≡× МЕНЮ

• Радиаторы
• Отопление
• Газоснабжение
• Газопровод
• Водопровод

Как спаять аккумуляторы для шуруповерта. Восстановление аккумулятора шуруповерта

Севший аккумулятор для шуруповерта можно зарядить. Но если разрядка происходит все чаще, а мощность понизилась - это признаки неисправности аккумуляторов. Обычно владельцы сразу стараются поменять испорченный блок на новый. Но сравнив, сколько стоит отдельный аккумулятор для шуруповерта Bosch с ценой нового инструмента с двумя батареями, часто выбирают новый комплект.

Состав и параметры аккумуляторов

Ситуация не так печальна, как кажется на первый взгляд. Иногда удается сделать ремонт батареи шуруповерта своими руками без финансовых затрат или с небольшими расходами. Чтобы знать, как отремонтировать аккумуляторный блок в домашних условиях, следует обзавестись вольтметром, паяльным набором, отверткой, перочинным ножом, ознакомиться с типами и свойствами применяемых в составе батарей элементов.

Принципы работы накапливающих электроэнергию элементов одинаков и для конденсаторов, и для АКБ. Тонкий слой диэлектрика, электролита в случае батареек, разделяет два слоя металлической фольги, на которых накапливаются разнополярные заряды. Когда между контактами слоев подключают потребителей электроэнергии, поток зарядов перемещается через него на противоположенный слой, совершая при этом работу. Таким образом, главная характеристика аккумулятора - количество накопленного заряда, выраженное в ампер-часах. Общепринятое сокращение А/ч или A/h нанесено на любой батарейке.

Заряда между пластинами порождает статическое электрическое напряжение. Если при заряде допустить значительное превышение номинального напряжения, на которое рассчитан аккумулятор, слой электролита будет пробит, что выведет этот элемент из строя полностью. Пониженное напряжение зарядного устройства приведет к снижению сохраненной в нем мощности. Второй параметр аккумулятора - напряжение. Один элемент в зависимости от типа держит напряжение в пределах от десятых долей до нескольких единиц вольт.

Характеристики их типов

Различие в химическом составе пластин и электролита, габаритах, взаимном расположении компонентов определяют для аккумуляторов не только рабочие характеристики, но и стоимость. Как всегда: чем лучше, тем дороже . Для шуруповертов оптимальные отношения цены и качества присущи трем типам металлических пластин. Два основаны на никеле с добавлением кадмия (Ni-Cd) или металлгидридные (Ni-Mh), один вид использует литий и обозначается Li-Ion (литий-ионные АКБ). Каждый тип имеет свои особенности и характерные неисправности.

Никель-кадмиевый тип отличается низкой ценой , переносимостью морозов, долгим разряженным хранением. Низкое напряжение на каждой банке по 1.2 В увеличивает их количество в батарее. К отрицательным характеристикам относится малое количество циклов разряд-заряд, высокий саморазряд, память пониженного уровня заряда, экологически вредное производство и состав.

Никель-металлгидридные аккумуляторы стоят дороже, но саморазряд у них ниже, циклов заряд-разряд выдерживают больше, память низкого заряда не так сильна, экологически чистое производство. Заряд банки 1.25 В. По морозоустойчивости нежнее кадмиевых и срок годности короче.

Литий-ионные приборы по цене выше никель-металлгидридных. Имеют высокое напряжение элементов 3,6 В. Плюсы технологии - отсутствуют саморазряд и память низкого заряда, емкость выше, чем у других типов, наибольшее количество циклов зарядки. Минусы - срок годности самый короткий, элементы экологически вредны при утилизации.

Конструкция батарей шуроповертов

Пластмассовый корпус герметично закрывает содержимое батареи за исключением гнезд, металлических клемм или штырей контактов, предназначенных для рабочих токов заряда-разряда и, если контактов более двух - для управления зарядом.

Поскольку батарея не функционирует, для ремонта батареи шуруповерта нужна разборка со вскрытием пластмассового корпуса. Если есть винты, их надо выкрутить. В заклеенном корпусе следует глубоко процарапать ножом линию склейки и прорезать или аккуратно просверлить в ней неглубокое отверстие. Затем, вкручивая конический шуруп, надо добиться появления щели и, помогая ножом или отверткой, расширить ее до полного периметра склейки. При сборке после ремонта эпоксидная смола заделает щель не хуже прежнего.

Устройство аккумулятора шуруповерта видно при вскрытии корпуса:

• несколько последовательно соединенных аккумуляторов;
• закрепленный на одном из элементов термодатчик с прерывателем зарядного тока при нагревании батареи;
• плата управления, но только в литиевых батареях.

Однако начинать диагностику стоит до вскрытия корпуса.

Поиск неисправности

Для диагностики потребуется тестер или вольтметр постоянного напряжения, зарядное устройство и немного времени. Поиск лучше начать с измерения напряжения батареи аккумуляторов до и после полной зарядки. Значение напряжения заряженных элементов надо сравнить с обозначенным на корпусе и измеренным перед зарядкой. Варианты результатов измерения напряжения подскажут, как починить аккумулятор шуруповерта:

1. Было и осталось равным нулю.
2. Равно или больше номинального.
3. Осталось на том же уровне, что и перед зарядкой.
4. Быстрое снижение напряжения без нагрузки и стабилизация ниже номинального, указанного на корпусе.

Теперь целенаправленно определяется неисправный элемент для ремонта.

Ремонт аккумуляторов для шуруповертов

Восстановить аккумулятор шуруповерта позволяет конструктивная особенность - последовательное соединение одинаковых элементов. Такая схема не допускает одновременного выхода из строя всех банок батареи. Значит, потребуется найти один или несколько неисправных элементов .

Старые аккумуляторы теряют емкость от высыхания электролита. В критической ситуации, когда заменить банку невозможно, надежду на временное восстановление даст нагрев банки до 60–70 градусов или легкое сжатие корпуса плоскогубцами.

Батарея с восстановленным или замененным элементом питания не будет лишней, а из двух одинаковых неисправных батарей благодаря взаимозаменяемости элементов можно собрать одну рабочую и повременить с приобретением нового инструмента.

Шуруповерт - один из ручных инструментов, который должен быть в арсенале каждого мастера. При правильном обращении он может служить многие годы. Но когда «идет» ремонт случается всякое, и при падении даже с незначительной высоты он или его аккумулятор может получить повреждения и перестать работать. Что и случилось с инструментом, который мне принесли на ремонт. При падении у шуруповерта вышел из строя аккумулятор (выяснил путем перестановки рабочего). Данную проблему вполне можно решить своими силами, не тратя деньги на новый инструмент!

Ремонт

Крышка аккумуляторного отсека была закреплена четырьмя винтиками. Открутив их, увидел, что перемычки (пластинки) между батареями были просто разорваны.

Перемычки к батареям, как правило, приварены точечной сваркой. Так как такой сварки у меня нет, перемычки всегда припаиваю при помощи паяльника обычным припоем.

Для ремонта мне понадобились:

• паяльник;
• наждачная бумага;
• флюс;
• припой.

При замене или ремонте оторванных банок в первую очередь прочищаю места паек наждачной бумагой. Чтобы лужение было качественное, чистить нужно как можно тщательнее от этого будет зависеть и качество самой пайки, что, в свою очередь, будет также влиять и на пропускную способность тока проходящего через него.

Вместо флюса также можно использовать канифоль (в этом случае не совсем удобно), паяльную кислоту (некоторые со временем разрушают пайку, токсичные пары), таблетку аспирина (сильный запах при плавлении). Пользоваться последними двумя способами дома не советую.

В завершение, соблюдая полярность, припаиваю оторванные батареи на свои места и собираю аккумулятор.

Вроде нет ничего проще, чем взять в руки паяльник и нехитрыми манипуляциями припаять батареи на место, но не все так просто при пайке никель-кадмиевых (Ni-Cad), никель-металлгидридных (Ni-MH) и тому подобных аккумуляторов имеются некоторые нюансы. Несоблюдение тонкостей может привести как к негодности аккумуляторной батареи (резкое падение емкости), так и его зарядного устройства.

Если вы решите сами отремонтировать вышедший из строя аккумулятор, обязательно обратите внимание на следующие моменты!

Батареи соединяются последовательно, то есть минус батареи к плюсу следующего и т. д.

На батареях полярность иногда не указывают в таких случаях желательно узнать его мультиметром (как правило, выпуклый и меньшего диаметра конец плюс).

Если прибора нет, то надо посмотреть, как соединены между собой другие банки и, припаять в той же последовательности.

Ni-Cad, Ni-MH и тому подобные батареи очень чувствительны к высокой температуре, поэтому контакт паяльника с аккумулятором надо свести к минимуму! Сам паяльник в этом случае лучше брать мощнее (60 Ватт и выше), чтобы при кратковременном касании успеть полудить и спаять место пайки, но, не успев при этом разогреть само тело батареи.

Дома для лужения и пайки лучше использовать флюс или канифоль.

На чтение 11 мин. Опубликовано 29.11.2018

Пропуская разговоры о пользе шуруповертов можно перейти прямо к теме. Батарея или аккумулятор у владельцев шуруповертов - самый большой предмет для беспокойства. Лучше обращаться с ними строго по инструкции. В случае поломки решение одно – покупать новую батарею. Но временно можно попытаться использовать проблемную батарею, для чего здесь предлагается ряд советов. Подчеркнем – ремонт аккумулятора это временное решение, но сначала нужно точно расследовать причины неисправности.

Виды батарей и их отличия

Источник питания для ручного инструмента должен обеспечить его энергией хотя бы на полчаса работы при умеренной нагрузке или 10 минут при полной. И при этом достаточно быстро восстанавливать свой заряд. Без выполнения этих условий инструмент теряет весь коммерческий смысл, его просто не будут покупать. Обычно мощность шуруповерта варьируется в пределах 80-160 Вт.

Из всех видов батарей, которые выпускает промышленность, по этим критериям подходит только три вида:

• Ni-Cd – никель-кадмиевый;
• Ni-MH – никель-металлгидридный;
• Li-ion – литий-ионный.

Никель-кадмиевый появился раньше всех остальных и показал хорошие эксплуатационные свойства. Такой аккумулятор имеет напряжение 1.35 В … 1.0 В. Здесь и дальше мы обозначаем первым номинальное напряжение, а последним – напряжение в конце разрядного цикла. Ni-Cd имеют число циклов заряд/разряд, лежащее в пределах 100 – 900, это зависит от качества материалов и режима работы. Для Ni-Cd также характерно очень низкое внутреннее сопротивление, они почти не греются при зарядке, долго хранятся.

Недостатки:

1. «эффект памяти» мешающий в эксплуатации.
2. Токсичность кадмия, это сильный канцероген.

Еще один вид: никель-металлгидридный аккумулятор. Эти аккумуляторы были предложены в качестве замены Ni-Cd. Обоснованием служили недостатки традиционных аккумуляторов с кадмием. В теории Ni-MH хорош: имеет большую энергоемкость (до 300 Вт*ч/кг), не подвержен эффекту памяти. Напряжение 1.25 В … 1.1 В, число циклов заряда 300-800. Ni-MH старого типа за год хранения полностью саморазряжаются. Хранить их рекомендуется при небольшой температуре, от 0 до 20 градусов Цельсия. Аккумуляторы нового типа LSD Ni-MH (Low Self-Discharge), как показывает их название, имеют малый саморазряд и меньше греются при зарядке.

Недостатки: Ni-MH батарей является 10% разряд в течение первых суток, и значительное выделение тепла при зарядке.

Li-ion аккумуляторы имеют напряжение 3.7 В … 2.5 В, но в действительности с ним немного сложнее, все зависит от режима использования батареи. Число циклов заряда примерно 600, но это при условии, что от батареи забирают не более 20% емкости. Литий-ионные батареи очень не любят глубокого разряда. От этого они быстро выходят из строя. Внутреннее сопротивление Li-ion очень мало, 5 … 15 миллиОм. Саморазряд около 1,6% в месяц при полном заряде и отсутствии нагрузки.

Недостатки: высокая стоимость, ограниченный срок хранения, не зависящий от использования. Опасность взрыва и пожара при неправильном обращении.

Диагностика неисправностей АКБ

Подозревать неисправность батареи шуруповерта или проводить ее восстановление нужно не сразу, а сначала попробовать заменить ее на вторую из комплекта, прежде зарядив ее как следует. Если шуруповерт вращается плохо, то это может быть вызвано поломками в его механике (мотор или редуктор). В случае сомнений нужно заменить блок питания, если есть такая возможность. Если все указывает на аккумулятор, то тогда можно приступать к его диагностике и восстановлению.

Прежде всего нужно выяснить тип батареи. Это написано на ее корпусе и от этого зависит возможность восстановления. Также должно быть указано номинальное напряжение. Оно обычно лежит в пределах 14 … 19 В. Затем, не разбирая корпус блока аккумуляторов, проводят его проверку. Для этого можно использовать два метода:

• Проверка мультиметром;
• Проверка нагрузкой.

Метод мультиметра

Мультиметр может быть использован в двух режимах: измерения напряжения и измерения тока. Если есть два прибора, то это еще лучше, не потребуется делать лишних переключений.

Схема измерений показана ниже:


Один мультиметр переключается в режим измерения напряжения (вольтметр), другой – в режим измерения тока (амперметр). Если прибор только один, то вместо амперметра придется использовать просто провод. Провода от аккумулятора к вольтметру могут быть тонкими, а провода от источника питания к батарее – потолще, но не стоит слишком увлекаться, в конце-концов для всей цепи подойдут провода 0.5 сечением мм.кв.

Если напряжение на батарее в норме, но ток заряда мал, значительно меньше одного ампера, то для Ni-Cd аккумулятора это может означать неисправность одного из элементов батареи. Восстановление аккумулятора шуруповерта здесь отменяется, нужен ремонт. Для Li-ion это означает, что либо он в норме, либо также неисправность одного из элементов.

Пусть Ni-Cd аккумулятор имеет номинальное напряжение 18 Вольт. Тогда легко узнать, сколько внутри элементов, не открывая корпуса. Зная номинальное напряжение Ni-Cd 1.2 В, поделите: 18/1,2 = 15. Значит, в корпусе 15 элементов. Если вольтметр показывает холостое напряжение 16,8 В, то это может означать и замыкание одной из банок, и просто разряд нормальной батареи. Такая батарея в разряженном состоянии дает 15 В. Если заряженная показывает 16,8 В или около того, значит, один из элементов замкнут накоротко. Восстановить тоже не получится, придется заменить.

Если батарея при зарядке пропускает ток больше одного ампера, а напряжение постепенно растет, увеличиваясь на 0,1 В за каждые 5-10 минут, и в конце заряда напряжение чуть больше номинала, то аккумулятор в порядке, восстановления не требуется.

Метод нагрузки

Этот метод похож на предыдущий и он пожалуй, проще. Не нужно разбирать зарядное устройство, или использовать лабораторный источник питания. Понадобится только:

• Автомобильные лампочки;
• Мультиметр;
• Куски провода;
• Паяльник с припоем и флюсом.

Схема проверки:


Для такой проверки нужно сначала поставить аккумулятор на зарядку и зарядить обычным образом. Затем подается номинальная нагрузка. Узнать ток несложно, для этого поделите потребляемую мощность на номинальное напряжение. Например, если шуруповерт потребляет мощность 50 Вт (типичный случай), при напряжении 18 В, то ток должен быть 50/18 = 2,77 А. Добиться такого тока, или близкого к нему, можно набирая параллельно автомобильные лампочки от поворотов.

Если аккумулятор отдает номинальный ток в течение нескольких минут, вольтметр показывает напряжение немного ниже номинала, а лампочки не тускнеют, то батарея исправна. Может однако случиться, что для Ni-Cd вскоре ток начнет ослабевать. Это проявление «памяти». В таком случае нужно провести восстановление. Литий-ионные батареи не имеют эффекта памяти, хотя в теории он существует, на практике считают, что его просто нет.

Поэлементная проверка

Этот способ требует разборки корпуса батарейного блока. Он применяется, когда аккумулятор или его элемент перестает отдавать хороший ток, а попытки восстановления оказываются неудачными. Здесь достаточно одного плохого звена, поскольку они соединены последовательно. Но чтобы найти такой элемент, нужно проверить внутреннее сопротивление каждого из них.

Разумеется, начинать надо с общего осмотра всех банок: нет ли трещин, подтекания и т.д. Неисправный элемент сразу выдаст себя внешним видом.

Проверку на токовую отдачу производят с использованием закона Ома для полной цепи (он же первый закон Кирхгофа). Для этого нужно взять сопротивление с номиналом 10 Ом, рассчитанное на 25 Вт, и амперметр. Проверяемый элемент закорачивают на сопротивление, включенное последовательно с амперметром.

Например, пусть для Ni-Cd аккумулятора с напряжением 1,2 В получен ток 100 мА. Запишем его и повторно сделаем измерение, но уже не тока, а напряжения на элементе. Сначала измерим холостое напряжение, без подключения резистора, а потом подключим резистор и посмотрим, насколько упало напряжение. Пусть первый раз было 1,2 В, а после подключения резистора стало 1,05 В. Тогда внутреннее сопротивление этого элемента:
Это не слишком мало, если все элементы такие, то батарея сможет обеспечить шуруповерт только половиной мощности. Чем меньше внутреннее сопротивление, тем качественнее элемент, но при непременном условии: он должен давать номинальное, или близкое к этому напряжение. Если напряжение слишком мало, или совсем близко к нулю, то элемент закоротило, он не годится и не может быть восстановлен. Если внутреннее сопротивление больше 3 Ом, то можно попробовать восстановить (см. далее) или заменить.

Как восстановить аккумулятор?

Есть несколько способов добиться нормальной работы аккумулятора и реанимировать его в домашних условиях. Во-первых, это восстановление нормального зарядно-разрядного цикла. Также можно, в случае неудачи, вскрыть в качестве крайней меры корпус батареи и исследовать индивидуальное состояние элементов. В некоторых случаях это позволяет полностью отремонтировать батарею (если есть аналогичные для замены).

Устраняем эффект памяти

Этот способ восстановления применим к никель-кадмиевым батареям. Выполнить его очень просто. Сначала батарея разряжается полностью шуруповертом или другой нагрузкой, например, лампами или сопротивлением. Затем производится ее полный заряд. И так нужно сделать несколько раз. Если других дефектов у аккумулятора нет, то он полностью восстановится. Восстанавливать таким образом литий-ионные батареи нет смысла.

Есть способы «восстановления» асимметричным током, когда импульс зарядного тока больше, а следующий за ним промежуток разряда меньше, так что разница оказывается положительной. Этот способ неправильный, он не учитывает того, что химические процессы протекают гораздо медленнее. Еще более диким является способ восстановления импульсами большого тока. Не следует их использовать.

Чтобы восстановить Ni-Cd аккумулятор, понадобится:

• Зарядное устройство;
• Несколько автомобильных лампочек;
• Медный провод 0,5 … 0,75 мм.кв;
• Мультиметр.

Лучше, конечно, иметь несложный специальный стенд для восстановления, но это больше подходит ремонтникам-профессионалам, чем обычным пользователям шуруповертов. Но как бы ни было, работать с двумя мультиметрами намного удобнее, чем с одним.

По шагам восстановление выглядит следующим образом:

На практике сделайте от 3-4 до 7-8 циклов. Если достичь условия 11 в алгоритме восстановления не удается, то батарею необходимо ремонтировать.

Долив дистиллированной воды в Ni-Cd АКБ

Это делается при разборке корпуса и если внутреннее сопротивление возросло (существенно больше чем 0,3 … 0,6 Ом). Мелким сверлом (0,5 мм) осторожно сверлится корпус элемента и шприцем в него впускается несколько миллилитров чистой дистиллированной воды. Затем отверстие запаивается паяльником. Эти манипуляции требуют мастерства и новичку могут не поддаться.

Через некоторое время, порядка 12-24 часов, электролит придет в нормальное состояние и элемент восстановится на более или менее продолжительный срок.

Для выполнения работы понадобится:

• Мини-дрель + сверло 0,3-0,5 мм (в крайнем случае, крепкое шило);
• Шприц 1 мл с иглой и дистиллированная вода;
• Паяльник 40-60 Вт, припой ПОС-61 и флюс.

Место, где нужно делать отверстие:

Последовательность действий такая:

1. Разрезать вдоль оси бумажный чехол с элемента и снять его;
2. Сверлить, как показано на рисунке выше, отверстие. Сверло должно заходить на 3-4 мм, не более;
3. В проделанное отверстие ввести 10-15 мл дистиллированной воды;
4. Подождать 12-24 ч до пропитывания всего объема;
5. Зарядить элемент до номинального напряжения;
6. Запаять отверстие хорошо прогретым паяльником;
7. Надеть бумажный чехол и заклеить его скотчем.

Восстановленные элементы можно собирать в батарею.

Пример того, как это сделать своими руками на видео:

Реанимация путем замены

Это наиболее грамотный в техническом отношении вид ремонта, так как химические источники тока считаются неразборными и не подлежащими ремонту, их можно только утилизировать в конце срока службы.

Для такого ремонта можно использовать две неисправные батареи, причем вероятность сделать «из двух одну» весьма высока. Элементы должны быть одного типа и размера. А также желательно близкими по времени изготовления. Выводы при сборке должны быть качественно пропаяны, а вся сборка помещаться в корпус без натягов и усилий.

Для работы понадобятся:

• Острые кусачки;
• Паяльник 40-60 Вт, припой ПОС-61, флюс;
• Многожильный монтажный медный провод сечением 0.75 мм.кв;
• Скотч или изолента.

Здесь порядок работ такой:

1. Разобрать блок (и возможно еще один) аккумуляторов;
2. Проверить каждый из элементов (см. выше);
3. Отобрать наиболее качественные;
4. Удалить старую шинку;
5. Быстро и тщательно залудить места пайки;
6. Пропаять соединения отрезками провода;
7. Собрать элементы и обернуть один раз скотчем;
8. Собрать блок.

СОВЕТ : Чтобы не было проблем с залуживанием элементов, перегревать которые ни в коем случае нельзя, нужно хорошо прогреть паяльник и использовать эффективный флюс. Подходит таблетка аспирина. Делайте работу при вытяжке воздуха, так как в результате разложения аспирина образуются вредные и раздражающие вещества. Остатки флюса промойте ацетоном или спиртом.

Выпуск газа из Li-ion аккумуляторов

В результате неправильной эксплуатации Li-ion элементов (злоупотребление переразрядом) возможно вздутие. В результате разложения солей выделяется кислород и создает высокое давление в корпусе герметизированного элемента. Эти газы выпускаются с помощью специальных клапанов, но в небольших элементах их может не быть.

ВНИМАНИЕ! Принудительно выпускать газ из вздувшихся Li-ion аккумуляторов, путем разрушения их корпуса, категорически запрещается любой инструкцией по их эксплуатации, это грубое нарушение пожарной безопасности!

Последствия такого вскрытия можно посмотреть на этом видео:

Заключение

Аккумуляторы для шуруповертов лучше эксплуатировать, соблюдая инструкцию. Ni-Cd аккумуляторы разряжайте до 0 перед следующим зарядом, а Li-ion подзаряжайте, по возможности, чаще. Частичному восстановлению подлежат только сухие никель-кадмиевые элементы, литий-ионные восстановлению не подлежат. При обращении с аккумуляторами соблюдайте осторожность!

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.

Имеет похожий внешний вид. Он представляет собой короб из пластика, где находится множество составных элементов питания. Они закрепляются между собой в единую цепь таким образом, чтобы проводки «банок» с двух сторон замыкались на контакты, которые и обеспечивают питание шуруповерту.

Все аккумуляторы имеют примитивное строение, с которым сможет разобраться даже неопытный мастер, мало знакомый с электротехникой. Кроме деталей питания в коробе блока часто располагается:

• терморезистор – позволяет контролировать температуру банок во время зарядки;
• термовыключатель – автоматически размыкает части цепи в случае перегрева АКБ;
• плата управления и контроля (имеется только у литий-ионных аккумуляторов).

Разновидности аккумуляторов

Таблица 1. Распространенные виды АКБ.

Вид, иллюстрация	Описание
	Эти батареи чаще всего встречаются в бюджетных инструментах, потому что имеют низкую себестоимость. Устройства работают даже при минусовых температурах и могут храниться без зарядки длительное время. Из отрицательных характеристик этих АКБ следует отметить: 1. Так называемый «эффект памяти». Это значит, что при неполной зарядке аккумулятор останавливается на этом значении, и в следующий раз не будет заряжаться выше. 2. Минимальная емкость и около одной тысячи циклов заряда. 3. Когда инструмент не используется, батарея постепенно теряет заряд. 4. Кадмий – это высокотоксичное вещество. Поэтому ремонт АКБ может быть опасным для здоровья мастера.
	Это тоже популярный тип аккумулятора, который не содержит токсических веществ. При этом он имеет более высокую цену по сравнению с предыдущим вариантом. У этих батарей отсутствует «эффект памяти», при хранении они не разряжаются. Источник питания выдерживает большое количество зарядов, но может испортиться под воздействием холода. Еще одним недостатком является необходимость постоянно подзаряжать устройство.
	Это мощные, но при этом дорогостоящие АКБ. У них тоже отсутствует «эффект памяти», они не подвергаются саморазряду. Главным их преимуществом считают большую емкость. Тем не менее, АКБ такого типа не следует постоянно разряжать до минимума. Иначе после нескольких таких действий придется приобретать другой источник питания. Только у этих устройств имеется специальный контролер, который препятствует следующему: перегреванию; полному разряду батареи; короткому замыканию; возгоранию. Контролер позволяет размыкать цепь аккумулятора при необходимости, даже в тех случаях, когда он не находится в корпусе шуруповерта. Недостатком является то, что такие АКБ стремительно приходят в негодность из-за разложения лития. В среднем, их срок эксплуатации не превышает трех-четырех лет (даже при аккуратном обращении).

Обратите внимание! Существует еще один вид аккумуляторов – литий-полимерные, но они не используют для таких инструментов. В основном их устанавливают в смартфоны, планшетные ПК.

Цены на аккумуляторы для шуруповертов

Аккумулятор для шуруповертов

Неполадки в работе шуруповерта

Несмотря на разнообразие источников питания для АКБ, все они имеют похожее строение, а значит и неисправности у них одинаковые:

• разрыв цепочки, соединяющей банки;
• потеря емкости заряда (одного или нескольких);
• испарение электролита;
• разложение лития (только в некоторых батареях).

Снижение емкости элементов АКБ – это распространенная проблема, которая случается даже при недолгом использовании устройства. Обусловлена неполадка тем, что даже когда единичный заряд утрачивает емкость, остальные банки уже не могут полноценно заряжаться. В результате сокращается время беспрерывного использования шуруповерта.

Причиной подобной поломки является «эффект памяти» или испарение электролита в элементах питания, которое происходит при их сильном нагревании. Тем не менее, даже с такими неприятностями можно справиться в домашних условиях, не обращаясь к специалистам.

Неработающие элементы восстанавливают или заменяют новыми. Второй случая актуален для литий-ионных АКБ, в которых произошло разложение лития – в этом случае останется только купить новый источник питания.

Ремонт аккумулятора шуруповерта

Практически любые поломки аккумулятора шуруповерта можно исправить самостоятельно. Для этого потребуется знать причину неисправности и способы ее устранения.

Подробная диагностика АКБ: пошаговая инструкция

Шаг первый: необходимо зарядить источник питания на 100%. Если речь идет о никель-кадмиевом аккумуляторе, то его сначала разряжают до ноля, чтобы избежать «эффекта памяти».

Шаг второй: далее потребуется удалить крышку пластикового блока. Сделать это намного проще, если она прикручена шурупами – их придется открутить. Тем не менее, часто эту крышку фиксируют на клей, поэтому необходимо взять канцелярский нож и осторожно пройтись по шву, после чего получится легко отсоединить верхнюю часть отверткой.

Шаг третий: теперь предстоит внимательно рассмотреть состояние внутренних элементов, выявить повреждения: нарушение целостности цепочки, потекший электролит и прочее.

Шаг четвертый: далее следует замерить авометром уровень напряжения каждой банки. Для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных источников должно быть напряжение около 1,3 В. Для литий-ионных банок заряд составляет – 3,7 В. Рекомендуется подписать уровень напряжения каждой батареи, чтобы не перепутать их.

Шаг пятый: теперь необходимо сделать нагрузку для аккумулятора, присоединив к выходам небольшую лампочку. В таком виде банки следует подержать некоторое время, а после снова измерить прибором напряжение. Тогда получится выявить звено с высокой просадкой.

После обнаружения дефектных элементов аккумулятора следует подобрать оптимальный метод их восстановления. Сделать это можно двумя способами:

1. Отремонтировать неисправные банки прошивкой током с высоким уровнем напряжения или добавлять внутрь фильтрованную жидкость в случае испарения электролита. Тем не менее, таких мер хватит лишь на некоторое время, а потом придется заменить банки.
2. Заменить неисправные банки – это лучший способ решения проблемы. При желании можно взять уже использованные источники питания, но работающие.

Особенности восстановления дефектных элементов АКБ

Вернуть потерянную емкость можно только в случае тех аккумуляторов, которые имеют «эффект памяти». Для таких целей потребуется подготовить другое (мощное) устройство зарядки, где имеется возможность контроля силы тока и напряжения. Далее необходимо этим устройством воздействовать на банки с просевшим напряжением.

Реанимировать батарею можно и методом сжимания. Суть процедуры состоит в разбавлении жидкостью электролита, который испарился.

Восстановление АКБ: пошаговая инструкция

Шаг первый: сделать едва заметное отверстие в неработающей банке (где располагается минусовой контакт) с помощью тончайшего сверла.

Шаг второй: шприцом с иглой через отверстие выкачать воздух из банки. Затем этим же шприцом ввести внутрь через отверстие фильтрованную воду.

Шаг третий: следует залепить отверстие кусочком эпоксидной смолы.

Эпоксидная смола — отличный герметик

Шаг четвертый: потом останется только разрядить все источники, сделав дополнительную нагрузку той же лампой. После чего потребуется вновь зарядить все аккумуляторы.

Обратите внимание! Последнее действие позволяет эффективно восстанавливать емкость любого аккумулятора, если причиной его поломки является именно «эффект памяти».

Видео – Восстановление емкости источника питания

Как заменить источники питания?

Самым результативным способом ремонта АКБ является замена неработающей банки. Приобрести новую батарею можно в любом магазине электротехники или снять ее с другого устройства.

Замена поврежденной банки: пошаговая инструкция

Шаг первый: необходимо отсоединить от общей цепочки неисправный сегмент. Поскольку они фиксируются между собой металлической пластиной, лучше использовать для таких целей слесарские кусачки. При этом с каждой стороны необходимо оставить ленту оптимальной длины, чтобы без проблем соединить ее паяльником.

Шаг второй: теперь на оптимальном расстоянии от других элементов необходимо присоединить новую банку к цепочке. Для таких целей понадобится паяльник. Только следует учитывать, что «минус» присоединяется рядом с «плюсом» и так по всей цепи. Если пластины не хватает для соединения сегментов, то ее заменяют медной проволокой.

Шаг третий: Теперь останется собрать все части батареи по такому же принципу, как они были расположены ранее.

Обратите внимание! Желательно выровнять заряды на каждой банке способом зарядки и зарядки несколько раз, как мы описывали в предыдущей инструкции. Потом следует поочередно авометром измерить уровень заряда источников питания, ведь они должны всегда оставаться на одном значении.

Точно таким же способом получится отремонтировать литий-ионный аккумулятор. В этом случае процесс осложняется только лишь наличием дополнительной платы, которую отсоединяют перед началом процесса. Здесь уже не получится восстановить неисправные банки, поэтому их заменяют.

Цены на батареи аккумуляторные для шуруповертов

Батарея аккумуляторная для шуруповертов

Как перестроить шуруповерт под литий-ионный источник питания?

Нередко владельцы бюджетных аккумуляторов стремятся адаптировать свои устройства под литий-ионные батареи. Подобные действия обусловлены преимуществами, которые получают в результате:

• инструмент становится легким, ведь здесь требуется меньше сегментов питания при такой же емкости и напряжении;
• отпадает необходимость беспокоиться об «эффекте памяти» (батарею можно без опасений заряжать до любого уровня);
• значительно сокращается время полной зарядки аккумулятора.

К тому же, некоторые умельцы при определенных манипуляциях увеличивают емкость источника питания в два раза, а значит и время работы шуруповерта. Конечно, преимущества подталкивают пользователей на такое решение, но не стоит забывать и о недостатках.

Негативные моменты перестройки шуруповерта под литий-ионный источник питания:

• высокая стоимость литий-ионных аккумуляторов;
• необходимо постоянно поддерживать уровень заряда до 4 В, поэтому в коробку в качестве дополнения устанавливают специальный контролер;
• не все корпусы шуруповертов приспособлены под габариты подобных батарей;
• аккумулятор плохо работает при условиях мороза.

Если все-таки вы решились на адаптацию своего устройства к новому источнику питания, то необходимо внимательно и последовательно выполнять все действия.

Замена никель-кадмиевых батарей: пошаговая инструкция

Шаг первый: для начала необходимо определиться с количеством литий-ионных банок и их характеристиками. К примеру, для стандартного шуруповерта с напряжением около 14 В, рекомендуется взять четыре сегмента, которые в совокупности дадут напряжение около 16 В. Следует учитывать, что через некоторое время после начла работы с инструментом напряжение просядет и получится стандартное значение. Если вы хотите увеличить мощность АКБ в 2 раза, то рекомендуется брать восемь таких банок.

Шаг второй: теперь предстоит выбрать плату контролера. Она должна соответствовать общему напряжению всех элементов. В среднем, плата рассчитана на ток до 14 А.

Шаг третий: теперь следует провести разбор пластикового короба под аккумулятор и достать оттуда все старые батареи. Цепочку необходимо разрезать, потому что оставляют только верхние контакты для подключения. Убрать потребуется и терморезистор, ведь теперь процесс перегревания контролирует плата.

Шаг четвертый: теперь с помощью паяльника необходимо сформировать из банок единую цепочку, соблюдая расположение.

Шаг пятый: теперь полученную батарею необходимо в горизонтальном положении разместить в пластиковом коробе.

Шаг шестой: теперь необходимо закрыть крышку короба, установить контакты от старого аккумулятора.

Обратите внимание! Некоторые инструменты после такой адаптации перестают заряжаться от прежнего устройства, поэтому лучше предварительно сделать новый разъем.

Видео – Замена никель-кадмиевых батарей

Особенности хранения источников питания шуруповерта

Как мы уже говорили ранее, никель-кадмиевые и никель-металлогидридные источники питания отличаются «эффектом памяти» в случае незавершенного заряда, поэтому хранят их только в разряженном виде.

Важный момент! Любые литий-ионные аккумуляторы необходимо хранить с зарядом 45-50%, поэтому их придется регулярно подзаряжать.

Цены на популярные модели шуруповертов

Шуруповерты

Подводим итоги

Если аккумулятор на вашем шуруповерте стал быстро разряжаться, то не следует его сразу же выбрасывать, ведь используя вышеперечисленные манипуляции, можно продлить срок его эксплуатации на несколько лет. К тому же, ремонт позволит сэкономить большое количество средств.