Схема аккумулятора шуруповерта


Как выполнить ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками?

  • Дата: 09-09-2015
  • Просмотров: 690
  • Рейтинг: 27

Самая дорогостоящая часть шуруповерта — это его аккумулятор. Он составляет около 70% общей стоимости инструмента. Поэтому если возникает неисправность аккумулятора, то приобретение нового шуруповерта или аккумулятора к нему может стать серьезной брешью в бюджете. Если аккумулятор вышел из строя, то при наличии определенных знаний можно выполнить ремонт шуруповерта своими руками.

Зарядное устройство для зарядки аккумулятора шуруповерта.

Прежде всего необходимо разобраться, какой тип аккумулятора придется чинить. Для этого нужно знать особенности каждого типа. Строение этих элементов подобно в моделях инструментов, изготовленных в разных странах. В разобранном виде данная деталь представляет собой различные элементы, соединенные последовательно. Такое соединение означает, что потенциал всех элементов складывается. Общее напряжение на контактах аккумулятора составляет сумму всех элементов.

Как правило, все элементы имеют стандартные размеры и характеристики. Их отличие состоит в емкости, единицей измерения которой служит А/ч. Емкость указывается на каждом наборном элементе (их еще называют «банками»).

Схема соединения аккумуляторов для шуруповерта.

«Банки» могут быть различных видов:

  • литий-ионные (Li-Ion);
  • никель-металл-гидридные (Ni-MH);
  • никель-кадмиевые (Ni-Cd).

Первый вид имеет напряжение 3,6 В, а 2 других — 1,2 В. Любой из видов имеет свои достоинства и недостатки. Достоинства никель-кадмиевых элементов таковы:

  • низкая стоимость и широкое распространение;
  • нечувствительны к низким температурам;
  • сохраняют свои характеристики при хранении в разряженном состоянии.

Недостатки данного вида «банок» в следующем:

  • производство сопровождается выделением токсичных веществ, поэтому производятся лишь в немногих странах;
  • саморазряд;
  • эффект памяти;
  • невысокая емкость;
  • быстро выходят из строя из-за малого количества циклов заряд/разряд.

Электрическая схема шуруповерта.

Никель-металл-гидридные элементы обладают такими достоинствами:

  • экологически безопасное производство, которое дает возможность покупать детали производства тех стран с высокими стандартами качества;
  • эффект памяти слабо выражен;
  • относительно высокая емкость;
  • низкий саморазряд;
  • большое количество циклов заряд/разряд.

Недостатки у никель-металл-гидридных деталей тоже есть:

  • высокая стоимость;
  • длительное хранение в разряженном состоянии негативно сказывается на характеристиках;
  • быстро выходят из строя при низких температурах.

Литий-ионные «банки» привлекательны следующими свойствами:

  • эффект памяти отсутствует;
  • очень низкий саморазряд;
  • высокая емкость;
  • в несколько раз большее количество циклов заряд/разряд, чем у других деталей;
  • требуется меньшее количество наборных деталей, что уменьшает вес приборов.

Определить неисправный аккумулятор можно мультиметром, который покажет какая из «банок» неисправна.

К недостаткам можно отнести:

  • очень высокую цену;
  • так как литий разлагается, спустя 3 года эксплуатации емкость значительно снижается.

Наборные элементы аккумуляторной батареи заключены в корпус. Корпус имеет 4 контакта:

  1. Для разряда/заряда 2 силовых контакта — «+» и «-«.
  2. Верхний управляющий, включенный через термистор. Термистор (или термодатчик) позволяет защитить аккумулятор от перегрева при заряде. При чрезмерном повышении температуры ток заряда ограничивается или отключается.
  3. Сервисный контакт, включенный через сопротивление 9 кОм. Он предназначен для выравнивания заряда на всех элементах сложных зарядных станций. Подобные станции используются только в промышленных инструментах и приборах.

Знание конструкции аккумулятора шуруповерта необходимо для выполнения его ремонта.

Вернуться к оглавлению

Выполнить ремонт аккумулятора для шуруповерта можно только в том случае, если точно будет определена неисправность аккумуляторной батареи. Вся цепь будет неисправна, если выйдет из строя хотя бы 1 элемент. Поэтому необходимо определить место поломки.

Для того, чтобы отремонтировать аккумулятор необходимо воспользоваться «донором», у которого часть элементов исправна, либо приобрести новые «банки».

Определить, какой элемент вышел из строя можно при помощи мультиметра и лампы 12 В. Аккумулятор нужно поставить заряжаться и дождаться полной зарядки. Далее корпус необходимо разобрать и измерить напряжение каждого элемента цепи. Все «банки», напряжение которых ниже номинального, нужно пометить.

Далее аккумулятор собирается и работает до того момента, пока его мощность не начнет заметно падать. После этого корпус снова разбирается и напряжение элементов цепи заново измеряется. Проседание напряжения на помеченных элементах бывает наиболее заметным. Если разница напряжения различных элементов составляет от 0,5 В и даже если данный элемент еще работает, то он придет в негодность достаточно скоро. Данная методика позволяет определить, какие элементы нуждаются в ремонте или замене.

Диагностика шуруповертов, работающих от напряжения 12 В или 13 В, может быть проведена более простым методом. Полностью заряженную аккумуляторную батарею нужно разобрать и подключить к лампу на 12 В к контактам «+» и «-«. Это создаст нагрузку, при которой аккумулятор будет разряжаться. После этого выполняются замеры для определения участков цепи, на которых напряжение упало сильнее всего.

После того как неисправные звенья цепи обнаружены, можно начинать ремонт аккумулятора шуруповерта. Эта работа может быть проделана 2 способами. Функциональность неисправных элементов можно восстановить или заменить их новыми.

Вернуться к оглавлению

После того как неисправный элемент определен, его обрезают и с помощью паяльника припаивают новый.

Восстановить работу литий-ионных батарей невозможно, но реанимировать другие виды элементов можно попробовать. Для этого можно применить 1 из 2-х методов:

  1. Сжатия или уплотнения. Этот метод эффективен в том случае, если электролит в наличии, но потерял объем.
  2. Прошивка напряжением и усиленным током. Этот способ подходит для устранения эффекта памяти и может немного повысить емкость элемента.

Однако ни один из этих методов не способен полностью устранить проблему. Скорее всего, спустя немного времени неисправность вернется, поэтому гораздо эффективней заменить вышедшие из строя элементы.

Вернуться к оглавлению

Для выполнения ремонта аккумуляторной батареи для шуруповерта потребуется или запасной аккумулятор, из которого можно взять необходимые детали, или новые элементы цепи. Перед покупкой новых «банок» нужно обратить внимание на то, чтобы они соответствовали параметрам цепи.

Для работы потребуется:

  • паяльник;
  • олово;
  • спиртовой флюс на канифоли или другой малокоррозийный флюс.

Необходимо распаять соединения испорченных деталей и на их место установить новые. При этом стоит обратить внимание на некоторые нюансы работы. Нужно стараться выполнить пайку как можно быстрее, так как промедление может привести к перегреву и стать причиной порчи аккумулятора.

Желательно соединения выполнять родными пластинами. Если такой возможности нет, то можно использовать медные пластины, соответствующие по размеру. Если допустить неточность в этом вопросе, то провода будут перегреваться и приводить в работу термистор. Кроме того, нужно очень внимательно следить за соблюдением «плюса» и «минуса» батарей. При последовательном соединении к «минусу» предыдущего элемента присоединяется «плюс» следующего.

После выполнения пайки необходимо выровнять потенциал элементов цепи, который неодинаков на разных «банках».

Для этого нужно поставить батарею на заряд на целую ночь, а затем еще на сутки оставить для остывания. После этого нужно измерить напряжение элементов. Показатель должен быть очень близким.

После этого аккумуляторная батарея вставляется в шуруповерт, и инструмент работает с максимальной нагрузкой на батарею. Нужно, чтобы аккумулятор полностью разрядился. После этого нужно пройти еще 2 полных цикла заряда/разряда.

Таким образом, ремонт аккумулятора шуруповерта может быть выполнен своими руками. Для этого необходимо знать устройство прибора и разновидности используемых для его сборки элементов. При выполнении ремонтных работ нужно придерживаться определенных правил, которые позволят получить более качественный результат.

vsyavagonka.ru

Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками, как проверить мультиметром, восстановить батарею и заменить её элементы

В арсенале любого хорошего хозяина наверняка найдётся распространённый сегодня в быту электроинструмент — шуруповёрт. Главным его достоинством является мобильность. Ведь это устройство работает от съёмных аккумуляторов, что делает его использование максимально удобным, поскольку не требуется подключаться к розетке электросети. Но как быть, если аккумуляторная батарея (АКБ) шуруповёрта вышла из строя? Покупать новую будет довольно затратно, потому что её стоимость в некоторых моделях доходит до 50–70% цены самого шуруповёрта. Намного практичнее будет сразу приобрести новый инструмент, в комплект которого входят целых два аккумулятора. Но продлить срок службы старого шуруповёрта всё же можно, отремонтировав вышедшую из строя АКБ.

Что собой представляет аккумулятор шуруповёрта

В любых моделях электрошуруповёртов такой важный элемент, как аккумулятор, выглядит примерно одинаково. Он представляет собой пластиковую коробку, внутри которой размещены до десятка (а иногда и больше) элементов питания. Они соединены между собой в последовательную цепочку и располагаются таким образом, что выводы первой и последней банки в цепи замыкаются на контакты, обеспечивающие питание инструмента и подключение к зарядному устройству.

Аккумулятор шуруповерта представляет собой цепочку заряжаемых элементов питания, соединённых последовательно

АКБ шуруповёрта любого типа имеют довольно простую конструкцию, в которой легко может разобраться любой человек, хоть немного знакомый с основами электротехники. Помимо элементов питания в корпусе аккумуляторного блока может располагаться:

  • термистор (термодатчик) для защиты банок аккумулятора от перегрева при зарядке и термопрерыватель, служащий для размыкания цепи заряда при перегреве;
  • плата управляющего контроллера (только в АКБ литийионного типа).

    Аккумуляторы литийионного типа работают под управлением специального контроллера

В зависимости от вида применяемых элементов питания аккумуляторы шуруповёрта бывают следующих типов:

  • никель-кадмиевые, обозначаемые символами NiCd и рассчитанные на номинальное напряжение 12 В;
  • никель-металлгидридные (NiMh) с тем же номинальным напряжением, что и элементы первого типа (12 В);
  • литийионные (Li-Ion), напряжение которых в зависимости от количества используемых элементов может составлять от 14,4 до 36 В.
Разные типы аккумуляторов обеспечивают разное номинальное напряжение и мощность шуруповёрта

Аккумуляторные батарейки первого типа (NiCd) наиболее распространены в современных инструментах, прежде всего, благодаря самой низкой их стоимости. Особенно часто аккумуляторы на основе никель-кадмиевого сплава можно встретить в бюджетных моделях шуруповёртов. Они не боятся низких температур и могут храниться в разряженном состоянии, не теряя своих характеристик. Из недостатков таких элементов питания можно отметить:

  • ярко выраженный эффект памяти, когда при неполной выработке заряда батарея словно запоминает, до какой величины использовали её ёмкость, и в дальнейшем уже не заряжается выше этих параметров;
  • небольшая ёмкость и малое число циклов зарядки и разрядки;
  • подверженность саморазряду, когда неиспользуемая заряженная АКБ постепенно теряет заряд;
  • высокая токсичность при вскрытии банки из-за входящего в состав батареи кадмия.

Для того чтобы новый аккумулятор для шуруповёрта не потерял ёмкость, первые несколько раз его нужно подвергнуть зарядке в течение 10–12 часов, даже если появится индикация, что он зарядился намного раньше. В процессе работы аккумулятором лучше пользоваться до полного разряда, после чего сразу же подключить к зарядному устройству до достижения полной зарядки.

Никель-металлгидридные элементы в современных шуруповёртах тоже встречаются часто. Они состоят из экологически чистых элементов, но стоят дороже никель-кадмиевых батареек. У них более низкий саморазряд и эффект памяти и большее число циклов зарядки, чем у элементов типа NiCd. Но они боятся низких температур и в разряженном состоянии также теряют свои характеристики.

Самыми дорогими являются литийионные батареи, которые, по сравнению с первыми двумя типами, обладают заметными преимуществами:

  • не имеют эффекта памяти;
  • почти не подвержены саморазряду;
  • рассчитаны на большее количество циклов зарядки и обеспечивают более высокую ёмкость;
  • имеют компактные размеры, поскольку для набора нужного напряжения АКБ требуется меньшее количество элементов питания (банок).

    Каждый элемент литийионного аккумулятора имеет большее номинальное напряжение, поэтому их используется меньше, чем в других типах АКБ

Из недостатков аккумуляторов этого типа следует отметить их небольшой срок службы. Через три года литий начинает разлагаться, батарея теряет свою ёмкость без возможности восстановления.

Характерные неисправности АКБ шуруповёрта

Несмотря на то что шуруповёрты комплектуются разными типами аккумуляторных батарей, все они имеют одинаковую конструкцию и аналогичные неисправности. Наиболее часто встречаются следующие поломки этого устройства:

  • потеря ёмкости одним или несколькими элементами питания;
  • механическое повреждение цепи аккумуляторного блока (отрыв пластин, соединяющих банки между собой или с клеммами);
  • высыхание электролита;
  • разложение лития в элементах типа Li-Ion.

Потеря ёмкости элементов питания — это самый распространённый дефект аккумуляторов шуруповёрта. Суть его состоит в том, что утрата ёмкости заряда хотя бы одного элемента питания не даёт возможности полностью зарядить остальные банки. Получая некачественный заряд, АКБ быстро разряжается.

Такая неисправность может являться следствием эффекта памяти либо высыхания электролита в банках из-за их нагрева при зарядке или под нагрузкой. Этот дефект в аккумуляторах любого типа можно устранить самостоятельно, без обращения в сервисный центр. При этом можно попытаться восстановить неисправные элементы или заменить их. Не получится восстановить только литийионные аккумуляторные элементы питания, которые потеряли ёмкость в результате разложения лития. Такие банки можно лишь заменить новыми, снятыми с неработающего аккумуляторного блока.

Неисправность АКБ шуруповёрта может быть вызвана потерей ёмкости одного или нескольких элементов питания, поэтому её легко устранить, заменив их на новые или заведомо рабочие

Ремонт аккумулятора шуруповёрта своими руками

Большинство дефектов аккумуляторного блока шуруповёрта можно устранить самостоятельно, если знать причину возникновения неисправности и методы борьбы с ней.

Диагностика неисправностей АКБ шуруповёрта

Прежде чем приступать к ремонту аккумулятора, нужно провести его диагностику и выявить причину неисправности. Для этого необходимо:

  1. Полностью зарядить аккумуляторный блок. Предварительно никель-кадмиевую или никель-металлгидридную батарею нужно разрядить до нуля, чтобы избежать проявления эффекта памяти.
  2. Разобрать корпус аккумулятора, сняв его крышку. Она может быть прикручена винтами или посажена на клей, что несколько затруднит разборку. Во втором случае для снятия крышки необходимо острым скальпелем или ножом пройтись по клеевому соединению, а затем, аккуратно поддевая тонкой отвёрткой, отсоединить крышку.

    Крышка аккумуляторного блока может крепиться к его корпусу винтами или клеем

  3. Визуальным осмотром определить наличие механических повреждений, разрывов цепи, а также вздутых или потёкших банок аккумулятора.

    После разборки аккумуляторного блока производят визуальный осмотр содержимого на предмет наличия явных дефектов

  4. Замерить мультиметром напряжение на каждой из батарей. Для элементов питания типа NiCd или NiMh оно должно быть в пределах 1,2–1,4 В, а для литийионных банок — 3,6–3,8 В. На каждой банке измеренное значение лучше написать карандашом, чтобы избежать путаницы.

    Замерив напряжение на каждой банке, можно найти все неисправные элементы

  5. Нагрузить АКБ, присоединив к выходным контактам обычную автомобильную лампочку или сопротивление.

    Подсоединив лампу, даём возможность батареям поработать, чтобы показать просадку напряжения под нагрузкой

  6. Подержав аккумулятор под нагрузкой, снова замерить напряжение на каждой банке и найти элементы питания, на которых произошла максимальная просадка. Это и есть дефектные элементы.
Видео: как полностью разрядить аккумулятор шуруповёрта

Отыскав неисправные элементы питания, необходимо определиться со способом их ремонта. Здесь возможны два варианта действий. Первый — это реанимировать дефектные батарейки, прошив их током с более высоким напряжением или добавить в банки дистиллированной воды в случае пересыхания электролита. Но эти меры являются временными, в дальнейшем неисправность может проявиться снова. Более эффективным является другой способ ремонта, который состоит в замене дефектных элементов питания новыми или бывшими в употреблении, но заведомо исправными.

Видео: поиск дефектных элементов питания в АКБ шуруповёрта

Восстановление аккумуляторных элементов питания

Восстановление утраченной ёмкости элемента питания возможно лишь для аккумуляторов, имеющих эффект памяти. Это никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батарейки. Для этого понадобится более мощное зарядное устройство с регулируемыми параметрами напряжения и силы тока. Установив напряжение около 4 В и силу тока 200 мА, воздействуем этим током на элементы питания, в которых обнаружена максимальная просадка напряжения.

Можно попробовать восстановить дефектные батареи путём сжатия или уплотнения. Эта процедура представляет собой разбавление электролита, объём которого в банке АКБ уменьшился. Для этого необходимо:

  1. Проделать максимально тонкое отверстие в дефектном элементе питания, в котором отмечалось закипание электролита, в торцевой поверхности со стороны контакта «минус» при помощи тонкого сверла или пробойника.
  2. Откачать из банки воздух шприцем до 1 см3.
  3. С помощью шприца ввести в батарею 0,5–1 см3 дистиллированной воды.

    В корпусе элемента питания делают маленькое отверстие, через которое откачивают воздух и заливают примерно один «кубик» дистиллированной воды

  4. Провести герметизацию банки элемента питания с помощью эпоксидной смолы.
  5. Для выравнивания потенциала разрядить все банки АКБ, присоединив стороннюю нагрузку, которой может быть обычная 12-вольтовая лампочка, после чего полностью зарядить АКБ. Повторить циклы заряда-разряда 5–6 раз.

Процедура, описанная в пункте 5, может в определённых условиях восстановить работоспособность батареи, если причиной её неисправности стал эффект памяти.

Видео: процесс восстановления ёмкости аккумуляторов шуруповёрта

Замена элементов питания

Самым действенным способом ремонта аккумулятора шуруповёрта является замена дефектной банки. Для этого можно использовать новую батарейку, которую сегодня легко можно найти в продаже, или снять исправную банку с неработающего аккумуляторного блока. Работы по замене нужно выполнять в следующей последовательности:

  1. Удалить из цепи АКБ неисправный элемент питания. Учитывая, что все они соединены между собой пластинами, посаженными на точечную сварку, лучше всего для этой цели воспользоваться бокорезами. При этом нужно оставить достаточной длины хвостовик на исправной банке, чтобы иметь возможность припаять его к новому элементу питания.

    На исправных банках нужно оставить хвостовики, чтобы их можно было спаять, на неисправной банке это делать необязательно

  2. Новый аккумулятор припаять на место удалённой дефектной банки, соблюдая необходимую полярность. Плюсовой вывод припаивается к минусовому выводу «соседа», а минусовой — соответственно, к плюсовому. Для этого понадобится паяльник мощностью не менее 40 Вт и паяльная кислота. Если не удалось сохранить достаточную длину пластины, можно соединить банки медным проводником.

    Для пайки применяется паяльник мощностью не менее 40 Вт и паяльная кислота

  3. Собрать батарейки в корпус по той же схеме, по которой они были уложены до ремонта.

    После монтажа исправной банки всю цепочку нужно снова уложить в коробку АКБ

  4. Произвести выравнивание заряда на каждой банке путём повторения несколько раз цикла зарядки-разрядки. После чего проверить потенциалы напряжения на каждой банке мультиметром. Они должны быть на одном уровне — 1,3 В.

Важно не перегреть банку при выполнении паяльных работ. Поэтому слишком долго задерживать жало паяльника на батарее нельзя.

Ремонт аккумуляторных блоков с банками литийионного типа производится аналогично. Единственное, что усложняет задачу при ремонте, это отсоединение батарей от управляющей платы. При этом применим лишь один метод ремонта — замена дефектной банки.

Видео: как нужно правильно паять банки АКБ шуруповёрта

Как переделать АКБ шуруповёрта под литийионные элементы питания

Часто владельцы шуруповёртов на никель-кадмиевых аккумуляторах хотят переделать свои АКБ под литийионные батареи. Их привлекают преимущества, которые можно приобрести такой переделкой аккумуляторного блока:

  • облегчить вес шуруповёрта, для работы которого потребуется меньшее количество элементов питания при тех же значениях ёмкости батареи и напряжения;
  • избавиться от эффекта памяти, которого нет в элементах питания литийионного типа;
  • сократить время зарядки батарей.

Кроме того, при определённой схеме сборки можно в два раза увеличить ёмкость заряда, а значит, и время работы шуруповёрта от одной зарядки. Преимущества, конечно, очевидные, но у такого решения есть и свои недостатки, которые тоже нужно знать, чтобы взвесить все за и против. Из отрицательных моментов адаптирования АКБ шуруповёрта под литийионные банки следует отметить:

  • более высокую стоимость элементов питания литийионного типа;
  • необходимость поддерживать уровень заряда элемента строго в пределах от 2,7 до 4,2 В, для чего потребуется дополнительно установить в коробку АКБ плату контроллера заряда-разряда;
  • большие размеры элементов питания типа Li-Ion, которые потребуют проявить смекалку и фантазию, чтобы разместить их в корпусе аккумулятора шуруповёрта;
  • невозможность применять инструмент с такими аккумуляторами в условиях низких температур.

Но если решение о замене никель-кадмиевых батарей всё же принято, то действовать дальше нужно в следующей последовательности:

  1. Определиться с количеством литийионных элементов питания и их электрическими характеристиками. Например, для наиболее распространённого шуруповёрта, работающего от батареи с номинальным напряжением 14,4 В лучше взять 4 литийионных элемента, суммарное максимальное напряжение которых будет равно 4,2х4=16,8 В. Здесь необходимо учитывать что сразу же после начала работы на новых аккумуляторах напряжение на них просядет и будет равно 14,4–14,8 В. Если позволяет ёмкость коробки аккумуляторного блока, можно взять 8 таких банок, образовав из них 4 пары с параллельно соединёнными элементами питания. Это позволит увеличить ёмкость АКБ в 2 раза.
  2. Подобрать плату контроллера на 4 аккумулятора. Её параметры должны соответствовать току разряда и номинальному напряжению выбранных элементов питания. При этом рабочий ток разряда должен быть в 2 раза меньше предельно допустимого значения тока разряда батарей, который обычно равен 25–30 А. Значит, плата должна быть рассчитана на ток 12–15 А.

    Плата контроллера должна быть предназначена для работы с нужным числом элементов питания и рассчитана на их рабочий ток разряда

  3. Разобрать коробку аккумулятора шуруповёрта и вынуть из него все никель-кадмиевые банки. Разрезать всю цепь кусачками или бокорезами, оставив лишь верхний элемент с контактами для подключения к инструменту. Термистор можно тоже удалить, поскольку за перегревом батарей теперь будет следить плата контроллера.

    От цепи старых банок нужно оставить лишь элемент с контактами для подключения к шуруповёрту

  4. Собрать цепь из литийионных батарей, припаивая их последовательно, и присоединить плату контроллера по схеме, соблюдая полярность.

    При соединении платы контроллера управления с цепочкой литийионных батарей нужно соблюдать полярность

  5. Разместить собранную конструкцию в коробке АКБ. Элементы питания литийионного типа лучше уложить горизонтально.

    Литийионные элементы питания лучше размещать в корпусе АКБ шуруповёрта горизонтально

  6. Закрыть АКБ крышкой, установив на уложенные горизонтально батарейки элемент питания с контактами на батарейке старого типа.

Может оказаться, что собранную конструкцию не получится заряжать от старого зарядного устройства. Тогда необходимо установить дополнительно разъём для новой зарядки.

Видео: замена никель-кадмиевых батарей на литийионные

Как правильно хранить аккумуляторы шуруповёрта

Чтобы аккумулятор шуруповёрта прослужил как можно дольше, его нужно правильно хранить, особенно когда он используется не очень часто и с длительными перерывами. При этом нужно соблюдать некоторые правила.

Аккумуляторные блоки на основе кадмия обладают эффектом памяти, уменьшающим ёмкость батарей при неполной выработке заряда. Поэтому АКБ с элементами питания типа NiCd и NiMh следует хранить в разряженном состоянии, а устройства батареями литийионного типа — зарядив их на половину ёмкости банок. Достичь такого уровня можно за время, равное примерно 65–70% от обычного срока полной зарядки.

Если аккумуляторный блок вашего шуруповёрта стал быстро разряжаться и совсем не держит заряд, не спешите выбрасывать его и покупать новый. Срок его службы легко можно продлить, воспользовавшись изложенными выше рекомендациями. Этим вы избавите себя от лишних затрат, ведь АКБ шуруповёрта стоит больше половины стоимости всего инструмента.

  • Автор: Сергей Матвеев
  • Распечатать

tehznatok.com

Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками, как проверить мультиметром, восстановить батарею и заменить её элементы

Шуруповёрты используются в различных условиях и степень нагрузки у них разная. Поэтому они отличаются своей мощностью, которая напрямую зависит от аккумулятора. При поломке элемента нужно уметь провести оперативный ремонт своими руками.

Типы аккумуляторных батарей

По конструктивным особенностям различают батареи в виде слайдеров и обоймы.

Аккумулятор шуруповёрта в виде слайдера

Но это несущественные отличия по сравнению с типами батарей. И слайдер, и обойма используется в разных типах батарей.

Аккумулятор шуруповёрта в виде обоймы

Существуют три типа аккумуляторов для шуруповёрта:

  1. Никель — кадмиевые (Ni-Cd).
  2. Никель — металлогидридные (Ni-Mh).
  3. Литий — ионные (Li-Ion).

Литий — полимерные батареи (Li-Pol) не производятся для шуруповёртов. Основные области их применения: смартфоны, сотовые телефоны, планшеты, ноутбуки, радиоуправляемые приборы, электромобили.

Никель — кадмиевые батареи самые дешёвые, быстро заряжаются, имеют более тысячи зарядных циклов. Аккумуляторы устойчивы к эксплуатации при низких температурах. Но они обладают эффектом памяти. То есть заряжать их можно только после полной разрядки, иначе ёмкость будет падать. У них высокий ток саморазряда. Они изготовлены из токсичных материалов и их сложно утилизировать. Эти батареи пользуются самым большим спросом.

Никель — металлогидридные батареи дороже, не токсичны, имеют низкий эффект памяти. Ток саморазряда больше никель — кадмиевых. Ёмкость выше, цикл заряда более пятисот. Эти аккумуляторы хуже переносят высокую скорость разряда. Они меньше подходят для максимального использования мощности инструмента. Их нужно постоянно подзаряжать.

Литий — ионные батареи дороже, мощнее, быстро заряжаются. У них отсутствует эффект памяти. Низкий ток саморазряда. Напряжение элементов аккумулятора больше, поэтому их число меньше. Следовательно габариты и вес таких батарей меньше, чему у никелевых. Но их нельзя разряжать полностью, иначе через несколько таких циклов придётся покупать новый. Чтобы повысить качество литий — ионных батарей, производители устанавливают в корпус батареи или шуруповёрта микросхему, контролирующую работу аккумулятора. Образуется многоуровневая многоступенчатая защита:

  1. От высокой температуры.
  2. От полного разряда. Эти аккумуляторы боятся полного разряда и не могут восстановиться, если разряд будет ниже допустимой нормы.
  3. От короткого замыкания.
  4. От перезаряда, так как может произойти взрыв.
  5. От токов перегрузки.

Контролирующая плата, установленная в корпус батареи, более эффективна. Когда аккумулятор лежит отдельно от шуруповёрта и не используется, микросхема контролирует его состояние и в случае каких-то проблем размыкает цепь. Аккумулятор полностью защищён.

Обзор литиево-ионного аккумулятора с микросхемой

Проблемы с АКБ

Какие могут быть неполадки с аккумуляторами:

  • течёт;
  • не снимается;
  • снизилась ёмкость;
  • не заряжается;
  • уменьшается время заряда и разряда.

Никелевые батареи можно восстановить. А литиевые нельзя, так как в них разлагается литий. Здесь можно только заменить негодные элементы питания.

Как правильно отремонтировать своими руками.

Запаситесь терпением и приступайте к ремонту.

Разбираем аккумулятор.

Разбирайте аккумулятор аккуратно. Не применяйте силу, чтобы не повредить корпус.

  • Снимите аккумулятор с шуруповёрта. Если кнопки заклинило и он не снимается, открутите винты корпуса инструмента и снимите верхнюю половину. Одна из кнопок освободилась. Потяните батарею на себя, слегка шевеля её в разные стороны, и она тоже снимется. Когда вы разберёте батарею, установите кнопки так, чтобы они легко нажимались в своих пазах.
  • Корпус аккумулятора состоит из двух частей и бывает разборным и неразборным. В первом случае открутите все винты и разъедините обе части.

    Разборный корпус аккумулятора

  • Во втором случае нижняя часть корпуса плотно насажена на верхнюю и проклеена. Поэтому, чтобы их разъединить, возьмите резиновый молоток или деревяшку типа скалки и не сильно постучите по шву вокруг корпуса. Если не получается, воспользуйтесь тонким острым ножом. Вставьте его в шов и аккуратно прорежьте клей.

    Разбор аккумулятора с использованием ножа

  • Потом опять постучите. Иногда бывает так, что батарея уже почти разобрана, но в определённом месте она упорно сопротивляется. Не стоит наносить удары продолжительное время в одну точку, так как вы рискуете повредить корпус. Просто возьмите стамеску или отвёртку и подденьте в нужном месте.

    Разобранный аккумулятор

  • При разъединении частей корпуса могут выстрелить кнопки, но это не значит, что они сломались. Их нужно собрать и вставить на место. Чтобы снять верхнюю часть с элементов питания, вставьте отвёртку в любую из клемм и аккуратно прижмите элемент. Потяните корпус вверх, и он снимется.

Внутри располагаются несколько последовательно спаянных элементов. Такая кассета обеспечивает необходимое напряжение и токовые характеристики для аккумулятора. В некоторых никелевых батареях к элементам прикреплён термодатчик.

Термодатчик никелевой батареи прикреплён к элементам

В литий — ионных аккумуляторах всё сложнее. Там присутствует контролирующая плата, а элементы облачены в защитный корпус или плёнку.

Литий — ионная батарея

Как увеличить ёмкость батареи.

Новый аккумулятор перед использованием необходимо полностью зарядить. Средняя температура окружающей среды от 10 до 40 градусов. На зарядных устройствах имеются лампочки индикации. Когда они показывают, что батарея заряжена, необходимо сразу отключить процесс.

  1. Новые никель — кадмиевые батареи необходимо раскачивать перед первым применением. Три раза полностью разрядить и зарядить. Ёмкость станет максимальной. Если в инструкции к прибору написано, что раскачка должна включать большее количество циклов заряда, то следуйте этим рекомендациям. В процессе работы перед зарядкой полностью разрядите батарею.
  2. Никель — металлогидридные батареи имеют меньший эффект памяти, поэтому их можно раскачать один раз перед первым использованием.
  3. Литий — ионные аккумуляторы не нужно раскачивать. Их достаточно просто зарядить до полной мощности.

Для разряда батареи используется нагрузка в виде лампы напряжением 12 вольт. Она подключается крокодилами к клеммам. Если аккумулятор разобран, то к выводам последовательной цепи элементов питания. Процесс разряда займёт меньше часа.

Видео: Как разрядить аккумулятор

Второй способ правильной разрядки это использование «умного» зарядного устройства типа imax b6, которым очень удобно раскачивать аккумуляторы. В нём можно настраивать параметры тока и напряжения для заряда и разряда батареи. Установить автоматический режим циклирования для раскачки аккумулятора. То есть вам не надо постоянно следить за ёмкостью и напряжением. Прибор сам сделает это за вас. Предусмотрено до 5 циклов. Причём в конце вы сможете увидеть значения тока и напряжения после каждого цикла и проанализировать результат.

Зарядное устройство imax b6

Видео: Обзор зарядного устройства imax b6

Диагностика.

После полной зарядки разберите аккумулятор. Осмотрите элементы на предмет вздутия и окисления. Мультиметром или тестером замерьте напряжение всех элементов. Пределы напряжения для разных аккумуляторов:

  1. Для никель — кадмиевых 1,2 — 1,4 вольта.
  2. Для никель — металлогидридных 1,2 — 1,4 вольта.
  3. Для литий — ионных 3,6 — 3,8 вольта.

Диагностика тестером.

Диагностика тестером

Батарейные банки обёрнуты в бумажную оболочку. Напряжение нанесено на каждом элементе. Если у всех банок величина напряжения нормальная, разрядите аккумулятор на половину мощности. Опять замерьте напряжение. Те элементы, у которых напряжение снизилось на 0,5 — 0,7 вольт по сравнению со средним, подлежат восстановлению или замене. Про такие банки говорят «течёт».

Видео: Как проверить состояние аккумулятора

Почему не заряжается.

Если зарядное устройство в норме, проверьте контакты между аккумулятором и зарядником. У зарядника контакты могли разогнуться. Из-за этого батарея не заряжается. Разберите устройство и подогните клеммы. Второй причиной может быть вышедший из строя или отпаявшийся температурный датчик. Его необходимо припаять или заменить на новый.

Быстро заряжается и разряжается.

При окислении и загрязнении контактов аккумулятора, зарядного устройства и инструмента батарея быстро заряжается и разряжается. Периодически протирайте контакты.

Выкипание электролита.

Выкипание электролита происходит из-за ускоренного заряда и перезаряда. Если элементы не вздулись и после полного заряда показывают рабочее напряжение, их можно восстановить без замены. Необходимо восполнить пустующий объём дистиллированной водой.

  • После определения дефектных банок разрежьте соединительную металлическую ленту. Отпаяйте элементы.
  • Возьмите пробойник толщиной не более 1 миллиметра. Там, где у банки находится минус, сделайте отверстие в корпусе.
  • Откачайте воздух объёмом до 1 кубического сантиметра и налейте столько же воды.
  • Эпоксидной смолой загерметизируйте элементы и подключите их в схему.

Если этот способ не помог, тогда замените банки на новые.

Видео: Добавление дистиллированной воды

Замена и пайка элементов питания.

Когда вы провели диагностику и выявили дефектные банки, необходимо приобрести их замену. Новые элементы должны полностью совпадать по размерам и техническим характеристикам.

  • Разрежьте или отпаяйте старые элементы от пластин.
  • На их место поставьте новые. Для соединения используйте те же пластины или медные проводники того же сечения.
  • Чтобы банки не перегрелись пайку делайте быстро. Соблюдайте полярность последовательной цепи. Соединяйте плюс с минусом, а минус с плюсом.

    Пайка элементов питания

  • После пайки все соединения протрите этиловым спиртом, чтобы обезжирить поверхности и убрать остатки кислоты.
  • В конце работы проверьте напряжение всех элементов. Если оно соответствует норме, соберите аккумулятор. Для выравнивания потенциала банок проведите 3 цикла раскачки аккумулятора.
Видео: Замена элементов в аккумуляторе

Как переделать шуруповёрт под литий — ионный аккумулятор.

Многие владельцы шуруповёрта с никель — кадмиевым аккумулятором сталкивались с такой проблемой, что когда надо им воспользоваться, батарея всегда разряжена. А постоянная зарядка убивает её из-за эффекта памяти. Поэтому переделывают такой аккумулятор на литий — ионный.

Источником литиевых аккумуляторов может стать старая батарея от ноутбука или можно купить новые. Ноутбучные и новые банки незащищённые. Использовать их без защиты нельзя, потому что вы не сможете их зарядить и контролировать разряд. А при перезаряде они благополучно умрут. Допускается соединять параллельно абсолютно одинаковые аккумуляторы, тогда они будут работать как одно целое. Приобретите модуль защиты для последовательно соединённых аккумуляторов, который контролирует каждый элемент в отдельности и заботится о нём. Следит за напряжением и током, обеспечивает защиту от короткого замыкания. Такие модули бывают для одного, двух, трёх и четырёх аккумуляторов.

Батарейные отсеки для разного количества аккумуляторов

Холдер для 1 аккумулятора

Холдер для 2 аккумуляторов

Холдер для 3 аккумуляторов

Холдер для 4 аккумуляторов

Для увеличения ёмкости можно добавлять параллельно подключенные элементы. Паять литиевые аккумуляторы нельзя. Их можно ставить в холдеры и паять контакты холдеров. Либо соединять никелированной лентой и контактной сваркой, которая позволяет быстро нагревать очень маленькую область, и аккумулятор не пострадает.

Для контактной сварки нам понадобятся:

  1. Мощный источник большого тока. Это может быть переделанный трансформатор микроволновки или свинцовый аккумулятор.
  2. Толстый медный многожильный провод, на концах которого на расстоянии четырёх миллиметров закреплены одножильные медные контакты.
  3. Металлическая лента. Она стоит недорого, а соединить ею можно около пяти сборок. Это намного выгоднее холдеров.

Положите ленту на аккумулятор, прижмите контакты в месте сварки. Кратковременно пускайте ток. На аккумуляторе это можно сделать резким коротким контактом с клеммой. На вход первичной обмотки трансформатора ставится кнопка. Для удобства сварки соедините элементы клеем. Варите по схеме, загибая небольшие кусочки для крепления измерительных проводов для модуля. «+» и «-» всей сборки паяйте к модулю.

Схемы соединения с контроллером для двух, трёх и четырёх элементов

Выход с батареи нужно делать толстыми проводами. Если у вас нет термоусадочной трубки большого диаметра, обмотайте всё изолентой. Полученная таким образом батарея будет очень компактной и аккуратной.

Термоусадочная трубка.

Термоусадочная трубка для аккумуляторов

Возьмите старый аккумулятор и разберите. Оставьте в нём только защитный термодатчик, так как без него зарядное устройство работать не будет. Припаяйте новый аккумулятор, а свободное пространство заполните пенопластом или картоном.

Видео: Переделка аккумулятора в литий — ионный

Теперь самое главное. Как заряжать такую сборку? Заряжать нужно напряжением, равным сумме максимально допустимых напряжений на каждом аккумуляторе. Рекомендуемый ток заряда должен составлять половину ёмкости одного аккумулятора. Такой настраиваемый источник представляет собой сложное зарядное устройство типа китайского imax B6. В нём можно выставить количество аккумуляторов и нужный ток заряда.

Восстановление и ремонт

Основные методики восстановления никелевых аккумуляторов:

  1. Уплотнение (сжатие).

  2. Устранение эффекта памяти.

  3. Добавление дистиллированной воды вместо выкипевшего электролита.

Сжать банку можно пассатижами аккуратно и равномерно по всей поверхности. Старайтесь не повредить контакты. Электролит станет плотнее и его накопительные возможности восстановятся.

Эффект памяти легко выявляется. После полного заряда батарея быстро разряжается во время работы. Через несколько часов она опять функционирует. Для стирания эффекта памяти на аккумулятор подают электрический импульс ёмкости, большей, чем обычно.

Видео: Прошивка аккумулятора более высокой ёмкостью и напряжением для стирания эффекта памяти

В литий — ионных аккумуляторах элементы не подлежат восстановлению. Они заменяются на рабочие. Необходимо отпаять контролирующую плату, а нерабочие элементы заменить и собрать также, как при переделке аккумулятора в литий — ионный.

Видео: Как сделать замену элементов литий — ионного аккумулятора

Если литий — ионный аккумулятор не заряжается от родной зарядки, попробуйте это сделать с помощью imax b6. Выставьте режим «nimh» и следите внимательно за напряжением. Когда оно достигнет значения 3 вольта, переключите на режим «liion». Продолжайте заряжать в обычном режиме. Такой процесс нужно делать кратковременно. И обязательно контролировать напряжение. Если вы оставите аккумулятор на зарядке и забудете про него, то он перезарядится и выйдет из строя. Если и это не помогло, тогда ищите дефектные элементы питания и меняйте их.

Видео: Зарядка литий — ионного аккумулятора от imax b6

Как правильно хранить

Перед использованием обязательно читайте инструкцию к прибору.

Никель — кадмиевые аккумуляторы перед хранением разрядите, но не полностью, а так, чтобы шуруповёрт работал не в полную силу. После длительного хранения раскачайте баратею так же, как перед первым использованием.

Видео: Достоинства, недостатки, эксплуатация и хранение никель — кадмиевых аккумуляторов

Никель — металлогидридные аккумуляторы перед хранением зарядите полностью. Если не пользуетесь более одного месяца, периодически подзаряжайте. После длительного хранения поставьте не заряд на сутки.

Литий — ионные аккумуляторы можно заряжать в любое время. У них самый низкий ток саморазряда. Главное, не разряжайте их полностью. Если во время работы инструмент перестал работать в полную силу, не рискуйте. Зарядите батарею.

Как видите, ремонт батареи не так уж и сложен. Если правильно провести диагностику, то можно самостоятельно ремонтировать все виды аккумуляторов.

postroika.biz

Как выполнить ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками?

Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками выполнить несложно, однако понадобится правильно определить поломку.

Поломка аккумулятора шуруповерта происходит из-за частой зарядки и работы в неприемлемых условиях.

Сегодня данный инструмент имеется практически у каждого мужчины. Данное приспособление предназначается для различных работ по ремонту и монтажу. С его помощью можно закрутить или выкрутить самонарезающие винты и болты. Известно, что аккумуляторные батареи у шуруповертов не являются долговечными. Частые зарядки и работа в неприемлемых условиях могут спровоцировать поломку аккумуляторов. Многие в таком случае идут в магазин и покупают новую батарею. Однако следует знать, что аккумулятор занимает первое место в стоимости шуруповерта. Все действия по ремонту аккумулятора шуруповерта своими руками сможет выполнить практически каждый желающий.

Заметим, что не всегда получится быстро отыскать аккумулятор, который подходит для определенной модели. На сегодняшний день существует огромное количество различных типов аккумуляторных батарей для подобного приспособления. Проще всего произвести ремонт этой детали самостоятельно.

Рисунок 1. Сумма всех элементов питания будет давать итоговое напряжение на контактах аккумулятора.

Элементы, которые будут нужны для выполнения ремонта аккумуляторов для шуруповерта:

  • мультиметр;
  • паяльник;
  • флюс;
  • олово;
  • медные провода.

Стоит знать, что, независимо от марки инструмента и страны изготовителя, аккумуляторные батарейки имеют одинаковое строение. Собранный блок аккумулятора изображен на рис. 1. Из курса физики известно, что элементы, которые соединены последовательно, складывают свои потенциалы. Сумма всех элементов питания будет давать итоговое напряжение на контактах аккумулятора.

Банки в большинстве случаев имеют стандартные размеры и напряжение, отличаются они исключительно емкостью. Данный показатель измеряется в А/ч и указывается на самой детали. Визуально это можно увидеть на рис. 2.

Для компоновки аккумуляторных батареек шуруповертов используются такие виды элементов:

  • никель-кадмиевые, номинальное напряжение которых составляет 1,2 В;
  • никель-металл-гидридные, напряжение которых 1,2 В;
  • литий-ионные с напряжением 3,6 В.

В большинстве случаев устанавливаются никель-кадмиевые элементы, так как они имеют невысокую стоимость. Недостатком их является то, что они имеют небольшой срок службы. Больший период способны прослужить литиевые батарейки. Их недостатком является то, что через время литий разлагается, в связи с чем они могут преждевременно прийти в негодность.

Как диагностировать неисправности?

Рисунок 2. Устройство банки аккумулятора для шуруповерта.

Перед тем как приступить к ремонтным работам, понадобится выполнить качественную диагностику инструмента. Не во всех случаях можно сразу определить поломку. Большинство современных моделей аккумуляторов состоят из деталей, которые последовательно соединены. У них есть конкретный номинал напряжения.

Первым делом понадобится разобрать данную деталь. Однако перед тем как его разбирать, аккумулятор нужно полностью зарядить. Далее каждый элемент следует замерить при помощи мультиметра. На данном приспособлении надо выставить номинальное напряжение батарейки, после чего выполнить замеры. Сделать это очень просто. Каждый элемент должен иметь примерно одинаковые показатели.

Затем батарейку нужно собрать и поработать с ее помощью до тех пор, пока она полностью не потеряет мощность. После этого еще раз устройство следует разобрать и выполнить замеры напряжения на каждой из банок. Если на какой-то из них будет значение в 2 раза ниже номинального, то данная банка непригодна для использования. Таких элементов может быть несколько, поэтому все детали следует заменить. Не рекомендуется откладывать данную процедуру.

Какие нюансы следует учитывать?

Устройство шуруповерта.

Если шуруповерт функционирует от напряжения 12 В, то можно выполнить диагностику другим методом. Понадобится разобрать батарею на составные элементы, при этом они должны остаться скрепленными между собой. Цепочка последовательная, поэтому будет возможность подсоединить лампочку к концам АКБ. Напряжение должно составить 12 В. Допускается использование автомобильных лампочек. После этого надо будет выполнить замер падений напряжений на каждой детали. Та, на которой данный показатель окажется максимальным, является неисправной.

Стоит заметить, что могут быть и другие неисправности. Например, может пропадать контакт в местах скрепления деталей. Причиной является плохая пропайка. В таком случае понадобится прикрепить на место провод, который отсоединился. Неисправным может быть и термистор. Данную деталь можно проверить при помощи того же мультиметра.

Как отремонтировать аккумуляторы?

Многие желают знать, можно ли выполнить ремонт аккумуляторных батарей для шуруповертов?

Если вышел из строя литиевый аккумулятор, то следует учесть, что он не имеет эффекта памяти. Поэтому их очень сложно отремонтировать. Часто проблема состоит в том, что в батарейках разложился литий. Это устранить не получится. Однако проблема может заключаться и в схеме управления.

Особенности зарядки аккумуляторов шуруповертов.

Для того чтобы выполнить проверку, можно применить аналогичную схему, которая снята с такого же приспособления. Если устройство будет функционировать нормально, то проблема состоит в неисправности одного или нескольких элементов питания. Если номинал детали равен 3,6 В, то надо будет подать на нее 4 В при токе 200 мА. Если батарея зарядится до номинального показателя, то она пригодна для использования. Если она не сможет полностью зарядиться, то надо будет ее удалить из цепочки. Восстановить элемент в таком случае не получится, поэтому нужно выполнить замену.

Если в шуруповерте установлены никель-кадмиевые батарейки, то устройство можно будет отремонтировать. Стоит заметить, что подобные батареи чаще всего устанавливают на бытовые приспособления. Неисправная деталь подвергается эффекту сжатия. Если в ней есть электролит, то это поможет решить проблему. Если нет, то следует использовать другой способ. Понадобится пробить аккумулятор мощным зарядом. Для этого следует подать на элемент напряжение, которое сильно превышает номинальное. Затем надо будет увеличить ток.

Если данные способы не помогли, то понадобится замена аккумуляторной батареи. Проблема заключается в выкипании электролита. Если это произойдет, то надо будет заменить отдельные элементы инструмента.

Как выполнить ремонт и замену аккумуляторных батареек?

Вначале следует купить несколько банок или разобрать еще один аккумулятор, в котором есть исправные банки. Аккумуляторы сегодня продаются во многих специализированных магазинах, поэтому можно попытаться найти нужную модель.

Паяльник необходим для ремонта аккумулятора шуруповерта.

Для работы надо будет подготовить паяльник. В данном случае подойдет бытовое приспособление небольшой мощности. Для того чтобы выполнить пайку, следует подготовить флюс и олово.

Процесс замены достаточно прост. Понадобится исключить неисправную деталь, а на ее место прикрепить новую. Если есть хотя бы минимальный опыт в данном деле, то работы по замене займут не более 2-3 минут.

В процессе пайки надо работать максимально быстро, иначе все детали, которые планируется заменить, перегреются, что часто приводит к выходу их из строя. В процессе скрепления элементов важно использовать родные пластинки или выполнять пайку при помощи проводов из меди. Пайка должна производиться качественно, иначе может быть плохой контакт. Этого допускать не рекомендуется, так как места скрепления будут перегреваться. Это может негативно повлиять на функционирование аккумуляторной батарейки шуруповерта.

В процессе скрепления деталей важно не перепутать плюс с минусом.

Все компоненты батарейки нужно соединять последовательно: плюс предыдущей банки следует соединять с минусом последующей.

Это следует обязательно учитывать.

Когда все детали будут установлены, понадобится выровнять потенциалы каждого аккумулятора. Для этого нужно выполнить цикл заряда/разряда аккумуляторной батарейки. Во время этого будет происходить выравнивание потенциалов на всех деталях, а это и является обязательным условием для правильного функционирования устройства подобного типа.

Говоря о том, как восстановить аккумулятор шуруповерта, следует знать, что батарейки не всех типов подлежат замене. Все будет зависеть от того, какая аккумуляторная батарея установлена в имеющемся шуруповерте.

masterinstrumenta.ru


Смотрите также