Как восстановить аккумулятор(АКБ) шуруповерта в домашних условиях своими руками: батарею 18 вольт, литиевый, никель-кадмиевые

Замена неисправных батареек

Замена износившихся деталей считается самым эффективным методом восстановления всей батареи. Перед началом работы нужно приобрести исправные элементы, при этом обязательно необходимо учитывать габаритные и технические характеристики.

Сам процесс замены не вызовет сложностей даже у неопытного владельца инструмента. Достаточно иметь паяльник и материалы для пайки. Причём, чтобы обезопасить батарею от полного выхода из строя при проведении работ необходимо:

стараться в качестве соединительных пластин оставить родные либо применять проводник из меди такого же сечения. Связано такое условие с высоким током заряда;
пайку проводить быстро, чтобы избежать перегрева элементов;
отрицательная клемма батарейки соединяется с положительным контактом следующего элемента, что соответствует последовательному соединению схемы.

Всем привет! Сегодня затрону тему стройки и летних дачных занятий. Расскажу как провести ремонт или восстановление аккумулятора шуруповерта своими руками. Надо сказать, что шуруповерт — очень удобная вещь. Зарядил аккумулятор и бегаешь без проводов крутишь то тут, то там. Только со временем такая крутилка крутит все меньше и меньше. Это происходит из-за потери емкости аккумуляторами. Про них и пойдет речь.

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

https://youtube.com/watch?v=nDiruTHCDh0

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.

Ремонт аккумуляторных батарей шуруповертов

Прежде чем приступить к ремонту АКБ своими руками, нужно разобраться, как делать это правильно.

Разборка корпуса

Киянка позволит разобрать склеенный корпус АКБ

Аккумуляторный корпус состоит из двух частей. Чаще всего они соединяются шурупами. Однако иногда они скрепляются между собой суперклеем. В таком случае места склеивания надо аккуратно обстукивать киянкой. После этого склеенные части будут в разы легче разъединяться.

Определение дефектных банок

Определить испорченные «банки» довольно просто. Чтобы найти их, необходимо сделать следующее:

Провести визуальный осмотр элементов.
Удалить компоненты со следами вздутия и частицами вытекшего электролита.
Проверить выходное напряжение каждой банки.

Проверять компоненты мультиметром необходимо несколько раз, чтобы получить наиболее точные результаты измерений.

Восстановление элементов

Каждый желающий может самостоятельно восстановить аккумуляторные «банки». Делается это так:

Разобрать аккумулятор и извлечь каждый компонент. В общей батарее хорошо зарядить все элементы не получится.
На каждую из «банок» подавать напряжение в 3-4 В на протяжении пяти секунд.
Померить напряжение на выходе. Если оно находится на уровне 1,4 В, значит компоненты удалось восстановить.

Иногда вышеперечисленные действия не помогают восстановить батарею. В таком случае придется заменять ее на новую.

Сборка аккумулятора

Дефектные «банки» АКБ надо обязательно заменить на новые

Когда все компоненты будут восстановлены или заменены конструкцию можно собирать. Чтобы сделать это, надо все компоненты установить обратно в корпус. После этого части конструкции необходимо снова соединить шурупами или клеем.

Проверка и диагностика аккумуляторной батареи шуруповерта

Причина плохой работы шуруповерта может быть не в аккумуляторе, а в неисправностях мотора, редуктора, блока питания. Надежный способ определить источник проблемы – поставить вместо старой батареи такую же, которая обычно идет в комплекте вторым экземпляром. Прежде чем браться за вскрытие корпуса аккумулятора шуруповерта, его нужно зарядить до максимума. В случае с Ni-Cd устройствами требуется их сначала разрядить в ноль во избежание эффекта памяти. Для проверки и диагностики аккумуляторной батареи шуруповерта применяют 2 способа.

С помощью мультиметра

После того, как аккумулятор шуруповерта полностью заряжен, нужно его разобрать. Верхняя крышка блока обычно зафиксирована либо шурупами, либо клеем.

Здесь крышка приклеена

В первом случае понадобится отвертка, а клееный шов лучше аккуратно разделывать канцелярским ножом. Можно дополнительно вставлять еще какой-то острый предмет – ту же отвертку или саморез. Когда верхняя крышка освободится от склейки, ее будет нетрудно снять. Но нельзя забывать, что после ремонта корпус аккумулятора шуруповерта предстоит заново склеивать, а это не так просто и быстро, как закрутить шурупы.

После снятия крышки можно увидеть все банки, соединенные воедино. Цель – внимательно перебирать их, чтобы определить не исправные.

Так выглядит разобранный АКБ

Иногда испорченную банку аккумулятора шуруповерта выдают визуальные признаки – деформации, окисление и т.д. Может быть видно нарушение целостности соединительных пластин. Впрочем, это не отменяет главного: протестировать на выходное напряжение необходимо каждую банку.

Для этого применяется мультиметр. Каждая банка аккумуляторной батареи шуруповерта аккуратно извлекается из корпуса, и проводятся замеры. Мультиметр нужно переключить в режим постоянного тока, и подвести черный провод к минусовому контакту банки, а красный – к плюсу. Показатели нормального выходного напряжения составляют 1,2 – 1,4 В для никель-кадмиевых и никель-металлгидридных батарей, 3,6 – 3,8 В – для литий-ионных. Полученные от мультиметра значения надо зафиксировать на бумаге или в электронном виде, а еще лучше – написать на каждой батарейке ее значение маркером, это не причинит вреда.

Тестирование батареек мультиметром

Если есть 2 мультиметра, задача немного упрощается: один будет работать как амперметр, второй как вольтметр. Если же прибор только один, его надо настроить в режим измерения напряжения, а в роли амперметра использовать простой провод от мультиметра до источника питания.
Подключение такое:

два тонких провода (0,25 мм кв) от вольтметра к источнику питания;
чуть более толстые провода от аккумулятора к амперметру и источнику питания, а также от амперметра к вилке.

Тестирование мультиметром

Если вольтметр выдает номинальное напряжение, а ток заряда на амперметре не дотягивает до 1 А, то, скорее всего, дело в неисправности какого-то элемента батареи. Тут не получится реанимировать аккумулятор шуруповерта самому в домашних условиях – надо нести в ремонт. Если разряженная АКБ имеет суммарное напряжение 16,8 В, это указывает либо на короткое замыкание, либо на естественное разряжение. Для заряженного аккумулятора шуруповерта упомянутый показатель напряжения означает короткое замыкание элемента: восстановление – не выход, только замена.

Проверка методом нагрузки

Для этого варианта проверки не надо разбирать аккумулятор шуруповерта. Потребуются автомобильные лампочки. Они служат индикатором силы тока.

Проверка делается так:

Полностью зарядить АКБ шуруповерта.
Дать на него номинальную нагрузку. Она рассчитывается делением мощности шуруповерта на номинальное напряжение аккумулятора. Чтобы в цепи появилась необходимая нагрузка, надо подключить автолампочки.
Если отдача тока от батареи шуруповерта длится несколько минут, напряжение чуть ниже номинального, а яркость ламп не снижается, то аккумулятор в норме. Преждевременное ослабевание тока аккумуляторной батареи шуруповерта типа ni-cd – проявление эффекта памяти. Тогда требуется восстановление.

Диагностика с автолампочкой

Как переделать АКБ под литий-ионные элементы питания?

Нередко обладатели шуруповертов, работающих от никель-кадмиевых АКБ, желают подстроить АКБ под литий-ионные батареи. Такая популярность последних вполне объяснима. Они имеют множество преимуществ, по сравнению с иными вариантами. К ним можно отнести:

возможность облегчения веса инструмента (работать с ним удобнее, если установлены литий-ионные батареи);
есть возможность устранить пресловутый эффект памяти, потому что его попросту нет в литий-ионных элементах;
при использовании таких батарей зарядка будет происходить в разы быстрее.

Кроме того, надо учесть и тот факт, что при определенной схеме сборки устройства есть возможность в разы приумножить емкость заряда, а это значит, что и период работы шуруповерта от единственного заряда существенно возрастет. Положительные стороны, разумеется, очевидны. Но надо иметь в виду, что есть в адаптации техники под литий-ионные батареи и определенные недочеты

Учитывать важно и те и другие. Рассмотрим, с какими минусами можно столкнуться при таких работах:

литий-ионные компоненты питания стоят дороже, чем другие варианты;
вам будет необходимо постоянно выдерживать определенную степень заряда такой батареи (от 2,7 до 4,2 В), а для этого надо вставить в коробку АКБ плату контроллера заряда и разряда;
литий-ионные детали питания отличаются более внушительными габаритами, нежели наличествуют у их аналогов, потому их не всегда бывает удобно и беспроблемно расположить в корпусе шуруповерта (нередко тут приходится прибегать к разным хитростям);
если придется работать в окружении низких температур, такой инструмент лучше не использовать (литий-ионные батарейки «боятся» холодов).

Если учитывая все плюсы и минусы, вы все равно решили заменить никель-кадмиевые батарейки на литий-ионные, то вам следует провести следующие процедуры.

Сперва надо определить число литий-ионных источников.
Также надо будет выбрать подходящую плату контроллера на 4 батарейки.
Разберите корпус АКБ. Достаньте из него никель-кадмиевые баночки. Делайте все аккуратно, чтоб не сломать важные детали.
Разрежьте всю цепочку с помощью кусачек или бокорезов. Не трогайте только верхние детали с контактами, необходимыми для подсоединения к шуруповерту.
Термистор допустимо убрать, потому что за перегревом батареек после этого будет «наблюдать» плата контроллера.
Далее можно переходить к сборке цепочки из литий-ионных батареек. Прикрепляйте их последовательно. Далее – присоедините плату контроллера, опираясь на схему. Следите за полярностью.
Теперь расположите подготовленную конструкцию в корпусе АКБ. Элементы питания литий-ионного вида желательно класть в горизонтальном положении.
Теперь можно смело закрыть АКБ при помощи крышечки. Зафиксируйте на горизонтально выложенных батареях элемент питания с контактами на старой батарейке.

Виды АКБ для шуруповертов и их особенности

В современных аккумуляторных шуруповертах и дрелях используются три типа батарей:

Никель-кадмиевые (NiCd, Ni-Cd).
Никель-металлогидридные (Ni-MH или NiMH).
Литий-ионные (Li-ion).

Рассмотрим особенности каждого из типов аккумуляторов подробно.

Никель-кадмиевые

Этот тип источников энергии, пожалуй, самый старый. Появились кадмиевые аккумуляторы в 70-х годах, и это был настоящий прорыв. По сравнению с кислотно-свинцовыми и щелочными батареями никелевые оказались намного компактнее при той же электрической емкости и имели умеренную цену.

Как и свинцово-кислотные, Ni-Cd элементы могут отдавать довольно большой ток в нагрузку и выдерживать до 1 000 циклов заряд/разряд. Причем такое количество циклов – всего лишь гарантия производителя. Фактически батарея продолжает служить и по достижении этой цифры.

Время зарядки Ni-Cd батареи в среднем составляет 6-8 часов, что, к сожалению, многовато, но все же меньше, чем у его кислотных и щелочных собратьев. Отличаются никелевые АКБ и своей «морозоустойчивостью» – они отлично работают при температурах до -20 градусов Цельсия. Дополнительно кадмиевая технология допускает глубокую разрядку, а срок службы батареи зависит в основном от количества циклов заряд/разряд. Храниться же такая батарейка может долго – до 7-8 лет.

Но есть у этого типа аккумуляторов и недостатки, причем существенные. Один из них – большой саморазряд, который может достигать 10% в месяц. Таким образом, если шуруповерт пролежал без дела, скажем, полгода, то перед использованием его придется зарядить.

Еще один недостаток – так называемый «эффект памяти». Если батарею постоянно подзаряжать, не разряжая в ноль, то она «запомнит», до какого уровня ее разряжали и по достижении этого порога просто откажется работать, “сказав”, что разряжена. Именно поэтому аккумуляторы данного типа нужно периодически «гонять» – полностью разряжать и тут же заряжать до 100%.

Никель-металлогидридные

Этот тип аккумуляторов появился чуть позже – в начале 90-х годов прошлого века. Ni-MH элементы обладают сходными с кадмиевыми характеристиками, но эффект памяти проявляется у них намного слабее (но все же проявляется) и, главное, в таких аккумуляторах отсутствует кадмий.

Ni-MH батарея аккумуляторов для шуруповерта

Никель-металлогидридная батарея способна отдавать приличный ток, хорошо работает на морозе, а ее саморазряд составляет те же 7-10% в месяц. Что касается стоимости, аккумуляторы этого типа несколько дороже кадмиевых, количество же циклов заряд/разряд, от которого зависит срок службы, составляет всего 300-500 раз, что является существенным минусом. Срок хранения таких элементов – 6-7 лет. Соотношение габариты/емкость, как и время заряда – до 8 часов, сходны с кадмиевыми. Металлогидридные элементы, как и кадмиевые, хорошо переносят глубокий разряд.

Литий-ионные

Li-Ion технология на сегодняшний день является передовой. Литиевые элементы намного компактнее и легче предыдущих при той же электрической емкости и, что очень удобно, могут заряжаться повышенным током. При этом время полной зарядки литий-ионных АКБ может быть сокращено до 1-2 часов.

Li-Ion батарея аккумуляторов для шуруповерта

Большим преимуществом батареек этого типа является и практически полное отсутствие эффекта памяти – инструмент можно подзаряжать когда угодно и до любого уровня. Саморазряд Li-Ion батарейки относительно невелик и составляет примерно 2-3% емкости в месяц.

Что касается недостатков, то до относительно недавнего времени это были высокие степени пожаро- и взрывоопасности. При неправильной эксплуатации батарея могла загореться, а то и взорваться. Причем горящий элемент практически невозможно потушить водой – это только усиливает горение.

Еще один серьезный недостаток элементов этого типа – они не терпят глубокого разряда и перезаряда. В первом случае АКБ тут же выходит из строя, во втором – может загореться. Но эту проблему тоже легко решили все тем же контроллером, который отключает элемент питания от нагрузки при критическом разряде и от зарядного устройства, если АКБ зарядилась.

Обычный ресурс Li-Ion батареек составляет 600 циклов заряд/разряд, но он также сильно зависит и от «возраста». Храниться литий-ионная АКБ может не более 2-3 лет независимо от того, работает она или просто лежит в столе.

Выбирая инструмент с такими элементами питания, следует учитывать, что они будут плохо вести себя на морозе (сильное снижение емкости, которая, впрочем, восстановится в тепле). В дополнение они не смогут отдать большой ток при любой температуре, а значит, не обеспечат большой крутящий момент, необходимый для работы с плотными материалами. И стоимость Li-Ion элементов намного выше, чем у никелевых собратьев.

Внутренности аккумулятора шуруповерта

Внутри аккумулятор шуруповерт устроен очень просто. Аккумуляторные банки соединены последовательно между собой металлической фольгой с помощью точечной сварки. В простейшем случае все заканчивается скользящими контактами.

Более сложные аккумуляторы имеют в своем составе платы контроллера заряда и разряда с отслеживанием температуры банок. Чаще всего такие платы ставятся в шуруповертах брендовых фирм с литий-ионными аккумуляторными секциями.

Дальше рассмотрим подробнее достоинства и недостатки разных видов аккумуляторных батарей и поговорим про восстановление аккумулятора своими руками.

Не заряжается аккумулятор

Шуруповерт после продолжительного пользования, бывает, выходит из строя. Его рабочий элемент может перестать заряжаться, что приведет к невозможности выполнения функциональных способностей инструмента, инструмент, грубо говоря, «умрет».

Для того чтобы продлить жизнь инструменту, чтобы не пришлось убрать его из зоны видимости, можно попробовать поочередно три метода. Каждый последующий считается более сложным и затратным. Они заключаются в:

восстановлении и увеличении емкости после обратимой ее потери (эффект памяти);
добавлении дистиллированной воды в электролит;
замене некоторых или всех блоков батареи.

Проверка функций автоматического выключателя

На производстве дифференциальные автоматы проверяются специализированными лабораториями, которые и дают в итоге вывод о том, можно ли обслуживать данный аппарат или нет. Проверить дифференциальный автомат на перегрузочные характеристики или защиту от коротких замыканий, а тем более на время срабатывания этих защит, при покупке вряд ли удаться, для этого нужны специальные лабораторные приборы. О том, как проверить автоматический выключатель, мы подробно рассказывали в отдельной статье. К сожалению в домашних условиях осуществить испытания вряд ли удастся, тем более домашним мастерам.

Однако, основное отличие обычного автомата от дифференциального, это устройство защитного отключения, реагирующее на ухудшение сопротивления изоляции. Именно эту уникальную способность устройства и рекомендуется проверять перед установкой в электрических распределительный щиток. Делать это нужно с регулярной периодичностью, так как именно срабатывание механизма направлено на сохранность жизни и здоровья человека.

Распространённые типы аккумуляторов для инструментов

Человеком придумано несколько десятков типов аккумуляторов, каждый из которых имеет свои определённые особенности. Но в распоряжении конструкторов электрической техники, будь то шуруповёрт или сабельная пила, находятся лишь некоторые из них, которые наиболее полно отвечают списку требований — компактности, безопасности, а также нетребовательности в обслуживании.

Принцип работы аккумулятора для электроинструмента — это химические процессы, протекающие в электролитической среде между двумя электродами — анодом и катодом. Обратимость этих процессов при пропускании электрического тока через составляющие части позволяет многократно перезаряжать элементы питания.

Ni-Cd. Структура никель-кадмиевых батарей подразумевает катод из химических соединений никеля, а анод — из кадмия в виде закиси его гидрата или в металлической форме. Электролит представляет собой щёлочь на основе калия. Благодаря низкому сопротивлению этот тип батарей не нагревается при значительной нагрузке ни при питании прибора, ни при зарядке током большого напряжения. Благодаря этому никель-кадмиевые элементы удобно применять в мощных приборах — ударных шуруповёртах, болгарках, цепных пилах. Батареи могут храниться длительное время в разряженном состоянии и не боятся умеренных отрицательных температур.
Ni-Mh. Спустя годы использования никель-кадмиевых батарей были выявлены их существенные недостатки: это эффект памяти, из-за которого во время эксплуатации нужно было внимательно следить за полным разрядом батарей, иначе их ёмкость сокращалась Появление устойчивых водородных гидридов соединений никеля с другими металлами привёл к появлению нового типа аккумулятора, а вот анод состоял уже из оксида никеля. Благодаря этому удалось решить вопрос с плохими экологическими показателями, на которые влиял токсичный кадмий. Металлгидридные батареи в меньшей степени подвержены эффекту памяти, а вот ёмкость при тех же размерах примерно на пятую часть больше. Правда, величина саморазряда в состоянии покоя не уменьшилась, а количество циклов, наоборот, стало меньше. И хотя металлогидридные аккумуляторы почти вытеснили никель-кадмий в бытовом секторе в форматах АА и ААА, шуруповёрты и рубанки комплектуются ими лишь изредка.
Литий-ионные. Этот стандарт пришёлся ко двору как нельзя кстати. Катод (преимущественно из кобальтата лития) в них изготавливается на алюминиевой фольге, а анод — на медной. В результате протекания электрического тока выделяются ионы лития, которые проникают в другие материалы, например, графит. Благодаря минимальному саморазряду, а также почти полному отсутствию эффекта памяти литий-ионные устройства повсеместно вытесняют другие виды батарей в современных инструментах. Правда, есть у них и недостатки. Они крайне требовательны к условиям зарядки, поэтому оснащаются микроконтроллерами, ограничивающими зарядный ток, а также отключающими аккумулятор при достижении критического низкого порога заряда. Если такой контроллер выходит из строя, батарея может перегреться и даже взорваться. Негативно сказываются и низкая температура окружающей среды, так что хранить аккумуляторный электроинструмент в холодном гараже не стоит.