Как заменить источники питания?
Самым результативным способом ремонта АКБ является замена неработающей банки. Приобрести новую батарею можно в любом магазине электротехники или снять ее с другого устройства.
Замена поврежденной банки: пошаговая инструкция
Шаг первый: необходимо отсоединить от общей цепочки неисправный сегмент. Поскольку они фиксируются между собой металлической пластиной, лучше использовать для таких целей слесарские кусачки. При этом с каждой стороны необходимо оставить ленту оптимальной длины, чтобы без проблем соединить ее паяльником.
Пластины на неработающем сегменте необходимо обрезать возле основания
Шаг второй: теперь на оптимальном расстоянии от других элементов необходимо присоединить новую банку к цепочке. Для таких целей понадобится паяльник. Только следует учитывать, что «минус» присоединяется рядом с «плюсом» и так по всей цепи. Если пластины не хватает для соединения сегментов, то ее заменяют медной проволокой.
Для соединения частей аккумулятора необходимо использовать паяльник
Шаг третий: Теперь останется собрать все части батареи по такому же принципу, как они были расположены ранее.
По завершению ремонта аккумулятор снова помещают в пластиковый короб АКБ и закрывают крышкой
Работать с паяльником следует осторожнее, потому что банки запрещается перегревать
Точно таким же способом получится отремонтировать литий-ионный аккумулятор. В этом случае процесс осложняется только лишь наличием дополнительной платы, которую отсоединяют перед началом процесса. Здесь уже не получится восстановить неисправные банки, поэтому их заменяют.
Цены на батареи аккумуляторные для шуруповертов
Батарея аккумуляторная для шуруповертов
Общие правила зарядки АКБ
Чтобы правильно заряжать аккумулятор шуруповерта, должен быть обеспечен определенный внешний температурный режим. Оптимальной считается температура воздуха от 10 до 40 градусов. Нежелательным моментом является возможный перегрев блока батарей во время накопления заряда. Чтобы избежать возможных негативных последствий такого явления, необходимо аккумулятор отсоединять для охлаждения от зарядного устройства.
Не рекомендуется после того, как батареи наберут полную емкость, оставлять их в отключенном зарядном устройстве или вставлять в шуруповерт, который затем не будет использоваться, лучше укладывать в кейс из-под инструмента.
Рекомендуемое время зарядки АКБ составляет от 30 минут до 7 часов и зависит от ее типа. Для конкретной модели электроинструмента оно указывается в эксплуатационной инструкции. Эти указания следует точно выполнять, чтобы изделие прослужило долго. Большинство зарядных устройств оснащены индикаторами, показывающими, на каком этапе находится процесс. В таких случаях по загоранию светодиодов определенного цвета не составляет труда определить, сколько точно нужно заряжать элементы питания. После достижения полного уровня емкости нужно сразу прекратить процесс.
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.
Как реанимировать аккумуляторную батарею
Поскольку батарея аккумуляторного шуруповерта состоит из множества отдельных элементов питания, сбои в ней могут быть вызваны несколькими причинами.
- Выход из строя или сбои в системе управления блоком элементов (контроллер заряда, уровня напряжения).
- Изменение параметров или выход из строя одного из элементов питания.
Определить, что батарее требуется диагностика и реанимация, достаточно просто. Неполадки с контроллером проявляются в виде отказа в зарядке, ее непрерывность до перегрева всего аккумуляторного блока, отсутствия напряжения.
Проблемы отдельных блоков диагностируются более разнообразно, от полного выхода батареи из строя до различных случаев изменения ее напряжения и полезной емкости. Метод реанимации зависит, прежде всего, от типа отдельных элементов питания.
Литий-ионные
Стандартная проверка литий-ионных аккумуляторных батарей выглядит так.
- Демонтируется плата управления. На ее место устанавливается рабочая, снятая с другого блока такого же типа.
- Извлекаются отдельные аккумуляторы и тестируются. При помощи регулируемого блока питания на каждый подается 4В с током 200 мА. Если напряжение растет — единица исправна.
Если батарея не работает из-за выхода из строя одного элемента, найти и заменить виновного не составит труда. Но у аккумуляторов данного типа существуют и другие проблемы.
У литий-ионных батарей есть стандартная технологическая особенность: носитель заряда в них разлагается. Поэтому, несмотря на отсутствие памяти и стабильный набор предела напряжения, при нормальной эксплуатации через три года емкость изделия падает в 2 раза.
Однако в рамках всей батареи есть другая проблема. Она называется разбалансировка узлов питания. Проявляется она в виде постепенного снижения полезной емкости, времени работы шуруповерта. Определить разбалансировку можно только при разборке батареи. Извлекаются все единицы питания. Желательно это делать после полной зарядки батареи. Каждый из аккумуляторов тестируется. Если напряжение на некоторых меньше остальных, необходимо устранять разбалансировку.
Данная проблема известна пользователям электронных сигарет. Сегодня в продаже есть множество вариантов зарядных устройств, способных устранить разбалансировку группы литий-ионных батарей. Однако в бытовых условиях можно воспользоваться более дешевым методом: каждый из элементов заряжается отдельно. При этом рекомендуется найти данные от производителя о номинальных токах и времени заряда. Используя регулируемый блок питания, можно разрядить элементы до одинакового уровня.
Балансировочная плата для литий-ионных АКБ
Никель-кадмий
Никель-кадмиевые батареи имеют незначительный эффект памяти, выдерживают отрицательные температуры, долго хранят заряд без заметного снижения характеристик. Однако их конструкционные особенности также формируют некоторые негативные факторы отказа.
Во-первых, никель-кадмиевые батареи имеют электролит. Он со временем испаряется. В результате никакие методы реанимации не помогут. Элемент питания подлежит замене.
Во-вторых, никель-кадмиевые батареи чувствительны к механическим воздействиям. На этом базируется один из пары основных методов реанимации. Элемент можно восстановить:
- деформируя или наоборот, возвращая исходную форму элементу;
- подачей повышенного напряжения и токов при помощи регулируемого блока питания.
Нахождение причины поломки и её устранение
Перед тем как инструменту сломаться появляются следующие признаки:
- искрение;
- посторонние звуки;
- горелый запах;
- вибрация;
- батарея быстро разряжается.
Если на это моментально обратить внимание и принять соответствующие меры, можно не допустить возникновения серьезной поломки. В первую очередь шуруповерт разбирают, выясняют в каком узле появилась неисправность
Неисправности бывают механического и электрического характера, у каждого вида свои первоначальные специфические признаки. По ним вычисляют, какая деталь вышла из строя.
Если не работает аккумуляторная батарея, инструмент не будет запускаться. Можно купить новую или попытаться разобрать старую и поменять неисправный элемент. Для того чтобы разобрать АКБ, защелки выводят из пазов. Элементы с емкостью, которые соединены при помощи контактной сварки, установлены под кожухом. На каждой банке тестером меряют напряжение. Если значение не соответствует норме, то их убирают, откусывая в месте контакта кусачками. Вместо неисправных ставят новые. При отсутствии сварки используют паяльник. После аккумулятор собирают и проверяют шуруповерт.
Электроинструмент может не включаться, если повреждена схема не аккумулятора, а блок зарядного устройства. Его ремонт начинают с прозванивания радиоэлементов: сетевого предохранителя и выпрямительного моста. Вскрыв корпус зарядного устройства, можно увидеть почерневшую плату текстолита или радиоэлементы. Сразу становится понятно, что необходимо заменить. Очень часто ломается операционный усилитель и размещенные на радиаторах транзисторы.
Неполадки в механических узлах
Появление посторонних звуков и заклинивание устройства свидетельствует о том, что износились подшипники или втулки. Чтобы это выяснить, разбирают редуктор. Странные шумы появляются при деформации вала, а также биении патрона. При ослаблении затягивания, проверяют муфту на степень изнашивания. Во время работы шуруповерта постепенно изнашиваются зубья, это приводит к прокручиванию муфты.
Чтобы не допустить поломки редуктора, его надо регулярно обслуживать. Обслуживание заключается в смазывании всех трущихся механических частей, но перед этим обязательно убирают старую смазку. На обороты рабочего органа шуруповерта отрицательно влияет засорение. Посторонний шум появляеются и из-за неисправности в двигателе, износа втулок якоря, оторвавшегося магнита. Чтобы якорь начал хорошо работать, его рекомендуют смазать машинным маслом.
Изношенный подшипник шуруповерта
Повреждения электрической части
Неисправности в электрической части в основном выражаются в том, что становится невозможно включить шуруповерт, регулировать обороты или переключить в режим реверса. Если аккумулятор находится в исправном состоянии, а напряжение на его клеммах падает, то поломку надо искать в деталях двигателя. При невозможности включения при нормальном напряжении, проверяют пусковую кнопку. Для проверки работоспособности мультиметр переключают в режим прозвона, щупы устанавливают параллельно кнопки. Когда ее нажимают, тестер должен запищать, если этого не произошло, значит она вышла из строя. Можно попытаться восстановить кнопку. Для этого подчищают ее контакты.
Реверс также проверяют тестером. Одним щупом касаются входа кнопки, вторым – контакта электродвигателя. Если при переключении реверса нет сопротивления, значит повреждена проводка. Не работает регулировка оборотов двигателя – причина в кнопке или управляющем транзисторе.
Кнопка шуруповерта
Щетки электрического двигателя проверяют, осматривая их. Износ этих деталей не должен превышать 60%. Если выявить причину неисправности инструмента не удалось, измеряют сопротивление обмоток, отсоединив контакты мотора от остальной части схемы.
Обмотку перематывают при обнаружении:
- замыкания на корпус или между витками;
- обрыва.
Также проверяют сопротивление якоря. Щупы мультиметра устанавливают на пластинах коллектора. Он должен показывать ноль. Если обмотка не подлежит ремонту, ставят новый электродвигатель. Потрескивание и появление искр во время работы связано с тем, что в коллекторе образовался засор, которые привел к его медленному вращению.
Проверка аккумулятора шуруповерта
Для определения реальных основных параметров аккумулятора проводится проверка.
элементы аккумулятора могут изменить свою емкость
Проверку аккумулятора шуруповерта осуществляют при полной зарядке. Полная проверка проходит в несколько этапов.
Инструменты для проверки
Проверку электрического накопителя можно произвести при помощи:
- вольтметра постоянного напряжения на 15 В;
- амперметра и вольтметра постоянного тока;
- тестера;
- мультиметра.
Из инструментов следует обзавестись:
- плоскогубцами;
- отверткой;
- ножом;
- паяльником.
Первый этап проверки
Показания снимаются периодически
Так, спустя полчаса после начала зарядки значение напряжения будет 13 В. Если измерить еще через полчаса, то напряжение будет равно 13.5 В. Через 2 часа после начала зарядки напряжение уже будет около 14 В. Это говорит о том, что достигнут максимум. У полностью заряженного аккумулятора напряжение имеет значение равное 17 В.
Оценить качество накопителя можно, измерив ток во время процесса зарядки. Если аккумулятор в хорошем состоянии, то для него характерен устойчивый рост тока в 1 час в течение процесса зарядки. Прохождение значения тока отметки в 1 А говорит о нормальном функционировании накопителя.
некоторые элементы в аккумуляторе являются нерабочими
По результатам первой проверки можно составить начальное впечатление о работоспособности аккумуляторных элементов. Это поможет установить необходимость в разборке аккумулятора.
Проверка под нагрузкой
Для ответа на вопрос в течение какого времени разрядится аккумулятор следует произвести проверку накопителя под нагрузкой. Нагрузку нужно выбирать исходя из мощности накопителя. Если она неизвестна, то считается что мощность нагрузки равна половине произведения силы тока, который отдается аккумулятора при работе, на напряжение накопителя. Как правило, это значение принимается равным 35–40 Вт. Таким образом, в качестве нагрузки можно применить автомобильную фару (35 Вт) или воспользоваться спот-лампой на 12 В с такой же мощностью.
в аккумуляторе имеется поврежденный элемент
Проверка элементов питания накопителя
Итак, пусть окажется, что с помощью предварительных проверок было установлено наличие неисправных элементов в накопителе. Тогда необходимо разобрать аккумулятор и извлечь последовательно соединенные элементы питания — «банки». Как уже говорилось выше, аккумулятор состоит из 10–12 таких элементов с напряжением в 1.2 В.
После осмотра следует провести измерение напряжения каждой из «банок». Напряжение одного элемента не должно быть меньше 1.2 В. При проведении измерений аккумуляторные элементы следует отключать от соединений со всякого рода датчиками. Прибор для измерения подключается к полюсам батареи. «Банки» с пониженным напряжением подлежат замене. Если при простом измерении не было выявлено несправных элементов, следует померить «банки» под нагрузкой.
Проверка по величине сопротивления
Способность к нормальному функционированию каждой батареи можно проверить, сравнив «банки» по внутреннему сопротивлению. Определяется величина путем деления рабочих параметров напряжение на силу тока и вычетом сопротивления нагрузки.
В качестве нагрузки следует взять резистор сопротивлением в 10 Ом
Для лучшего понимания приведем примерные расчеты. Допустим, в ходе измерения под нагрузкой получены данные для одной «банки»: рабочее напряжение — 1.19 В и рабочая сила тока — 112 мА. Перед тем как произвести вычисление не забываем перевести значение силы тока из мА в А — 0.112 А. Производим соответствующие действия (1.19/0.112) — 10 = 0.63 Ом. Напомним, что вычитаемое в нашем выражении это сопротивление нагрузки резистора (10 Ом).
Проверка остальных параметров
Каждый вид аккумулятора обладает определенной величиной саморазряда.
Так, в течение месяца хранения:
- никель-кадмиевый аккумулятор может разрядиться на 20%;
- никель-металлогидридные — 30 %;
- литий-ионный накопитель — до 8 %.
Проверка элементов электропитания на наличие «эффекта памяти» осуществляется путем полной зарядки аккумулятора и полной его разрядки. Производят несколько циклов заряд-разрядки (3 или 4). Разрядку аккумулятора можно осуществлять при помощи лампы в 12 В. В ходе действий производят измерения остаточного рабочего напряжения и напряжения холостого хода. После многократного повторения циклов «эффект памяти» исчезнет.
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.
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.
Конструкция аккумулятора шуруповерта и виды «банок»
В независимости от страны изготовителя шуруповерта все аккумуляторы имеют одинаковое строение. Внутри аккумулятора помещаются ряды последовательно соединенных элементов питания — батарей или «банок». Итоговое напряжение аккумулятора создается благодаря суммированию напряжения каждого элемента питания. «Банки» имеют одинаковые параметры — размеры и напряжение. Различаются элементы питания лишь мощностью.
Сам аккумулятор шуруповерта имеет четыре контакта:
- два силовых контакта служат для зарядки и разрядки батарей;
- третий контакт (управляющий) соединяется со встроенным в аккумулятор термодатчиком. Он служит для защиты зарядного устройства от перегревания;
- четвертый контакт (сервисный) выравнивает заряды во всех батареях.
Аккумуляторы шуруповерта компонуются следующими видами накопительных элементов, имеющими свои достоинства и недостатки.
Ni-Cd — никель-кадмиевые батареи, напряжение — 1.2 V.
Достоинства:
- низкая стоимость;
- распространенность;
- не боятся низких температур;
- можно хранить в разряженном состоянии.
Недостатки:
- производство этих батарей считается вредным, поэтому они изготавливаются в «третьих» странах;
- обладают «эффектом памяти»;
- саморазряжаются;
- имеют небольшую емкость;
- обладают небольшим количеством циклов (заряд/разряд) — не «живут» долго при постоянном использовании.
Ni-MH — никель-металлогидридные батареи, напряжение — 1.2 V;
Достоинства:
- изготавливаются на экологически чистом производстве, фирменная продукция высокого качества;
- обладает низким «эффектом памяти»;
- низкая способность к саморазрядке;
- обладают большой емкостью и большим количеством циклов.
Недостатки:
- высокая цена;
- при длительном хранении в разряженном состоянии теряется часть характеристик;
- не функционируют долго при низкой температуре.
Li-Ion — литий-ионные батареи, напряжение — 3.7 V.
Достоинства:
- отсутствует «эффект памяти»;
- отсутствует саморазряд;
- обладают высокой емкостью;
- имеется большое количество зарядно-разрядных циклов;
- для создания достаточного количества напряжения в аккумуляторе требуется небольшое количество батарей, что снижает вес и размеры аккумулятора.
Недостатки:
- очень высокая цена (почти в 3 раза больше, чем у остальных видов батарей);
- спустя 3 года теряется емкость, вследствие разложения лития.
По своей сути аккумулятор представляет собой источник постоянного тока. Благодаря превращению химической реакции в электрическую энергию, он может отдавать накопленное электричество в цепь. При зарядке ток протекает в обратную сторону, тем самым заряжая накопитель.
Любая батарея действует на принципе электролиза. Это значит, что в ее конструкцию входят два обязательных элемента — анод и катод, которые находятся в электролите. В результате химической реакции на полюсах создается электрический заряд. Напряжение батареи определяется разностью потенциалов на полюсах.
Прошло время. И как оно работает?
Дописываю практически через три месяца. Аккумулятор оказался значительно, просто на порядок лучше штатного. Вы не поверите, но он работает очень, очень долго. За прошедшие три месяца я заряжал его всего 3 (три) раза.
Сегодня, кстати, мне позвонил мой читатель из солнечного города Алматы и поблагодарил за этот материал. Сказал, что он повторил мой опыт и у него получилось еще лучше. А все потому, что он не выкидывал те детали, которые выкинул я и использует для зарядки штатное зарядное устройство.
Ну что ж! Спасибо! Очень приятно. Но это только во-первых.
Во-вторых, хочу заметить, что читатель прав. Единственное о чем я пожалел, так это о том, что выбросил из аккумулятора те детали, о которых написал в начале статьи. По хорошему было бы правильно разобрать аккумулятор и припаять эти детали обратно, благо, они у меня остались и лежат под монитором. Я вот сейчас прямо на них смотрю. А все дело в том, что мое зарядное устройство, которым я собирался заряжать аккумулятор выдает при зарядке порядка 300 мА и это очень много. Аккумулятор разогревается от этого тока просто как утюг. Мне пришлось уменьшить ток, припаяв сопротивление. В итоге сейчас я заряжаю свой аккумулятор током в 75 мА и трачу на это сутки. Это, конечно, не комильфо.
В остальном же идея оправдала себя на 150%
Улучшающий Hitachi (и все подряд)Дмитрий Белкин
Статья создана 14.06.2012
Статья отредактирована 04.09.2012
Из каких операций складывается процесс ремонта
На производстве сборку аккумуляторных батарей выполняют точечной сваркой. В домашних условиях ремонт аккумулятора шуруповерта связан с паянием, поэтому для работы надо приготовить:
- электрический паяльник мощностью 40-60 Вт;
- спиртовой флюс на канифоли;
- олово.
Перед пайкой места соединений и контакты нужно залудить.
Аккуратно вырезаем из последовательной цепи неисправную деталь, которую выявили ранее. На ее место припаиваем новый элемент. В процессе ремонта необходимо соблюдать некоторые правила:
- чтобы избежать других поломок, процесс пайки должен проходить быстро, без нагрева батареи;
- для соединения надежнее использовать пластинки того же размера и качества, которые были в батарее;
- сечение проводов также должно совпадать;
- внимательно смотрим за последовательным соединение плюсов и минусов, иначе вся работа будет испорчена.
После впаивания новых элементов проверьте качество соединений остальных. При необходимости их нужно поправить. Затем очищаем спиртом стыки от остатков флюса. Укладываем цепь в кожух, закрепляем и заряжаем. После полной зарядки батарею надо так же полностью разрядить. Это мероприятие поможет выровнять потенциал на всех банках. Если все сделано правильно, то проверка мультиметром даст одинаковый результат во всех точках.
При упаковке новой цепи возможно придется подкорректировать внутреннюю полость корпуса.
Таким образом, своими руками мы подарили аккумулятору шуруповерта вторую жизнь. В этой работе нет никаких сложностей. Достаточно владеть паяльником, уметь пользоваться мультиметром и найти подходящие запчасти. Отремонтировать батарею шуруповерта значительно дешевле, чем покупать новый источник питания или сам инструмент.
