Как проверить литиевый аккумулятор шуруповерта

Как проверить работоспособность аккумулятора шуруповерта

Каждый владелец шуруповерта рано или поздно сталкивается с неисправностями в его работе. Но не стоит спешить выбрасывать проблемный прибор и идти в магазин за новым или нести его в ремонтную мастерскую. Обладая минимальными знаниями, можно самостоятельно выяснить, в чем причина неполадки, купить и заменить нужный элемент.

Проверка аккумулятора шуруповерта

Главным правилом при тестировании АКБ является его полная предварительная зарядка. Наиболее точным измерением будет являться то, что проведено под нагрузкой. Для этого к составным частям батареи поочередно подсоединяют лампочку соответствующего вольтажа.

Для тестирования АКБ потребуются:

Проверка аккумулятора шуруповерта на работоспособность

Перед тем как тестировать батарею на работоспособность, рекомендуется выяснить, не является ли причиной неполадок плохое функционирование блока зарядного устройства.

Тестирование зарядника производится в следующем порядке:

• Блок включается в сеть.
• На мультиметре устанавливается режим измерения на постоянный ток.
• Соответствующие щупы подключают к плюсу и минусу зарядного устройства.
• Если напряжение имеет отклонение от параметров, указанных на корпусе блока питания, его следует заменить или отремонтировать.

Проверка емкости аккумулятора шуруповерта мультиметром

Тестирование измерительным прибором АКБ инструмента производится в следующей последовательности:

• Батарея заряжается полностью.
• Замеряется выходной ток на контактах батареи с помощью щупов измерительного прибора.
• Если показатели не соответствуют параметрам, указанным в инструкции по эксплуатации инструмента, аккумуляторный блок разбирается, и из него извлекаются элементы питания для последующего тестирования.

Проверка банок аккумулятора шуруповерта

Если предварительные испытания инструмента указывают на неисправность банок, следует приступить к разборке корпуса батареи. Банками называются элементы питания, которые последовательно соединены между собой и располагаются внутри аккумулятора. Именно они сохраняют электрический заряд и осуществляют питание инструмента. Как правило, любой АКБ включает в себя 10–12 банок по 1,2 вольта.

Первоначально требуется визуально проверить целостность соединений банок между собой. Часто бывает, что из цепи за счет обрыва выпадает несколько отдельных банок, что приводит к ухудшению работы аккумулятора в целом.

Если все соединения в порядке, нужно измерить напряжение каждой из банок в отдельности. При этом напряжение должно составлять не менее 1,2 вольта. Измерения осуществляются с помощью мультиметра, щупы которого подключаются к полюсам банки. Если прибор не показывает напряжение, такие банки подлежат замене. Если неисправные части не определяются, необходимо повторить тестирование под нагрузкой.

Чтобы починить АКБ, потребуются минимальные знания в электрике – с этим сможет справиться даже начинающий домохозяин. Самостоятельный ремонт батареи шуруповерта позволит сохранить семейный бюджет и даст вашему инструменту вторую жизнь.

Руководство к действию: как проверить аккумулятор шуруповерта

Неисправности блока аккумуляторов, это самая частая проблема у владельцев ручного электроинструмента. Механика ломается реже. В результате спешки и небрежности при использовании инструмента нарушается режим заряда и разряда аккумуляторов. В результате получается снижение срока эксплуатации батарей в два-три раза. Приходится покупать новую. Но перед покупкой стоит проверить состояние батареи, чтобы убедиться, что неисправность действительно в ней.

Конструкция АКБ и виды банок

Аккумулятор для шуруповертов выполняется как небольшой блок, стыкуемый с инструментом с задней части, обычно с нижней стороны рукоятки. Это делается для оптимального расположения центра тяжести и удобного удержания в руке. Блок легко снимается и фиксируется в своем гнезде. Все сделано для удобной и быстрой работы.

Сам блок представляет пластиковый корпус с элементами питания внутри. Так как существующие химические источники тока не обеспечивают типового напряжения питания шуруповерта (12-18 В), то их набирают в последовательную батарею. Выводы элементов соединяют металлической плоской шиной, которая приваривается к ним контактной сваркой. Этот способ меньше всего нагревает элементы при сборке.

Таким образом, батарея является неремонтопригодной. В развитых странах они утилизируются без ремонта. Элементы, или как их просто называют, “банки”, тоже выполнены неразборными, к тому же иногда содержат вредные вещества. По форме элементы бывают цилиндрическими или прямоугольными.

Виды аккумуляторов

У цилиндрических элементов, – обычно это Ni-Cd или Ni-MH, – электроды вместе с активной массой и сепаратором свернуты в рулон, а у прямоугольных – набираются в пакет, или иногда тоже выполняются в рулоне. Цель любого из способов: максимально увеличить площадь электродов, что дает максимум отбираемого тока при минимуме нагрева. Это обеспечивает высокую удельную мощность элемента.

Литий-ионные элементы выпускают как в цилиндрических корпусах, так и в плоских, а литий-полимерные с ленточными или проводными выводами – в плоских.

В общем, конструкция подобна масляным конденсаторам, только там электроды называют обкладками, и их разделяет непроводящий диэлектрик – масло. В случае аккумуляторов, наоборот, заполнитель проводит ток, это раствор электролита.

Работа аккумулятора связана с коррозией электродов, и другими необратимыми химическими процессами. Постепенно он теряет эффективность и приходит в негодность. Неправильный режим заряда-разряда ускоряет эти события.

ПОМНИТЕ: Никель-кадмиевые аккумуляторы нужно разряжать до минимального напряжения, и только потом ставить на зарядку. А литий-ионные – наоборот, подзаряжать чаще. Это продлевает срок их службы.

Коррозия нарушает форму электродов, приводит к разрывам и проколам сепаратора и дальнейшему замыканию катода и анода. Это повышает саморазряд. Образование малорастворимых соединений в больших количествах приводит к необратимому росту внутреннего сопротивления. Такие соединения получаются в ходе побочных химических реакций, которые неизбежны и ограничивают срок службы.

Руководство к действию

Перед тем как признать аккумулятор непригодным к использованию, нужно его проверить на работоспособность.

Инструменты для проверки

Для проверки батареи потребуется иметь вольтметр, амперметр, соединительные провода и приспособления для захвата контактов: зажимы типа крокодилов или струбцинок. Иногда конструкция контактов блока батарей не позволяет подключать приборы без разборки корпуса. Очень возможно, что придется заниматься пайкой. Вот список необходимого:

1. Зарядное устройство (оригинальное или совместимое);
2. Мультиметр (или лучше два);
3. Сопротивление 4,7 … 10 Ом на мощность от 5 Вт и больше;
4. Лампы автомобильные на 12 В, несколько штук;
5. Провода монтажные, сечение 0,5 мм.кв, 1,5-2 м;
6. Отвертка;
7. Острый нож;
8. Скотч;
9. Паяльник с припоем и флюсом.

Вместо родного зарядного устройства был бы очень подходящим лабораторный блок питания, с вольтметром и амперметром на ток несколько ампер и напряжением на несколько вольт выше номинала проверяемого аккумулятора. Например, ЗРУ от автомобиля, если оно имеет хорошие встроенные приборы для измерения тока и напряжения.

Для проверки батареи шуруповерта чаще всего используют мультиметр, также он подходит и для измерения емкости АКБ.

Кроме всего остального нужно подготовить удобное рабочее место с хорошим освещением, убрать подальше легковоспламеняющиеся жидкости и предметы.

Первый этап

Сначала потребуется установить тип батареи. Он написан на ее корпусе. Там же должно быть указано номинальное напряжение и емкость в Ампер-часах или иногда Ватт-часах. Используемые напряжения могут быть из ряда: 9,6, 10,8, 12, 14,4, 18, 24, 36 В. Тип аккумуляторов и номинал напряжения дают возможность определить число банок внутри блока:

Как выполняется восстановление и ремонт Ni─Cd аккумуляторов

Работоспособность Ni─Cd аккумуляторов (как и любых других) со временем ухудшается и через некоторое время они могут прийти к состоянию разряда «в ноль». При этом зарядка ни это состояние никак повлиять не может. Они просто отказываются принимать заряд. При этом аккумуляторы имеют ещё достаточно ресурсов для дальнейшей эксплуатации. Поэтому со временем появились некоторые способы их восстановления. Покупать новый никель-кадмиевый аккумулятор или восстанавливать старый, решать вам. Мы лишь постарались обобщить данные, которые удалось найти в интернете о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов.

В чём проблема при эксплуатации Ni─Cd аккумуляторов?

При эксплуатации Ni─Cd постепенно происходит снижение напряжения и разрядной ёмкости. Ниже приводятся основные факторы, обуславливающие эти процессы:

• уменьшение рабочей поверхности положительных и отрицательных электродов;
• потеря активной массы, а также её перераспределение по электродам;
• возникновение утечек тока из-за образования дендритов металлического Cd;
• процессы, в результате которых происходит необратимое потребление воды и кислорода;
• изменение состава и объёма электролита.

Подобные процессы происходят, когда эксплуатируются Ni-MH аккумуляторы. Разница только в используемых материалах электродов.

Все эти изменения оксидно─никелевого электрода вызываются постоянными перезарядами, при которых в пространстве положительного электрода идёт процесс выделения кислорода. Чем больше аккумуляторов проходит циклов заряд-разряд, тем больше наблюдается укрупнение кристаллов активной массы положительного электрода. Поэтому уменьшается рабочая поверхность, а, значит, и ёмкость батареи.

На кадмиевом электроде процесс деградации определяется в основном миграцией активной массы. В результате происходит некоторая её потеря. Кроме того, активная масса забивает поры в поверхностном слое отрицательного электрода. Из-за этого затрудняется доступ электролита в глубинные слои. Результатом миграции активной массы становится рост дендритных мостиков сквозь сепаратор до положительного электрода. Эти приводит к многочисленным коротким микрозамыканиям и увеличивает саморазряд. На кадмиевом электроде при эксплуатации также происходит рост кристаллов и увеличение объёма активной массы.

Кроме вышеописанных процессов, в Ni─Cd аккумуляторах протекают процессы окисления различных добавок, которые присутствуют в аккумуляторе. Металлокерамика положительного электрода постепенно окисляется с потреблением воды. И ещё один неприятный процесс, который приводит к потере работоспособности Ni─Cd аккумулятора, это отбор электролита из сепаратора. Это происходит из-за изменения пористой структуры электродов и приводит к росту внутреннего сопротивления никель-кадмиевого аккумулятора.
Состав электролита также меняется при эксплуатации. В частности, растёт объем карбонатов. Уменьшается электропроводность электролита и падают все параметры Ni─Cd аккумулятора при разряде. Картина становится особенно заметной при низких температурах. Что же делать в таких случаях?

Распространённый метод восстановления Ni─Cd аккумуляторов?

На тему восстановления Ni─Cd аккумуляторов есть достаточно много статей и видеороликов в интернете. Большинство из них касается восстановления аккумуляторов от шуруповёртов и другого портативного инструмента. Это неудивительно, поскольку такие батареи стоят достаточно дорого и зачастую их ещё нужно поискать. В основном при восстановлении никель─кадмиевых аккумуляторов используется одна методика, которую мы сейчас опишем.

На изображении ниже представлен аккумулятор от шуруповёрта в сборе и его начинка.

Аккумулятор от шуруповёрта

Одна Ni-Cd батарейка из аккумулятора

Если сказать коротко, то метод восстановления заключается Ni─Cd аккумулятора высоким током короткими импульсами в течение нескольких секунд. При этом ток должен быть гораздо больше ёмкости батареи (в десятки раз).

Методика восстановления пригодна для никель─кадмиевых аккумуляторов. Не путать с никель─металлогидридными. Опробована она была на моделях рулонного типа. В принципе подходит для батареек любого возраста и даже потёкших. Конечно, чем старше будет аккумулятор, тем меньше шансов будет его восстановить.
Что понадобиться при проведении процедуры восстановления:

• другая рабочая аккумуляторная батарея с сильным током. Это может быть аккумулятор от источника бесперебойного питания, автомобильный аккумулятор и т. п.;
• крокодилы, куски провода. Куски провода должны иметь длину около 10 сантиметров и сечение не менее 1,5 мм 2 ;
• мультиметр для контроля напряжения;
• средства защиты (перчатки, очки).

Внимание! Не пренебрегайте средствами защиты. Обязательно надевайте защитные очки и перчатки, чтобы защитить глаза и руки.

В идеале следует проводить процедуру на каждой батарейке (1,2 вольта) по отдельности, а не на все сборке сразу. В этом случае процедура восстановления будет проходить эффективнее и вторую батарею можно будет использовать меньшей мощности (вполне хватит стандартной автомобильной АКБ или аккумулятора из источника бесперебойного питания).

Итак, по порядку, что нужно делать:

• Находите у восстанавливаемой батарейки (или у всего блока шуруповёрта, если восстанавливаете целиком) плюс и минус;
• Затем при помощи куска провода и крокодилов соединяете минусы;
• Потом к одному из плюсовых контактов крепится второй кусок провода;
• После этого нужно свободным концом провода быстро касаться оставшегося свободным плюсового контакта. Здесь важно делать касания быстро и кратковременно (2─3 касания в секунду). Эта процедура продолжается 3─4 секунды. Важно не допускать приварки провода в месте касания.

После проведения одного цикла таких касаний делается замер напряжения на восстанавливаемой батарее. Если не появилось, то делаете ещё один цикл. После того, как на батарейке появится напряжение, она ставится на зарядку до набора своей ёмкости. Скорее всего, она будет меньше номинала. Рекомендуется ещё сделать несколько циклов заряд-разряд для тренировки аккумулятора. Подробно о том, как заряжать Ni-Cd аккумуляторы читайте по указанной ссылке.

Почитав отзывы об этом методе восстановления, стало ясно, что он дает лишь кратковременное улучшение состояния батареи. Аккумулятор действительно начинал работать, заряжаться, разряжаться, набирать ёмкость, но впадал некоторое время, «что в кому». Я так понимаю, что это происходит по причине того, что не устранялся источник проблемы. В результате прожига устранялись дендриты, вызывавшие микрозамыкания, и батарейка оживала. Но поскольку состав и объём электролита нарушены, всё возвращалось в исходное состояние.

После поисков в интернете был найден ещё один, более совершенный метод восстановления Ni─Cd аккумуляторных батарей. Советуем также прочитать материал про то, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию

Улучшенный метод восстановления шуруповёрта аккумуляторов

Автор метода разобрал несколько банок аккумулятора в ходе и обратил внимание на разрыв положительного контакта с отрицательным корпусом. Он предположил, что это вызвано деградацией электролита и оказался прав. Как говорилось выше, в ходе эксплуатации идёт процесс окисления с расходом воды. В результате уменьшения воды в составе щелочного электролита менялись и его эксплуатационные характеристики.

Что было предложено:

• перед тем, как проводить какие-либо манипуляции с подачей импульсного тока и зарядкой, автор метода отобрал из сборки элементы, напряжение на которых было нулевым;
• в их корпусе микродрелью и тоненьким сверлом было сделано отверстие;
• в отверстие каждого элемента был закачан кубический сантиметр дистиллированной воды;
• после этого батарейки отстоялись некоторое время и было измерено их напряжение. Элементы с нулевым напряжением «взбодрили» импульсным током;
• затем была произведена зарядка элементов;
• после этого рекомендуется оставить их на несколько дней, а затем снова проверить напряжение;
• если элементы живы, то отверстия заделываются герметиком или запаиваются. Батарея собирается, заряжается и шуруповёрт готов к работе;
• если напряжение опять нулевое, то добавляется еще «кубик» дистиллированной воды, и процесс повторяется до успешного завершения.

Возможно, вас заинтересует статья о том, как проверить ёмкость аккумулятора телефона.

Как отремонтировать аккумулятор для шуруповерта в домашних условиях

Аккумуляторный шуруповерт – удобный механизм, который позволяет быстрее справиться с ремонтом. Вместо тяжелой дрели на проводе, лучше взять легкий винтоверт, справляющийся с теми же задачами без привязки к одному место.

Проблема у них одна — аккумуляторные батареи выходят из строя. Причин тому много:

1. Долгий срок простоя. Современные литий-ионные аккумуляторы требуют периодической зарядки и разрядки. Они резко теряют емкость, если длительное время простаивают.
2. Перепады температур. Ли-Ион плохо переносит высокие температуры. Поэтому есть рекомендации по хранению этих АКБ в холодильнике. Но работать в таких условиях они не могут.
3. Переразряд. Система защиты может заставить аккумуляторы разрядиться в ноль и для их воскрешения нужно подать большой ток на вход.

Если произошел износ АКБ, можно купить новый в магазине. Но можно попытаться восстановить старые. В 85% случаев они подлежат ремонту.

Определение неисправности

Наиболее частая причина выхода из строя – поломка только одного элемента. Они соединяются последовательно, а значит, даже падение емкости на одной батарее приведет к полной неисправности всего АКБ. В этом случае нам понадобится:

1. Отвертка. Обычно корпус соединяется на крестовые шурупы. В некоторых моделях присутствует защита «от дурака» и там могут быть звездочки с противовандальной системой, треугольники или даже спаннеры.
2. Мультиметр. Достаточно любой модели, даже самой дешевой DT-830. Так как измерения ведутся в милливольтах, советские стрелочные вольтметры не подойдут.

Далее нужно действовать по инструкции:

1. Батарея отключается от винтоверта. Она должна быть полностью заряжена.
2. Разбирается корпус.
3. Теперь нужно извлечь все банки. В Ни-Кд их больше, так как номинальное напряжение одной секции меньше.
4. На каждой банке замеряется напряжение. Для никель-кадмиевый — номинальным является 1,2 вольта. У литиевых — нормальное напряжение находится в пределе 3,6-3,8 вольт.
5. После замера, нужно посмотреть, на каких банках напряжение снижено. К примеру, если на двух литиевых батареях вольтаж 3,8, а на одной 3,5 – значит дефективная именно она.
6. Аккумулятор собирается и устанавливается в инструмент. Теперь ее нужно посадить в ноль.
7. АКБ разбирается и вольтаж замеряется еще раз. Если на предполагаемом элементе напряжение значительно ниже, чем на остальных – значит она идет под замену или ремонт.

Общие рекомендации по ремонту

Как восстановить аккумулятор шуруповерта? Нужно иметь элементарные представления об электротехнике. Схема батареи простоая. Обычная последовательная цепь (плюс подключается к минусу).

При ремонте Ни-Кд нужно учитывать следующие рекомендации:

1. Они обладают эффектом памяти. Классическая схема ввода эксплуатации таких АКБ – 3 полных зарядки и 3 разрядки в ноль. Новый элемент должен пройти эту же раскачку.
2. Аналогичный элемент. Чтобы он не выбивался из цепи и вообще не сломал АКБ, новый элемент должен полностью соответствовать предыдущему номиналу.

Литиевый аккумулятор шуруповерта можно ремонтировать в домашних условиях, если учесть следующее:

1. Их нельзя паять. Нетерпимость к высоким температурам приведет к неремонтопригодному состоянию. Для этого нужно использовать контактную сварку (она на короткое время нагревает электрод, не вредя АКБ). Если нет доступа к КС, допускается пайка очень мощным паяльником от 100 Ватт. Движение должно быть быстрым и точным.
2. Одинаковые модели. Сейчас есть несколько основных производителей литиевых АКБ, которые и используют в популярных зарубежных моделях винтовертов, как Хитачи, Макита и отечественных: Интерскол, Зубр.

Замена банок в аккумуляторе

Как отремонтировать аккумулятор для шуруповерта? Самый простой способ оживить батарею – заменить одну из банок.

Нужно найти дефективный элемент с малым напряжением. Для этого нужно воспользоваться тестером.

Инструкция, как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром:

1. У обычного мультиметра есть два щупа – красный и черный. С противоположных торцов банки есть два контакта (плюс и минус).
2. Рычаг выбора тестера устанавливается в режим «постоянное напряжение». Если у мультиметра автоматический подбор величин – этого достаточно. Если его нет, нужно поставить рычаг в положение «20».
3. Щупы прикладываются к контактным площадкам и замеряется напряжение. На экране показывается реальный вольтаж. Если перед цифрами есть знак «-», значит щупы нужно поменять друг с другом.
4. Каждая банка проверяется по этому алгоритму.

Когда был найден сломанный элемент, он просто отпаивается и меняется. Нужно использовать мощный паяльник, чтобы не перегреть банку.

Долив дистиллированной воды

Восстановление аккумулятора шуруповерта с доливом должно происходить с полностью разряженной батареей. Ни-Кд АКБ обтянуты бумагой. Если было испарение, то на поверхности будут заметные следы.

После замера напряжения, нужно полностью разрядить все банки с помощью 12 вольтовой лампочки. После этого еще раз измеряется вольтаж. Те элементы, где он упал до 0,7 – неисправны.

Чтобы залить дистиллированную воду, нужно сделать отверстие в боку банки. Очень тонким сверлом (0,5-0,7 мм) делается паз. Нужно следить, чтобы оно не ушло внутрь и не повредила пластины.

Шприцем с тонкой иглой заливается небольшое количество воды. После этого, пробой нужно закрыть с помощью эпоксидной смолы или герметика.

Теперь аккумулятор можно раскачать. Каждый блок нужно еще раз разрядить в ноль, присоединив к ним лампочки на 1,5 вольт. Когда процедура закончится, АКБ собирается и необходимо провести 5 циклов зарядки и разрядки.

Ремонт и замена элементов аккумуляторов

Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками может быть более капитальным. Например, переделка Ни-Кд на литиевые. Для этого нужно приобрести несколько Ли-Ион аккумуляторов и плату для зарядки. Количество АКБ должно соответствовать первоначальному вольтажному номиналу.

Как показывает практика, большинство винтовертов легко переделываются с одного типа аккумуляторов на другие, без каких-либо проблем. Благодаря повышенной выдержке, стойкости к постоянному использованию и большей емкости, старый шуруповерт будет работать намного дольше.