Устройство и ремонт ni─cd аккумуляторов для шуруповёрта

Восстановление аккумуляторных батарей

Если ваш шуруповерт «замолчал» в силу выхода из строя элементов питания – это не повод для отчаяния. Ремонт аккумулятора осуществляют самостоятельно, затратив на что сумму, значительно меньшую, нежели в вопросе приобретения нового. Отремонтировать аккумулятор для шуруповерта есть вариант тремя способами:

1. Заменить аккумуляторные элементы (банки) в батарее

Если ремонт вы решили делать самостоятельно, то нужно понимать, банки подбираются аналогичные, желательно такого же химического типа, чтобы они подходили к вашему зарядному устройству. Большинство производителей (особенно это актуально для моделей эконом класса), просто укладывают в корпус аккумулятора элементы (банки), вероятнее всего скрепив их изоляционной лентой.

Такие блоки отремонтировать намного проще. Перед разборкой набросайте схему подключения на бумаге, чтобы правильно смонтировать новые аккумуляторы. Выбираем бур для зимней ледобур из шуруповерта своими как сделать ледобур с. Необходимо выпаять из блока один элемент, не подобрать подходящий по габаритам в специализированном магазине как еще его называют на радиорынке.

Паять лучше мощным паяльником, чтобы сократить время нагрева банок. Используйте агрессивные флюсы для выполнения работ с алюминием как еще его называют железом. Затем надо промыть место пайки изопропиловым спиртом. Первые несколько циклов «заряд-разряд» необходимо провести полностью, чтобы батарея «запомнила» свою максимальную емкость. Какая нужна плата и какие нужны элементы для переделки мои аккумуляторы как раз из. Особенно это касается никель-кадмиевых аккумуляторов.

Существует более экономный вариант, увы он займет не просто времени. Конечно заменить далеко не все, а лишь те банки, которые гарантировано поломались. Для этой цели понадобится «донор» – испорченная АКБ с такими же элементами. Приобрести ее можно в сервисе как еще его называют на том же радиорынке. Необходимо полностью зарядить обе батареи, не замерить тестером напряжение на каждой банке. Как правило, характеристики шуруповерта для как подобрать аккумулятор. Отобрать из обоих комплектов элементы, которые выдают наиболее близкое к 1,4.5 вольта значение.

В их числе собрать восстановленный комплект. Эффект от такого решения не сравним с <рабочей заменой на новые банки, но когда ваш инструмент будет возвращен к жизни.

Реанимировать испорченную батарею

Такой способ подходит для самых массовых элементов – никель-кадмиевых. Как правило достаточно «перепрошить» банки – то есть избавить их от негативных последствий эффекта памяти

ВАЖНО! Такой способ сработает если проход, если электролит в аккумуляторах не высох

Способом, изложенным выше, выявляем наиболее испорченные элементы не выпаиваем их. Затем при помощи зарядного устройства с регулятором тока не напряжения производим шоковый заряд за период 3-5 секунд на каждой банке. Значение напряжения при заряде надо сделать троекратным от номинала (у нас случае 3,6 вольта).

Проверяем тестером – напряжение после заряда является порядка 1,4 вольта. Если нет – отправляем элемент в утиль.

Если не удалось реанимировать элементы – возвращаемся к их замене.

Устройство батареи шуруповёрта

Количество банок в аккумуляторной батарее зависит от мощности инструмента и типа самих банок. Для бытовых шуруповёртов дрелей, шлифмашин и другой мелкой техники того же класса, обычно последовательно соединяют от 4 до 16 банок. Компактные и мощные аккумуляторные банки подороже (значительно дороже), зато занимают меньше места и легче по весу. Чем легче аккумулятор, тем проще и легче работать ручным электроинструментом.

Соединяются между собой банки контактными пластинами. Контакты с первой и последней выведены на внешнюю колодку на корпусе. Это силовые клеммы, через которые производится заряд/разряд. На этих же контактах можно замерить общий заряд аккумуляторной батареи.

Схема аккумулятора шуруповерта не нужна. Все батарейки подключены одна за другой

Вообще, контактов на разъёме, может быть, четыре или пять. Пять контактов — в технике подороже, аккумуляторы которых собраны на литиевых банках. В них надо контролировать ток заряда каждой из банок, так что требуется ещё и плата контроля, и термодатчик. И они требуют наличия более сложной зарядной станции, которая балансирует зарядные токи.

Как проверить батарейки в аккумуляторе

После полного заряда батареи берём мультиметр, и измеряем заряд на каждой. Полный заряд — до погасшей лампочки на зарядном устройстве. На мультиметре выставляем режим измерения напряжения, выбрав подходящий предел измерений. Прикладывая щупы поочерёдно к контактам каждой из банок, замеряем на них напряжение. Те, на которых оно ниже чем надо, каким-то образом обозначаем.

Уровень заряда на каждой из банок зависит от типа. Как уже говорили, на никелевых банках он должен быть 1,2 В, на литиевых — 3,6 В. Допустимая разница — 10–15%. Если показания ниже, значит, эта банка «просаживает» общий заряд аккумулятора и её стоит заменить, её и маркируем.

Для восстановления батареи шуруповёрта нужен мультиметр

Вставляем аккумулятор и работаем до тех пор, пока заметно не просядет мощность шуруповёрта. Снова разбираем корпус и повторно замеряем вольтаж. На этот раз — остаточный. На повреждённых банках падение будет больше, чем на нормальных. Таким образом, вы окончательно увидите, какие из банок надо пустить под замену.

Есть и второй способ проверить аккумуляторные батареи. Нужна будет ещё дополнительно лампочка соответствующего вольтажа. Для АКБ на 12 В, лампочка такая же. После полной зарядки АКБ шуруповёрта подключить лампу к рабочим клеммам батареи и дождаться полной разрядки. Разобрать аккумуляторную батарею и замерить остаточное напряжение на каждой банке. Те, на которых оно будет самым малым, и садят батарею. Их помечают и они идут под замену.

Как выбрать аккумуляторные банки под замену

Вообще, тип аккумуляторных банок лучше не менять. А если менять, то вместе с зарядным устройством — у никелевых и литиевых аккумуляторов зарядные токи отличаются, потому и зарядные станции имеют различные характеристики.

На корпусе банок указаны ключевые параметры

Дальше, смотрим на такие параметры аккумуляторных банок, как напряжение и количество ампер/часов, которое аккумулятор в состоянии накопить. Если выбираете под замену несколько банок, то характеристики имеет смысл брать аналогичные. Если меняете все батарейки, то мощность (количество ампер/часов) можно взять и побольше — дольше будет работать шуруповёрт на одном заряде аккумулятора.

Особенности замены элементов

Устройство аккумуляторов не слишком сложное. Но в последовательной схеме соединения может оказаться дополнительный термистор (тепловой датчик), цель которого — предотвращение перегрева. Более того, осуществляя ремонт, следует исходить из выходного номинала батареи и соблюдать идентичную типовую компоновку. Процесс замены имеет такую последовательность:

• острым ножом (скальпелем в идеале) аккуратно отрезаются контактные пластинки «+» и «-«, из емкости, вышедшей из строя;
• пользуясь обычным бытовым паяльником и легкосплавным припоем, нужно добавить новый компонент общей «энергетической обвязки» аккумулятора;
• при монтажных работах должна соблюдаться полярность.

Порядок сборки и проведение зарядки

Не имеет значения, АКБ какого бренда поддавалась восстановлению. Главное — качество сборки энергетического устройства: даже незначительные, на первый взгляд, ошибки могут помешать достижению необходимого эффекта. Только после тщательного осмотра следует полностью разряжать обновленный элемент питания. Стандартные аккумуляторы с мощностью 12В быстро сядут при полной нагрузке. Затем делают несколько глубоких зарядов/разрядов. Такого рода профилактика должна проводиться примерно раз в три месяца

Стоит дополнительно обратить внимание на такие моменты:

• после замены деталей стоит проверить места спайки;
• в защитном контейнере должны быть подложки для изоляции, предотвращающие замыкание;
• места соединений фиксируются посредством винтов либо специальных клеящих составов.

Дополнительная информация

Перед проведением «реанимационных» мероприятий нужно убедиться, не относится ли батарея к литий-ионным устройствам — такие не подлежат самостоятельному восстановлению. Обычные никель-кадмиевые аккумуляторы иногда пытаются оживить путем быстрой подачи высокого напряжения. Это далеко не всегда целесообразно, кроме того, подобная мера — очень рискованна.

Также АКБ не следует присоединять к зарядному устройству, если имеется достаточный запас энергии — подобное обращение ведет к более быстрому ее износу.

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

А на следующем фото представлена одна батарейка этой сборки.

Одна Ni-Cd батарейка из аккумулятора

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 мм2;
• мультиметр для контроля напряжения;
• средства защиты (перчатки, очки).

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.

Перезапуск аккумулятора

Вообще, рекомендуется касаться проводом не самого вывода батареи, а сначала прикрепить к нему крокодил или пластину. И уже касаться их.

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.

Диагностика неисправностей АКБ

Подозревать неисправность батареи шуруповерта или проводить ее восстановление нужно не сразу, а сначала попробовать заменить ее на вторую из комплекта, прежде зарядив ее как следует. Если шуруповерт вращается плохо, то это может быть вызвано поломками в его механике (мотор или редуктор). В случае сомнений нужно заменить блок питания, если есть такая возможность. Если все указывает на аккумулятор, то тогда можно приступать к его диагностике и восстановлению.

Прежде всего нужно выяснить тип батареи. Это написано на ее корпусе и от этого зависит возможность восстановления. Также должно быть указано номинальное напряжение. Оно обычно лежит в пределах 14 … 19 В. Затем, не разбирая корпус блока аккумуляторов, проводят его проверку. Для этого можно использовать два метода:

• Проверка мультиметром;
• Проверка нагрузкой.

Метод мультиметра

Мультиметр может быть использован в двух режимах: измерения напряжения и измерения тока. Если есть два прибора, то это еще лучше, не потребуется делать лишних переключений.

Схема измерений показана ниже:
Один мультиметр переключается в режим измерения напряжения (вольтметр), другой – в режим измерения тока (амперметр). Если прибор только один, то вместо амперметра придется использовать просто провод. Провода от аккумулятора к вольтметру могут быть тонкими, а провода от источника питания к батарее – потолще, но не стоит слишком увлекаться, в конце-концов для всей цепи подойдут провода 0.5 сечением мм.кв.

Если напряжение на батарее в норме, но ток заряда мал, значительно меньше одного ампера, то для Ni-Cd аккумулятора это может означать неисправность одного из элементов батареи. Восстановление аккумулятора шуруповерта здесь отменяется, нужен ремонт. Для Li-ion это означает, что либо он в норме, либо также неисправность одного из элементов.

Пусть Ni-Cd аккумулятор имеет номинальное напряжение 18 Вольт. Тогда легко узнать, сколько внутри элементов, не открывая корпуса. Зная номинальное напряжение Ni-Cd 1.2 В, поделите: 18/1,2 = 15. Значит, в корпусе 15 элементов. Если вольтметр показывает холостое напряжение 16,8 В, то это может означать и замыкание одной из банок, и просто разряд нормальной батареи. Такая батарея в разряженном состоянии дает 15 В. Если заряженная показывает 16,8 В или около того, значит, один из элементов замкнут накоротко. Восстановить тоже не получится, придется заменить.

Если батарея при зарядке пропускает ток больше одного ампера, а напряжение постепенно растет, увеличиваясь на 0,1 В за каждые 5-10 минут, и в конце заряда напряжение чуть больше номинала, то аккумулятор в порядке, восстановления не требуется.

Метод нагрузки

Этот метод похож на предыдущий и он пожалуй, проще. Не нужно разбирать зарядное устройство, или использовать лабораторный источник питания. Понадобится только:

• Автомобильные лампочки;
• Мультиметр;
• Куски провода;
• Паяльник с припоем и флюсом.

Схема проверки:

Если аккумулятор отдает номинальный ток в течение нескольких минут, вольтметр показывает напряжение немного ниже номинала, а лампочки не тускнеют, то батарея исправна. Может однако случиться, что для Ni-Cd вскоре ток начнет ослабевать. Это проявление «памяти». В таком случае нужно провести восстановление. Литий-ионные батареи не имеют эффекта памяти, хотя в теории он существует, на практике считают, что его просто нет.

Поэлементная проверка

Этот способ требует разборки корпуса батарейного блока. Он применяется, когда аккумулятор или его элемент перестает отдавать хороший ток, а попытки восстановления оказываются неудачными. Здесь достаточно одного плохого звена, поскольку они соединены последовательно. Но чтобы найти такой элемент, нужно проверить внутреннее сопротивление каждого из них.

Разумеется, начинать надо с общего осмотра всех банок: нет ли трещин, подтекания и т.д. Неисправный элемент сразу выдаст себя внешним видом.

Проверку на токовую отдачу производят с использованием закона Ома для полной цепи (он же первый закон Кирхгофа). Для этого нужно взять сопротивление с номиналом 10 Ом, рассчитанное на 25 Вт, и амперметр. Проверяемый элемент закорачивают на сопротивление, включенное последовательно с амперметром.

Например, пусть для Ni-Cd аккумулятора с напряжением 1,2 В получен ток 100 мА. Запишем его и повторно сделаем измерение, но уже не тока, а напряжения на элементе. Сначала измерим холостое напряжение, без подключения резистора, а потом подключим резистор и посмотрим, насколько упало напряжение. Пусть первый раз было 1,2 В, а после подключения резистора стало 1,05 В. Тогда внутреннее сопротивление этого элемента:

Процессы взаимодействия элементов в аккумуляторной батарее

В заключение стоит рассмотреть состояние элементов в аккумуляторной батарее. Вы, наверняка, знаете, что никель─металлогидридные аккумуляторные батареи редко используются по одному элементу. Чаще они используются в наборе какой-нибудь аккумуляторной батареи. Например, аккумулятор для шуруповёрта с рабочим напряжением 14,4 вольта может набираться из 10─12 отдельных элементов, соединяемых последовательно.

Аккумуляторная батарея шуруповёрта Bosch

Батарейки с меньшей ёмкостью будут деградировать и при разрядке. Они разряжаются раньше, чем остальные элементы. Дальнейшая разрядка приводит к их глубокому разряду, а иногда переполюсовке. Поэтому, ремонт аккумулятора шуруповёрта часто делается простым набором исправных элементов из основной и запасной батареи.

При эксплуатации по возможности нужно стремиться к тому, чтобы степень заряженности отдельных батареек была одинаковой. Так, что при периодическом восстановлении можно проводить тренировку элементов по отдельности. Поскольку для этого требуется разбирать сборку, могут возникнуть сложности. Поэтому продвинутые зарядные устройства оснащаются режимом балансировки или выравнивания. Её можно рекомендуется проводить для новых и глубоко разряженных щелочных аккумуляторов.

Пошаговая инструкция по ремонту

В домашних условиях можно самостоятельно реанимировать аккумуляторную батарею шуруповерта. Для этого требуется открыть корпус АКБ и произвести замену элементов (или иначе говоря — банок).

Как разобрать корпус АКБ

Аккумуляторная батарея большинства шуруповертов имеет разборный корпус. Но некоторые производители для предотвращения самостоятельной замены элементов делают корпуса АКБ неразборными. Тем самым они вынуждают владельца приобрести новый фирменный АКБ. В этом случае разобрать корпус без его необратимых повреждений будет очень затруднительно.

Соединение деталей корпуса может быть выполнено с помощью винтов, защелок или клея. В первом случае разделить части корпуса можно, просто выкрутив винты с помощью отвертки.

Если детали корпуса склеены, необходимо осторожно с помощью ножа, раздвинуть детали, просунув в него лезвие. Затем надо расклинить стык, вставив в образовавшийся промежуток любой твердый предмет, подходящий по размеру

После нужно продвигаться по всему периметру корпуса. После того как корпус будет разобран, его детали нужно будет снова посадить на клей.

Находим неисправные ячейки

После того как корпус будет открыт, можно увидеть, что элементы аккумуляторной батареи между собой соединены последовательно. Для того чтобы отремонтировать аккумулятор для шуруповерта, потребуется определить неисправный элемент — обычно это один или два элемента — и произвести замену.

Длительную пайку применять нельзя, так как можно испортить элемент, если его нагреть. Особенно чувствительны к нагреву литий-ионные аккумуляторы. Если нет опыта пайки таких аккумуляторов, можно приобрести на AliExpress аккумуляторы с уже приваренными контактами.

В интернете пишут, что никель-кадмиевые аккумуляторы со временем высыхают и элемент (банку) можно восстановить — просверлить отверстие в ней и с помощью шприца залить внутрь воды. Но данный способ восстановления может привести к повреждению элемента и даже к травме, поэтому рассматривать его не будем.

Для того чтобы найти неисправные элементы, требуется проверить, какое напряжение выдает каждый элемент батареи по отдельности.

Нужно извлечь содержимое корпуса и разложить все элементы на ровной поверхности. Произвести замер напряжения будет намного проще, если обеспечить свободный доступ к каждому контакту элемента аккумуляторной батареи.

Для удобства следует нарисовать на листе бумаги схему и отмечать на ней напряжение каждого элемента. Замер напряжения производим с помощью мультиметра, предварительно выбрав режим измерения постоянного напряжения с низким пределом измерения.

Уровень напряжения для каждого никель-кадмиевого элемента должен составлять от 1,2 до 1,4 В, а для литий-ионных элементов — от 3,6 до 3,8 В.

Затем следует разрядить батарею. Для этого можно подключить к ней нагрузку. Например, лампу накаливания большой мощности или можно собрать батарею и работать шуруповертом до тех пор, пока она не разрядится.

После этого батарея разбирается снова и производится замер напряжения. Если на элементах ранее были определены потери напряжения, при повторном замере показания мультиметра будут еще ниже. Следует заменить элементы, где разность показаний напряжения будет существенной: до 0,5 или 0,7 В для кадмиевых и меньше 2,5 вольт для литиевых.

Подбор элементов для замены

Также на AliExpress можно купить нужные элементы аккумуляторной батареи с уже приваренными с помощью контактной сварки дополнительными контактами. Это значительно упростит процесс замены и снизит вероятность повреждения заменяемого элемента.

Как припаять банки к батарее

Если есть опыт пайки радиодеталей, то замена поврежденного элемента питания (банки) не вызовет трудностей:

аккуратно отсоедините поврежденный элемент, разрезав соединительную пластину
При замене элемента соблюдайте полярность;
затем нужно спаять элементы между собой. Обратите внимание на время нагрева контакта — оно должно быть минимальным, что особенно важно для литий-ионных аккумуляторов. При длительном контакте такой элемент неизбежно выйдет из строя, а также может самовоспламеняться или взорваться
Поэтому движение при пайке должно быть точным и очень быстрым;
после того, как все элементы будут надежно спаяны, нужно их собрать и скрепить между собой скотчем или изоляционной лентой

Процесс сборки аналогичен разборке, но в обратной последовательности. После сборки содержимое укладывается в корпус, и крышка закрепляется шурупами или с помощью клея.

Новый аккумулятор в старом корпусе.

Если вам не удалось восстановить старую батарею, то можно на дому изготовить аккумулятор для шуруповерта. Для этой цели вам придется подобрать новую батарею (или комплект элементов), есть вариант классом повыше не зарядное устройство к ней. Только для никель-кадмиевых (nicd) аккумуляторов! С полгода как аккумуляторы в моем шуруповёрте отказали: сколько бы не стояли на зарядке. Главное – уложиться в габариты корпуса АКБ.

Если общий номинал батареи не нового зарядного устройства совпадает – достаточно изготовить переходник с помощью старого зарядника, тем более что он вам безразлично не понадобится.

Если у вас будет зарядное устройство для отдельных элементов – придется кто раз для заряда извлекать их из корпуса. Существуют не более экстремальные способы – крапива, прикрепить к шуруповерту батарею, не подходящую по форм-фактору.

Увы это скорее временное решение, лучше все-таки использовать старый корпус не подобрать новые батареи подходящего размера.

Некоторые используют «гаражный вариант» — использование старого стартерного аккумулятора от автомобиля. Этот расхожий слух способ вполне применим, увы имеются некоторые ограничения. Некоторые шуруповерты имеют рабочее напряжение электродвигателя восемнадцать вольт. Как же устроен аккумулятор для шуруповерта? Можно ли спаять аккумуляторы обычным. Это соответствует пятнадцать баночной аккумуляторной батарее.

Полностью заряженная автомобильная батарея выдает двенадцать вольт, шуруповерт работать не будет. Если ваш электроприбор имеет напряжение 14,5 вольт – то есть АКБ состоит из двенадцать элементов, двигатель заработает. Здесь это ваше решение проблемы.

Как теперь мы понимаем, поломка АКБ шуруповерта – еще не повод покупать новую батарею. Всё для переделки аккумуляторов шуруповерта на литий в уфе, оригинальные высокотоковые аккумуляторы 18650, bms платы защиты, pcm, pcb платы защиты, платы балансировки, платы контроля с. При наличии терпения не элементарных навыков в электротехнике, производят ремонт аккумулятора на дому. Иначе говоря поручить эту процедуру сервисному центру. Получится несколько затратнее – увы и дальше дешевле покупки новой АКБ.

Пропуская разговоры о пользе шуруповертов можно перейти прямо к теме. Батарея или аккумулятор у владельцев шуруповертов — самый большой предмет для беспокойства. Лучше обращаться с ними строго по инструкции. В случае поломки решение одно – покупать новую батарею. Но временно можно попытаться использовать проблемную батарею, для чего здесь предлагается ряд советов. Подчеркнем – ремонт аккумулятора это временное решение, но сначала нужно точно расследовать причины неисправности.