отличаются аккумуляторные банки лишь величиной своей ёмкости, а она определяется исключительно типом аккумулятора. Практически используется следующие пять видов:

• Никель-кадмиевые аккумуляторы (каждая банка имеет напряжение 1,2 В);
• Никель-металлгидридные, которые имеют такой же уровень первичного напряжения;
• Литий-ионные, отличающиеся увеличенным втрое уровнем своего потенциала (3,6 В);
• Литий-полимерные, которые не обладают эффектом памяти, отличаются наибольшей компактностью, но, к сожалению, являются одноразовыми.

При этом количество элементов может быть разным, и зависит от мощности, потребляемой шуруповёртом, либо от развиваемого инструментом максимального крутящего момента. Практическое соотношение между основными рабочими параметрами (при работе по сухому сосновому брусу стальным крепежом с диапазоном диаметров 4…6 мм) следующее:

Увеличение мощности связано с тем, что у большинства профессиональных моделей шуруповёртов привод осуществляется не от одной, а от нескольких (до трёх), последовательно соединённых аккумуляторных батарей. Имеют значение также глубина вкручивания крепежа, его материал (алюминиевые шурупы обладают повышенным коэффициентом трения по древесине), а также влажность материала.

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.

Типы аккумуляторных батарей

По конструктивным особенностям различают батареи в виде слайдеров и обоймы.

Аккумулятор шуруповёрта в виде слайдера

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

Аккумулятор шуруповёрта в виде обоймы

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.

Методы восстановления аккумуляторных банок

В некоторых случаях (при заказе на АлиЭкспресс, например) новые банки ждать приходится неделями. А работать надо. В таком случае можно попытаться временно улучшить характеристики «подсевших» батареек.

Краткосрочно можно характеристики возобновить

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Ni-Cd аккумуляторы пересыхают, когда нагреваются во время работы. Есть несколько вариантов восстановления плотности/количества электролита.

Долить в электролит дистиллированную воду. Их аккуратно извлекают из блока, не повредив пластины. Дальше действия такие:

• • • В корпусе — ближе ко дну или верху — проделывают аккуратно отверстие. Диаметр — не больше 1 мм. Оно должно быть только в оболочке. Следите, чтобы сверло не прошло дальше.

    • Батарейку кладём набок, дыркой кверху. 

  • • В шприц набираем дистиллированную воду. Добавляем воду внутрь пока не начинает выливаться и оставляем на сутки.
    • Временно восстановить емкость аккумуляторной батарейки можно если уплотнить электролит внутри никель-кадмиевых элементов. Для этого корпус надо равномерно сжать по всей высоте. Не сжимать только верх и низ, чтобы не повредить выводы.

Сильно разряженная батарея может не принимать заряд. Чтобы «стронуть» её с нуля нужно кратковременно подать мощный импульс. Конденсатор ёмкостью 7000 — 7500 мкФ, заряженный до 10 — 20 В подключают к банке. Проверяем остаточный заря на банке, он не должен быть выше 0,6 — 0,8 В. Пробуем принимает ли элемент заряд.

Как восстановить литий-ионный аккумулятор

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

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

• Припаиваем пластину на место.

• Устанавливаем батарейку в блок и заряжаем его, проверяя вольтаж восстановленного элемента.
• Разряжаем батарею и проводим повторные измерения.

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

Замена аккумулятора в шуруповерте: определяем и меняем отработанные емкости

Как правило, производители предусматривают такую возможность, и поэтому пытаются запечатывать свои элементы питания наглухо во избежание ситуаций, при которых народные умельцы попытаются своими силами отремонтировать аккумулятор шуруповерта. Тем самым они вынуждают владельцев отказаться от подобной идеи и заставить их посетить магазин, чтобы купить новый аккумулятор.

В принципе в этом нет ничего удивительного, ведь компании преследуют свои собственные цели. Однако и в этом случае можно найти решение. Но сразу нужно быть готовым к тому, что ремонт потребует некоторого времени. Однако если вы готовы потратить свои личные часы на такую работу, это значит, что, следуя всем рекомендациям, вы добьетесь своего и будете удовлетворены проведенными операциями.

• Вначале нам потребуется вскрыть аккумулятор и вытащить из него элементы питания. Следует заметить, что до проведения подобного демонтажа вам потребуется зарядить аккумулятор в течение двух-трех часов.
• После этого необходимо замерить напряжение на каждом элементе в отдельности, зафиксировать полученные результаты, а в завершение подключить к ним нагрузку. Это должно привести к тому, что аккумуляторы сядут.

• Далее необходимо снова повторить зарядку, по итогам которой необходимо выбрать аккумуляторы, у которых осталось меньше всего энергии. Эти устройства обладают наименьшим потенциалом к восстановлению, а поэтому их нужно выбросить.

• Затем знакомимся с маркировкой элементов питания, и, ориентируясь на эти значения, нам необходимо будет купить аналогичные изделия. В принципе можно не тратить время на поиск наиболее подверженных износу аккумуляторов. Хотя это и потребует больших затрат, однако в итоге у вас будет практически новый аккумулятор.
• Далее нам необходимо поставить каждый элемент последовательно, после чего размещаем их в корпусе и запечатываем батарею, как и было ранее.

В процессе выполнения этой работы вам следует знать об определенных нюансах — без них вам будет сложно правильно собрать элементы в единую батарею. Во время заводской сборки пластины, при помощи которых выполняется соединение элементов, не подвергаются припайке. Для этих целей применяют точечную сварку. Виду отсутствия у вас подобной возможности придется потратить время на пайку, используя для этого обычный паяльник.

В процессе выполнения этой операции имейте в виду, что на состояние элементов может негативно сказаться сильный перегрев, чего не следует допускать. Также важным моментом является и то, чтобы каждый элемент обладал аналогичной емкостью, а также и выходным напряжением.

Следует также подробнее остановиться и на разгонке новой аккумуляторной батареи. Прибегать к этой процедуре необходимо тогда, когда вы уже смогли перепрошить старые элементы. Подобная процедура является рекомендованной для никель-кадмиевых аккумуляторов, которая должна проводиться раз в 6 месяцев. Главное, чего позволяет добиться это процедура — обеспечить максимальную зарядку аккумулятора и последующую полную разрядку. Эту работу необходимо провести в два приема, а еще лучше в три.

может привести к возникновению эффекта памяти

Замена элементов

Решая вопрос о том, как восстановить аккумулятор шуруповерта, надо, прежде всего, выявить неисправные банки, которые портят его работу. Если батарея села, ее надо зарядить, а затем проверить напряжение на всех элементах. Оно не должно отличаться от номинального не более чем на 10 %.

Ремонт заключается в том, как восстановить емкость аккумулятора шуруповерта в целом. На нее влияет исправность каждого элемента. Он должен обладать заданной емкостью, под которой понимается способность питать подключенную к нему нагрузку. Порой лучше заменить вышедшие из строя элементы, которые быстро разряжаются. Их можно обнаружить по поражению коррозией или присутствию на поверхности характерных следов электролита.Один или два элемента могут быть серьезной помехой в работе всей линейки.

Если батарея применяется более 3-х лет, то неисправными могут быть большинство элементов. В этом случае лучше заменить их все

Важно, чтобы они подходили по напряжению и размерам. Стоимость аккумуляторов, собранных отдельно, ниже, чем новых в сборе

Исправность каждой банки проверяют по величине внутреннего сопротивления, которая должна быть около 0,06 Ом. Для этого к ней подключают нагрузку (резистор на 5-10 Ом) и при этом определяют ток и напряжение. Удобно применять низковольтные лампы накаливания. Измерения производят с двумя разными сопротивлениями, составляющими соответственно 30 % и 70 % от допустимой нагрузки. Из 1-го напряжения вычитается 2-е, а из 2-го тока — 1-й. Затем результаты вычитания делятся и, в соответствии с законом Ома, мы находим внутреннее сопротивление аккумулятора.

Батарея часто продается в комплекте с запасной. Из двух можно собрать одну и еще останутся банки в запасе. Их желательно где-нибудь использовать в качестве источников питания, например, для фонарика с автомобильной лампой.

После диагностики прошедшие проверку элементы собираются в линейку. Подобранный комплект надо спаять в прежнем порядке. Корпус банки имеет отрицательную полярность, а средняя шина — положительную. Затем, без сборки аккумулятора, следует подключить к нему зарядное устройство. При этом надо контролировать температуру элементов. Если они исправны, то сильного перегрева быть не должно. По истечении времени зарядки, а также через сутки на каждом элементе следует замерить напряжение. Если какой-либо аккумулятор «садится» более чем на 10 %, его требуется заменить новым. После того, как батарея пройдет тест, можно собрать ее корпус окончательно. Винты крепления вворачиваются на свои места соответственно размерам, а в качестве клея применяют ацетат-акрилат («Супер-клей»). При грамотном подборе элементов батарея будет служить как новая. После зарядки ее следует подвергнуть интенсивной тренировке, создав максимальную нагрузку шуруповерту, пока он не разрядится. Такие циклы следует повторить еще 2 раза, а потом — по 1 разу в квартал.

Как отремонтировать никель-кадмиевую батарею шуруповерта

Специфика никель-кадмиевых банок заключается в том, что по окончании срока службы содержимое их электролита может высыхать. В данном случае иногда помогает перезаливка дистиллированной водой. О восстановлении аккумулятора шуруповерта этим и другими способами читайте здесь →

Но если задуматься над тем, что лучше и заведомо эффективнее, все-таки стоит решиться на замену аккумуляторов шуруповерта. Заливка помогает далеко не всегда. Гораздо выше вероятность того, что инструмент будет хорошо работать с батареей, в которой будет проведена частичная замена банок. Разумеется, при условии, что все делается правильно.

Наконец, процесс заливки, сам по себе, является ничуть не менее трудозатратным, чем процесс ремонта батарей. А если он окажется неэффективным по причине того, что АКБ просто высохли, будет очень досадно.

Разбираем блок и ищем «слабое звено»

Перед тем как начинать ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками, следует иметь в виду, что вскрывать сам аккумуляторный блок следует максимально аккуратно. Иногда для этого требуется много терпения, потому что изготовители блоков всегда норовят сделать так, чтобы к батарейкам подобраться было как можно сложнее. Это и понятно. Большинство производителей заинтересованы в том, чтобы мастера не ремонтировали аккумулятор шуруповерта самостоятельно и не возились с банками, а, не задумываясь, приобретали новый инструмент, часто за довольно большую цену.

После вскрытия аккумулятора следует изъять из его пластмассового корпуса все батарейки. Важный момент: не забудьте перед проведением этой манипуляции предварительно зарядить АКБ. Заряжать можно не больше трех часов. Потом, уже после изъятия банок, нужно будет с помощью мультиметра провести замеры показателей напряжения на каждой из них.

Далее следуйте такому алгоритму действий:

• После того как измерите U каждой из банок, запишите результаты. Вероятнее всего, элементы с наименьшим показателем напряжения и придется потом убирать.
• Теперь разрядите аккумуляторную связку. К ней можно подключить нагрузку в виде лампочки.
• Снова повторите процесс зарядки, замерьте напряжение на каждой батарейке и отпаяйте те, у которых самые слабые показатели.

Безусловно, перед тем как проводится замена аккумуляторов в шуруповерте, следует приобрести новые элементы, аналогичные старым, желательно с небольшим запасом. Приобретайте батарейки с одинаковым показателем емкости.

Устанавливаем новые банки

Перед установкой в аккумуляторный блок новых батареек важно учесть определенные тонкости, без которых сделать все правильно будет невозможно. Прежде всего, важно помнить о соблюдении полярности во время пайки

А также уяснить разницу между обычной пайкой и принципом точечной сварки. Потому что пластины, соединяющие элементы питания между собой, припаивать обычным способом не рекомендуется.

В случае, если у вас нет аппарата для точечной сварки, попробуйте воспользоваться обычным паяльником. Но делать все следует четко, аккуратно и максимально быстро. Главное — не допустить критического перегрева аккумуляторов. Используйте только качественный свинцовый припой.

Кстати, именно в таких случаях и проявляется одно из главных преимуществ никель-кадмиевых батарей. Подвергаясь определенному риску во время ремонта, они имеют довольно большие шансы «выстоять» перед высокими температурами вследствие крепкого металлического корпуса и состава, не имеющего повышенной взрывоопасности. Литиевые элементы гораздо менее стойки к «прошиванию» и более капризны.

Поставьте каждую батарейку в той последовательности, которая была соблюдена в старой связке, и соберите заново аккумуляторный блок. После того как аккумулятор будет собран заново, нужно «раскачать» его, как следует, чтобы уравновесить потенциал всех элементов и убрать то, что называется «эффектом памяти». Проведите новому аккумулятору, как минимум, два или три цикла «заряда-разряда». Как известно, никель-кадмиевые батареи не рекомендуется постоянно «подзаряжать» без предварительной полной разрядки, что в процессе работы бывает не всегда возможно.

В дальнейшем, при эксплуатации отремонтированного аккумулятора необходимо время от времени полностью разряжать его с последующей полной зарядкой — для предотвращения частого возникновения «эффекта памяти». Это рекомендуется делать, как минимум, раз в полгода. Так можно продлить срок работы никель-кадмиевых элементов с оптимальной выработкой их ресурсов, без накопления ими ненужной информации о предыдущих подзарядках.

Методы восстановления аккумуляторных банок

В некоторых случаях (при заказе на АлиЭкспресс, например) новые банки ждать приходится неделями. А работать надо. В таком случае можно попытаться временно улучшить характеристики «подсевших» батареек.

Краткосрочно можно характеристики возобновить

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Ni-Cd аккумуляторы пересыхают, когда нагреваются во время работы. Есть несколько вариантов восстановления плотности/количества электролита.

Долить в электролит дистиллированную воду. Их аккуратно извлекают из блока, не повредив пластины. Дальше действия такие:

• • • В корпусе — ближе ко дну или верху — проделывают аккуратно отверстие. Диаметр — не больше 1 мм. Оно должно быть только в оболочке. Следите, чтобы сверло не прошло дальше.

    • Батарейку кладём набок, дыркой кверху. 

  • • В шприц набираем дистиллированную воду. Добавляем воду внутрь пока не начинает выливаться и оставляем на сутки.
    • Временно восстановить емкость аккумуляторной батарейки можно если уплотнить электролит внутри никель-кадмиевых элементов. Для этого корпус надо равномерно сжать по всей высоте. Не сжимать только верх и низ, чтобы не повредить выводы.

Сильно разряженная батарея может не принимать заряд. Чтобы «стронуть» её с нуля нужно кратковременно подать мощный импульс. Конденсатор ёмкостью 7000 — 7500 мкФ, заряженный до 10 — 20 В подключают к банке. Проверяем остаточный заря на банке, он не должен быть выше 0,6 — 0,8 В. Пробуем принимает ли элемент заряд.

Как восстановить литий-ионный аккумулятор

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

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

• Припаиваем пластину на место.

• Устанавливаем батарейку в блок и заряжаем его, проверяя вольтаж восстановленного элемента.
• Разряжаем батарею и проводим повторные измерения.

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