«Эффект памяти» и «саморазряд» аккумуляторных батареек

Батарея шуруповерта со временем теряет емкость и перестает справляться со своими функциями. Цена новой доходит до половины стоимости инструмента. Есть несколько способов, как восстановить аккумулятор шуруповерта.

Вас может заинтересовать

Переделка шуруповерта на литий, часть вторая, заряжаем правильноРубрика: Информация для начинающих / Ручная работа (самоделки) / Обзоры товаров с AliExpressВ прошлый раз я рассказал как правильно переделать батарею для аккумуляторного инструмента. Также Electric Tool 2607-22CT M18 Hammer Drill KitРубрика: Инструменты / Технические обзоры / Обзоры товаров с магазиновЯ уже делал обзор пары недорогих шуруповертов, где в комментариях мне рассказали, что аккумуляторных шуруповертовРубрика: Технические обзоры / Обзоры товаров с GearBestДалеко не секрет, что шуруповерт вещь в хозяйстве полезная, потому я решил протестировать, и TrustFire 14500 protected 900mAh, часть вторая, продолжение : ОбзорыДа, вы не ошиблись, у меня уже есть обзор этих аккумуляторов, даже с применением. Но этот обзор…

Особенности зарядки аккумуляторов разных типов

Отличия в зарядке аккумуляторов связаны со свойствами материалов, из которых изготовлены АКБ. Устройства для восполнения емкости бывают импульсные и обычные. Первыми снабжаются профессиональные электроинструменты, а вторые идут в комплекте с бытовыми шуруповертами.

Всего существует три типа аккумуляторов:

Особенности зарядки аккумуляторов разных типов
  • Никель-кадмиевые. Отличаются выраженным эффектом памяти. После покупки их надо зарядить и разрядить 3 раза. Только таким образом будет достигнута наибольшая емкость аккумулятора. Последующую зарядку надо проводить только после полного окончания заряда.
  • Никель-металлогидридные. Также обладают эффектом памяти. Аналогичную процедуру рекомендуется выполнить 4 раза. Дальнейшая подзарядка осуществляется произвольно.
  • Литий-ионные. Эти аккумуляторы самые неприхотливые. Они способны долго не менять своей первоначальной емкости. Их можно заряжать как угодно.

Пример замены Ni-Cd аккумулятора на Li-Ion в шуруповерте

После подбора, и приобретения необходимой комплектации можно приступать к ремонту шуруповерта путем замены неисправной Ni-Cd аккумуляторной батареи на Li-Ion.

Еще перед заказом выше представленного набора деталей аккумуляторный корпус шуруповерта был разобран для удобства измерения величины тока потребления электродвигателя и оценки возможности размещения аккумуляторов и индикатора степени их заряда. Фотография извлеченных Ni-Cd аккумуляторов показана в начале статьи.

Измерения показали, что в нижнюю часть корпуса для аккумулятора можно свободно разместить пару Li-Ion аккумуляторов типа 18650 (18-диаметр в мм, 65-высота в мм), балансировочную плату BMS-2S-20А и разъем для подключения зарядного устройства. Места для индикатора уже не оставалось.

Поэтому индикатор 8,4В-2S и кнопку его включения пришлось разместить в верхней части корпуса для аккумулятора. Как оказалось такое решение оказалось удачным, так как индикатор оказался защищенным от механических повреждений во время работы шуруповертом.

К зачищенным и залуженным припоем контактным пластинам в соответствии с полярностью, обозначенной на корпусе аккумуляторного блока, были припаяны провода красного (плюс) и синего (минус) цветов. Две отрицательные пластины пришлось соединить перемычкой. Так как пусковой и рабочий токи имеют большую величину, то сечение проводов должно быть не менее 2 мм2

Так как токопроводящие пластины отвалились от колодки, пришлось их закрепить термоклеем. Эти участки пластин не участвуют в передаче тока от аккумулятора к двигателю шуруповерта.

Когда в аккумуляторном контейнере были установлены Ni-Cd элементы, то они удерживали клеммную колодку, поэтому пришлось ее зафиксировать в конечном положении тоже с помощью термоклея.

Колодка была вставлена в батарейный отсек шуруповерта и на провода подано питающее напряжение от стационарного блока питания. Без нагрузки ток потребления составил 2,7 А, а при торможении рукой за патрон не превышал 15 А. Эти данные необходимы были для выбора аккумуляторов и платы защиты BMS.

Так как индикатор и кнопка имели малый вес и при эксплуатации не подвергались механическим нагрузкам, то после припайки проводов они были приклеены к корпусу блока термоклеем. После установки индикатора он был проверен, подачей на провода питающего напряжения постоянного тока величиной около 8 В. Следует не забывать о полярности подключения.

Так как по центру планировалась установка разъема для подключения зарядного устройства, то аккумуляторы пришлось устанавливать на расстоянии. Для удобства была вырезана из стеклотекстолита пластина, по ширине равная дну нижней части корпуса аккумуляторного блока. На нее приклеены две полоски двухстороннего скотча.

Далее пластина размещена в корпусе и на нее приклеены аккумуляторы таким образом, чтобы между ними было максимальное расстояние. Это хорошо еще и тем, что будут лучше условия их охлаждения.

При установке нужно обратить внимание, чтобы выводы по полярности совпадали с платой защиты BMS. Со стороны положительного вывода аккумулятора 18560 имеется канавка и сам вывод выпуклый с отверстиями по бокам.

Читайте также:  Станок для заточки цепей бензопил

Средняя точка на плате для припайки не совпадала с выводами аккумуляторов, поэтому с печатного проводника было в двух точках удалено защитное покрытие и нанесен припой.

С выводов аккумуляторов была снята изоляция и полоски залужены припоем. Пластины сделаны из никеля и для их пайки использовался флюс ФИМ.

После подготовки выводы были прижаты к плате и прогреты паяльником. Длина выводов аккумулятора для припайки к контактным площадкам платы, промаркированным 0V и , была недостаточной, и поэтому пришлось нарастить отрезками одножильного провода сечением 2 мм2.

На следующем шаге в центре нижней половинки батарейного корпуса было просверлено отверстие, в котором была установлена ответная часть разъема для подключения зарядного устройства.

После всех подготовительных работ осталось только припаять к плате BMS выводы от клемм подключения двигателя шуруповерта вместе с проводами от разъема подключения зарядного устройства и непосредственно к выводам аккумулятора провода от индикатора уровня емкости аккумуляторов.

Еще не скрученный аккумуляторный блок был подключен к шуруповерту. Но нажатие на клавишу включения патрон не завращался.

Измерение напряжения, подаваемого на шуруповерт показало его величину меньше 4 В, хотя должно было быть около 8 В. Непосредственно на выводах аккумуляторах напряжение было в норме. Стало очевидным, что неправильно работает плата защиты.

Подумал уже, что придется заказывать новую. Подключил зарядное устройство и попробовал опять нажать кнопку пуска. Шуруповерт заработал. Похоже, что при пайке выводов аккумулятора к плате BMS произошло срабатывание защиты, и ее схема зависла в неопределенном состоянии. Но как оказалось, это были не последние грабли.

Аккумулятор для шуруповерта

Аккумулятор Black & Decker A9252 емкостью 2000 mAh для шуруповерта

Батарея совместима с электроинструментом Black & Decker. Емкость заявлена как 1.5 А*ч, будем говорить – это не потолок, но отверстие в стене (и не одно) без подзарядки сделать можно. В общем, оптимальное решение для небольших нагрузок. Напряжение 14.4 В подойдет для бытового инструмента.

По типу крепления батарея относится к слайдерам. Она довольно удобна и без проблем фиксируется на направляющих шуруповерта. Это никель-кадмиевый тип, значит, аккумулятор крайне неприхотлив в эксплуатации и может работать даже на улице. В течение всего рабочего цикла устройство выдаст стабильное напряжение. Цена – от 1.9 т.р.

Плюсы:

  • работает до – 40 градусов;
  • стоек к механическим воздействиям;
  • длительный срок службы.

Минусы:

  • габариты и вес;
  • склонность к эффекту памяти.

Аккумуляторный блок Интерскол 18В/2 А*ч NiCd ДАУ-13 для шуруповерта

Еще один никель-кадмиевый аккумулятор предлагает отечественный производитель Интерскол. Напряжение заявлено как 18 В, что, в общем-то, неплохо и сгодится для любого бытового шуруповерта. Емкость средняя – 2 А*ч, хватит минут на 40 работы, столько же времени понадобится на зарядку.

По типу крепления – это обойма. Батарея совместима с инструментом ДАУ-13/18ЭР. Хотя никель-кадмиевые аккумуляторы считаются устаревшими, они умеют работать в мороз и не так ранимы перед ударами, как литиевые. Габариты блока – 13*8.5*12 см, так что потребуется некоторые усилия, чтобы удержать инструмент на весу. Цена – от 1.2 т.р.

Плюсы:

  • неплохая емкость для такой цены;
  • не боится мороза;
  • удароустойчив;
  • удобно фиксируется на инструменте;
  • доступная стоимость.

Минусы:

  • есть эффект памяти;
  • тяжеловат.

Литий – ионный аккумулятор Интерскол , 1.3 А*ч Li-ion ПА-10/ для шуруповерта

Интерскол предлагает литиево-ионный аккумулятор для перфоратора ПА-10/ Это современная батарея с удельной емкостью на 1.3 А*ч. Этого хватит минут на 15 непрерывной работы. Сколько дырок в стене можно просверлить за этот период – вопрос умения. Заряжаться батарея будет чуть больше получаса. Зарядку можно запустить сразу после работы, не дожидаясь полной потери заряда.

Напряжение рассчитано на 14.4 В. Вес батареи – 311 г, габариты – 17.7*9.7*5.8 см. Крепится аккумулятор быстро, удобно вставляется в пазы, сильно не давит весом, если работать на высоте. Цена – от 1.9 т.р.

Плюсы:

  • современный;
  • не дает эффекта памяти;
  • хорошая емкость;
  • удобен в эксплуатации.

Минусы:

  • боится механических повреждений.

Разновидности аккумуляторов

Чтобы разобраться, как сделать зарядное устройство для шуруповерта, в первую очередь необходимо изучить разновидности аккумуляторов и их режимы заряда. Существует 3 вида батареек:

Никель-кадмиевые

Данный вид именуется как Ni-Cd, он считается хорошим источником напряжения, который способен отдавать большую мощность. Единственным недостатком является то, что такие аккумуляторы попали в список запрещенных изделий по экологическим нюансам, поэтому в продаже такая разновидность теперь будет встречаться намного реже.

Разновидности аккумуляторов

Никель-кадмиевые батареи обладают энергоемкостью от 1200 до 1500 мА/ч. Общая мощность обеспечивается и поддерживается количеством банок внутри

Максимальное напряжение ячейки составляет 1,2 В. Аккумулятор заряжается электротоком 0,1-1 номинальной емкости. Получается, что батарею с ёмкостью в 5 А*ч разрешается подзаряжать током 0,5-5 А.

Читайте также:  14 полезных электроинструментов для домашней мастерской

ВИДЕО: 5 правил зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов

Сернокислотные аккумуляторы для шуруповерта

Другое название — Pb с кислотным гелевым наполнением. Они обладают средними характеристиками и низкой стоимостью. Минус – аккумуляторы имеют большую массу, за счет чего утяжеляют аппарат. Основное преимущество заключается в возможности использования в любом положении, при этом из емкости не вытекает электролит.

Главная их особенность — это высокое напряжение и сопротивление, благодаря чему даже к концу цикла «заряд-разряд» не наблюдается резкого падения напряжения

Разновидности аккумуляторов

Максимальный уровень напряжения ячейки составляет 2 В, при этом ток зарядки батареи всегда соответствует показателю 0,1 С.

Литий-ионные батареи для шуруповерта

Наиболее распространенный вид благодаря полной герметичности емкости. Данный вариант отличается повышенной удельной мощностью, безопасностью, экологичностью, незначительной массой и простотой в утилизации.

Литий-ионный аккумулятор для шуруповёрта Li-ion 18650 Samsung (Вольт) 2400mAh

Литий-ионная ячейка обладает максимальной мощностью в 3,3 Вольта. Напряжение разрешается плавно увеличивать при комнатной температуре с 0,1 до 1 С. Таким образом ускоряется процесс зарядки. Но данный метод подходит только для тех аккумуляторов, которые не переразряжались.

Здесь важно помнить, что заряд шуруповерта происходит до 4,2 Вольта, его превышение повлияет на уменьшение эксплуатационного срока, снижение – сократит емкость. Очень важно при подзарядке отслеживать температуру.

Разновидности аккумуляторов

Количество элементов

Максимальное напряжение, Вольт

Напряжение по инструкции, Вольт

Окончание заряда, Вольт

3.6

3.6

4.2

7.2

8.4

10.8

12.6

14.4

16.8

21.0

При разработке схемы зарядного устройства для шуруповерта своими руками очень важно учитывать, какой именно аккумулятор планируется заряжать. А также нужно дополнительно просчитывать его напряжение – 12 Вольт или 18 Вольт. При работе зарядника для шуруповерта необходимо отслеживать процесс при помощи мультиметра или системой с компаратором напряжения, которая прошла предварительную настройку под определенный тип батареи.

ВИДЕО: Правила выбора аккумулятора для шуруповерта

Замена аккумуляторных элементов

В аккумуляторе у Сергея используются никель-кадмиевые батареи питания на 1,2 В. Они не взаимозаменяемы, поэтому лучше подбирать что-то похожее на оригинал по размеру и как можно большей емкости из доступных. У Сергея аккумуляторные элементы похожи на батареи типоразмера type D, поэтому их и заказываем. Можно найти с емкостью около 2400 мАч в тех же размерах.

Я уже писал, как менял аккумуляторные элементы шуруповерта Интерскол. В нем были литий-ионные банки на 3,7 В самого бюджетного класса, да еще и разряженные. Тогда я заменил их на батареи чуть получше. Сейчас я бы поставил фирменные Liitokala на 2200 мАч или аккумуляторы Panasonic на 3400 мАч типоразмера 18650.

Замена аккумуляторных элементов

Одно неудобно, что приходится паять чувствительные к перегреву аккумуляторы. Такой ремонт или восстановление аккумулятора может иметь обратный эффект. Выход такой — мощный паяльник держать 0,5 — 1 сек. или использовать аппарат для точечной сварки. Второй вариант понадежнее будет.

Виды аккумуляторов для шуруповёртов

В продаже можно обнаружить несколько типов аккумуляторных батарей для шуруповёртов. Каждый вид АКБ обладает своими достоинствами и недостатками. Разновидности представляют такие батареи:

Виды аккумуляторов для шуруповёртов
  • никель-кадмиевые;
  • никель-металлгидридные;
  • литий-ионные.

Никель-кадмиевые

Виды аккумуляторов для шуруповёртов

Большинство моделей шуруповёртов оснащено никель-кадмиевыми элементами. Это самые простые ёмкие аккумуляторы невысокой стоимости. NiCd аккумуляторная батарея зарекомендовала себя как долговечный элемент питания. Она служит около десяти лет. Из-за стойкой переносимости низкой температуры шуруповёртом можно работать в зимнее время года на открытом воздухе без резкого понижения заряда.

Никель кадмиевый аккумулятор для шуруповёрта напряжением 12в в течение всего срока службы испытывает более тысячи зарядок-разрядок. Одним из достоинств АКБ является то, что её можно хранить в течение долгого времени полностью разряженной без потери работоспособности.

Виды аккумуляторов для шуруповёртов

Никель-кадмиевые банки

Важно! Шуруповёртом работают до полного разряда NiCd батареи, не опасаясь снижения её качественных характеристик. Наряду с этим, стоит отметить некоторые недостатки никель-кадмиевых элементов

Виды аккумуляторов для шуруповёртов

Аккумуляторный блок довольно тяжёл. При работе с ним рука работника быстро устаёт. Также АКБ такого типа для шуруповёртов подвержены «эффекту памяти». Если батарею поставить на зарядное устройство не полностью разряженной, то она «запомнит» уровень ёмкости. Впоследствии аккумулятор будет терять работоспособность, доходя до этого уровня заряда

Наряду с этим, стоит отметить некоторые недостатки никель-кадмиевых элементов. Аккумуляторный блок довольно тяжёл. При работе с ним рука работника быстро устаёт. Также АКБ такого типа для шуруповёртов подвержены «эффекту памяти». Если батарею поставить на зарядное устройство не полностью разряженной, то она «запомнит» уровень ёмкости. Впоследствии аккумулятор будет терять работоспособность, доходя до этого уровня заряда.

Виды аккумуляторов для шуруповёртов

Никель-металлгидридные

Виды аккумуляторов для шуруповёртов

Чтобы избавиться от «эффекта памяти», специалистами были разработаны новые модели АКБ. Это так называемые никель-металлгидридные (NiMH) аккумуляторы для шуруповёртов. По сравнению с NiCd элементами, новые батареи стали меньше весить. Эффект памяти проявляется незначительно.

Аккумуляторные корпуса стали более прочными и стойко переносят случайные динамические нагрузки. Металлогидридные элементы более долговечны и выдерживают до 1500 циклов зарядки-разрядки.

Виды аккумуляторов для шуруповёртов

Однако эти батареи имеют свои недостатки. Они не могут функционировать на открытом пространстве при отрицательной температуре воздуха. Небольшая ёмкость не позволяет работать шуруповёртом длительное время. Батареи нельзя доводить до полной разрядки. Срок службы оставляет желать лучшего (4-5 лет). К минусам следует добавить высокую стоимость.

Читайте также:  Какую цепную электрическую пилу выбрать для работы с деревом

Литий-ионные

Виды аккумуляторов для шуруповёртов

Аккумуляторы литий-ионного типа заметно выигрывают у вышеуказанных АКБ. С появлением Li-Ion элементов была решена проблема «эффекта памяти». Заряжать батареи можно в любом состоянии, не опасаясь утратить ёмкость.

Шуруповёрт не теряет мощности до полной разрядки литий-ионных АКБ. Срок службы достигает 5-8 лет. Аккумуляторы в режиме хранения практически не саморазряжаются. Полная зарядка происходит в течение 40-50 минут.

Виды аккумуляторов для шуруповёртов

Литий-ионный элемент

К недостаткам Li-Ion батарей следует отнести чувствительность к малейшим ударам корпуса. Аккумулятор в результате падения с высоты может взорваться. При работе в условиях низкой температуры воздуха АКБ быстро разряжаются. Следует отметить их высокую стоимость.

Виды аккумуляторов для шуруповёртов

Подготовка к операции восстановления

Схема соединения аккумуляторов шуруповерта.

Перед тем как восстановить аккумулятор, нужно хотя бы в пределах школьной программы разобраться, что такое электричество и как оно работает в аккумуляторных батареях.

Также для выполнения восстановления понадобятся инструменты и материалы:

  • отвертка;
  • тестер;
  • паяльник;
  • олово с добавлением малокоррозийного флюса.

Чтобы восстановить утерянную мощность аккумулятора шуруповерта, нужно иметь под рукой еще одну, «донорскую», батарею.

Поэтому лучше всего при покупке инструмента выбирать такую модель, в комплект которой входит вторая аккумуляторная батарея.

Хотя если второй «родной» батареи нет, можно использовать и старый аккумулятор с другого шуруповерта, если батареи обоих инструментов одного типа. Внутреннее устройство никель-кадмиевых батарей выполняется по единой технологии, поэтому позволяет менять некоторые внутренние элементы.

Перед тем как восстановить аккумулятор шуруповерта, сначала нужно по максимуму зарядить обе батареи, выдержав инструменты на зарядке не менее 6 часов каждый. Затем, отключив от зарядки, отсоединить восстанавливаемый аккумулятор от инструмента и аккуратно снять с него пластмассовую крышку. Инструментов для такой операции ни одна фирма не предусмотрела, поэтому приходится действовать тем, что есть под рукой: широкой отверткой или ножом с прочным твердым лезвием.

Состав аккумуляторной батареи.

Выполнять эту операцию нужно предельно осторожно и аккуратно, чтобы не повредить крышку и по возможности сохранить в целости ее фиксаторы. Хотя последнее удается редко, и впоследствии при обратной сборке блока крышку приходится фиксировать клеем «Момент», «Секунда» или другими подобными им.

Никель-кадмиевые батареи состоят из отдельных элементов — «банок», каждая из которых имеет номинальное напряжение 1,2 В и энергоемкость 1200 — 1500 мА/ч. Общую мощность батареи обеспечивает различное количество элементов внутри батареи. Так, в батарее мощностью 9,6 В будет 8 «банок», 12 В -10, 14,4 В — 12 и т.д.

Вопреки расхожему мнению несведущих обывателей, аккумуляторная батарея очень редко разряжается до нуля, а потерю ее мощности провоцируют отдельные поврежденные элементы. Именно это обстоятельство и позволяет восстанавливать «севшие» аккумуляторы.

Во всем виноват Windows 7

Что значит – рекомендуется заменить батарею на ноутбуке? В основном, вы уже разобрались с этим вопросом. Но иногда случается, что вся проблема в Windows 7. Оказывается, что данная операционная система бывает виновна в этой неполадке. Несмотря на то, что корпорация Microsoft пытается исправить все, пользователи ОС периодически жалуются на проблемы с аккумуляторами.

Как отзываются пользователи, после покупки ноутбука с уже установленной Windows7 спустя 2-3 недели снижается время заряда и время автономной работы почти в два раза. Пока что известно то, что рекомендуется заменить батарею на ноутбуке из-за несогласования определенных элементов в самой системе и некоторых элементов BIOS, так как в этом случае аккумулятор требует постойной подзарядки и изнашивается очень быстро.

Во всем виноват Windows 7

Если вы столкнетесь с тем, что вам рекомендуется заменить батарею на ноутбуке, что делать с этим, вы уже знаете. Если все вышеуказанные методы вам не помогли, придется обратиться к профессионалам в сервисный центр. Особенно если ноутбук новый и до сих пор находится на гарантии. Тогда ремонт обойдется вам бесплатно.

BOSCH

Аккумуляторы для шуруповертов всемирно известной фирмы Bosch зарекомендовали себя как надежные и качественные комплектующие. Литий-ионная технология, реализованная в изделиях, обеспечивает высокую производительность инструмента и его удобное использование. Уникальная система защиты Electronic Cell Protection (ECP) не позволяет аккумулятору перегреться и полностью разрядиться, а также защищает инструмент от критичных нагрузок при отсутствии заряда (автоматическое отключение).

Все модели АКБ Bosch для шуруповертов имеют ударопрочный корпус и легкий вес, что очень важно при работе с такого рода инструментом. Данный товар представлен в огромном ассортименте по емкости (от 1.3 до 5.0 А*ч) и напряжению (до 36 Вольт), и покупатель может выбрать АКБ с параметрами, какие будут наиболее соответствовать его нуждам. Температурный режим зарядки питательного элемента регулируют терморезистор, а вентиляционные отверстия на корпусе способствуют охлаждению устройства. Высокое качество также подтверждается гарантийными обязательствами Bosch.