Батарея для шуруповерта

В арсенале любого хорошего хозяина наверняка найдётся распространённый сегодня в быту электроинструмент — шуруповёрт. Главным его достоинством является мобильность. Ведь это устройство работает от съёмных аккумуляторов, что делает его использование максимально удобным, поскольку не требуется подключаться к розетке электросети. Но как быть, если аккумуляторная батарея (АКБ) шуруповёрта вышла из строя? Покупать новую будет довольно затратно, потому что её стоимость в некоторых моделях доходит до 50–70% цены самого шуруповёрта. Намного практичнее будет сразу приобрести новый инструмент, в комплект которого входят целых два аккумулятора. Но продлить срок службы старого шуруповёрта всё же можно, отремонтировав вышедшую из строя АКБ.

Что собой представляет аккумулятор шуруповёрта

В любых моделях электрошуруповёртов такой важный элемент, как аккумулятор, выглядит примерно одинаково. Он представляет собой пластиковую коробку, внутри которой размещены до десятка (а иногда и больше) элементов питания. Они соединены между собой в последовательную цепочку и располагаются таким образом, что выводы первой и последней банки в цепи замыкаются на контакты, обеспечивающие питание инструмента и подключение к зарядному устройству.


Аккумулятор шуруповёрта
Аккумулятор шуруповерта представляет собой цепочку заряжаемых элементов питания, соединённых последовательно

АКБ шуруповёрта любого типа имеют довольно простую конструкцию, в которой легко может разобраться любой человек, хоть немного знакомый с основами электротехники. Помимо элементов питания в корпусе аккумуляторного блока может располагаться:

  • термистор (термодатчик) для защиты банок аккумулятора от перегрева при зарядке и термопрерыватель, служащий для размыкания цепи заряда при перегреве;
  • плата управляющего контроллера (только в АКБ литийионного типа).

    Плата управляющего контроллера
    Аккумуляторы литийионного типа работают под управлением специального контроллера


В зависимости от вида применяемых элементов питания аккумуляторы шуруповёрта бывают следующих типов:

  • никель-кадмиевые, обозначаемые символами NiCd и рассчитанные на номинальное напряжение 12 В;
  • никель-металлгидридные (NiMh) с тем же номинальным напряжением, что и элементы первого типа (12 В);
  • литийионные (Li-Ion), напряжение которых в зависимости от количества используемых элементов может составлять от 14,4 до 36 В.
Аккумуляторы для шуруповёрта
Разные типы аккумуляторов обеспечивают разное номинальное напряжение и мощность шуруповёрта

Аккумуляторные батарейки первого типа (NiCd) наиболее распространены в современных инструментах, прежде всего, благодаря самой низкой их стоимости. Особенно часто аккумуляторы на основе никель-кадмиевого сплава можно встретить в бюджетных моделях шуруповёртов. Они не боятся низких температур и могут храниться в разряженном состоянии, не теряя своих характеристик. Из недостатков таких элементов питания можно отметить:


  • ярко выраженный эффект памяти, когда при неполной выработке заряда батарея словно запоминает, до какой величины использовали её ёмкость, и в дальнейшем уже не заряжается выше этих параметров;
  • небольшая ёмкость и малое число циклов зарядки и разрядки;
  • подверженность саморазряду, когда неиспользуемая заряженная АКБ постепенно теряет заряд;
  • высокая токсичность при вскрытии банки из-за входящего в состав батареи кадмия.

Для того чтобы новый аккумулятор для шуруповёрта не потерял ёмкость, первые несколько раз его нужно подвергнуть зарядке в течение 10–12 часов, даже если появится индикация, что он зарядился намного раньше. В процессе работы аккумулятором лучше пользоваться до полного разряда, после чего сразу же подключить к зарядному устройству до достижения полной зарядки.

Никель-металлгидридные элементы в современных шуруповёртах тоже встречаются часто. Они состоят из экологически чистых элементов, но стоят дороже никель-кадмиевых батареек. У них более низкий саморазряд и эффект памяти и большее число циклов зарядки, чем у элементов типа NiCd. Но они боятся низких температур и в разряженном состоянии также теряют свои характеристики.

Самыми дорогими являются литийионные батареи, которые, по сравнению с первыми двумя типами, обладают заметными преимуществами:


  • не имеют эффекта памяти;
  • почти не подвержены саморазряду;
  • рассчитаны на большее количество циклов зарядки и обеспечивают более высокую ёмкость;
  • имеют компактные размеры, поскольку для набора нужного напряжения АКБ требуется меньшее количество элементов питания (банок).

    Элементы питания литийионного аккумулятора
    Каждый элемент литийионного аккумулятора имеет большее номинальное напряжение, поэтому их используется меньше, чем в других типах АКБ

Из недостатков аккумуляторов этого типа следует отметить их небольшой срок службы. Через три года литий начинает разлагаться, батарея теряет свою ёмкость без возможности восстановления.

Характерные неисправности АКБ шуруповёрта

Несмотря на то что шуруповёрты комплектуются разными типами аккумуляторных батарей, все они имеют одинаковую конструкцию и аналогичные неисправности. Наиболее часто встречаются следующие поломки этого устройства:


  • потеря ёмкости одним или несколькими элементами питания;
  • механическое повреждение цепи аккумуляторного блока (отрыв пластин, соединяющих банки между собой или с клеммами);
  • высыхание электролита;
  • разложение лития в элементах типа Li-Ion.

Потеря ёмкости элементов питания — это самый распространённый дефект аккумуляторов шуруповёрта. Суть его состоит в том, что утрата ёмкости заряда хотя бы одного элемента питания не даёт возможности полностью зарядить остальные банки. Получая некачественный заряд, АКБ быстро разряжается.

Такая неисправность может являться следствием эффекта памяти либо высыхания электролита в банках из-за их нагрева при зарядке или под нагрузкой. Этот дефект в аккумуляторах любого типа можно устранить самостоятельно, без обращения в сервисный центр. При этом можно попытаться восстановить неисправные элементы или заменить их. Не получится восстановить только литийионные аккумуляторные элементы питания, которые потеряли ёмкость в результате разложения лития. Такие банки можно лишь заменить новыми, снятыми с неработающего аккумуляторного блока.


Замена элементов питания в АКБ шуруповёрта
Неисправность АКБ шуруповёрта может быть вызвана потерей ёмкости одного или нескольких элементов питания, поэтому её легко устранить, заменив их на новые или заведомо рабочие

Ремонт аккумулятора шуруповёрта своими руками

Большинство дефектов аккумуляторного блока шуруповёрта можно устранить самостоятельно, если знать причину возникновения неисправности и методы борьбы с ней.

Диагностика неисправностей АКБ шуруповёрта

Прежде чем приступать к ремонту аккумулятора, нужно провести его диагностику и выявить причину неисправности. Для этого необходимо:

  1. Полностью зарядить аккумуляторный блок. Предварительно никель-кадмиевую или никель-металлгидридную батарею нужно разрядить до нуля, чтобы избежать проявления эффекта памяти.
  2. Разобрать корпус аккумулятора, сняв его крышку. Она может быть прикручена винтами или посажена на клей, что несколько затруднит разборку. Во втором случае для снятия крышки необходимо острым скальпелем или ножом пройтись по клеевому соединению, а затем, аккуратно поддевая тонкой отвёрткой, отсоединить крышку.


    Аккумуляторный блок шуруповёрта
    Крышка аккумуляторного блока может крепиться к его корпусу винтами или клеем

  3. Визуальным осмотром определить наличие механических повреждений, разрывов цепи, а также вздутых или потёкших банок аккумулятора.

    Разобранный аккумулятор шуруповёрта
    После разборки аккумуляторного блока производят визуальный осмотр содержимого на предмет наличия явных дефектов

  4. Замерить мультиметром напряжение на каждой из батарей. Для элементов питания типа NiCd или NiMh оно должно быть в пределах 1,2–1,4 В, а для литийионных банок — 3,6–3,8 В. На каждой банке измеренное значение лучше написать карандашом, чтобы избежать путаницы.

    Определение неисправного элемента питания
    Замерив напряжение на каждой банке, можно найти все неисправные элементы


  5. Нагрузить АКБ, присоединив к выходным контактам обычную автомобильную лампочку или сопротивление.

    АКБ шуруповёрта под нагрузкой
    Подсоединив лампу, даём возможность батареям поработать, чтобы показать просадку напряжения под нагрузкой

  6. Подержав аккумулятор под нагрузкой, снова замерить напряжение на каждой банке и найти элементы питания, на которых произошла максимальная просадка. Это и есть дефектные элементы.

Видео: как полностью разрядить аккумулятор шуруповёрта

Отыскав неисправные элементы питания, необходимо определиться со способом их ремонта. Здесь возможны два варианта действий. Первый — это реанимировать дефектные батарейки, прошив их током с более высоким напряжением или добавить в банки дистиллированной воды в случае пересыхания электролита. Но эти меры являются временными, в дальнейшем неисправность может проявиться снова. Более эффективным является другой способ ремонта, который состоит в замене дефектных элементов питания новыми или бывшими в употреблении, но заведомо исправными.


Видео: поиск дефектных элементов питания в АКБ шуруповёрта

Восстановление аккумуляторных элементов питания

Восстановление утраченной ёмкости элемента питания возможно лишь для аккумуляторов, имеющих эффект памяти. Это никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батарейки. Для этого понадобится более мощное зарядное устройство с регулируемыми параметрами напряжения и силы тока. Установив напряжение около 4 В и силу тока 200 мА, воздействуем этим током на элементы питания, в которых обнаружена максимальная просадка напряжения.

Можно попробовать восстановить дефектные батареи путём сжатия или уплотнения. Эта процедура представляет собой разбавление электролита, объём которого в банке АКБ уменьшился. Для этого необходимо:

  1. Проделать максимально тонкое отверстие в дефектном элементе питания, в котором отмечалось закипание электролита, в торцевой поверхности со стороны контакта «минус» при помощи тонкого сверла или пробойника.

  2. Откачать из банки воздух шприцем до 1 см3.
  3. С помощью шприца ввести в батарею 0,5–1 см3 дистиллированной воды.

    Ремонт элемента питания
    В корпусе элемента питания делают маленькое отверстие, через которое откачивают воздух и заливают примерно один «кубик» дистиллированной воды

  4. Провести герметизацию банки элемента питания с помощью эпоксидной смолы.
  5. Для выравнивания потенциала разрядить все банки АКБ, присоединив стороннюю нагрузку, которой может быть обычная 12-вольтовая лампочка, после чего полностью зарядить АКБ. Повторить циклы заряда-разряда 5–6 раз.

Процедура, описанная в пункте 5, может в определённых условиях восстановить работоспособность батареи, если причиной её неисправности стал эффект памяти.

Видео: процесс восстановления ёмкости аккумуляторов шуруповёрта

Замена элементов питания

Самым действенным способом ремонта аккумулятора шуруповёрта является замена дефектной банки. Для этого можно использовать новую батарейку, которую сегодня легко можно найти в продаже, или снять исправную банку с неработающего аккумуляторного блока. Работы по замене нужно выполнять в следующей последовательности:

  1. Удалить из цепи АКБ неисправный элемент питания. Учитывая, что все они соединены между собой пластинами, посаженными на точечную сварку, лучше всего для этой цели воспользоваться бокорезами. При этом нужно оставить достаточной длины хвостовик на исправной банке, чтобы иметь возможность припаять его к новому элементу питания.

    Отсоединение неисправной банки из цепи АКБ шуруповёрта
    На исправных банках нужно оставить хвостовики, чтобы их можно было спаять, на неисправной банке это делать необязательно

  2. Новый аккумулятор припаять на место удалённой дефектной банки, соблюдая необходимую полярность. Плюсовой вывод припаивается к минусовому выводу «соседа», а минусовой — соответственно, к плюсовому. Для этого понадобится паяльник мощностью не менее 40 Вт и паяльная кислота. Если не удалось сохранить достаточную длину пластины, можно соединить банки медным проводником.

    Пайка банки АКБ шуруповёрта
    Для пайки применяется паяльник мощностью не менее 40 Вт и паяльная кислота

  3. Собрать батарейки в корпус по той же схеме, по которой они были уложены до ремонта.

    Сборка аккумулятора
    После монтажа исправной банки всю цепочку нужно снова уложить в коробку АКБ

  4. Произвести выравнивание заряда на каждой банке путём повторения несколько раз цикла зарядки-разрядки. После чего проверить потенциалы напряжения на каждой банке мультиметром. Они должны быть на одном уровне — 1,3 В.

Важно не перегреть банку при выполнении паяльных работ. Поэтому слишком долго задерживать жало паяльника на батарее нельзя.

Ремонт аккумуляторных блоков с банками литийионного типа производится аналогично. Единственное, что усложняет задачу при ремонте, это отсоединение батарей от управляющей платы. При этом применим лишь один метод ремонта — замена дефектной банки.

Видео: как нужно правильно паять банки АКБ шуруповёрта

Как переделать АКБ шуруповёрта под литийионные элементы питания

Часто владельцы шуруповёртов на никель-кадмиевых аккумуляторах хотят переделать свои АКБ под литийионные батареи. Их привлекают преимущества, которые можно приобрести такой переделкой аккумуляторного блока:

  • облегчить вес шуруповёрта, для работы которого потребуется меньшее количество элементов питания при тех же значениях ёмкости батареи и напряжения;
  • избавиться от эффекта памяти, которого нет в элементах питания литийионного типа;
  • сократить время зарядки батарей.

Кроме того, при определённой схеме сборки можно в два раза увеличить ёмкость заряда, а значит, и время работы шуруповёрта от одной зарядки. Преимущества, конечно, очевидные, но у такого решения есть и свои недостатки, которые тоже нужно знать, чтобы взвесить все за и против. Из отрицательных моментов адаптирования АКБ шуруповёрта под литийионные банки следует отметить:

  • более высокую стоимость элементов питания литийионного типа;
  • необходимость поддерживать уровень заряда элемента строго в пределах от 2,7 до 4,2 В, для чего потребуется дополнительно установить в коробку АКБ плату контроллера заряда-разряда;
  • большие размеры элементов питания типа Li-Ion, которые потребуют проявить смекалку и фантазию, чтобы разместить их в корпусе аккумулятора шуруповёрта;
  • невозможность применять инструмент с такими аккумуляторами в условиях низких температур.

Но если решение о замене никель-кадмиевых батарей всё же принято, то действовать дальше нужно в следующей последовательности:

  1. Определиться с количеством литийионных элементов питания и их электрическими характеристиками. Например, для наиболее распространённого шуруповёрта, работающего от батареи с номинальным напряжением 14,4 В лучше взять 4 литийионных элемента, суммарное максимальное напряжение которых будет равно 4,2х4=16,8 В. Здесь необходимо учитывать что сразу же после начала работы на новых аккумуляторах напряжение на них просядет и будет равно 14,4–14,8 В. Если позволяет ёмкость коробки аккумуляторного блока, можно взять 8 таких банок, образовав из них 4 пары с параллельно соединёнными элементами питания. Это позволит увеличить ёмкость АКБ в 2 раза.
  2. Подобрать плату контроллера на 4 аккумулятора. Её параметры должны соответствовать току разряда и номинальному напряжению выбранных элементов питания. При этом рабочий ток разряда должен быть в 2 раза меньше предельно допустимого значения тока разряда батарей, который обычно равен 25–30 А. Значит, плата должна быть рассчитана на ток 12–15 А.

    Плата контроллера управления
    Плата контроллера должна быть предназначена для работы с нужным числом элементов питания и рассчитана на их рабочий ток разряда

  3. Разобрать коробку аккумулятора шуруповёрта и вынуть из него все никель-кадмиевые банки. Разрезать всю цепь кусачками или бокорезами, оставив лишь верхний элемент с контактами для подключения к инструменту. Термистор можно тоже удалить, поскольку за перегревом батарей теперь будет следить плата контроллера.

    Цепь никель-кадмиевых банок
    От цепи старых банок нужно оставить лишь элемент с контактами для подключения к шуруповёрту

  4. Собрать цепь из литийионных батарей, припаивая их последовательно, и присоединить плату контроллера по схеме, соблюдая полярность.

    Схема соединения платы контроллера с литийионными батарейками
    При соединении платы контроллера управления с цепочкой литийионных батарей нужно соблюдать полярность

  5. Разместить собранную конструкцию в коробке АКБ. Элементы питания литийионного типа лучше уложить горизонтально.

    Сборка АКБ шуруповёрта
    Литийионные элементы питания лучше размещать в корпусе АКБ шуруповёрта горизонтально

  6. Закрыть АКБ крышкой, установив на уложенные горизонтально батарейки элемент питания с контактами на батарейке старого типа.

Может оказаться, что собранную конструкцию не получится заряжать от старого зарядного устройства. Тогда необходимо установить дополнительно разъём для новой зарядки.

Видео: замена никель-кадмиевых батарей на литийионные

Как правильно хранить аккумуляторы шуруповёрта

Чтобы аккумулятор шуруповёрта прослужил как можно дольше, его нужно правильно хранить, особенно когда он используется не очень часто и с длительными перерывами. При этом нужно соблюдать некоторые правила.

Аккумуляторные блоки на основе кадмия обладают эффектом памяти, уменьшающим ёмкость батарей при неполной выработке заряда. Поэтому АКБ с элементами питания типа NiCd и NiMh следует хранить в разряженном состоянии, а устройства батареями литийионного типа — зарядив их на половину ёмкости банок. Достичь такого уровня можно за время, равное примерно 65–70% от обычного срока полной зарядки.

Если аккумуляторный блок вашего шуруповёрта стал быстро разряжаться и совсем не держит заряд, не спешите выбрасывать его и покупать новый. Срок его службы легко можно продлить, воспользовавшись изложенными выше рекомендациями. Этим вы избавите себя от лишних затрат, ведь АКБ шуруповёрта стоит больше половины стоимости всего инструмента.

tehznatok.com

Виды аккумуляторов

Аккумулятор для шуруповерта (АКБ) – это элемент устройства, в котором аккумулируется энергетический запас, необходимый для его работы. Правильный выбор этого важного компонента влияет на будущие эксплуатационные и технические свойства оборудования.

Сегодня аккумуляторные изделия применяются повсеместно: от детских игрушек и приборов для гигиены до ноутбуков и автомобилей.

Аккумуляторы бывают различных типов и подтипов, но в комплектации электроинструмента нашли широкое применение только нижеследующие:

  • никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd);
  • никель-металлгидридные элементы (Ni-MH);
  • литий-ионные АКБ (Li-Ion);
  • литий-полимерные аккумулирующие элементы (Li-Pol).

Каждый из этих видов АКБ имеет свои отрицательные и положительные стороны, основываясь на которых нужно выбирать электроинструмент.

Никель-кадмиевые аккумулирующие элементы

Никель-кадмиевые батареи – самый популярный вид АКБ в шуруповертах, разработанный более века назад. Широкое распространение получил из-за достаточной энергетической емкости и высокой надежности при низкой цене.

Никель кадмиевые аккумуляторы для шуруповерта выделяются от других видов нижеследующими достоинствами:

  1. Верная эксплуатация АКБ позволяет увеличить срок ее службы до 3-4 лет;
  2. Ni-Cd аккумуляторная батарея может эксплуатироваться при низком температурном фоне без существенной потери его заряда, что дает возможность работать с инструментом на открытом воздухе зимой;
  3. Неприхотливость даже к самым экстремальным условиям работы, надежность;
  4. АКБ может разряжаться и вновь заряжаться до 1000 раз;
  5. Отличная нагрузочная способность;
  6. Вышедшие из строя компоненты можно реанимировать целым комплексом мероприятий;
  7. Такой элемент питания может довольно долгое время находиться в разряженном состоянии без потери своих основных свойств. Инструментом с таким аккумулятором можно работать вплоть до полного разряда и только после этого ставить на подзарядку – емкость АКБ не изменится в сторону уменьшения.

Имея в своем запасе немало положительных сторон, никель-кадмиевые АКБ не лишены и слабых мест, а именно:

  • высокая токсичность веществ, которыми наполнены составляющие батареи (банки), что вызывает проблемы с утилизацией отработанных элементов;
  • достаточно большой вес в сравнении с другими типами аккумуляторов;
  • высокий показатель саморазряда, который ведет к утрате емкостных качеств и общему уменьшению напряжения;
  • эффект памяти – явление, возникающее при неполной разрядке аккумуляторного элемента, когда аккумулятор запоминает это значение при включении в сеть для зарядки и при дальнейшей эксплуатации будет отключаться именно при этой отметке, а не до полного разряда.

Из-за эффекта памяти в никель-кадмиевых аккумуляторах требуется регулярно проводить реанимационные мероприятия по его устранению, которые называются «прошивка памяти».

Суть этого мероприятия заключается в воздействии на аккумулирующие компоненты высокого напряжения большего от номинального показателя. Такими процедурами удается внести коррективы в эффект памяти и увеличить потерянную емкость батареи.

Никель-металлгидридные аккумуляторы

Ni-MH батареи были созданы с целью устранения существенных недостатков никель-кадмиевых АКБ и обладают следующими преимуществами:

  • слабо выраженный эффект памяти;
  • практически нетоксичны;
  • высокие емкостные свойства;
  • небольшой вес и габариты;
  • компоненты аккумуляторной батареи поддаются восстановительным процедурам;
  • высокая устойчивость к повреждениям механического характера.

Однако наряду со многими плюсами выделяются и существенные минусы никель-металлгидридных аккумулирующих энергию элементов:

  • долгий заряд до полной отметки;
  • инструмент с такими элементами питания не рекомендуется эксплуатировать при минусовых температурах окружающей среды;
  • довольно высокая цена;
  • уменьшенное количество зарядных циклов (около 500-600);
  • более низкий срок службы в сравнении с другими типами батареек для шуруповертов;
  • могут быстро разряжаться;
  • батарею нельзя полностью разряжать.

На основе сравнения батарей такого типа с никель-кадмиевыми АКБ можно сделать вывод, что по эксплуатационным характеристикам последние значительно лучше.

Литий-ионные батареи

Аккумуляторы, элементы которых содержат такой химический элемент, как литий, называются литий-ионными. Этот тип элементов питания обладает огромным количеством преимуществ перед прочими типами аккумуляторов.

Плюсы Li-Ion элементов питания:

  • быстро заряжаются;
  • практически отсутствует эффект памяти;
  • почти нулевой саморазряд;
  • не утрачивают показатель емкости при процессе зарядке на любой стадии разряда АКБ;
  • не содержат в своем составе токсичных веществ и их примесей;
  • хороший срок службы – 4-7 лет;
  • небольшие размеры и вес.

Минусы литий-ионных элементов питания:

  • низкая устойчивость к повреждениям механического типа (возможен взрыв от сильного удара);
  • достаточно высокая стоимость;
  • быстро выходит из строя при глубоком разряде;
  • со временем происходит процесс разложения лития, что ведет к выходу из строя некоторых составных частей аккумуляторной системы;
  • не подлежат реанимационным мероприятиям – при выходе из строя какого-либо элемента его можно только заменить на новый;
  • быстрая разрядка при отрицательных температурах.

Литий-полимерные АКБ

Li-Pol аккумуляторы – элементы питания последнего поколения, разработанные на базе литий-ионной технологии. Главное отличие таких АКБ от литий-ионных аккумуляторов заключается в замене жидкого электролита на полимерное гелеобразное вещество. Результатом изготовителю таких аккумуляторов удалось значительно увеличить их емкостные характеристики, уменьшить вес и габаритные размеры, тем самым создавая ультратонкие элементы питания.

Также стоит отметить, что такие Li-Pol аккумулирующие изделия стали менее взрывоопасны, чем их предшественники.

Явными минусами литий-полимерных АКБ для шуруповертов являются:

  • низкий срок службы – всего 2-3 года;
  • малое количество циклов заряд-разряд – всего 500;
  • дороговизна;
  • высокие требования к условиям работы.

Сравнительный рейтинг аккумуляторов

Если сравнить все типы аккумуляторов между собой по основным характеристикам, выставляя оценки от 1 до 5, то получится нижеследующая рейтинговая таблица.

Сравнительная таблица аккумуляторов по видам на 12в

Параметр Никель-кадмиевый Литий-ионный Литий-полимерный Никель-металлгидридный
Цена 5 2 1 3
Боязнь отрицательных температур 4 2 5 2
Емкость 2 4 5 3
Эффект памяти элемента 1 5 5 3
Саморазряд 2 4 5 3
Число циклов разряда-заряда 3 4 2 1
Токсичность 1 5 5 3
Боязнь глубокого разряда 5 2 3 3
Габариты 1 4 5 3
Итого баллов 24 32 36 24

Получить однозначный ответ на вопрос о том, какой аккумулятор лучше для шуруповерта, нельзя, так как каждый тип батарей имеет свои отличительные черты и подходит для различных эксплуатационных условий.

Так никель-кадмиевые батареи в шуруповерте за свою неприхотливость могут использоваться при любой температуре окружающей среды, а из-за своей низкой стоимости и возможности находиться долгое время без зарядки этот вариант электроинструмента идеален для нечастой эксплуатации в домашних условиях.

Профессионалы отдают выбор шуруповёрту на основе литий-ионных АКБ, так как такие батареи имеют высокую емкость, быстро заряжаются, не имеют саморазряда, что дает возможность эксплуатировать его длительное время без долгих зарядок.

Выбор шуруповерта, дрели и аккумулятора для него – дело непростое, но важное, так как именно от этого элемента зависит, справится ли инструмент  с возложенными на него задачами. Рекомендуется делать свой выбор, основываясь на целях использования приборов, а также оценке достоинств и недостатков каждого типа АКБ.

elquanta.ru

Разновидности аккумуляторов для шуруповерта

На рынке электроинструмента представлено 3 вида аккумуляторных батарей:

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

Шуруповерт в кейсе

Никель-кадмиевые АКБ

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

Никель-кадмиевые АКБ имеют следующие плюсы.

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

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

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

В некоторых странах Европы эксплуатация никель-кадмиевых аккумуляторов запрещена в целях сохранения экологии.

Аккумуляторы такого типа довольно тяжелые, если сравнивать с другими видами АКБ. Кроме того, они обладают “эффектом памяти”. Такое явление возникает в никель-кадмиевом аккумуляторе, когда ему не дают полностью разрядиться. Если вы включите такую АКБ на подзарядку, то она “запомнит” данное значение и при дальнейшей работе разрядится именно до этой отметки. Таким образом потеряется значительная часть емкости аккумулятора. На рисунке ниже наглядно продемонстрировано, как появляется “эффект памяти”.

Никель-кадмиевая АКБ

Никель-металл-гидридные аккумуляторы

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

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

Однако NiMH батареи имеют и свои недостатки:

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

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

Литий-ионные батареи

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

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

Литий-ионная АКБ

Минусы литий-ионных АКБ:

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

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

Объяснить это можно тем, что при длительном хранении без подзарядки NiCd батарея не теряет свои свойства, при условии, что она была разряжена полностью.

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

Чем можно заменить “родной” аккумулятор в шуруповерте

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

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

Замена элементов питания на аналогичные

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

Фото аккумулятора

После открытия блока вы увидите находящиеся в нем элементы питания.

Разобранный уккумулятор

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

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

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

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

Замена на литиевые аккумуляторы

Заменить NiCd элементы на Li-Ion также не составит особого труда. Из школьного курса известно, что если батареи соединить последовательно, то их номиналы напряжения будут суммироваться. К примеру, ваш шуруповерт работает от АКБ с напряжением 14,4 В, значит, его можно заменить четырьмя пальчиковыми аккумуляторами по 3,3 В. Этого напряжения будет достаточно, потому что литиевые АКБ не слишком “проседают” при запуске аппарата.

Литиевый аккумулятор

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

При покупке элементов питания обратите внимание, есть ли на их контактах медные полоски. Если они есть, то процесс пайки намного облегчается.

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

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

Зарядное устройство для АКБ шуруповерта своими руками

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

Схема зарядного устройства

Данное зарядное устройство является генератором тока, в основе которого находится транзистор VT2. Последний получает питание от выпрямительного моста. Мост, в свою очередь, подключен к понижающему трансформатору, имеющему необходимое выходное напряжение. У данного трансформатора должна быть хорошая мощность, чтобы он мог работать длительное время без перегрева, обеспечивая необходимый ток. В противном случае трансформатор может перегореть. Напряжение, выдаваемое трансформатором, не должно быть выше 27 В.

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

Для литий-ионных аккумуляторов важен контроль температуры и точных значений напряжения.

Все элементы электронной схемы устанавливаются на печатную плату из текстолита, покрытого слоем медной фольги. Диоды, указанные в схеме, можно заменить диодами, извлеченными из старой радиоаппаратуры, КД202 или Д242. Детали на плате нужно разместить таким образом, чтобы не было пересечений. Высокая плотность размещения деталей не нужна. Если вы между ними оставите по 3-5 мм, то и паять будет легче. Обязательно установите транзистор на радиатор с площадью не менее 20-50 см2.

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

Таблица

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

tehnika.expert


Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.