Ремонт аккумуляторов для шуруповёрта и замена на т аккумуляторов

Как можно быстро проверить аккумулятор шуруповерта

В последнее время шуруповерт стал достаточно востребованным инструментом. Для удобства многие стремятся приобрести шуруповерт, работающий от зарядной батареи. Со временем, естественно, возникает вопрос: как можно проверить аккумулятор шуруповерта?

Схема никель-кадмиевого аккумулятора шуруповерта.

Основные типы аккумуляторов

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

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

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

Общие сведения об аккумуляторе

Таблица разновидностей аккумулятора.

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

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

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

Основные параметры накопителей зависят от материалов электродов и состава электролита. В никель-кадмиевых батареях анод изготовлен из смеси гидрата закиси никеля с графитом, а катод представляет собой гидрат закиси кадмия или металлический кадмий. В качестве электролита использован гидроксид калия с добавлением гидроксида лития. В никель-металлгидридном аккумуляторе использован аналогичный анод, но катод изготовлен из сплава никеля с редкоземельными металлами. В литий-ионных аккумуляторах катод выполнен из угля, а анод состоит из диоксида лития и кобальта. Электролит представляет собой соляной раствор с ионами лития. Отличием литий-полимерного варианта является только изменение состава электролита – это гелеобразное полимерное вещество.

Принципы проверки накопителя

Схема прибора для проверки аккумуляторов.

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

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

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

Первый этап проверки

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

Схема проверки напряжения аккумулятора.

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

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

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

Читайте также:  Свечи Ниссан Х Трейл Т31 артикул, замена

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

Проверка под нагрузкой

Схема проверки аккумулятора амперметром.

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

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

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

Проверка элементов аккумулятора

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

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

Проверка по величине сопротивления

Схема устройства мультиметра.

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

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

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

Значительное превышение сопротивления указывает на непригодность такой батареи.

Проверка других параметров

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

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

Необходимый инструмент

При проведении проверки аккумулятора шуруповерта потребуется следующий инструмент и приборы:

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

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

Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками

Цена нового шуруповерта состоит в основном из цены на аккумуляторы. При выходе из строя батарей многие ставят перед собой вопрос: а стоит ли их покупать или проще купить новый шуруповерт? Однако некоторые к этому вопросу подходят с другой стороны, производя ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками, затрачивая при этом намного меньше средств. Из этой статьи вы узнаете, как это сделать самостоятельно.

Читайте также:  Мажор отзывы, рейтинг и информация об автосалоне Major

Для общего понимания мы сначала рассмотрим, какие типы аккумуляторов бывают, из-за чего они приходят в негодность и каким образом их можно отремонтировать.

Типы аккумуляторов

Какой бы шуруповерт вы не купили, его батареи выглядят всегда примерно одинаково, то есть так, как показано на рисунке ниже.

Внутри корпуса имеются элементы с выходом на плюс и минус. Все они соединены последовательно, а это значит, что при их соединении потенциалы суммируются.

Конечное значение напряжение аккумулятора составляет сумму напряжений его элементов.

Размер элементов примерно одинаков. Также у них одинаковое напряжение. Различие может быть только в емкости, которая вместе с напряжение указывается на корпусе.

В зависимости от того, какие химические вещества использовались для изготовления элементов (которые многие называют «банками»), они бывают следующих типов:

  • литий-ионные (Li-Ion), имеющие напряжение 3,6 В
  • никель-металлгидридные (Ni-MH) на 1,2 В
  • никель-кадмиевые (Ni-Cd) на 1,2 В

Остановимся на каждом из них отдельно.

Литий-Ион

К положительным свойствам относятся:

  • Отсутствие эффекта памяти
  • Практически не разряжается при хранении
  • Имеют повышенную емкость элементов
  • Циклов заряда-разряда больше, чем у других типов
  • Напряжение элементов выше, чем у других типов, а значит их требуется меньше, что уменьшает вес и размеры аккумулятора

Отрицательные стороны такие:

  • Дороговизна
  • Скорость разложения основного вещества — лития — выше, у чем у других типов батарей, что приводит к выходу из строя за 3-4 года

Никель-металлгидрид

  • Не оказывают вредное воздействие на природу при производстве
  • Эффект памяти небольшой
  • Долго держат заряд при хранении
  • Имеет больше емкости при одинаковых размерах, чем Ni-Cd

К минусам можно отнести следующие факторы:

  • Высокая цена
  • Плохо держит емкость при сильно отрицательных температурах

Никель-кадмий

  • Самая низкая стоимость
  • Лучше всех работает при низких температурах
  • Токсичность производства
  • Саморазряд при хранении
  • Сильно выраженный эффект памяти
  • Относительно малая емкость
  • Мало циклов заряда-разряда

Помимо элементов питания в аккумуляторе присутствуют термистор и сервисный контакт. Первый размыкает соединение во время зарядки при перегреве элементов, который происходит из-за больших токов зарядки. Второй нужен для выравнивания заряда на всех банках при процессе зарядки.

Вот из таких элементов и состоит аккумулятор шуруповерта. Чтобы до них добраться, нужно разобрать корпус батареи. Он может быть скручен с помощью шурупов, а также бывает склеенным. В первом случае нужно просто выкрутить шурупы. А во втором придется ковырять отверткой по месту склейки. Можете посмотреть как это сделать в нижеприведенном видео.

Диагностика

Причиной неисправности, как правило, являются одна или несколько банок. При выходе из строя хотя бы одной из них не работает вся батарея, так как соединение последовательное. Поэтому наша задача при ремонте выявить неисправные элементы.

Для этого потребуется мультиметр, чтобы измерять им напряжение на каждой банке.

На Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторах:

  • Сперва полностью делаем зарядку «родным» зарядным устройством, пока оно не покажет, что зарядка окончена.
  • Затем, разобрав корпус, измеряем напряжение на контактах каждой банки в отдельности. У Ni-Cd и Ni-MH оно должно быть 1,2-1,4 В.
  • Помечаем, какое напряжение какой элемент показывает. Те, у которых значение будет ниже, чем должно быть, являются первейшими кандидатами на замену или реанимацию.
  • Делаем сборку аккумулятора и садим его шуруповертом, пока не произойдет заметная потеря мощности.
  • Замеряем напряжение на всех элементах и сравниваем с предыдущими замерами. Разница не должна превышать 0,5 В. Если она больше, то этот элемент нужно попробовать реанимировать или его придется заменить.

На Li-Ion нужно сделать следующее:

Подаем напряжение в 4 В с током около 200 мА на каждый элемент в отдельности. Для этого потребуется регулируемое зарядное устройство.

Измеряем напряжение на банке. Если она набрала положенные 3,6 В, то она исправна, а если не набрала, то соответственно неисправна.

Существуют и другие виды неисправностей, такие как разрыв соединения между банками или поломка термистора. Но они встречаются настолько редко, что считаем, что их можно и не описывать. Основная причина в подавляющем большинстве случаев является выход из строя банок.

Реанимация банки

Здесь сразу следует заметить, что реанимировать банки литий-ионного шуруповерта не удастся, так как поломка обычно происходит вследствие разложения лития. Однако на таких аккумуляторах также может выйти из строя и управляющая схема. Чтобы это выявить, необходимо найти работающую схему от другого такого же аккумулятора (например, от второго из комплекта) и установить ее. Если все заработало, то дело в ней, а значит нужно приобрести новую и сделать замену. Ну а если не заработало, то значит все-таки неисправен элемент — его просто нужно будет поменять на новый.

Реанимация возможна лишь на Ni-Cd и в некоторой степени на Ni-MH батареях. Первые практически всегда восстанавливаются, а вот вероятность восстановления вторых намного ниже.

Как произвести восстановление? Его можно сделать двумя способами:

  • «Прошивка» аккумулятора бОльшим напряжением, чем номинал.
  • Доливка дистиллированной воды

Первый способ лишь отсрочит поломку, поэтому при его применении нужно быть готовым, что вскоре у аккумулятора снова возникнут проблемы. Как ее осуществить, можно узнать, посмотрев нижепредставленное видео.

Читайте также:  Использование вакуумной помпы для увеличения члена подробная инструкция

Но прошивка помогает только, если в банке есть хоть немного электролита. Однако чаще всего он просто выкипает и здесь может помочь только второй способ.

Доливка воды обычно приводит банки в состояние «как новые». То есть, как и у автомобильных аккумуляторов, у элементов батарей шуруповертов испаряется вода, а сам электролит остается. В случае с нашими банками это происходит из-за их разгерметизации, вызванной нагревом во время заряда. Поэтому нужно с неисправными банками проделать следующие действия:

  • Загерметизировать банку герметиком в местах разгерметизации. Их видно обычно по следам на бумажной обертке.
  • Просверлить миллиметровым сверлом отверстие у основания банки. Делать это нужно очень аккуратно, чтобы сверло не зашло внутрь, иначе оно может повредить внутренности.
  • Шприцом долить дистиллированной воды
  • Загерметить отверстие

После такой процедуры банки в большинстве случаев снова становятся работоспособными. Нужно только дать воде полностью пропитаться. Для этого следует банки оставить в покое на несколько дней.

Ну а тем, кто не хочет заниматься восстановлением, а также владельцам литий-ионных батарей, поможет замена неисправных элементов на новые. Ниже об этом.

Замена банок

Перед заменой нам конечно же потребуются новые банки. Их можно приобрести как в Интернете, так и в магазинах радиодеталей. При этом цены на них довольно приемлемые.

Покупать нужно только такие элементы, которые имеют тот же тип, напряжение и емкость, что и старые

Для замены придется паять. Поэтому понадобятся паяльник, спиртовой малокорозийный флюс на канифоли и олово. И перепаиваем элементы. При этом соблюдаем следующие правила:

  • Не перегреваем банки, чтобы их не испортить. Для этого не прикасаемся паяльником к ним слишком долго.
  • Для соединения используем старые пластины, а если они повредились, то только толстый медный провод, так как токи зарядки очень большие и не каждый проводник их выдержит.
  • Не путаем плюс с минусом.

После спайки собираем аккумулятор и проводим процедуру выравнивания потенциалов. Для этого 6-10 часов заряжаем аккумулятор родным зарядным устройством. И пусть не беспокоит, что индикатор заряда сигнализирует, что зарядка окончена — это состояние называется поддержанием заряда, поэтому в нем и держим.

Затем вынимаем из зарядки аккумулятор и оставляем без дела на сутки. А после этого разряжаем его шуруповертом до заметной потери мощности, дав хорошо поработать. Далее снова повторяем эту процедуру еще два раза. После этого аккумулятор готов к обычному использованию.

Таким образом, вы теперь знаете, что делать с неисправным аккумулятором шуруповерта. Продлевая ему таким образом жизнь, вы экономите немалую сумму денег, а также позволяете полностью выработать ресурс самого шуруповерта.

Проверка пригодности аккумулятора шуруповерта

Перед проверкой аккумулятора шуруповерта мультиметром нужно его полностью зарядить. Точный результат прибор покажет под нагрузкой. Для этого готовят:

  • мультиметр (тестер, соединяющий функции амперметра и вольтметра);
  • паяльник;
  • нож;
  • отвертку.

Проверяют по очереди блок зарядного устройства, соединение банок.

Алгоритм проверки аккумулятора

Тестирование зарядника проводится в таком порядке:

  • включают зарядное устройство в сеть;
  • устанавливается режим «постоянный ток»;
  • подключают щупы измерительного тестера к плюсу, минусу;
  • сравнивают показания с параметрами, указанными в инструкции блока питания;
  • если они отличаются, зарядное устройство заменяют исправным, если соответствуют, нужно снять показания дальше.

Чтобы определить работоспособность инструмента, измеряют его параметры или проводят проверку элементов питания, соединенных последовательно.

Проверка батареи мультиметром

Сначала несколько раз проводят проверку параметров во время зарядки:

  • через полчаса будет 13 V;
  • через 1 час после подключения покажет 13,5 V;
  • при полной зарядке покажет 17 V.

Режим изменения силы тока равномерный. Она возрастает первый час после включения. Если показатель через час будет выше 1 А, прибор исправен, разбирать его на составные части не нужно. В противном случае придется это сделать, распаивая соединения паяльником.

Чтобы быстро тестировать АКБ тестером, выполняют такие действия:

  • умножая количество элементов и 1,2 V, получают значение для холостого хода;
  • проводят проверку аккумулятора шуруповерта при помощи щупов на контактах;
  • сопоставляют полученные данные со значением холостого хода.

Можно сравнить полученный результат измерений с данными инструкции. Для никель-кадмиевых накопителей соответствующее значение составляет 1,2–1,4 вольта, для литиевых – 3,6–3,8. Несоответствие полученных результатов указывает на неисправность некоторых составляющих блока. Их вынимают из корпуса для тестирования АКБ. Внимательно осматривают, нет ли на источниках питания ржавчины, признаков вытекания электролита, следов от ударов.

Измерение напряжения банок АКБ

Батарея аккумулятора состоит из 10 или 12 банок, по 1,2 вольта каждая. Сначала смотрят на качество соединения их между собой. Иногда часть из них отрывается, приводя к проблемам в работе инструмента.

Если с контактами проблем нет, измеряют напряжение каждой части накопителя, которое не должно быть меньше 1,2. Паяльником распаивают контакты. Элементы питания не должны быть подключенными к датчикам. Подсоединяют щупы к полюсам. Если напряжение меньше нормы, заменяют их новыми.

Случается, что испытание не находит неисправных составляющих. Тогда повторяют процесс под нагрузкой. Подсоединяют лампочку 12 вольт через резистор на 10 Ом, мощностью 25 Вт. Уровень внутреннего сопротивления вычисляют, разделив напряжение на силу тока, вычтя сопротивление нагрузки. Включают лампочку на 2 минуты. Яркость не должна изменяться. Если она быстро потухнет, емкость накопителя недостаточная.

Видео по теме: Как проверить аккумуляторную батарею шуруповерта

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector