Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность

Основные типы аккумуляторов

Самым распространенным типом накопителей, используемых в шуруповертах, является никель-кадмиевый аккумулятор. Основными преимуществами таких элементов признана высокая емкость при малых габаритах и массе, а также достаточно большой срок службы (до 3500 циклов). Электродвижущая сила элемента достигает 1,37 В, а удельная электрическая энергия — до 65 Втч/кг. Ограничивает применение таких элементов (особенно в импортных инструментах) вредное производство.

Никель-металлгидридные аккумуляторы для шуруповерта становятся основным конкурентом никель-кадмиевых экземпляров. Главное преимущество таких элементов заключается в безопасности и экологической чистоте. Хранить элементы рекомендуется в заряженном состоянии, так как в случае неиспользования их в течение месяца они могут разрядиться до такого состояния, когда их зарядка станет невозможной.

В последних моделях шуруповертов находят применение современные перспективные типы аккумуляторов: литий-ионные и литий-полимерные. Они имеют очень высокую емкость при малых габаритах, но их стоимость пока достаточно велика.

Общие сведения об аккумуляторе


В общем случае электрический накопитель представляет собой источник постоянного электрического тока, за счет преобразования химической реакции в электрическую энергию. При работе он отдает накопленную электроэнергию в электрическую цепь. При зарядке аккумулятора шуруповерта ток пропускается в обратную сторону и протекает процесс накопления энергии.

Главный параметр любого аккумулятора — емкость накопленной энергии, которая указывает, какой ток батарея способна выдать за один час. Поэтому емкость аккумулятора, обычно, измеряется в ампер-часах.

Принцип действия любой батареи основан на электролизе. Следовательно, аккумулятор состоит из двух электродов — анода и катода, находящихся в электролите. Химическая реакция вызывает создание электрического заряда на электродах (полюсах). Разность потенциалов между электродами определяет напряжение аккумулятора, которое считается одной из важнейших характеристик батареи. Последовательное соединение отдельных аккумуляторов ведет к сложению их электрических напряжений.

Основные параметры накопителей зависят от материалов электродов и состава электролита. В никель-кадмиевых батареях анод изготовлен из смеси гидрата закиси никеля с графитом, а катод представляет собой гидрат закиси кадмия или металлический кадмий.


качестве электролита использован гидроксид калия с добавлением гидроксида лития. В никель-металлгидридном аккумуляторе использован аналогичный анод, но катод изготовлен из сплава никеля с редкоземельными металлами. В литий-ионных аккумуляторах катод выполнен из угля, а анод состоит из диоксида лития и кобальта. Электролит представляет собой соляной раствор с ионами лития. Отличием литий-полимерного варианта является только изменение состава электролита — это гелеобразное полимерное вещество.

Принципы проверки накопителя

Проверить аккумулятор шуруповерта — значит определить его реальные основные параметры. Проверка батареи, обычно, проводится для определения ее качества или причины неработоспособности. В первом случае она нацелена на уточнение качества новой батареи, а во втором — включает измерения параметров на аккумуляторе, которые не питают шуруповерт в нужном объеме. Проверка проводится только при полной зарядке батареи.

При проведении проверки батарей для шуруповерта следует помнить о влиянии «эффекта памяти». Это явление основано на том, что частая зарядка не разряженного полностью аккумулятора может изменить емкость элемента, за счет остаточных зарядов от предыдущей зарядки. Особо подвержены «эффекту памяти» никель-кадмиевые экземпляры. Такое свойство вызывает проведение полного «тренировочного цикла» перед проведением проверки. Он заключается в полной разрядке батареи и последующей полной зарядке его.

Наиболее важный параметр батареи шуруповерта — ее емкость. Для ее определения существует специальный прибор — тестер аккумуляторов типа «кулон», но его в основном используют профессионалы, и для большинства пользователей он не доступен. Поэтому этот параметр, как правило, анализируется путем оценки других параметров. Прямому измерению подвергается ток и напряжение на выходе аккумулятора.


Первый этап проверки

Проверка аккумулятора имеет смысл только при его полной зарядке. Первый этап проверки проводится на стадии зарядки аккумулятора. На этой стадии измеряется напряжение и ток, а также скорость их восстановления. Другими словами, эти параметры измеряются периодически через определенный промежуток времени.

Контроль по напряжению производится следующим образом. Через 0,5 часа зарядки измеряется напряжение на аккумуляторе. Например, оно достигло 13 В, что соответствует норме. Рост напряжения постепенно уменьшается и еще через 0,5 часа зарядки достигает 13,5 В. Последнее измерение через 2 часа зарядки показывает напряжение 14 В, причем последние 0,5 часа рост его не отмечается. Зарядка достигла максимума возможного. У накопителей в полностью рабочем состоянии значение напряжения составляет 17 В. Вывод такой проверки — в аккумуляторе есть нерабочие элементы. В приведенном примере таких элементов, скорее всего, два.

Качество аккумулятора можно оценить и путем измерения тока в процессе зарядки. Для нормальной батареи характерен стабильный рост набираемого тока в первый час зарядки. Если ток достигнет силы выше 1 А, то можно говорить о работоспособности аккумулятора.


Если аккумулятор уже установлен в шуруповерте в заряженном состоянии (например, новый), то первое измерение напряжения на нем производится без разборки инструмента. С помощью простого тестера или вольтметра измеряется напряжение между полюсами. Следует помнить, что замеряемое напряжение без нагрузки соответствует напряжению холостого хода, которое несколько выше номинального рабочего напряжения. Например, при 12 элементах на 1,2 В каждое рабочее напряжение составит 14,4 В, а напряжение холостого хода устанавливается 17 В. Если измерение показывает величину напряжения ниже требуемой, то это значит, что есть нерабочие элементы или аккумулятор не полностью заряжен.

Таким образом, первые выводы о работоспособности батареи можно сделать уже на первой стадии проверки, путем использования простого тестера. По результатам такой проверки устанавливается необходимость разборки шуруповерта и аккумулятора.

Проверка под нагрузкой

Предварительная проверка не позволяет оценить емкость аккумулятора, т.е. время, в течение которого он будет разряжаться. Для оценки параметра необходимо провести проверку аккумулятора под нагрузкой. Если мощность указана на накопителе, то мощность нагрузки подбирается по этому значению. В случае если мощность аккумулятора неизвестна, нагрузку примерно можно выбрать из расчета, что ее мощность составляет половину произведения силы тока, отдаваемого аккумулятором при работе, на напряжение аккумулятора. Обычно достаточно использовать нагрузку мощностью 35-40 Вт. В качестве такой нагрузки можно использовать лампу для автомобильной фары мощностью 35 Вт или спот-лампу на 12 В той же мощности.


Собирается схема, где аккумулятор, как источник электроэнергии, разряжается на нагрузку через амперметр. Напряжение измеряется вольтметром. Батарея включается на 2-3 мин. Если за это время яркость нагрузочной лампы не уменьшилась, то емкость аккумулятора можно предварительно оценить как нормальную. Такой вывод следует подкрепить измерением напряжения (оно должно быть более 12,4 В). При напряжении от 12 до 12,4 В следует искать возможный поврежденный элемент. Напряжение ниже 23 В говорит о недостаточной емкости аккумулятора.

Если яркость заметно снизится, то это свидетельствует о наличии нерабочих элементов. И совсем плохо, если лампа погаснет. Это значит, аккумулятор разряжается очень быстро и его емкость очень мала.

Проверка элементов аккумулятора

После того как предварительная проверка установила наличие неисправностей в накопителе, необходимо вскрыть шуруповерт и извлечь аккумуляторную батарею, т.е. аккумуляторные элементы, соединенные последовательно между собой. В состав батареи включается от 10 до 12 элементов (банок), каждая имеет рабочее напряжение 1,2 В. Обычно в шуруповертах устанавливается батарея из 10 таких банок.


Проверка элементов начинается с визуального осмотра мест крепления. Нарушение в креплении (пайке, сварке) может стать причиной заниженных параметров. Затем измеряется напряжение на каждой банке. Напряжение не должно быть менее 1,2 В. Следует учитывать, что в современных конструкциях шуруповертов размещаются тепловые датчики для контроля за зарядкой аккумулятора. При измерениях их следует отсоединить, а прибор подключить к основным клеммам (полюсам банки). Выявленные банки с заниженным значением рабочего напряжения отсоединяются от батареи и подлежат замене. Если простое измерение напряжения не выявило наличия нерабочих элементов, то следует произвести измерения под нагрузкой по методике, аналогичной предварительной проверке накопителя.

Проверка по величине сопротивления

Работоспособность каждой аккумуляторной банки можно оценить с большей вероятностью путем сравнения банок по их внутреннему электрическому сопротивлению. Этот параметр четко указывает на надежность батареи. Величина сопротивления определяется расчетным путем как результат деления рабочего напряжения на силу рабочего тока за вычетом нагрузочного сопротивления.

Рабочее напряжение обязательно измеряется под нагрузкой, причем в качестве нагрузки следует использовать резистор с точно определенной величиной собственного электрического сопротивления. Можно рекомендовать для создания нагрузки резистор с сопротивлением 10 Ом и мощностью 25 Вт. Проверка проводится по каждой банке в отдельности. Измеряется рабочее напряжение и сила тока.


Для примера можно рассмотреть усредненную проверку. Для новой аккумуляторной банки величина внутреннего сопротивления составляет 0,1 Ом. В целом, чем внутреннее сопротивление банки ниже, тем она качественнее. В реальных условиях получено рабочее напряжение под нагрузкой 1,19 В и сила тока 112 мА у одной банки и 1,18 В и 70 мА — у второй банки. Сопротивление составит, соответственно, 0,63 Ом и 5,71 Ом.

Значительное превышение сопротивления указывает на непригодность такой батареи.

Проверка других параметров

Все аккумуляторы имеют определенную величину саморазряда, т.е. разрядки без нагрузки в условиях хранения. Так, саморазряд никель-кадмиевых аккумуляторов может достигать 20% в течение месяца хранения, никель-металлгидридных — до 30%, литий-ионных — до 8%. Саморазряд рекомендуется проконтролировать путем измерения напряжения через каждые сутки в течение месяца.

Проверка наличия «эффекта памяти» целесообразна, так как помогает устранить его вредное воздействие. Она проводится путем проведения нескольких (3-4 раза) циклов: полная разрядка-полная зарядка батареи. Разряжать аккумулятор можно через нагрузку, в качестве которой используется 12-вольтовая лампочка. Измеряется остаточное рабочее напряжение и напряжение холостого хода. При многократных таких тренировках «эффект памяти» должен исчезнуть.

Необходимый инструмент

При проведении проверки аккумулятора шуруповерта потребуется следующий инструмент и приборы:


  • вольтметр постоянного напряжения на 15 В;
  • амперметр и миллиамперметр постоянного тока;
  • тестер;
  • мультиметр;
  • плоскогубцы;
  • отвертка;
  • нож;
  • паяльник.

Для определения неисправности аккумулятора необходимо провести полную проверку его элементов. Такая проверка под силу любому пользователю шуруповертом.


moiinstrumenty.ru

Конструкция аккумулятора шуруповерта и виды «банок»

В независимости от страны изготовителя шуруповерта все аккумуляторы имеют одинаковое строение. Внутри аккумулятора помещаются ряды последовательно соединенных элементов питания — батарей или «банок». Итоговое напряжение аккумулятора создается благодаря суммированию напряжения каждого элемента питания. «Банки» имеют одинаковые параметры — размеры и напряжение. Различаются элементы питания лишь мощностью.

Сам аккумулятор шуруповерта имеет четыре контакта:


  • Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособностьдва силовых контакта служат для зарядки и разрядки батарей;
  • третий контакт (управляющий) соединяется со встроенным в аккумулятор термодатчиком. Он служит для защиты зарядного устройства от перегревания;
  • четвертый контакт (сервисный) выравнивает заряды во всех батареях.

Аккумуляторы шуруповерта компонуются следующими видами накопительных элементов, имеющими свои достоинства и недостатки.

Ni-Cd — никель-кадмиевые батареи, напряжение — 1.2 V.

Достоинства:

  • низкая стоимость;
  • распространенность;
  • не боятся низких температур;
  • можно хранить в разряженном состоянии.

Недостатки:

  • Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособностьпроизводство этих батарей считается вредным, поэтому они изготавливаются в «третьих» странах;
  • обладают «эффектом памяти»;
  • саморазряжаются;
  • имеют небольшую емкость;
  • обладают небольшим количеством циклов (заряд/разряд) — не «живут» долго при постоянном использовании.

Ni-MH — никель-металлогидридные батареи, напряжение — 1.2 V;

Достоинства:

  • изготавливаются на экологически чистом производстве, фирменная продукция высокого качества;
  • Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособностьобладает низким «эффектом памяти»;
  • низкая способность к саморазрядке;
  • обладают большой емкостью и большим количеством циклов.

Недостатки:

  • высокая цена;
  • при длительном хранении в разряженном состоянии теряется часть характеристик;
  • не функционируют долго при низкой температуре.

Li-Ion — литий-ионные батареи, напряжение — 3.7 V.

Достоинства:

  • Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособностьотсутствует «эффект памяти»;
  • отсутствует саморазряд;
  • обладают высокой емкостью;
  • имеется большое количество зарядно-разрядных циклов;
  • для создания достаточного количества напряжения в аккумуляторе требуется небольшое количество батарей, что снижает вес и размеры аккумулятора.

Недостатки:

  • очень высокая цена (почти в 3 раза больше, чем у остальных видов батарей);
  • спустя 3 года теряется емкость, вследствие разложения лития.

По своей сути аккумулятор представляет собой источник постоянного тока. Благодаря превращению химической реакции в электрическую энергию, он может отдавать накопленное электричество в цепь. При зарядке ток протекает в обратную сторону, тем самым заряжая накопитель.

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособностьОсновным параметром любого аккумулятора является емкость накопленной энергии. Она указывает, ток какой силы агрегат может выдавать в течение часа и измеряется в А/ч.

Любая батарея действует на принципе электролиза. Это значит, что в ее конструкцию входят два обязательных элемента — анод и катод, которые находятся в электролите. В результате химической реакции на полюсах создается электрический заряд. Напряжение батареи определяется разностью потенциалов на полюсах.

Проверка аккумулятора шуруповерта

Для определения реальных основных параметров аккумулятора проводится проверка.

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособностьПри проведении действий, направленных на проверку аккумуляторных элементов, следует не забывать о влиянии такого фактора, как «эффект памяти». Само явление заключается в том, что из-за частой зарядки накопителя элементы аккумулятора могут изменить свою емкость. Происходит это из-за зарядов, оставшихся от предыдущей зарядки. Больше остальных батарей этому явлению подвержены никель-кадмиевые «банки».

Проверку аккумулятора шуруповерта осуществляют при полной зарядке. Полная проверка проходит в несколько этапов.

Инструменты для проверки

Проверку электрического накопителя можно произвести при помощи:

  • вольтметра постоянного напряжения на 15 В;
  • амперметра и вольтметра постоянного тока;
  • тестера;
  • мультиметра.

Из инструментов следует обзавестись:

  • плоскогубцами;
  • отверткой;
  • ножом;
  • паяльником.

Первый этап проверки

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособностьИзмерения напряжения и тока проводятся в процессе зарядки электрического накопителя. Показания снимаются периодически спустя определенный отрезок времени. С ростом времени рост напряжения уменьшается.

Так, спустя полчаса после начала зарядки значение напряжения будет 13 В. Если измерить еще через полчаса, то напряжение будет равно 13.5 В. Через 2 часа после начала зарядки напряжение уже будет около 14 В. Это говорит о том, что достигнут максимум. У полностью заряженного аккумулятора напряжение имеет значение равное 17 В.

Оценить качество накопителя можно, измерив ток во время процесса зарядки. Если аккумулятор в хорошем состоянии, то для него характерен устойчивый рост тока в 1 час в течение процесса зарядки. Прохождение значения тока отметки в 1 А говорит о нормальном функционировании накопителя.

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособностьУстановленный в шуруповерт аккумулятор можно проверить тестером или вольтметром, замерив напряжение между полюсами. Без нагрузки напряжение будет соответствовать напряжению холостого хода. Так, если для 12 «банок» с номиналом в 1.2 В рабочее напряжение будет равно 14.4 В, то напряжение холостого хода возрастет до 17 В. Понижение этой величины означает, что некоторые элементы в аккумуляторе являются нерабочими или накопитель зарядился не полностью.

По результатам первой проверки можно составить начальное впечатление о работоспособности аккумуляторных элементов. Это поможет установить необходимость в разборке аккумулятора.

Проверка под нагрузкой

Для ответа на вопрос в течение какого времени разрядится аккумулятор следует произвести проверку накопителя под нагрузкой. Нагрузку нужно выбирать исходя из мощности накопителя. Если она неизвестна, то считается что мощность нагрузки равна половине произведения силы тока, который отдается аккумулятора при работе, на напряжение накопителя. Как правило, это значение принимается равным 35–40 Вт. Таким образом, в качестве нагрузки можно применить автомобильную фару (35 Вт) или воспользоваться спот-лампой на 12 В с такой же мощностью.

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособностьДля проведения измерений батареи аккумулятор подсоединяется к нагрузке через амперметр. Показания снимаются вольтметром. «Банки» подключаются на 2–3 мин. Измеренное напряжение должно быть больше 12.4 В. Если показания попадают в интервал от 12 до 12.4 В, то это значит, что в аккумуляторе имеется поврежденный элемент. О наличии неисправных элементов питания может говорить и снижение яркости лампы, используемой в качестве нагрузки. Если лампа за отведенный временной период погасла, то это значит, что накопитель очень быстро разряжается — у него очень маленькая емкость.

Проверка элементов питания накопителя

Итак, пусть окажется, что с помощью предварительных проверок было установлено наличие неисправных элементов в накопителе. Тогда необходимо разобрать аккумулятор и извлечь последовательно соединенные элементы питания — «банки». Как уже говорилось выше, аккумулятор состоит из 10–12 таких элементов с напряжением в 1.2 В.

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособностьВначале проводится визуальный осмотр мест соединения элементов на предмет нарушений. Они могут вызвать понижение параметров аккумулятора в целом.

После осмотра следует провести измерение напряжения каждой из «банок». Напряжение одного элемента не должно быть меньше 1.2 В. При проведении измерений аккумуляторные элементы следует отключать от соединений со всякого рода датчиками. Прибор для измерения подключается к полюсам батареи. «Банки» с пониженным напряжением подлежат замене. Если при простом измерении не было выявлено несправных элементов, следует померить «банки» под нагрузкой.

Проверка по величине сопротивления

Способность к нормальному функционированию каждой батареи можно проверить, сравнив «банки» по внутреннему сопротивлению. Определяется величина путем деления рабочих параметров напряжение на силу тока и вычетом сопротивления нагрузки.

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособностьРабочее напряжения измеряется обязательно под нагрузкой. В качестве нагрузки следует взять резистор сопротивлением в 10 Ом и мощностью 25 Вт. Проверке подвергается каждая батарея. Измеряют рабочую силу тока и напряжение.

Для лучшего понимания приведем примерные расчеты. Допустим, в ходе измерения под нагрузкой получены данные для одной «банки»: рабочее напряжение — 1.19 В и рабочая сила тока — 112 мА. Перед тем как произвести вычисление не забываем перевести значение силы тока из мА в А — 0.112 А. Производим соответствующие действия (1.19/0.112) — 10 = 0.63 Ом. Напомним, что вычитаемое в нашем выражении это сопротивление нагрузки резистора (10 Ом).

Проверка остальных параметров

Каждый вид аккумулятора обладает определенной величиной саморазряда.

Так, в течение месяца хранения:

  • никель-кадмиевый аккумулятор может разрядиться на 20%;
  • никель-металлогидридные — 30 %;
  • литий-ионный накопитель — до 8 %.

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособностьКонтроль за саморазрядом осуществляется путем замеров напряжения каждый день в течение месяца.

Проверка элементов электропитания на наличие «эффекта памяти» осуществляется путем полной зарядки аккумулятора и полной его разрядки. Производят несколько циклов заряд-разрядки (3 или 4). Разрядку аккумулятора можно осуществлять при помощи лампы в 12 В. В ходе действий производят измерения остаточного рабочего напряжения и напряжения холостого хода. После многократного повторения циклов «эффект памяти» исчезнет.

Работы по ремонту аккумулятора шуруповерта

Итак, в ходе проверок были выявлены неработающие элементы питания. Что делать в этом случае? Выхода два — попытка «реанимации» элементов или простая замена неработающих «банок».

«Реанимация» накопительных элементов

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособностьСразу стоит оговориться, пытаться «реанимировать» ионные батареи бесполезно. Эффекта памяти у такого вида батарей быть не может, а следовательно, причина выхода их из строя кроется в разложении лития. Но вначале стоит выяснить — возможно, несправна схема управления. Здесь можно использовать два метода.

  1. Следует поменять схему управление. Если батареи заработали, значит, нужно ремонтировать саму схему.
  2. На элемент питания с помощью регулируемого зарядного устройства подается напряжение 4 В с током примерно в 200 мА. Рост напряжения на «банке» до 3.6 В говорит об исправности элемента и, значит, в неисправности виновата либо схема управления, либо другой элемент питания.

Для «реанимации» батареи аккумулятора шуруповерта применяют два способа:

  1. Восстановление работоспособности «банок» методом сжатия или уплотнения.
  2. Подача в накопительный элемент большого напряжения и тока. При этом удастся, хотя и не полностью устранить потерянную емкость и избавиться от «эффекта памяти».

Однако, эти методы не могут полностью решить проблему выхода из строя батарей. Они лишь отсрочат неизбежное. Рано или поздно, но менять банки придется все равно.

Замена «банок» в аккумуляторе шуруповерта

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособностьДля проведения ремонта необходимы новые элементы питания. В настоящее время их легко можно приобрести либо в специализированных магазинах, либо заказать в интернете. Стоимость по карману любому. К примеру, цена никель-кадмиевой батареи емкостью в 2000 мА/ч составит около 1000 рублей. Покупая новую «банку», следует проследить, чтобы параметры емкости и габаритов совпадали с заменяемыми элементами.

Сама задача проста. Хорошо если имеется опыт в пайке. В соединении элементов обрезается неисправная батарея, на ее место ставится исправная, затем производится пайка. Как видно, ничего сложного.

Однако, при этом следует учесть несколько важных нюансов:

  • паять нужно быстро, чтобы не нагрелись «банки» — это может отразиться на их работоспособности;
  • для соединения элементов лучше использовать родные пластины, либо медные, но тех же размеров;
  • присоединяя новый элемент к старому не перепутайте плюс с минусом. При последовательном соединении минус от предыдущей батареи идет на плюс новой батареи.

После пайки, следует провести заряд-разрядный цикл, а затем измерить напряжение на «банках». Оно должно быть около 1.3 В.

stanok.guru

Конструктивные элементы шуруповерта

Шуруповерт по праву считается незаменимым универсальным инструментом. Современный рынок шуруповертов представлен большим количеством моделей, оборудованных АКБ. Несмотря на разнообразие марок и модификаций, все батареи имеют одинаковую структуру и лишь незначительно отличаются друг от друга.

В состав каждой из них входят отдельные элементы, соединенные последовательно между собой. Все они изготовлены по стандартным размерам и обладают одинаковым уровнем напряжения. Отдельные виды элементов отличаются лишь емкостью, измеряемой в А/ч и указываемой в маркировке.

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность

В корпусе инструмента расположено 4 контакта, выполняющие различные функции. В том числе, два являются силовыми, предназначенными для зарядки и разрядки. Кроме того, в верхней части имеется управляющий контакт, включенный в цепь вместе со специальным термодатчиком. Он защищает батарею, выполняет отключение зарядного тока и ограничивает его до установленного значения за счет изменения температурного режима.

Отдельно расположен четвертый контакт, соединенный вместе с сопротивлением. Он необходим при использовании зарядных станций повышенной сложности, способных выравнивать заряды всех элементов батареи. Подобные станции редко используются в быту из-за их высокой стоимости. Обычный 12- вольтовый шуруповерт не требует таких станций.

Одной из причин выхода из строя шуруповерта является неисправность аккумулятора, то есть его отдельного элемента. В таких случаях при последовательном соединении вся цепь выходит из строя. Поэтому очень важно точно определить неисправное место. Как правило, это случается по истечении установленного срока эксплуатации. Данная проблема может быть разрешена двумя способами: приобретение нового аккумулятора или ремонт и восстановление старой батареи.

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность

 

Какие батареи применяются в шуруповертах

Правильная диагностика предполагает знание основных типов аккумуляторов, используемых в шуруповертах, и конструктивных особенностей каждого из них. Каждая батарея состоит из мини-батареек, соединенных последовательно в единую цепочку. В зависимости от материала изготовления, они бывают никель-кадмиевыми (Ni-Cd), никель-металлгидридными (Ni-MH) и литиевыми.

Первый вариант – Ni-Cd получил наиболее широкое распространение. В этих батареях каждый элемент имеет напряжение 1,2 вольта, а в общей сложности получается 12 вольт с емкостью 12000 мАч. От литиевых они отличаются возможностью восстановления, поскольку у них присутствует известный эффект памяти, представляющий собой обратимую потерю емкости.

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность

В связи с конструктивными особенностями батарей, не все способы подходят для их восстановления. Например, литиевые элементы не могут быть восстановлены с помощью зарядки Imax В6, поскольку литий постепенно разлагается, теряет свои качества и не держит 18 вольт. Этот же способ не всегда годится и для аккумуляторов Ni-Cd, так как в некоторых случаях в них может полностью выкипеть электролит. Тем не менее, вариантов для восстановления достаточно много.

Различные типы аккумуляторов отличаются и собственным рабочим напряжением элементов. Подобное различие связано с материалами, использованными для изготовления конкретной батареи. Этот фактор влияет и на емкость, обеспечивающую продолжительную работу инструмента без дополнительной зарядки. Поэтому, при первоначальном вскрытии корпуса, прежде всего определяется тип размещенных внутри элементов. Дело в том, что не допускается замена литиевых мини-батареек никель-кадмиевыми, поскольку их рабочие напряжения существенно отличаются. Соответственно будут отличаться методы ремонта и восстановления.

 

Общие рекомендации по ремонту

Для ремонта аккумуляторной батареи потребуются измерительные приборы – амперметр на 2 А, вольтметр на 2 и 15 В, тестер, омметр и миллиамперметр. Манипуляции с корпусом выполняются с помощью отвертки, ножниц и плоскогубцев. Для обнаружения дефектов может понадобиться лупа.

Во время решения задачи можно ли отремонтировать батарейку, выполняется поиск неисправного элемента и его дальнейшая замена. Для проверки используется стандартная схема, а на основании полученных данных анализируется состояние отдельных деталей. Следует помнить, что неисправными могут оказаться не только мини-батарейки, но и клеммы самого шуруповерта.

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность

Определение причин начинается с измерений напряжения при помощи тестера на каждой отдельной батарейке. Все нерабочие элементы маркируются и отделяются от исправных. Если у аккумулятора наступает быстрая разрядка, не стоит сразу же производить его разборку. Вначале можно попробовать восстановить емкость аккумулятора шуруповерта. С этой целью проводится полная зарядка и глубокая разрядка батареи в течение нескольких циклов. В большинстве случаев емкость восстанавливается почти полностью.

Нередко шуруповерт перестает работать из-за выхода из строя клемм. В процессе эксплуатации они постепенно разгибаются, в результате контакт нарушается и зарядка аккумулятора осуществляется не полностью. Чтобы отремонтировать зарядное устройство, его нужно вначале разобрать, а затем аккуратно подогнуть каждую клемму. После этого необходимо проверить качество зарядки с помощью измерительных приборов.

Если принятые меры не помогли, необходимо просто заменить неисправную деталь. В случае обнаружения конкретной причины неисправности, рекомендуется использовать методы восстановления, приведенные ниже.

 

Как устранить эффект памяти

Когда аккумуляторная батарея очень часто испытывает недостаточную зарядку и последующую разрядку, у нее возникает так называемый эффект памяти. То есть, аккумулятор постепенно как бы запоминает минимальную границу зарядки и разрядки, в результате его емкость используется не полностью и постепенно снижается еще и еще.

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность

Данная проблема характерна в основном для никель-кадмиевых батарей и в меньшей степени затрагивает никель-металлгидридные. В любом случае требуется восстановить емкость аккумулятора. Эффект памяти совершенно не касается литий-ионных батарей.

Для того чтобы решить проблему можно ли отремонтировать элемент, рекомендуется выполнить полную разрядку и зарядку батареи при помощи лампочки на 12 вольт. К ней припаиваются плюсовой и минусовой провода, которые соединяются с контактами аккумулятора. Данная процедура повторяется пять раз и более.

 

Как правильно доливать дистиллированную воду

Дистиллированная вода испаряется только из никель-кадмиевых аккумуляторов, когда они перегреваются во время работы. Поэтому для устранения проблемы и восстановления их функций воду необходимо долить.

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность

Эта процедура выполняется в следующей последовательности:

  • После разборки аккумулятора внутри обнаружатся мини-батарейки. Их количество может быть разным, в зависимости от марки инструмента. Неисправный элемент определяется мультиметром. В исправной батарейке напряжение составляет 1-1,3 В. Если этот показатель ниже, значит элемент неисправен и подлежит ремонту.
  • Далее производится аккуратное извлечение неисправных деталей, не разрушая соединительных пластинок. Они потребуются позднее для обратной сборки.
  • В боковой части сверлится отверстие не более 1 мм. Оно располагается не посередине, а ближе к низу или верху батареи. Сверлить нужно только стенку, не углубляясь внутрь элемента.
  • В шприц нужно набрать дистиллированную воду. Игла вставляется в отверстие и через нее батарею полностью заполняют водой. После этого она должна простоять в такой положении не менее суток.
  • Через сутки специальным прибором батарейка заряжается, а затем оставляется в заряженном состоянии еще на 7 дней.
  • Через неделю ёмкость и напряжение проверяется вновь, и если оно не упало, то отверстие в корпусе запаивается или заделывается силиконом.

После всех манипуляций батареи собираются в одно целое и вставляются внутрь корпуса аккумулятора. Соединительные пластины припаиваются или соединяются точечной сваркой. Затем еще раз проверяется работоспособность всей батареи, после чего она полностью разряжается с помощью небольших нагрузок. Процесс зарядки и разрядки выполняется как минимум 3 раза.

 

Замена старых элементов питания

Данным способом можно отремонтировать аккумулятор любого шуруповёрта. Сама процедура ремонта не представляет особой сложности и начинается с разборки батареи. С помощью мультиметра определяются неисправные элементы, у которых напряжение будет ниже нормы. Затем они аккуратно извлекаются и вместо них приобретаются точно такие же мини-батарейки.

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность

Новые детали устанавливаются на свои места и соединяются имеющимися пластинами. Для соединения используется пайка или точечная сварка. При этом нужно следить, чтобы элемент питания не перегревался. Поэтому работа должна быть выполнена аккуратно и быстро с использованием флюса или канифоли.

 

electric-220.ru

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


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.