Зачем проверять аккумулятор шуруповерта
Когда инструмент новый, с ним редко приключаются сложности. Батареи заряжаются нормально, долго держат заряд при нагрузке, а в тяжелых условиях генерируют достаточный ток. Но спустя какое-то время владелец понимает, что полностью заряженный инструмент работает меньше положенного. АКБ при этом быстрее заряжается, но и быстрее садится – это первый звоночек. Дальше – больше, вплоть до таких неприятных явлений:
- снизится крутящий момент (особенно заметно под нагрузкой);
- АКБ не заряжается до номинального напряжения (когда батарея подключена к ЗУ и долго получает заряд, а индикатор окончания зарядки так и не загорается).
Никель-кадмиевые аккумуляторы – Help for engineer | Cхемы, принцип действия, формулы и расчет
Никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd) имеют существенно меньшую область применения по сравнению с свинцово-кислотными аккумуляторами, в связи с ужесточением требований относительно экологической стороны использования данных аккумуляторов и их переработки.
Основной областью применения, об этом кратко упоминалось в общих сведениях про аккумуляторы, является использование в виде стандартного гальванического элемента, применение крупных никель-кадмиевых батарей на электрокарах ( используется как тяговый), как бортовые аккумуляторы в самолётах и вертолётах, в трамваях и троллейбусах. Конечно, нужно не забыть упомянуть использование данных аккумуляторов для питания автономных инструментов для строительства, к примеру, шуруповертов, дрелей и т.п.
Как уже говорилось ранее, никель-кадмиевые аккумуляторы активно вытесняются другими типами, к примеру, никель-металлогидридные аккумуляторы имеют удельные характеристики в 2 раза больше, по сравнению с никель-кадмиевыми, что привело к тому, что аппаратура использующая данный тип аккумуляторов улучшила свои потребительские свойства. Однако, никель-кадмиевые вместе с никель-металлогидридными аккумуляторы имеют оксидно-никелевый положительный электрод, что определяет схожие свойства этих аккумуляторов.
Никель-кадмиевым аккумуляторам необходим полный разряд, в случае, если его будут использовать, и не полностью разряжать, то на внутренних пластинах элементов образуются кристаллы, которые в значительной степени необратимо снижают ёмкость аккумулятора, этот эффект называется «эффект памяти».
Другой стороной их постепенного ухода на второй план, является относительно дорогая стоимость утилизации, по сравнению с другими видами. Утилизация аккумуляторов типа Ni-Cd аккумуляторов происходит в печах при очень высоких температурах, в которых кадмий становится чрезмерно летучим, и если на печи не будет оборудован специальный фильтр, который должен улавливать токсичные вещества, испаряемые при плавке, то эти продукты плавления будут отравлять окружающую среду.
Зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов
Номинальное напряжение полностью заряженного аккумулятора составляет 1,2В (в некоторых 1,36), разряженного 1В, это пороговые значения напряжений в которых происходит эксплуатация аккумулятора. Зарядка никель кадмиевых аккумуляторов, можно сказать, стандартна для всех типов аккумуляторов – током равным 10% ёмкости аккумулятора, в течение примерно 16 часов. Номинальный режим разрядки аккумулятора проходит при токе, равном 20% от ёмкости. У Ni-Cd аккумуляторов довольно большой диапазон рабочих температур составляет от -50 до +40°C. Саморазряд равен примерно 10% и возрастает с использованием (наработкой). К примеру у литий-ионных аккумуляторов и их братьев литий-полимерных аккумуляторов саморазряд в разы меньше.
Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов
Рекомендуется хранить аккумуляторы в разряженном виде, что бы при хранении они не теряли свою ёмкость из-за саморазряда, после зарядки они восстановят свои свойства полностью. Если хранить аккумуляторы при низкой температуре, то это существенно понижает ток саморазряда, который, к примеру, при хранении в среде с температурой в 0°С будет ровно в 2 раза меньше, чем при хранении с температурой в 20°С.
Крайне рекомендуется, после длительного хранения осуществить заряд-разряд аккумулятора, током, который будет равен ёмкости.
Преимущества никель-кадмиевых аккумуляторов:
1) возможность хранения в разряженном состоянии;
2) большое количество рабочих циклов при правильной эксплуатации;
3) работа при низких температурах;
4) приспособленность работать в жестких условиях эксплуатации;
5) низкая стоимость.
Недостатки никель-кадмиевых аккумуляторов:
1) основной недостаток этих аккумуляторов – эффект памяти;
2) токсичность используемых материалов;
3) ток саморазряда относительно велик;
Окислительно-восстановительные реакции в аккумуляторе
Далее я хочу написать общие реакции в аккумуляторе, катоде, и аноде (читая слева направо – заряд, справа налево – разряд):
Общая реакция протекающая в никель-кадмиевом аккумуляторе:
Процесс, который происходит на положительном оксидно-никелевом электроде:
Процесс, который происходит на отрицательном кадмиевом электроде:
Как восстановить аккумулятор шуруповерта
В Интернете существует большое количество видеороликов, в которых, например, наглядно показывается восстановление аккумулятора шуруповерта Hitachi с помощью Imax B6. Оно заключается в «реанимировании» никелевых аккумуляторов путем подачи больших токов. Оживить АКБ сторонники экспресс-метода восстановления предлагают, воспользовавшись простыми настройками Imax B6. Выставляется режим на никель-кадмий, и батарею можно реанимировать в этом режиме.
Однако прогревание импульсным питанием и последующая зарядка являются довольно рискованными методами для никель-кадмиевых аккумуляторов. Нарушенную связь в элементе не восстановить высокими токами. К тому же, если электролита внутри батарейки мало, либо его совсем нет, высокие токи окончательно «убьют» АКБ. Поэтому, в целях предотвращения необратимой порчи батареек, рекомендуется вначале пополнить их запас электролита дистиллированной водой и только потом заряжать с помощью Imax B6.
Можно ли пользоваться методом импульсного тока — решать хозяевам батареек. В Интернете существует много роликов на тему того, как восстановить Ni Cd аккумулятор от шуруповерта. Но есть мнение, что в реальности быстрые способы работают очень недолго. Например, если электролит внутри какой-либо батарейки из связки выкипел, либо высох, импульсный ток «убьет» элемент окончательно.
Если есть возможность, можно аккуратно разобрать каждую никель-кадмиевую батарейку и посмотреть, в каком состоянии находится электролит. Если она окажется сухой, можно воспользоваться методом доливания небольшого количества дистиллированной воды через шприц.
Восстановление с помощью воды
Для того чтобы просверлить аккуратное отверстие в батарейке, понадобится маленькое сверло. Отверстие нужно делать подальше от центра, лучше в верхней боковой части элемента, где находится небольшое углубление. Затем заполнить аккумулятор дистиллированной водой с помощью шприца до последнего.
После этого АКБ можно полностью зарядить Imax B6 и дать ей «отстояться». Процедура долгая. Восстановление 8-,12-, 14-аккумуляторных «банок», в зависимости от вольтажа, может занять много времени. В идеале следует не заряжать их сразу, а дать время «банкам» с водой постоять день. По одному заряжать аккумуляторы нельзя, лучше, чтобы их было, как минимум, три или четыре в связке, для равномерного распределения напряжения.
Кратковременные импульсы тока через сопротивление в 40 Ом на 12 В следует подавать уже после того, как внутрь реанимируемого элемента будет залита вода, а не на «сухую», как это часто делается.
После того, как аккумуляторы постояли сутки, можно приступить к их зарядке. Отверстия пока не закрывать. Подключить к Imax, чтобы устройство их «увидело». Зарядить и снова дать «отстояться» , если какой-то один аккумулятор не восстановился. Слабый элемент в связке найти с помощью мультиметра и снова долить в него воды.
Главная суть этого скурпулезного способа ремонта аккумулятора шуруповерта — восстановить связь пластин батарей с их контактно-переходными шинами (внутреннее устройство Ni-Cd аналогично схеме, по которой изготавливаются солнечные батареи). Главная причина прекращения работы батареек — это отслоение плюсового контакта от их внутренней части.
Отверстия, просверленные в батарейках, не закрывать до тех пор, пока заряд АКБ не будет держаться стабильно. Как только заряд стабилизируется, отверстия аккуратно заклеить силиконом. Воду периодически можно доливать в любое время.
Как уже стало ясно, этот метод не предназначен для ленивых и для тех, кто не желает вникать в тонкости устройства электроники. Однако способ с дистиллированной водой помогает сэкономить много денег и является ответом на вопрос о том, как восстановить аккумулятор шуруповерта наиболее щадящим методом. Обычно в комплектации к шуруповерту входят два аккумулятора. Одним можно пользоваться, а другой постепенно восстанавливать. Такой метод, несмотря на его длительность, представляется более гуманным и безопасным для АКБ.
Как отремонтировать зарядное устройство шуруповерта
Когда разобран блок питания и найдены вышедшие из строя элементы, то провести ремонт зарядки шуруповерта, не составит большого труда. Для этого понадобится вооружиться паяльником, а также флюсом и припоем, после чего приступать к делу.
Это интересно!Настоятельно рекомендуется в качестве флюса использовать не канифоль, а ортофосфорную кислоту, так как она намного эффективнее справляется со своей задачей, и стоит очень дешево. Для того чтобы провести ремонт зарядного устройства для шуруповёрта своими руками понадобится еще новые элементы, которые нужно установить, вместо вышедших из строя — это предохранитель, резисторы, диоды и конденсатор. Стоят эти элементы копейки, а если у вас в распоряжении имеются старые зарядные блоки или микросхемы, то их можно выпаять оттуда. Когда все инструменты и элементы готовы, можно приступать к ремонту.
Для начала требуется выпаять или извлечь предохранитель. В зависимости от модели блока питания, предохранители в нем могут быть вставными или припаиваться. Даже если это вставной предохранитель, а вам удалось найти только тот, который с ножками, то вставки нужно выпаять из платы и вместо них к контактам припаять предохранительный элемент
Если вздулся и не работает конденсатор, то его тоже надо выпаять, и заменить. При выпаивании не забудьте посмотреть, какие ножки, где располагаются
Это очень важно, иначе элемент будет работать неправильно, что приведет к повторному выходу из строя. Положительный контакт конденсатора «плюс» должен соединяться в цепочке с катодами диодов
Для того чтобы понимать, о чем речь, ниже приведена схема, на которой выделен интересующий участок. При установке нового конденсатора нужно подобрать его по параметрам, которые имеет вышедший из строя элемент
Если из строя вышел диодный мост, то нужно выпаять диоды, и припаять их. При этом также надо учитывать, что диоды должны быть припаяны в правильном положении — анод на вход высоковольтной части, а катод на низковольтную часть. Если ориентироваться на схему, которая представлена выше, то трудностей с припаиванием элементов не возникнет
Если неисправен резистор, транзистор или другие элементы, то они также подлежат замене. Самая большая трудность, с которой можно встретиться при ремонте зарядного шуруповерта — это выход из строя микроконтроллера. Еще из строя может выйти термистор, который расположен в конструкции первичной обмотки трансформатора. Его назначение — это ограничение и снижение пускового тока. Термистор способствует заряду конденсаторов, которые стоят на входе схемы. Как отремонтировать зарядный блок шуруповерта, если из строя вышел термистор, описано подробно в видеоролике.
Если вышел из строя данный элемент, то проще купить новый блок, так как найти аналогичный элемент очень трудно, и даже если удастся, то для припаивания понадобится воспользоваться специальным феном.
После проведения несложного ремонта зарядного устройства шуруповерта, нужно изначально проверить его работоспособность, и только после этого можно подключать батарею. Как проверить работоспособность отремонтированного зарядного блока — включить его в розетку (только предварительно установите на место крышку), и к выводам подключить щупы мультиметра. Соответствующие значения означают, что прибор работает, и может применяться. Теперь ваш «шурик» спасен, и может прослужить вам еще очень долго.
Это интересно!Знаете, почему часто зарядные ломаются — потому что недобросовестные производители исключают из схемы множество элементов, за счет которых увеличивается нагрузка на другие, поэтому конденсатор не выдерживает, и вздувается. Еще причиной также служит неправильный выбор элементов, поэтому, как результат, после покупки нового шуруповёрта, нужен ремонт зарядного блока.
Подводя итог, надо отметить, что долго хранить батарею разряженной нельзя, и если ваш зарядный блок от шуруповерта сломался, то приступать к его ремонту нужно немедленно, иначе откладывание этого процесса в долгий ящик не приведет ни к чему хорошему, а только поспособствует необходимости покупки нового аккумулятора вдобавок к заряднику. Кстати, если не удается отремонтировать зарядное от шуруповерта или устройство было утеряно, и найти в продаже такое невозможно, то решить вопрос поможет изготовление зарядного устройства своими руками. Однако для этого понадобятся некоторые познания в электротехнике.
Проверяем элементы в разобранном аккумуляторе
Итак, если предварительное тестирование показало, что в шуруповерте могут быть неисправные элементы, аккумулятор следует аккуратно разобрать и вычислить батарейки, негодные для работы. Как уже было сказано, нормальное напряжение каждой батарейки по отдельности должно быть 1,2 вольта
Если этот показатель меньше, «банка» осторожно вынимается из цепи с помощью плоскогубцев. Также не помешает внимательно осмотреть всю связку на предмет внешних повреждений: ржавчина, вытекание электролита. В случае, если напряжение на всех «банках по отдельности находится в пределах нормы, нужно снова использовать тестирование под нагрузкой с проверкой по уровню внутреннего сопротивления
Эта величина определяется так: напряжение делится на силу тока, а затем из нее вычитается нагрузочное сопротивление
В случае, если напряжение на всех «банках по отдельности находится в пределах нормы, нужно снова использовать тестирование под нагрузкой с проверкой по уровню внутреннего сопротивления. Эта величина определяется так: напряжение делится на силу тока, а затем из нее вычитается нагрузочное сопротивление.
Чтобы узнать напряжение, сразу подключаем нагрузку. На этот раз следует применить резистор, имеющий мощность 25 Ватт и сопротивление 10 Ом . Проверяем каждую батарейку, замеряя показатель рабочей силы тока и U.
Расчеты должны быть примерно такими: допустим, при замерах под нагрузкой мы получили рабочее напряжение одного элемента 1,19 вольт, а силу тока 112 миллиампер. Перед расчетом нужно обязательно перевести миллиамперы в амперы. Получается 0,112 ампер, следовательно: 1,19 разделяем на 0,112 и отнимаем сопротивление 10 Ом. Получается значение 0,63 Ома — это значит, что показатель в норме.
Самостоятельно проверить работоспособность аккумулятора шуруповерта с помощью мультиметра — полезный навык, позволяющий выяснить, нуждается ли АКБ в ремонте или полной замене банок. Замеры показателей напряжения в целом, не разбирая аккумуляторный блок, нужно проводить время от времени. Это поможет избежать внезапного выхода инструмента из строя и вовремя устранить неисправность. Также во избежание накопления «эффекта памяти» не пренебрегайте полной зарядкой вашего аккумулятора. Это поможет избежать преждевременного падения его емкости.
Как самостоятельно проверить аккумулятор для шуруповерта, воспользовавшись мультиметром? Этот вопрос часто задают владельцы названного инструмента, когда замечают, что заряд расходуется слишком быстро. Как правило, срок службы батареи составляет не более трех лет. Если им пользуются очень редко или ненадлежащим образом, то время работы заметно сокращается.
Восстановление аккумулятора шуруповерта
Сейчас у каждого настоящего хозяина, имеется шуроповерт.
С течением времени выходят их строя аккумуляторы ,
купить новый аккумулятор проблемно, продавцы не очень
хотят возиться с запасными частями , лучше продать
дорогой комплект и получить комиссионные побольше.
любой может сделать восстановление аккумулятора шуруповерта если есть желание
Если заказать аккумулятор, то его цена почти соизмерима со
стоимостью нового шуруповерта. Получается парадокс
(навязчивого сервиса) вам постоянно продают новые шуруповерты.
Старые ,без аккумуляторов , в рабочем состоянии остаются
для коллекции. Восстановление аккумулятора шуруповерта ,
не такая уж и сложная проблема , ее может решить почти
любой кто отличает (+) от (-) .
Итак, начинаем ремонт или восстановление аккумулятора шуруповерта
для этого необходимо приготовить инструмент и прибор.
Нам понадобится отвертка , флюс для пайки алюминия ,
припой, тестер или светодиод, зарядное устройство для
шуроповерта, кусачки, пинцет и паяльник, надфиль или
наждачная бумага.
Приступим — Отверткой откручиваем четыре шурупа в
нижней крышке аккумулятора ,осторожно вынимаем
элементы из корпуса , не разрывая соединений.
Теперь необходимо проверить каждый элемент отдельно,
под нагрузкой , подключить, если есть тестер установленный
на 300 mа , к элементу соблюдая полярность исправный элемент
покажет ток короткого замыкания .Вначале стрелка отклониться до
конечного деления шкалы , затем начнет медленно падать в начало шкалы, элемент будет разряжаться . Если элемент неисправный , стрелка
откланяется совсем немного или вообще не отклоняется.
Эту процедуру можно проделать с помощью лампочки на 1,5 В
или светодиода , если горит значит элемент исправен не нужно восстанавливать.
Если нет , то попытаемся восстановить , в случае неудачной
попытки,вообще выбросить.
Тот неисправный элемент, который мы вычислили, будем восстанавливать с помощью зарядного устройства
На выходе провода сетевого адаптера имеется штекер у которого центральный провод плюсовой , внешний цилиндр минусовой ,необходимо к ним подключить провода разных цветов чтобы знать, где плюс , где минус это важно
Чтобы неисправный элемент заработал его необходимо
«толкнуть» током большим чем предусмотрено .
Но эту процедуру необходимо делать кратковременно
несколько раз , держать (соблюдая полярность) провода
на контактах элемента необходимо несколько секунд
не давая , нагреваться элементу иначе он может взорваться.
После этой процедуры проверить элемент тестером или
светодиодом , если он ожил . Значит, аккумулятор можно
заряжать. Если аккумулятор после зарядки заработал,
то будет вам счасте !!!!
Если нет , то придется элемент выкусывать , и заменять на
исправный . Можно из двух аккумуляторов сделать один,
это лучше чем ничего. Элемент выкусываем так чтобы у него оставались
соединительные пластины , которые потом можно припаять.
При пайке лучше припаивать пластинки друг с другом ,
тогда мы не будем перегревать корпус элемента ,
иначе он может от перегрева паяльником выйти из строя.
прежде чем паять пластины ,их необходимо зачистить
и залудить с помощью флюса и припоя.
Вставляем элемент исправный ,соблюдая полярность,
вместо неисправного элемента и припаиваем пластинки друг к
другу .Проверяем батарею целиком тестером ,затем заряжаем
и все , можно пользоваться шуруповертом.
В ролике можно посмотреть , УДАЧИ !!!
Ток разряда АКБ шуруповёрта
Надо ещё отслеживать такой параметр, как силу тока, которую батарея может отдавать. Называется этот параметр скорость разряда или разрядный ток. Иногда (при хороших параметрах) указывается в амперах, иногда обозначается буквой «С» с цифрой за ней. Чтобы перевести маркировку в ампер/часы, цифру умножаем на ампераж батареи и получаем максимальный ток разряда батареи.
Например, у аккумуляторных батарей на 1500 мАч с С 3, максимальный ток разряда 3 * 1,5 А = 4,5 А, у батарей с С 12 будет 1,5 А * 12 = 18 А. Если запас батарей 3200 мАч, то умножать надо на 3,2 А, то есть при тех же С 3 и С12 имеем 9,6 А и 38,4 А соответственно. Принцип расчёта понятен.
Пример описания аккумуляторных батарей с одного из сайтов
На что влияет ток разряда батареи? На то, какую мощность сможет развивать ваш инструмент. Если максимальный потребляемый ток у шуруповёрта, например, 15 А, а батарея может отдать всего 5 А, то достигнуть заявленной мощности ваш инструмент просто не сможет. Так что выбирайте аккумуляторные банки с током разряда не меньше максимального потребления тока вашего шуруповёрта.
Количество циклов заряда/разряда
Ещё один из неосновных параметров, на который стоит обратить внимание — количеств зарядов и разрядов. Он указывается в циклах. Отображает «срок жизни» батареи и указывает, сколько раз банка может заряжаться/разряжаться без изменения свойств
Отображает «срок жизни» батареи и указывает, сколько раз банка может заряжаться/разряжаться без изменения свойств.
Литий-ионные более компактные
Понятное дело, чем больше циклов, тем лучше. Но чем больше циклов, тем дороже. В общем, в очередной раз придётся искать компромисс.
С пластинами или без
Если вы уже разобрали свою батарею, значит, видели, что банки соединяются друг с другом контактными пластинами. При разборке батареи пластины не перекусывайте, а старайтесь, чтобы они остались целыми. Их можно зачистить и повторно использовать.
Иногда можно найти аккумуляторы с уже припаянными пластинами. Тогда можно не мучиться с аккуратной разборкой. Всё бы хорошо, но если это АлиЭкспресс, то качество самих пластин и их пайки редко бывает нормальным. Часто батареи не держат заряд или плохо заряжаются именно из-за низкого качества пластин и самих батарей.
Пластины можно припаять самому
Можно попытаться припаять пластины самостоятельно. Но учитывайте, что при перегреве банки выходят из строя. Паять надо быстро, используя мощный паяльник ватт 100 и хороший припой и флюс. Предварительно зачистите контактную площадку и место пайки на пластине, обработайте флюсом, затем быстро запаяйте.
