Как найти неисправную банку в аккумуляторе шуруповерта

Самой дорогой и важной частью шуруповерта является его аккумулятор. Поэтому когда электрический накопитель выходит из строя не хочется покупать новый инструмент. Как проверить аккумулятор и произвести ремонтные работы в случае неисправности аккумулятора можно прочитать ниже.

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:

• два 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:

• производство 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;
• обладает 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:

• отсутствует «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.

Основным 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.

При 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

Измерения 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.

Установленный 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.

Для 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.

Вначале 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.

Рабочее 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 %.

Контроль 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

Сразу 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

Для 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.

Заключение

Как видно, из статьи проверить и починить шуруповерт не так уж и сложно. Лучше потратить немного времени и сил, чем тратить деньги на приобретение дорогого инструмента.

Аккумам меньше года. Так что не старые и не новые, которые нужно разгонять.

to Ged: звонятся в обе стороны — это значит мерять сопротивление?

to Yakut: сочувствую, если у вас Бош, скажите нет ли проблем с работой нормальных, не поставленных на плитку аккумов? Здесь кто-то говорил, что садятся быстро на GSR 12V?

Я понимаю, что можно и целый акк купить, но он стоит так, что при покупке 2-х акков можно получить в подарок новый шурик. Просто если действительно только 1-2 банки вылетели, можно обойтись малой кровью.

Ребята, подскажите — насколько быстро должен идти саморазряд в случае с самой обычной батареей 12V-1,2Ач? И какое напряжение должно быть при разряженной батарее — у меня когда уже плохо крутит — около 11,3вольта — это нормально или надо садить до 10 вольт (1 вольт на банку)? На заряженном 13,9вольт.

to Liki: я уже почуял, что есть народ, который говорит, что не стоит бояться этого самого эффекта. Подскажите, на чем основано. Я встречал пока только упоминание про «встречу у Bobra» и про то, что если разряд происходит не постоянный, то и эффекта бояться не стоит. Где можно посмотреть матчасть? То есть можно заряжать Ni-Cd когда угодно, если это не сотик с постоянным режимом работы?

Неисправности блока аккумуляторов, это самая частая проблема у владельцев ручного электроинструмента. Механика ломается реже. В результате спешки и небрежности при использовании инструмента нарушается режим заряда и разряда аккумуляторов. В результате получается снижение срока эксплуатации батарей в два-три раза. Приходится покупать новую. Но перед покупкой стоит проверить состояние батареи, чтобы убедиться, что неисправность действительно в ней.

Конструкция АКБ и виды банок

Аккумулятор для шуруповертов выполняется как небольшой блок, стыкуемый с инструментом с задней части, обычно с нижней стороны рукоятки. Это делается для оптимального расположения центра тяжести и удобного удержания в руке. Блок легко снимается и фиксируется в своем гнезде. Все сделано для удобной и быстрой работы.

Сам блок представляет пластиковый корпус с элементами питания внутри. Так как существующие химические источники тока не обеспечивают типового напряжения питания шуруповерта (12-18 В), то их набирают в последовательную батарею. Выводы элементов соединяют металлической плоской шиной, которая приваривается к ним контактной сваркой. Этот способ меньше всего нагревает элементы при сборке.

Таким образом, батарея является неремонтопригодной. В развитых странах они утилизируются без ремонта. Элементы, или как их просто называют, “банки”, тоже выполнены неразборными, к тому же иногда содержат вредные вещества. По форме элементы бывают цилиндрическими или прямоугольными.

Виды аккумуляторов

У цилиндрических элементов, – обычно это Ni-Cd или Ni-MH, – электроды вместе с активной массой и сепаратором свернуты в рулон, а у прямоугольных – набираются в пакет, или иногда тоже выполняются в рулоне. Цель любого из способов: максимально увеличить площадь электродов, что дает максимум отбираемого тока при минимуме нагрева. Это обеспечивает высокую удельную мощность элемента.

Литий-ионные элементы выпускают как в цилиндрических корпусах, так и в плоских, а литий-полимерные с ленточными или проводными выводами – в плоских.

В общем, конструкция подобна масляным конденсаторам, только там электроды называют обкладками, и их разделяет непроводящий диэлектрик – масло. В случае аккумуляторов, наоборот, заполнитель проводит ток, это раствор электролита.

Работа аккумулятора связана с коррозией электродов, и другими необратимыми химическими процессами. Постепенно он теряет эффективность и приходит в негодность. Неправильный режим заряда-разряда ускоряет эти события.

ПОМНИТЕ: Никель-кадмиевые аккумуляторы нужно разряжать до минимального напряжения, и только потом ставить на зарядку. А литий-ионные – наоборот, подзаряжать чаще. Это продлевает срок их службы.

Коррозия нарушает форму электродов, приводит к разрывам и проколам сепаратора и дальнейшему замыканию катода и анода. Это повышает саморазряд. Образование малорастворимых соединений в больших количествах приводит к необратимому росту внутреннего сопротивления. Такие соединения получаются в ходе побочных химических реакций, которые неизбежны и ограничивают срок службы.

Руководство к действию

Перед тем как признать аккумулятор непригодным к использованию, нужно его проверить на работоспособность.

Инструменты для проверки

Для проверки батареи потребуется иметь вольтметр, амперметр, соединительные провода и приспособления для захвата контактов: зажимы типа крокодилов или струбцинок. Иногда конструкция контактов блока батарей не позволяет подключать приборы без разборки корпуса. Очень возможно, что придется заниматься пайкой. Вот список необходимого:

1. Зарядное устройство (оригинальное или совместимое);
2. Мультиметр (или лучше два);
3. Сопротивление 4,7 … 10 Ом на мощность от 5 Вт и больше;
4. Лампы автомобильные на 12 В, несколько штук;
5. Провода монтажные, сечение 0,5 мм.кв, 1,5-2 м;
6. Отвертка;
7. Острый нож;
8. Скотч;
9. Паяльник с припоем и флюсом.

Вместо родного зарядного устройства был бы очень подходящим лабораторный блок питания, с вольтметром и амперметром на ток несколько ампер и напряжением на несколько вольт выше номинала проверяемого аккумулятора. Например, ЗРУ от автомобиля, если оно имеет хорошие встроенные приборы для измерения тока и напряжения.

Для проверки батареи шуруповерта чаще всего используют мультиметр, также он подходит и для измерения емкости АКБ.

Кроме всего остального нужно подготовить удобное рабочее место с хорошим освещением, убрать подальше легковоспламеняющиеся жидкости и предметы.

Первый этап

Сначала потребуется установить тип батареи. Он написан на ее корпусе. Там же должно быть указано номинальное напряжение и емкость в Ампер-часах или иногда Ватт-часах. Используемые напряжения могут быть из ряда: 9,6, 10,8, 12, 14,4, 18, 24, 36 В. Тип аккумуляторов и номинал напряжения дают возможность определить число банок внутри блока:

Электрохимическая система	Максимальное напряжение, В	Номинальное напряжение, В	Минимальное напряжение, В
Ni – Cd	1,37	1,2	1,0
Ni – MH	1,25	1,2	1,1
Li – ion	4,2	3,7	2,7

Также полезным будет типичный график разряда батареи:

Исправная батарея после заряда показывает максимальное напряжение U_max. Через некоторое время оно понижается до номинального U_nom. Затем батарея длительное время отдает ток, на промежутке t … t₁. В этот период, как правило, номинальное напряжение медленно понижается до до минимального U_min. В конце разряда батарея начинает плохо отдавать ток, а напряжение быстро начинает падать.

Вольтметр без нагрузки у нормальной батареи должен показывать напряжение, близкое к номиналу. Если напряжение меньше на величину кратную номиналу используемых банок, то значит, коротнуло одну или несколько. Это может означать и глубокий разряд, и даже обрыв цепи. Поэтому настоящей проверкой будет проверка под нагрузкой. Перед такой проверкой следует сначала полностью зарядить аккумулятор в обычном режиме, так как это делается перед продолжительной работой батареи.

При проверке литий-ионных батарей шуруповерта нужно помнить, что они могут загореться при разборке или перезаряде. Лучше не вмешиваться в их внутреннее устройство. Вздувшиеся элементы необходимо заменять без всяких сожалений, они уже просто опасны, если останутся в эксплуатации. Также ни в коем случае нельзя заряжать литий-ионные элементы и батареи от случайных зарядных устройств. Не все они имеют встроенные контроллеры заряда и могут взорваться при перезаряде.

Проверка под нагрузкой

Такую проверку имеет смысл делать на полностью заряженной АКБ. В домашних условиях приборов мало, поэтому придется немного заняться расчетами. Самым лучшим способом проверки будет нагрузка той мощности, которая есть у самого шуруповерта. Конечно, использовать для этого сам шуруповерт вряд ли удобно. Но для начала необходимо узнать его мощность.

Иногда мощность пишут на шильдике или в руководстве на инструмент. Но бывает так, что указан только крутящий момент и число оборотов. Вместе с известным напряжением батареи это дает достаточно данных для вычислений мощности в Ваттах по формуле:

где момент M выражается в Ньютонах на метр, а угловая скорость ω – в радианах в секунду. Более просто вычислить можно после перевода ньютонов в кг и радиан в обороты, округлив поправки на потери:

Например, пусть частота вращения у шуруповерта 1500 об/мин, а крутящий момент 2 Н*м. Тогда P = 35 Вт. По известному номинальному напряжению батареи, например 14 В, можно найти ток, разделив мощность на напряжение: 35/14 = 2,5 Ампер. Также найдем сопротивление нагрузки, разделив напряжение на ток: 14/2,5 = 5,6 Ом.

На батареях также пишут емкость в Ампер/часах или Ватт/часах. Теперь зная, все данные, мы можем оценить ожидаемое время разряда. Пусть емкость банки 1200 mA/h = 1,2 А/ч. Разделив емкость на ток получаем ожидаемое время (t1 по графику выше): 1,2/2,5 = 0,48 часов, или 29 минут. В общем, полчаса работы заряженному, исправному аккумулятору, качество которого мы примем за 100%.

Для выполнения проверки потребуется:

• Мультиметр или вольтметр;
• Провод, как выше;
• Лампочки от фар на 12 В;
• Часы.

Вместо лампочек можно использовать нихромовый провод “спираль” от электронагревательных приборов, его как и в прежние времена, продают в магазинах. Так как этот провод сильно нагревается проходящим током, то отрезок с нужным сопротивлением следует намотать на подходящий изолятор (можно взять даже кусок деревяшки) и погрузить в воду в литровой банке. Еще вариант: собрать несложную схему электронной нагрузки, но здесь, к сожалению, нет места для подробностей.

Результат проверки – это график, подобный показанному выше, но построенный по реальным показаниям и наложенный на расчетный график. Он исключительно наглядно покажет качество проверяемой батареи.

Проверка элементов питания накопителя

Если проверка под нагрузкой показывает что емкость батареи шуруповерта снижена, либо есть подозрение на короткое замыкание банок, то придется вскрывать блок аккумуляторов для детального обследования элементов. Для этого понадобится перечень инструмента из первого раздела статьи, а порядок действий будет следующим:

1. Открыть корпус блока, вывинтив винты и освободив защелки;
2. Вынуть элементы и контакты или откусить провода, если это не удается;
3. Снять скотч с банок и разложить цепочку;
4. Внимательно осмотреть банки на дефекты и подтеки;
5. Проверить каждый элемент.

Проверка элемента по сути дела повторяет то, что было в предыдущем разделе. Если банка течет, имеет характерные пятна или вздутие, она меняется без дальнейшей проверки. Также, если элемент показывает напряжение, близкое к нулю, его нужно заменять. Он закорочен.

В результате проверки выявляются неповрежденные элементы, напряжение на которых соответствует норме. Их подвергают дальнейшей проверке на внутреннее сопротивление.

ВНИМАНИЕ! Никогда не измеряйте ток банки аккумулятора амперметром, если в цепи нет никакого сопротивления. Иначе вы просто сожжете прибор. Начинайте измерение тока с максимального предела.

Проверка по величине сопротивления

Наконец, нужно проверить элемент, показывающий нормальное напряжение, на отдачу тока. Такой элемент может быть в батарее всего один, но из-за последовательного включения этого достаточно, чтобы ток прервался во всей батарее. Для проверки нужно взять известное сопротивление, назовем его R, обозначенное величиной в несколько Ом с погрешностью не хуже 1% и мощностью 5 Вт или больше. Ни в коем случае никакую не лампочку, у которой сопротивление сильно зависит от протекающего тока. Затем выполняется следующее (результат каждого измерения желательно записывать):

1. Измерение тока I, протекающего через R, амперметром;
2. Измерение холостого напряжения U₁ на элементе;
3. Подключение R к элементу и измерение напряжения U₂;
4. Расчет внутреннего сопротивления.

Внутреннее сопротивление банки рассчитывается по известному току I и разнице напряжений: U₁ – U₂.

Элементы, у которых внутреннее сопротивление меньше 0,5 Ом, можно считать хорошими. Если оно больше, то такой элемент лучше заменить на исправный.

Проверка остальных параметров

Кроме напряжения и токовой отдачи батарея может быть проверена на продолжительность отдачи тока. В некоторых случаях, в начале подключения нагрузки ток может быть достаточным, но вскоре начнет заметно снижаться. Если, не заряжая батарею шуруповерта, через некоторое время снова подключить нагрузку, то описанное явление повторяется снова.

Чем больше ток, тем короче оказываются промежутки нормальной отдачи тока. Это происходит из-за поляризации электродов, выделения газов, изменения состава электролита и указывает на старение батареи. Возможно, тут поможет восстановление, если это Ni-Cd аккумулятор, но гарантировать это нельзя из-за сложности химических процессов внутри элемента.

Еще один параметр – температура. Ее значение при заряде никель-металлгидридных батарей имеет ограничивающее влияние. Она не должна превышать +60 градусов Цельсия. Для литий-ионных аккумуляторов шуруповерта повышенная температура тоже нежелательна, но за этим следят контроллеры заряда и балансировки тока.

Лучше всего ведут себя в отношении температуры Ni-Cd аккумуляторы. Химические реакции при их заряде идут с поглощением тепла, что позволяет заряжать их большим током.

Заключение

Проверка аккумуляторов для шуруповерта является не очень простым, но вполне посильным делом для владельцев инструмента. При подозрении на неисправности, начинать надо с измерения напряжения батареи. После этого необходимо измерить ток, который можно получить от батареи. Если этот ток недостаточен, проверку можно продолжить на уровне отдельных элементов. Это связано уже с необходимостью разбирать батарею.

Самой дорогой и важной частью шуруповерта является его аккумулятор. Поэтому когда электрический накопитель выходит из строя не хочется покупать новый инструмент. Как проверить аккумулятор и произвести ремонтные работы в случае неисправности аккумулятора можно прочитать ниже.

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:

• два 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.

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

• производство 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;

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

• 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.

• отсутствует «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.

• 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.

Основным 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.

При 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:

Первый этап проверки

Измерения 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.

Установленный 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.

Для 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.

Вначале 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.

Рабочее 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 %.

Контроль 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

Сразу 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

Для 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.

Заключение

Как видно, из статьи проверить и починить шуруповерт не так уж и сложно. Лучше потратить немного времени и сил, чем тратить деньги на приобретение дорогого инструмента.

Самой дорогой и важной частью шуруповерта является его аккумулятор. Поэтому когда электрический накопитель выходит из строя не хочется покупать новый инструмент. Как проверить аккумулятор и произвести ремонтные работы в случае неисправности аккумулятора можно прочитать ниже.

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:

• два 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.

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

• производство 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;

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

• 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.

• отсутствует «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.

• 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.

Основным 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.

При 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:

Первый этап проверки

Измерения 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.

Установленный 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.

Для 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.

Вначале 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.

Рабочее 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 %.

Контроль 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

Сразу 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

Для 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.

Заключение

Как видно, из статьи проверить и починить шуруповерт не так уж и сложно. Лучше потратить немного времени и сил, чем тратить деньги на приобретение дорогого инструмента.

Рано или поздно у любого аккумулятора заканчивается ресурс, поэтому требуется частично поменять в нем элементы питания или полностью его заменить. Конечно, проще купить и установить новую батарею, потому что замена Ni-Cd и Li-Ion аккумуляторов в шуруповерте – это простая процедура, не требующая особых навыков. Для замены же дефектных элементов в батарее требуются определенные знания в электротехнике и опыт, но зато это позволит вам сэкономить семейный бюджет.

Типы элементов питания аккумулятора шуруповерта

Изготавливают аккумуляторы для шуруповертов из таких элементов:

Никель – кадмиевые (NiCd)

Им характерно номинальное напряжение — 1,2 V.

Плюсы:

• Небольшая цена;
• Не боятся холода;
• Сохраняют ресурс в процессе хранения в разряженном состоянии.

Минусы:

• Эффект памяти;
• Саморазрядка;
• Незначительная емкость;
• Мало циклов зарядки/разрядки, поэтому при интенсивной работе электроинструментом долго не проживут.

Никель-металлгидридные (NiMH)

Характерно номинальное напряжение 1,2V.

Плюсы:

• Незначительный эффект памяти;
• Несущественная саморазрядка;
• Емкость больше NiCd;
• Больше циклов зарядки/разрядки.

Минусы:

• Большая цена;
• Частично теряется ресурс в процессе долгого хранения в разряженном состоянии;
• В холодную погоду сокращается рабочий ресурс.

Литий-ионные (Li-ion)

Отличаются номинальным напряжением 3,6V.

Плюсы:

• Нет эффекта памяти;
• Минимальная саморазрядка;
• Большая емкость;
• Значительно больше циклов зарядки/разрядки, по сравнению с перечисленными выше элементами питания;
• Для набора требуемого напряжения аккумулятора требуется меньше банок, благодаря чему удается значительно уменьшить массу и размеры аккумуляторной батареи.

Минусы:

• Большая цена, почти в 3 раза выше Ni-Cd;
• Через 3 года эксплуатации значительно понижается емкость из-за разложения лития.

Определение причины неисправности

Все элементы питания аккумулятора шуруповерта в одно время повредится не могут. Причем не стоит забывать, что в результате последовательное соединение банок, при неисправности одной из них – перестает нормально работать вся электрическая цепь аккумулятора. Поэтому требуется найти в ней неисправные звенья.

Для этого потребуется мультиметр, а для второго способа определения слабого элемента питания лампа на 12 V, если аккумулятор выдает такое напряжение.

Последовательность действий такая:

1. Полностью заряжаем аккумулятор.
2. Аккуратно разбираем источник питания и замеряем на элементах напряжение. На NiCd банках должно быть не менее 1,2 — 1,4V, на литиевых 3,6 — 3,8V.
3. Помечаем маркером или краской банки с напряжением менее номинального. Например, на многих NiCd банках 1,3 V, а на одной или нескольких 1 — 1,2V.
4. Собираем источник питания и используем в шуруповерте до существенного падения мощности.
5. Еще раз разбираем его и замеряем на банках падение напряжения. На помеченных ранее элементах питания «просадка» будет значительнее, в отличие от остальных. В соответствие с рассматриваемым ранее примером на них будет не 1,2V, а меньше 1V. Разница на банках 0,5 – 0,7V является критической, поэтому элемент с меньшим напряжением меняют.

Если электродвигатель инструмента работает от 12V или 13V, то выявить проблемную банку можно по-другому. До конца заряженный аккумулятор требуется разобрать, затем подсоединить к плюсу и минусу лампочку на 12V для постепенной разрядки. Замеряется напряжение на элементах питания, на которых из них меньше всего напряжение являются неисправными.

Поломки в виде потери контакта на блоке или повреждения термистора происходят очень редко. Эти проблемы характерны контрафакту, поэтому разбирать их не будем. Выявленные дефектные банки меняют для восстановления работоспособности неисправного источника питания.

Восстановление неисправного аккумулятора

Восстановить литиевые аккумуляторы шуруповерта нельзя. У них нет эффект памяти, поэтому проблема вероятно связана с разложением лития и это не остановить. В таких батареях важно точно определить, что является причиной неисправности: какая-либо банка или схема управления.

Делается это двумя способами:

1. Заменой схемы управления, которую можно на время взять с другого аналогичного источника питания. Если она не исправна, ее меняют.
2. Подачей на дефектный элемент питания тока 200 мА напряжением 4 V. Если напряжение на банке будет расти до 3,6 V, то – она рабочая, соответственно проблема с другой или со схемой управления.

Для восстановления Ni-Cd аккумуляторов в современном шуруповерте своими руками используют два способа:

1. Уплотнением или сжатием (подходит в тех случаях, если электролит есть и потерян только объём).
2. Воздействие большим напряжением (более номинального). Благодаря этому способу удается убрать эффект памяти, в результате чего частично восстановить утраченную банкой емкость. Никель – кадмиевые элементы в основном теряют емкость в результате выкипания электролита, поэтому никакая «прошивка» высоким током не позволит реанимировать батарейку. Этот способ позволит на время восстановить работу аккумулятора, поэтому скоро придется менять источник питания.

Замена неисправных элементов питания

Самым эффективным способ ремонта аккумулятора шуруповерта – это замена в нем изношенных элементов, которые были ранее определены.

Для этого можно взять часть исправных банок с аккумулятора «донора» или купить новые, которые можно быстро найти в онлайн-магазинах, где предусмотрена доставка товаров по почте. Стоят Ni-Cd элементы емкостью 2000 мА/ч недорого. Главное при покупке проверить, чтобы размеры элементов соответствовали родным.

Также для соединения их в общую последовательную цепь понадобится паяльник с малокорозийным флюсом (лучше подходит спиртовой флюс на канифоли) и олово. Процесс точечной сварки не разбираем, потому что мало у кого она имеется дома и покупать ее для разовых ремонтных работ нецелесообразно.

Сам процесс замены банок в Ni-Cd аккумуляторе шуруповерта несложный, если имеется даже небольшой опыт в работе с паяльником.

Важно запомнить следующее:

• В процессе пайке паяльником необходимо делать все быстро, иначе в результате нагрева батарейка может повредится и ее невозможно будет отремонтировать.

• Ели невозможно использовать для соединения родные пластины, то устанавливайте медные аналогичного сечения. Это очень важно, потому что по ним проходят большие токи и при выборе меньшего сечения проводящие пластины будут сильно греться, из-за чего часто станет срабатывать термистор.
• Во время спаивания пластин между элементами питания важно соблюсти последовательное соединение: «-» предыдущей батарейки должен соединяться с «+» следующей, а плюс с минусом.

После припаивания пластин к элементам, требуется выровнять на них потенциалы, потому что они разные. Устанавливается отремонтированная АКБ в снятый ранее корпус и герметично закрывается, чтобы в него не попадала влага.

Замена неисправных батареек в аккумуляторе шуруповерта предусматривает полное трехкратное заряжение и разряжение отремонтированного источника питания. Первый раз требуется заряжать восстановленную АКБ в течение ночи, после чего дать ему 1 день остыть и затем замерить напряжение на элементах питания. Если ремонтные работы выполнены правильно, то на всех банках будет 1,3V.

Для разрядки потребуется установить аккумулятор в шуруповерт и нагрузить по максимуму. Необходимо щадить сам шуруповерт, иначе он может сломаться. Таким образом перезаряжаем его еще 2 раза. Удалять «эффект памяти» желательно систематически 1 раз в 3 месяца, чтобы батарея больше прослужила.

Замена Ni-Cd элементов питания литиевыми

Многие пользователи сегодня стараются установить вместо Ni-Cd элементов в аккумуляторе своего шуруповерта литиевые, так как у последних в разы больше емкость и циклов зарядки/разрядки. Чаще всего кадмиевые банки заменяют литиевыми 18650, получившими такое название из-за размеров. Это делается в случаях, если шуруповертом постоянно активно работают.

Для переделки аккумулятора требуется приобрести элементы 18650 и плату зарядки. Она позволяет контролировать зарядку батареи и отдачу электричества на одних и тех же выводах. В ней также предусмотрена защита от замыкания между банками. Полная замена Ni-Cd питания на литиевые в аккумуляторе шуруповерта предусматривает не только пайку, но и контактную сварку. Поэтому необходимо все это разобрать.

Как спаять литиевые элементы друг с другом

Соединять литиевые элементы друг с другом необходимо только контактной сваркой, потому что они бояться нагрева. Для соединения батареек в единую цепь нужны тонкие железные полоски, которые можно сделать из мягкого тонкого листового железа. Все свариваемые детали обрабатываются спиртом, только после этого можно выполнять сварное соединение точечной сваркой. Длительность импульса подбирается экспериментально так, чтобы металл не прожегся и соединение получилось прочным. Соединенные батареи необходимо зафиксировать друг к другу изолентой.

Все банки батареи соединяют таким образом, при этом требуется соблюсти полярность.

После сборки Li-ion батареи, к ней подсоединяют плату зарядки. Ее можно припаять к новому аккумулятору электрическим паяльником.

Минусовой кабель источника питания припаять к выводу B- платы, а плюсовой — к выводу B+. Контактные клеммы требуется подсоединить к клеммам P- и P+, а балансировочные отводы к выводам B1, B2 и B3. Для надежного припоя используется малокорозийный флюс (желательно спиртовой флюс на канифоли) и олово. Плюсовой кабель требуется припаять напрямую, а к минусовому контакту припаять провод сечением не меньше 0,5 мм², потому что он должен выдерживать ток не меньше 10А. Затем необходимо припаять тонкие балансировочные провода.

Потом:

• к контакту B1 припаять точку соединения 1-го и 2-го (отсчет должен идти с минусового контакта, так как по мере очередного соединения растет напряжение);
• к контакту B2 подсоединить 2-ой и 3-ий;
• к контакту B3 подсоединяют точку соединения 3-го и 4-го элемента питания.

Далее на 100% заряжают собранную батарею и замерить мультиметром напряжения на ее банках (не выше 4,2V).

Необходимо разобрать старый NiCd аккумулятор и вытащить из него блок с элементами, но термодатчики оставляются на месте, потому что зарядник без них функционировать не будет. К корпусу аккумулятора припаивается изготовленный ранее блок, а оставшиеся в нем пустоты заполняем пенопластом.

Если аккумулятор шуруповерта перестал держать зарядку или не заряжается, то не нужно сразу же искать в магазинах новый. Скорее всего источник питания можно своими силами починить – частично заменить в нем отдельные элементы питания или попытаться вернуть им работоспособность. Многие модели комплектуются двумя батареями, поэтому на период ремонта можно просто поменять аккумуляторы в своем шуруповерте. Кроме того, можно самостоятельно сделать полностью новую батарею с помощью литиевых элементов и заменить ею Ni-Cd блок.

Восстановление, переделка и ремонт аккумулятора шуруповерта

Не секрет, что стоимость нового аккумулятора для шуруповерта равняется 70% всей стоимости аппарата. В процессе эксплуатации любая аккумуляторная батарея (АКБ) начинает терять свою емкость и в итоге полностью или частично выходит из строя. Но не стоит выбрасывать отслужившую свой срок батарею, ведь ее можно реанимировать в домашних условиях.

Как диагностировать неисправность аккумулятора

К основным неисправностям аккумулятора шуруповерта можно отнести следующие:

• батарея не заряжается;
• АКБ быстро заряжается и так же быстро разряжается;
• АКБ не держит зарядку длительное время.

Неисправность АКБ шуруповерта может быть вызвана выходом из строя одного или нескольких накопительных элементов. Неисправность всех банок в аккумуляторном блоке встречается очень редко, поэтому восстановить аккумулятор вполне возможно. Поскольку все банки соединены последовательно, то потребуется разобрать блок и найти неисправные.

Полная проверка АКБ проводится в несколько этапов, при полностью заряженной батарее.

Проверка с помощью мультиметра

Поскольку все составляющие батарейного блока должны иметь одинаковый уровень напряжения, то найти неисправный элемент не составит большого труда. Для этих целей обычно используют мультиметр, переключив его в режим измерения напряжения. При замерах следует учитывать номинальное напряжение для разных типов батарей:

• Li-Ion (литий-ионная) батарея имеет номинальное напряжение 3,6-3,8 В;
• Ni-Cd (никель-кадмиевый) и Ni-MH (никель-металл-гидридный) аккумулятор имеет номинал напряжения, равный 1,2-1,4 В.

Поиск неисправного элемента питания происходит следующим образом.

1. Подключите АКБ к зарядному устройству и дождитесь ее полной зарядки.
2. Разберите корпус АКБ, извлеките из него все банки и замерьте напряжение на каждой из них.
3. Банки с номинальным напряжением ниже нормы необходимо промаркировать.
4. Соберите блок, установив в него все извлеченные элементы, и подсоедините его к шуруповерту.
5. На следующем этапе необходимо включить инструмент и выполнить им несколько операций, чтобы достичь заметного падения мощности.
6. После разрядки, снова следует разобрать аккумуляторный блок и сделать замер напряжения на всех батарейках цепи. Следует обратить особое внимание на промаркированные банки.
7. Если вы заметили на каком-либо элементе питания снижение напряжения на 0,5-0,7 В, то такую батарею можно считать непригодной, и ее придется заменить.

Проверка под нагрузкой

Чтобы узнать, через какое время аккумулятор полностью садится, необходимо проверить батарею под нагрузкой. Последняя подбирается в соответствии с мощностью батареи.

Как правило, нагрузку для проверки АКБ принято подбирать в пределах 35-40 Вт. Для этого можно использовать лампочку на 12 В с мощностью 40 Вт.

Подключите аккумулятор через амперметр к лампочке на 2-3 минуты. Все измерения нужно проводить вольтметром. Напряжение на выходах АКБ должно быть немного больше 12,4 В. Если за это время показания упали и находятся в диапазоне 12-12,4 В, то это говорит о том, что в цепи находятся поврежденные банки. Также о том, что в блоке находятся неисправные элементы, может сигнализировать падение яркости подключенной лампы.

Способы восстановления АКБ в домашних условиях

Следует заметить, что восстановление возможно только для Ni-Cd аккумуляторов, имеющих выраженный эффект памяти, из-за которого теряется емкость батареи. В результате элемент питания быстро садится, а после некоторого перерыва снова начинает работать. Данная проблема устраняется довольно просто.

1. Полностью зарядите АКБ обычным способом, в идеале, зарядку нужно проводить малым током.
2. Далее, следует полностью разрядить аккумулятор, подключив к нему нагрузку. В качестве последней можно использовать обычную лампочку на 12 В и мощностью до 40 Вт. Таким образом, произойдет мягкая разрядка, в результате чего будет разряжен не только наружный слой АКБ, но и ее внутренние пластины.
3. Можно провести от 3 до 5 циклов заряд-разряд. После этого эффект памяти у вашей АКБ будет стерт, и емкость батареи заметно увеличится.

В некоторых случаях, когда нет возможности приобрести новые банки для аккумуляторного блока, их можно оживить, долив в них дистиллированную воду, поскольку со временем электролит в банках выкипает, и они выходят из строя. Восстановить аккумулятор можно следующим образом.

1. Определите неисправные батареи методом, описанным выше.
2. Полностью разрядите батарею, подключив к контактам лампочку на 12 В (40 Вт).
3. Отсоедините непригодные элементы (промаркированные) от остальных.
4. Снимите небольшой фрагмент бумажной изоляции с верхней части банки, чтобы открыть небольшой участок с канавкой. Если вы снимите всю бумагу, то придется обмотать батарею скотчем.
5. С помощью тонкого сверла диаметром 1 мм проделайте отверстие в корпусе батареи, а именно, в канавке, как показано на фото ниже.
   
6. Далее, необходимо набрать в шприц дистиллированную воду и медленно залить ее в банку. Для того чтобы восстановить батарею, емкость должна быть полностью заполненной.
7. Немного подождите, чтобы вода хорошо впиталась, после чего заклейте дырки эпоксидной смолой или скотчем.
8. Теперь можно спаять восстановленные банки, разместив их на прежние места.
9. Соберите блок и сделайте 3-5 циклов, включающих полный заряд и полный разряд АКБ. Только после проведения данных процедур можно будет пользоваться инструментом.

Как провести замену неисправных элементов питания

Помимо восстановления непригодных элементов АКБ шуруповерта, наиболее эффективный ремонт аккумулятора шуруповерта – это замена элементов питания, входящих в его состав, на новые. Перед ремонтом необходимо приобрести подходящие аккумуляторы в интернете. Технические характеристики их должны быть идентичными тем, которые указаны на корпусе банок в аккумуляторном блоке шуруповерта.

Чтобы поменять аккумуляторы в блоке своими руками, потребуется паяльник и материалы для пайки: олово и спиртовой флюс (на канифоли).

Замена аккумуляторов требует выполнения некоторых правил.

1. Для соединения банок нужно использовать пластины, ранее отпаянные от элементов питания. Они имеют правильное сечение и нужный показатель сопротивления.
2. Чтобы не перегреть банки во время пайки, ее следует проводить быстро. Излишний нагрев аккумуляторов может привести их в негодность.
3. Батареи соединяются последовательно: минус каждой банки соединяется с плюсом следующей.
4. Собрав аккумуляторный блок, проведите не меньше 3-х циклов полного разряда и заряда АКБ.

Переделка шуруповерта на литий

Владельцы шуруповертов с никель-кадмиевыми батареями часто меняют их на литий-ионные, когда “родные” элементы питания полностью выходят из строя. Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650 не составляет большого труда. Необходимо лишь обзавестись необходимыми деталями: пальчиковыми аккумуляторами в необходимом количестве и платой управления зарядом BMS (Battery Management System — система управления батареей). Все детали можно приобрести на сайтах Китая.

BMS предназначена для контроля процесса заряда/разряда всех элементов по отдельности, уровня потребляемого тока и температуры. Также BMS способна производить балансировку батарей. Данный контроллер подбирается в зависимости от количества банок, которые необходимо заряжать.

Например, обозначение BMS 5S означает, что контроллер рассчитан на 5 элементов.

Аббревиатура “18650” обозначает размеры аккумулятора, то есть диаметр 18 мм, а длина – 65 мм. Таких размеров батарей достаточно, чтобы их разместить в корпусе блока питания шуруповерта.

Для примера, будет рассмотрен перевод шуруповерта с Ni-Cd АКБ на 4 литиевых аккумулятора. Соответственно, BMS будет рассчитан на 4 элемента. Ниже показана схема подключения BMS к аккумуляторам.

Далее, необходимо соединить аккумуляторы, спаивая их межу собой последовательно, как показано на схеме, после чего подсоединить их к плате контроллера.

Все составляющие помещаются в корпус аккумуляторного блока. На этом этапе переделка АКБ шуруповерта завершена.

Во время работы шуруповерта контроллер следит за уровнем напряжения на каждой банке. Если на одной из них напряжение снижается ниже 3 В, разрядка отключается. То же самое происходит и при заряде. Если напряжение повышается до 4,2 В, зарядка останавливается.

Таким образом, контроллер не дает батарее полностью разрядиться и чрезмерно зарядиться, что очень важно для литий-ионных аккумуляторов.

Неисправности и ремонт зарядного устройства для АКБ

Чтобы произвести ремонт зарядки, необходимо иметь хотя бы минимальные знания в радиоделе, а также прибор для “прозвонки” радиодеталей устройства — тестер. Все зарядные устройства для шуруповертов похожи между собой и имеют следующие узлы:

• низковольтную часть, включающую в себя выпрямитель преобразователя, а также схему, которая обеспечивает подачу питания для зарядки АКБ;
• понижающий инвертор;
• сетевой выпрямитель.

Сетевые выпрямители можно назвать самыми выносливыми элементами зарядников, если их правильно эксплуатировать. Но если зарядка предназначена для работы от электросети 120-130 В, и во время подключения ее через конвертор сгорает предохранитель, то чтобы починить ее, неисправность следует искать именно в выпрямителе. В зарядных устройствах, работающих от 220 В, часто горят высоковольтные транзисторы инвертора. В то же время, остальная электроника зарядки и выпрямитель инвертора выходят из строя очень редко. Также причиной того, что не работает зарядное устройство, можно считать пробитые или вздутые конденсаторы.

Перед поиском неисправности потребуется разборка корпуса зарядного устройства. Делать это следует аккуратно, поскольку большинство корпусов собирается на 1 шурупе и на защелках, которые легко ломаются.

Все составляющие электронной схемы зарядки необходимо проверять тестером. Чаще всего, оказывается неисправным конденсатор выпрямителя. Даже если при визуальном осмотре вы увидите вздувшиеся электролиты, их необходимо перепаять, заменив на исправные аналоги. Далее, установив предохранитель с нужным номиналом, можно проверить работу платы в режиме зарядки АКБ. Если проблем не обнаружено, показатели тока и напряжения находятся в пределах нормы, то плату можно монтировать в корпус.

Если плата зарядного устройства все равно отказывается работать, и зарядка батареи не происходит, тогда необходимо искать неполадки дальше. Исправность предохранителя, а также наличие напряжения на конденсаторе свидетельствует о том, что неисправность находится в инверторе. Диагностика инвертора является сложной задачей и требует наличие определенного опыта, а также специальной аппаратуры — осциллографа. Если опыта и аппаратуры нет, то отремонтировать зарядку можно, поочередно проверяя все радиодетали, меняя транзисторы и микросхемы преобразователя, и каждый раз проверяя плату на работоспособность.

Также при визуальном осмотре можно заметить и пробитые диоды. Они будут отличаться своей желтизной вследствие перегрева. Если хотя бы один диод (диодного моста) пробивает, он коротит на себя трансформатор. Случившееся вызывает перегрев остальных диодов, вследствие чего возникает перегрев обмоток трансформатора и их межвитковое замыкание. Поэтому нужно проверить тестером все подозрительные диоды и обе обмотки трансформатора. Проверка чаще всего показывает обрыв на первичной обмотке.

Стоит знать, что практически во всех трансформаторах такого типа стоит тепловая защита, которая срабатывает при температуре 130°С. Обычно этот датчик находится под верхними слоями изоляции трансформатора. Если заменить датчик нечем, то на свой страх и риск можно просто спаять ножки датчика, исключив обрыв. Далее, следует вернуть снятую с обмоток изоляцию на место и проверить работоспособность зарядного устройства. В большинстве случаев, данная неисправность трансформатора устраняется довольно простым способом.