Устройство, конструкция и ремонт Ni─Cd аккумуляторов для шуруповёрта

Сегодня в продаже можно встретить много моделей шуруповёртов как от известных мировых брендов, так и от неизвестных никому компаний. Есть простенькие модели, а также функциональные с богатым оснащением. Объединяет их одно – все они имеют аккумуляторы для работы в автономном режиме. И зачастую стоимость этих аккумуляторов составляет больше половины цены самого шуруповёрта. Чаще всего в качестве элементов таких батарей используются или . В некоторых случаях их можно восстановить и отремонтировать аккумулятор шуруповёрта. В настоящем материале мы разберём, как это делается.

Практически все производители во всех странах мира выпускают одинаковые по конструкции и принципу действия аккумуляторы для шуруповёртов. Многие производители выпускают аккумуляторы сразу для нескольких производителей шуруповёртов. Аккумуляторная батарея выполняется съёмным и выглядит следующим образом.

Разобрать аккумулятор несложно. Крышка держится на четырёх винтах. Отворачиваем их, разбираем корпус и внутри видим гирлянду из последовательно соединённых батареек.

В нашем случае это аккумулятор для шуруповёрта Bosch PSR 14,4 В. В нём изначально один саморез закрыт пластиком. В случае вскрытия теряется гарантия.

Чаще всего используются Ni─Cd аккумуляторы для шуруповёрта, но есть и другие разновидности. Ниже представлены типы элементов, используемых в аккумуляторах для шуруповёртов:

• Ni─Cd. Никель–кадмиевые аккумуляторы. Номинальное напряжение одного элемента 1,2 вольта;
• Ni─MH. Никель-металлогидридный. Номинальное напряжение одного элемента 1,2 вольта;
• Li─Ion. Литий-ионный. Номинальное напряжение 3,6 вольта.

Разновидности элементов для аккумулятора шуруповёрта

Ni─Cd

Никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповёртов являются наиболее распространёнными на сегодняшний день. Они имеют доступную цену, сохраняют работоспособность при отрицательных температурах, могут храниться в разряженном состоянии, не теряя свои характеристики.

При этом у кадмиевых аккумуляторов для шуруповёрта есть и свои недостатки. Это токсичность кадмия (вредное производство и сложная утилизация), «эффект памяти», достаточно высокий саморазряд и небольшая ёмкость, малое количество рабочих циклов заряд-разряд. для автомобиля проводится значительно проще, чем кадмиевых.

Ni─MH

Никель─металлогидридные аккумуляторы распространены меньше, чем никель кадмиевые аккумуляторы для шуруповёртов. К их преимуществам стоит отнести отсутствие токсичных компонентов, экологически чистое производство, незначительный «эффект памяти» и меньший саморазряд, чем у никель-кадмиевых батарей. Кроме того, если сравнивать с Ni─Cd аккумуляторными батареями, никель─металлогидридные имеют большую ёмкость и выдерживают большее число циклов заряд-разряд. Дополнительно советуем прочитать о том, .

К недостаткам следует отнести высокую стоимость, чувствительность к отрицательным температурам. Кроме того, Ni─MH батареи при хранении в разряженном состоянии утрачивают часть своих характеристик.

Li─Ion

Литий─ионные аккумуляторы в шуруповёртах встречаются реже. Среди плюсов стоит отметить отсутствие «эффекта памяти» и саморазряда. Ёмкость литий─ионных аккумуляторов выше и в разы больше число циклов заряд-разряд, чем у оксидно─никелевых. К тому же у элемента большее номинальное напряжение. Поэтому требуется меньшее число элементов, а значит, такие аккумуляторы имеют меньший вес и размеры.

Среди недостатков следует отметить большую стоимость. Если сравнивать с Ni─Cd аккумуляторами для шуруповёрта, то цена Li─Ion практически в три раза больше. Стоит отметить, что за 2─3 года интенсивного использования Li─Ion аккумулятор существенно теряет ёмкость из-за разложения лития.

Конструкция аккумулятора для шуруповёрта

Ничего сложного в конструкции аккумулятора нет. Его разбор был показан выше. Стоит только добавить информацию о контактах на корпусе. У аккумулятора для шуруповёрта их четыре (рассматривается модель Bosch PSR 14,4 В).

На изображении отмечены следующие контакты:

• 1 – плюс;
• 2 – минус;
• 3 ─ контакт термистора (датчик температуры). Термистор нужен для ограничения или отключения тока заряда. Он срабатывает при увеличении температуры аккумуляторных элементов до определённого значения. При ускоренной зарядке через элемент идёт большой ток, и он нагревается, а термистор предотвращает его выход из строя;
• 4 ─ этот контакт подключается через сопротивление и называется сервисным. Его используют сложные зарядные устройства, предназначенные для выравнивания заряда на аккумуляторных элементах.

Неисправности аккумуляторов для шуруповёртов

Как правило, при неисправности Ni─Cd аккумулятора для шуруповёрта выходит из строя один или несколько элементов аккумуляторной батареи. Поэтому первоочередная задача при ремонте аккумулятора шуруповёрта – это определение вышедших из строя элементов.

При диагностике элементов потребуется мультиметр для замера напряжения. На Ni─Cd и Ni─MH аккумуляторах напряжение находится в пределах 1,2─1,4 вольта, а Li─Ion – 3,6─3,8 вольта.

Что нужно делать?

• Полностью зарядите аккумулятор шуруповёрта;
• Разберите корпус;
• Измерьте напряжения всех элементов и отметьте те, у которых напряжение ниже номинального. Номинальное напряжение нанесено на корпусе каждой банки. Как правило, они обёрнуты в бумажную оболочку;
• Затем подайте нагрузку на аккумуляторную батарею (включите шуруповёрт). Если не хочется опять собирать, то подключите к выводам «гирлянды» нагрузку в виде лампочки 12 вольт;
• Через некоторое время снова делайте замеры напряжения на элементах. Те банки, у которых напряжение отличается от среднего на 0,5─0,7 вольта, подлежат восстановлению или замене. При визуальном осмотре особое внимание следует уделить банкам со следами коррозии и подтёков.

Затем уже ведётся работа с элементами, которые диагностируются, как неисправные. Об этом ниже. А здесь ещё стоит сказать о таких неисправностях, как нарушение пайки в местах соединения элементов, выход из строя температурного датчика и т. п. Но эти виды поломок очень редкие и не заслуживают внимания.

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

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

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

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

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

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

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

Типы аккумуляторов и их особенности

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

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

Подробнее о каждом типе.

Никель-кадмиевые

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

Плюсы:

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

Минусы:

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

Никель-металлогидридные

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

Плюсы:

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

Минусы:

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

Литий-ионные

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

Плюсы:

Минусы:

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

Литий-полимерные

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

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

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

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

Основные неисправности и проверка аккумуляторных батарей

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

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

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

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

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

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

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

Ремонт и восстановление АКБ

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

Чтобы отремонтировать АКБ, необходимо выполнить следующие основные операции:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Шуруповерт является нужным в хозяйстве инструментом, но приходит время и его источник энергии - аккумулятор перестает работать. Модели постоянно меняются и найти нужную батарею порой не удается. Вместе с тем, можно полностью ее восстановить или продлить срок службы на 2-3 года. О том, как отремонтировать аккумулятор шуруповерта, рассказывает настоящая статья.

Разборка аккумулятора

Решая вопрос о том, можно ли восстановить аккумулятор шуруповерта, надо, прежде всего, разобраться, как извлечь из него элементы. Батарея размещается в пластмассовом корпусе из двух половин. Сначала надо отвернуть соединительные винты. Если соединение производится клеем, то придется повозиться с отверткой или стамеской. Разбирать следует аккуратно, чтобы потом можно было заклеить корпус снова.

Внутри размещаются элементы, соединенные последовательно. В некоторых конструкциях применяется параллельно-последовательное соединение.

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 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 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.

Восстановление банок

Не прошедшие проверку аккумуляторы не надо спешить выбрасывать. Основной причиной их выхода из строя является испарение воды через уплотнительную резинку, расположенную между корпусом и средней шиной. Когда на нем полный «нуль», аккумулятор кратковременно заряжают импульсной подачей напряжения 12 В через сопротивление 40-50 Ом. При этом следует контролировать, чтобы корпус не перегревался. Если после этого на нем по-прежнему не будет напряжения, банку можно выбрасывать.

Чтобы восстановить электролит, некоторые умельцы в боковой выемке всех аккумуляторов батареи высверливают мини-отверстия под иглу шприца. Затем банки наполняются дистиллированной водой. После аккумуляторы должны полежать в течение суток. Батарею потом «тренируют», заряжают и проверяют напряжение на каждом элементе. Отверстия заделываются силиконом.

Как восстановить аккумулятор шуруповерта

Аккумуляторы внутри все на вид похожи. Они состоят из последовательно спаянных банок. В результате получается суммарное напряжение батареи на выходных контактах. Элементы применяют следующих видов:

• Ni-Cd (никель-кадмиевые, U=1,2 В).
• Ni-MH (никель-металл-гидритный, U=1,2 В).
• Li-Ion (литий-ионный, U=3,6В).

Аккумулятор шуруповерта "Интерскол"

Шуруповерт "Интерскол" является одним из самых популярных, благодаря своей универсальности. Кроме главной функции он также может служить дрелью.

Аккумуляторы в нем могут быть любыми из всех распространенных. Никель-кадмиевые и металл-гидритные используются чаще, как более дешевые и достаточно мощные. Чтобы они надежно работали, их следует до конца разряжать и заряжать, чтобы в полной мере использовать заряд. В противном случае, срок службы оборудования значительно снижается. Обратимая потеря емкости элемента при неполной разрядке и зарядке называется эффектом памяти.

Этим недостатком не обладают, но имеют гораздо большую цену. Во время работы, когда каждая минута на счету, часто требуется небольшая подзарядка, чтобы поддержать требуемую мощность шуруповерта. Здесь подобные батареи незаменимы, поскольку их емкость можно быстро восстанавливать.

Батарею шуруповерта "Интерскол" покупатель выбирает самостоятельно, в зависимости от предпочтений, возможностей и требуемой работы. В большинстве случаев используют никель-кадмиевые аккумуляторы.

Как восстановить аккумулятор шуруповерта "Интерскол", если он длительное время не использовался? При эксплуатации надо стараться, чтобы падения напряжения до ноля не было. Для банки на 1,2 В разряд производится до 0,9 В. Если при длительном хранении она полностью разрядилась, то зарядное устройство может ее не «увидеть». Надо «толкнуть» батарею другим, более мощным источником тока, чтобы на ней появилось небольшое напряжение. После этого можно ее подключать к штатному зарядному устройству.

шуруповерта "Макита"

Перед тем, как восстановить аккумулятор сначала надо разобрать его корпус. Он состоит из 2-х половинок, соединенных клеем. Если аккуратно обстучать корпус батареи резиновым молотком, клей отстанет. В некоторых местах могут возникнуть проблемы с разборкой. Там может понадобиться дополнительный ручной инструмент. Далее следует разъединить половинки корпуса, придерживая отверткой клеммы.

По рабочим характеристикам дрель-шуруповерт "Макита" приближается к сетевому инструменту. Автономное питание обеспечивают 2 сменных Li-Ion аккумулятора. Компьютерная технология зарядки позволяет их восстанавливать всего за 22 мин. При этом значительно увеличен.

Неисправные банки надо заменить аналогичными новыми моделями. Если их сложно найти в продаже, придется из двух аккумуляторов собрать один. Заводская сварка может быть контактной, а при ремонте придется создать соединение пайкой.

Как восстановить аккумулятор шуруповерта Bosch

Шуруповерты Bosch прекрасно подходят для непрофессионального применения. В них установлены аккумуляторы с Ni-Cd элементами. Они выдерживают большие токи нагрузки, но быстро саморазряжаются (за 3-4 недели). Не реже 1 раза в месяц их надо восстанавливать, чтобы не вышли из строя. Кроме того, в процессе эксплуатации происходит разбалансировка элементов и со временем теряется емкость.

Одним из способов восстановления является разборка корпуса и «тренировка» отдельно каждого элемента. Если это мало помогает, некоторые из них придется заменить. Тогда батарея прослужит еще долго.

Восстановление аккумулятора шуруповерта Hitachi

Как восстановить аккумулятор шуруповерта Hitachi? Оба Ni-Cd аккумулятора необходимо зарядить, после чего их следует разобрать и замерить напряжение на каждой банке с нагрузкой 1,5 Ом. Элементы, показывающие меньшее напряжение, можно выбросить, а из целых собрать одну качественную батарею. Всего 1 или 2 банки могут портить впечатление от аккумулятора. Как восстановить аккумулятор шуруповерта "Хитачи", а также всех других моделей, зависит, прежде всего, от типа элементов, установленных в них.

Восстановление аккумулятора шуруповерта Aeg

В комплекте с шуруповертом продаются 2 аккумулятора на Li-Ion элементах. Если один из них не заряжается, это еще не говорит о его неисправности. Вполне возможно, что он слишком сильно разряжен. Для этого можно попытаться «потренировать» аккумулятор подачей на него импульсного напряжения, а затем поставить на зарядку. Самым простым способом является подключение на несколько секунд к заряженной батарее.

После того, как восстановить аккумулятор шуруповерта Aeg вышеуказанным способом не удалось, его корпус следует разобрать и проверить каждую банку.

1. Если батарея не использовалась, один раз в месяц ее следует разрядить допустимой нагрузкой и снова зарядить.
2. Целесообразно покупать шуруповерт с двумя батареями в комплекте.
3. Шуруповерты должны храниться и применяться в условиях, исключающих попадание влаги.

Заключение

Как восстановить аккумулятор шуруповерта? Существует несколько способов. Прежде чем его разбирать, надо постараться найти причину неисправности, которая может также заключаться в механизме или зарядном устройстве. Соблюдая правила эксплуатации аккумулятора, изложенные в инструкции, можно значительно продлить срок его эксплуатации.

При длительном использовании шуруповерта либо его хранении, по истечении определенного времени, батарея шуруповерта приходит в негодность. Дальнейшее использование инструмента становится невозможным. Потребителю приходится рассматривать вариант приобретения нового аккумулятора или шуруповерта. Данное решение проблемы является наиболее простым выходом из сложившейся ситуации, по сравнению с заменой элементов питания в старом аккумуляторе.

Стоимость нового аккумулятора составляет около 60% от стоимости шуруповерта. В состав каждого аккумулятора входят элементы одного типа, которые также продаются отдельно. Батарею можно попробовать починить. Ее ремонт не считается очень сложным процессом, но в случае неудачной попытки, пользователь может приобрести новую батарею. Ниже в статье будут подробно рассмотрены вопросы ремонта батареи шуруповерта своими руками.

Виды аккумуляторов

На сегодняшний день в продаже имеются шуруповерты, со следующими видами батарей: никель-кадмиевые; никель-металлогидридные; литий-ионные.

Отдельный вид имеет свои преимущества и недостатки. Проведем детальный обзор каждого вида.

Ni - Cd батареи .

Положительные стороны:

• возможность использования в условиях низких температур;
• хранение при малом заряде позволяет сохранять параметры инструмента;
• довольно распространенный вид батарей;
• низкая стоимость.

Отрицательные стороны:

• эффект памяти заряда;
• самопроизвольный разряд;
• небольшая емкость;
• небольшое количество циклов заряд-разряд.

Ni - MH батареи

Положительные стороны: невысокий эффект памяти заряда; небольшой самопроизвольный разряд; большая емкость, относительно Ni - Cd; большее количество процессов заряд-разряд.

Отрицательные стороны : при малом заряде, теряет часть своих параметров, когда находится на хранении; ценовой диапазон; небольшой срок службы при использовании в условиях низких температур.

Li - Ion батареи

Положительные стороны:

Отрицательные стороны:

• ценовой диапазон почти в 3 раза выше по сравнению с Ni - Cd;
• по истечении трех лет существенно снижается емкость, так как литий имеет свойство разлагаться. Реанимировать такой аккумулятор не представляется возможным;
• нельзя использовать в условиях низких температур.

Восстановить работоспособность батареи можно всегда, если аккумулятор не пересох. В противном случае его придется утилизировать. Как оживить аккумулятор шуруповерта, рассмотрено ниже. Аккумулятор потребуется разобрать.

Способы восстановления : сжатием (если есть электролит, но при этом высок риск потери объема); путем подачи напряжения и тока, на каждый элемент значительно выше номинала.

Выявление неисправных элементов и их замена

Для этого потребуются следующие инструменты:

Порядок ремонта батареи:

1. Зарядка банок до полного заряда.
2. Разборка корпуса.
3. Замер напряжения мультиметром на элементах, поочередно.
4. Выявление элементов с напряжением ниже номинального (номинальное напряжение Ni - Cd элемента 1,2−1,4 вольт, напряжение литиевого элемента 3,6−3,8 вольта).
5. Маркировка выявленных элементов.
6. Сборка корпуса.
7. Работа шуруповертом под нагрузкой до понижения мощности.
8. Разборка корпуса.
9. Замер напряжением на маркированных элементах (напряжение будет ниже чем у других), например, у исправных элементов напряжение станет равным 1,1 В, а у неисправных - 0,8 В и ниже.

Этим способом выявляются неисправные элементы аккумуляторных батарей 12-18 В , которые подлежат замене либо восстановлению.

В Li - Ion батареях , неисправные элементы определяются двумя способами:

1. Заменой схемы управления от другой, подходящей по параметрам батареи, если неисправность выявлена, производится замена.
2. С помощью зарядного устройства с возможностью регулировки напряжения и тока. Напряжение выставляется равным 4 V, ток равным 200 mA. Подключается элемент питания. Если напряжение поднимается до 3,6 V - элемент батареи исправен. Затем проверяются остальные элементы.

После перепаковки аккумуляторов шуруповерта, нужно выровнять их потенциалы путем зарядки банок в течение 8-10 часов. После остывания производится замер напряжения на элементах. Если все сделано правильно, напряжение будет в пределах 1,3-1,4 В. Затем производится разрядка банок до конца, путем использования шуруповерта (необходимо провести заряд-разряд 3 раза). Данную процедуру рекомендуется проводить один раз в 3 месяца, для исключения эффекта памяти.

Замена аккумуляторов на литиевые

Замена аккумуляторов шуруповерта на литиевые, производится путем расчета их количества, в расчете 3,7 В на один элемент. В случае использования шуруповерта напряжением 14,4 В, потребуется четыре Li - Ion банки стандарта 18650.

Размеры по сравнению с Ni - Cd банками разные. Потребуется установка в корпус с банками контроллера заряда-разряда , который потребуется приобрести отдельно. Зарядное устройство может не подойти для зарядки. Возможно, потребуется другой элемент питания.

В процессе использования шуруповерта, при уменьшении времени его работы, не торопитесь утилизировать аккумулятор. Попробуйте его отремонтировать.

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

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

Аккумулятор шуруповерта: конструкция и виды

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

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

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

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

Для компоновки аккумуляторов шуруповертов применяют следующие виды элементов:

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

Рассмотрим более подробно достоинства и недостатки каждого вида.

• Самый распространённый вид ввиду низкой стоимости;
• Не страшны низкие температуры, например как Li-Ion батареям;
• Хранится в разряженном состоянии, при этом сохраняет свои характеристики.

• Производится только в странах «третьего мира», ввиду токсичности при производстве;
• Эффект памяти;
• Саморазряд;
• Маленькая емкость;
• Малое количество циклов заряд/разряд, значит, долго не «живут» при интенсивном использовании.

• Экологически чистое производство, есть возможность приобрести высококачественный фирменный аккумулятор;
• Низкий эффект памяти;
• Низкий саморазряд;
• Большая емкость, в сравнении с Ni - Cd;
• Большее количество циклов заряд/разряд.

• Цена;
• Теряет часть характеристик при длительном хранении в разряженном состоянии;
• При низких температурах долго не «живет».

• Нет эффекта памяти;
• Почти отсутствует саморазряд;
• Высокая емкость аккумулятора;
• Количество циклов заряд/разряд в разы больше, нежели у предыдущих типов аккумуляторов;
• Для набора необходимого напряжения необходимо меньшее количество «банок», что существенно уменьшает вес и габариты аккумулятора.

• Высокая цена, почти в 3 раза в сравнении с никель - кадмиевым;
• Через три года происходит существенная потеря емкости, т.к. Li разлагается.

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

Корпус имеет четыре контакта:

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

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

Определение неисправности

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

​

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

Ставим аккумулятор на зарядку, ждем сигнала о полном заряде.

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

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

Собираем аккумулятор и работаем до заметной потери мощности.

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

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

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

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

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

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

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

Можно ли «реанимировать» элементы и как?

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

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

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

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

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

Этот способ приведен ниже на видео.

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

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

Ремонт и замена элементов аккумулятора шуруповерта

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

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

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

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

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

Необходимо отметить несколько нюансов:

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

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

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

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

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