Как переделать шуруповерт на литий ионные аккумуляторы

Восстановление аккумуляторных элементов

Тут я приведу историю от Мастера Сергея по восстановлению никель-кадмиевого аккумулятора шуруповерта. Владелец стал жаловаться на малое время работы электрошуруповерта и на то, что «аккумулятор не держит». Разборка корпуса аккумулятора показала, что там стоят заводские Ni-Cd банки от фирмы Liang на 1000 мАч.

Восстановить Ni-Cd аккумулятор можно достаточно простым способом. Нужно сделать несколько циклов глубокого разряда и заряда. В таких крайних режимах начинают работать труднодоступные области накопления заряда батареи, отдача от которых ухудшилась вследствие эффекта памяти, нарушения условий эксплуатации или хранения.

Такие проблемы возникают не только у шуруповертов. Индустрия радиоуправляемых моделей с батарейным питанием давно решила проблемы автоматизированного разряда/заряда. Для этого есть специальные зарядные устройства.

Начинать цикличное восстановление аккумулятора лучше всего с глубокого разряда аккумулятора и потом сразу зарядки.

После первого цикла емкость при разряде была равна 707 мАч, а при заряде — 879 мАч. Как видим, емкость снизилась на 30 % относительно заявленной производителем.

Второй цикла разряда/заряда показал цифры 781 мАч / 937 мАч. Как видим, это больше предыдущих значений на 10 %.

Третий цикла перезаряда аккумулятора показал незначительные отклонения от предыдущего второго перезаряда. Поэтому этого хватит. Если вы на своих аккумуляторах увидите, что емкость растет, то можно продолжить.

По факту восстановления аккумулятора удалось восстановить около 8% от первоначально заявленной емкости шуруповерта. В принципе неплохо, но я бы посоветовал заменить банки аккумулятора на новые с .

Восстановление АКБ шуруповерта путем приобретения новых Ni-Cd элементов

В данном случае речь идет о полной замене аккумуляторных элементов и о так называемом «стирании эффекта памяти» с новых батареек в целях обеспечения их более продуктивной работы. Эффект памяти заключается в том, что батарея «помнит» все возможные циклы зарядки, которым она теоретически может подвергаться на производстве до попадания в чьи-то руки. Чем больше в ее «памяти» таких циклов, тем вероятней становится то, что емкость начнет уменьшаться значительно раньше, чем ожидается. Также никель-кадмиевые аккумуляторы любят подобные процессы «раскачки». Если их проводить непосредственно перед использованием, работать они будут гораздо лучше.

Нужное количество аккумуляторов можно заказать в Интернете, к примеру, на Ali-Express. Нужно иметь в виду, что они уже имеют определенный заводской заряд, который желательно «снять» для того, чтобы «сэкономить» силы аккумуляторов во время эксплуатации. Сделать это можно, используя то же зарядное устройство Imax B6, в меню которого несложно разобраться.

Вначале мультиметром проверяется напряжение на каждой «банке». Это сразу поможет определить, каким качеством обладают новые батарейки и не имеет ли место непорядочность продавцов, которые могли вместо новых продать старые элементы. Уровень напряжения на каждой батарейке должен составлять примерно 1,3 В

При замерах важно не путать клеммы

Далее «стирание памяти» проводится с каждым элементом поочередно. На зарядном устройстве выставляются следующие параметры заряда: если емкость 1800мАч, ее можно выставить чуть больше — 1900, немного с запасом. Затем следует перейти в режим заряда никель-кадмиевых аккумуляторов. Параметры заряда должны быть такими: показатель тока 0,9 А (половина от емкости 1800).

Каждый новый элемент подвергается тренировке по принципу «заряд-разряд», чтобы убрать заводские параметры. При токе в 1А все АКБ поочередно разряжаются до напряжения в 1 В (минимально допустимое напряжение, чтобы не убить батарейку).

Затем следует перейти в режим цикла «заряд-разряд» и запустить его кнопкой «старт». После разрядки и снятия заводской памяти уложить аккумуляторы обратно в блок, ориентируясь на то, как раньше туда были уложены старые. Поэтому при разборке пластмассового корпуса нужно запомнить, как батарейки лежали раньше.

Таким образом, существует много способов восстановления аккумулятора шуруповерта своими руками. Каждый из них имеет определенные нюансы, недостатки и преимущества, которые следует учитывать в зависимости от того, как вы восстанавливаете емкость. Иногда следует постараться, чтобы приобрести тот или иной инструмент или необходимый ингредиент (например, дистиллированную воду) для того, чтобы восстановление прошло максимально успешно. Но именно это поможет вам избежать дополнительных расходов в связи с приобретением нового шуруповерта или полностью готового аккумулятора.

Способы восстановления батареек

В интернете можно обнаружить советы по различным способам восстановления элементов разной степени эффективности и сомнительности. Сразу отметая такие антинаучные способы, как кратковременное замыкание выводов аккумулятора, можно рассмотреть несколько методов, дающих возможность хотя бы ненадолго продлить жизнь дорогостоящих источников питания.

Дистиллированная вода

Если среди NiCd или NiMH элементов АКБ обнаружены банки с нулевым напряжением, можно предположить, что у них высох электролит. Такой элемент можно попробовать отремонтировать введением дистиллированной воды. Для этого надо просверлить отверстие в корпусе и шприцом залить около 1 мл жидкости. Вода должна впитаться. Если этого не происходит, элемент восстановлению не подлежит. Если первая порция впиталась, надо вводить следующие дозы воды до полного насыщения, потом отверстие в корпусе надо запаять.

Введение дистиллированной воды посредством шприца.

Потом надо зарядить элемент импульсным током (импульсами амплитудой 10С длительностью 2-4 секунды). Если все пройдет успешно, надо дать банке полежать несколько часов и установить ее обратно в батарею.

Повышенный ток

В сети можно найти советы реанимировать истощенный аккумулятор шуруповерта путем зарядки большими токами. Эффективность метода сомнительна – шансы на окончательную потерю элемента выше, чем на его реанимацию. А вот восстановление емкости NiMH или глубоко разряженных Li-Ion аккумуляторов тренировкой может дать положительный (но не очень продолжительный) эффект. Для этого надо разрядить АКБ током примерно равным С, потом произвести зарядку. После повторения этого цикла несколько раз, нередко получается восстановить работоспособность банки на некоторое время. В этом случае можно разряжать элементы на лампочку.

Разрядка АКБ на лампочки накаливания во время тренировочного цикла.

Заморозка

Также является весьма спорным и сомнительным способ восстановления емкости глубоким замораживанием. Аккумулятор на несколько часов помещается в морозильный шкаф с температурой ниже минус 10 град.С. Большинство специалистов считают этот метод диким. Еще никто из советчиков не дал внятного объяснения, какие процессы протекают в батарее при заморозке. Но если другие возможности исчерпаны, почему бы для очистки совести и не попробовать переохладить аккумулятор, перед тем, как выбросить.

Ремонт аккумуляторных батарей шуруповертов

Ремонтные работы  включают в себя восстановление источников питания  или замену банок в аккумуляторе шуруповерта своими руками.

Перед разборкой и ремонтом аккумулятор полностью заряжается штатным зарядным устройством. Восстановление производится в следующей последовательности:

Разборка корпуса

Корпус батареи состоит из двух  частей. Встречается соединение на шурупах – в таких случаях разбор не представляет труда.   При клеевом соединении  необходимо тщательно обстучать киянкой места склейки. По мере разрушения клеевого слоя  необходимо прикладывать усилия для разъединения частей. Может помочь острый тонкий нож, который вводится в щель между частями.

Определение дефектных банок

Порядок действий для определения дефектных банок:

• элементы внимательно осматриваются;
• выявляются вздутые, со следами вытекшего электролита на корпусе и т. п., которые невозможно починить, для замены;
• тестером проверяется выходное напряжение на каждой банке. В никель-кадмиевых и никель-металлогидридных элементах  должно быть 1,2 V, в литий-ионных – от 3, 6 до 4 V  в зависимости от модели. Если аккумулятор эксплуатируется долго,  показатели будут меньше, однако снижение не должно превышать 10-20%. Цель проверки – выявить аккумуляторы, имеющие заряд меньше половины от номинала.

Электрическая емкость снижается вследствие неравномерности заряда элементов штатной зарядкой. Устройство отключается,  когда температура бочки, на которой установлен термодатчик,  достигнет значения  полного заряда.  Часть элементов при этом могут быть недозаряжены.    Это губительно для никель-кадмиевых батарей, так как  из-за эффекта памяти  после нескольких циклов с неполным зарядом их характеристики значительно ухудшаются.

Восстановление элементов

Алгоритм восстановления банок:

• разряженный элемент подключается с соблюдением  полярности к универсальному зарядному устройству, например Imax B6. Прибор проводит зарядку-разрядку основных типов аккумуляторов токами разной силы в автоматическом режиме с постоянным контролем состояния батарей;
• проводится 2-3 цикла полный заряд/полный разряд током, соответствующим типу батареи. Обычно этого достаточно для получения высокого заряда батарейки. Процесс повторяется с другими разряженными элементами. Необходимо помнить, что для устранения эффекта памяти Ni-Cd аккумулятору необходимо 5-6 циклов глубокий разряд/максимальный заряд.

Существуют и другие способы восстановления работоспособности батарей:

• кратковременное воздействие токами, значительно превышающими силу токов зарядки. Утверждается, что таким способом можно быстро восстановить любую «убитую» батарею. Действительно, при импульсном воздействии тока в 10 и более раз превышающего силу тока зарядки Ni-Cd и Ni-MH батареи быстро достигают номинальной емкости. Однако эффект такого воздействия длится 2-3 цикла, затем батарея обычно восстановлению не подлежит.
• добавление внутрь корпуса элемента дистиллированной воды: в корпусе сверлится небольшое отверстие, через него внутрь вводится 1 куб. см. дистиллята, проводится полная зарядка элемента. Через несколько дней проверяется уровень заряда: если он низкий, внутрь вводится еще 1 куб. см. воды и батарея вновь заряжается.

При достижении нормальных показателей емкости и напряжения корпус герметизируется, и аккумулятор готов к работе. Этот способ более эффективен, чем способ зарядки высокими импульсными токами.

Сборка аккумулятора

После того, как ремонт АКБ шуруповерта завершен, батарею можно собирать:

• элементы вставляются в основание корпуса батареи без больших усилий – соединения пайкой не так надежны, как сварные и могут повредиться;
• провода, идущие на клеммы батареи, укладываются без сильных перегибов. Не допускается их  соприкосновения друг с другом или с полюсами банок;
• при сборке литиевых батарей плату-контроллер  изолируют от элементов прокладкой из картона, полиэтилена и т. п., чтобы  избежать короткого замыкания в схеме;
• части корпуса соединяются друг с другом шурупами, если это предусмотрено конструкцией,  или с помощью клея.  Рекомендуется клей-герметик – соединение получается надежное и  герметичное, в при необходимости быстроразъемное.

Как определить, возможен ли ремонт

Можно ли проводить ремонт аккумулятора, зависит от его типа. Реанимировать литий-ионные батареи нельзя, так как они не обладают «эффектом памяти». Причиной снижения емкости и невозможности их зарядки выступает разложение лития. В таких АКБ предварительно выясняют неисправен сам элемент или схема управления.

При этом используют следующие методы проверки:

1. Меняют схему управления на аналогичную. Если работоспособность шуруповерта восстановилась, то проблема заключалась в данной детали.
2. Подают на аккумулятор 4 В и ток 200 мА с помощью регулируемого зарядного устройства. Проверяют значение напряжение мультиметром. Если показывает 3,6 В, то проблему нужно искать в других деталях.

Прошивка Ni-Cd батарей не поможет, если причиной поломки выступает выкипание электролита. В лучшем случае она лишь отсрочит время, когда потребуется заменить АКБ.

Быстрое тестирование аккумулятора можно провести без нагрузки. Для этого щупами тестера касаются клемм. При этом напряжение холостого хода должно превышать рабочее, указанное в паспорте. В ином случае подтверждается неисправность одной из «банок». Ремонт Ni-Cd АКБ проводят путем прошивки емкости элементов питания.

Если проблемой выступает испарение дистиллированной воды в результате перегрева, то осуществляют ее долив с помощью медицинского шприца. Предварительно сверлом делают дырку диаметром 1 мм в верхней или нижней части нерабочего элемента. Батарейку заполняют полностью и оставляют на сутки. Заряд рекомендуют осуществлять, собрав детали в связку по 3-4 шт. После этого их не трогают неделю.

Ремонт шуруповерта возможен, если поломалась пусковая кнопка. Решить проблему помогает чистка ее контактов. Причиной неисправности двигателя обычно выступает стирание щеток. Они не подлежат восстановлению, поэтому их придется заменять новыми.

При перепрошивки можно использовать автомобильный АКБ

Разбираем аккумулятор лопаткой или канцелярским ножом

Для тех, кто не привык работать киянкой и хочет, чтобы процесс разборки аккумулятора выглядел более тихим и щадящим, можно предложить воспользоваться небольшой металлической лопаткой или канцелярским ножом. Главное, чтобы они не имели острых краев, как крупная отвертка, которая легко может повредить пластмассу.

Это интересно: Разновидности аккумуляторов для лодочного мотора

Вначале следует полностью пройтись ножичком по периметру всего блока, чтобы ослабить шов, и только после этого маленькой отверткой можно начать «подковыривать» гибкий пластик. Метод ничуть не менее кропотливый, чем первый, и, если человек недостаточно опытен, могут остаться повреждения на пластмассовом корпусе

Однако если работать максимально осторожно, есть возможность обойтись без «потерь» и в этом случае

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.

Чем отличаются никель-кадмиевые аккумуляторы от литиевых

Начиная с середины прошлого столетия наступила эра никель-кадмиевых гальванических элементов. Сегодня этот тип солевых аккумуляторов по прежнему востребован, и в некоторых показателях превосходит литиевые. Из-за  практичности и безопасности они применяются в ручном инструменте, в шуруповертах и дрелях. Сильные стороны никель-кадмиевых аккумуляторов:

• низкий риск перегрева, так как внутри идет эндотермическая реакция с поглощением тепла:
• герметичный металлический корпус прочен, прибор сохраняет работоспособность даже при -40 С;
• срок службы до 8 лет, при условии правильной эксплуатации;
• доступная стоимость.

Существенными недостатками этого вида источников энергии считают эффект памяти и длительный цикл зарядки, 12-14 часов. Заряжать аккумулятор можно только после посадки напряжения на ноль и под завязку. Иначе емкость будет уменьшаться.

Литий-ионные аккумуляторы относятся к новому классу гальванических элементов на щелочной основе, с большой плотностью заряда. Они не имеют эффекта памяти, заряжаются на любой остаточной емкости, но требовательны к эксплуатации.

Условия работы литий-ионных аккумуляторов:

• Велик риск перегрева и КЗ при перезаряде и в окружающей среде при +60 С и выше. На минусовой температуре работают только литиево-железо-фосфатные элементы.
• Корпус прочен, имеет дополнительную защиту от перегрева, КЗ и опасных напряжений.
• Емкость литиевых аккумулятора в 2 раза больше чем кадмиевых, подзаряжать можно в любой момент.
• Изделие не терпит перезаряда, посадки ниже 2,5 В.
• Емкость уменьшается при работе и хранении примерно 3 % в год.
• Стоимость одного элемента примерно 100-130 рублей.

Литиевые аккумуляторы можно зарядить быстро примерно за час. Полный цикл двухэтапной зарядки составляет около 3 часов. Изделия по габаритам больше, чем кадмиевые, но их нужно в 2 -2,5 раза меньше, инструмент становится легким, работоспособность длительная, подзарядить можно при любом простое.

В общий класс литиевых аккумуляторов входят литий-ионные и литий-полимерные. По типу применяемого активного вещества они подразделяются:

• литий-кобальтовый;
• литий-марганцевый;
• литий-никель-марганец-кобальт-оксидный;
• литий-железо-фосфатный;
• литий-никель-кобальт-алюминий-оксидный;
• литий-титановый.

Каждый вид литиевых аккумуляторов работает в своих параметрах, имеет характерную емкость, заряд, сопротивление. В тяговых аккумуляторах для погрузчиков, штабелерах и другой аккумуляторной техники, работающей в тепле, важна емкость батареи, мобильность, КПД. Здесь свинцовые аккумуляторы уступают по всем параметрам. Используют литий-железо-фосфатные батареи. Они не пожароопасны, работают при большом минусе и не боятся глубокой разрядки, но не ниже 2 В.

В автомобильной технике в качестве стартерного аккумулятора кислотные АКБ прочно занимают нишу.

Строение аккумулятора шуруповерта

Шуруповерт — универсальный прибор для сбора мебели, бытовых нужд, ремонта и для работы. Автономный прибор не требует соединительного кабеля с розеткой. Современные модели оснащены внушительным аккумулятором, замена которого, обойдется пользователю по стоимости почти как новый инструмент.

Конструкция акб имеет универсальный вид, а именно пластиковую оболочку, заключающую в себе ряд компонентов питания. В зависимости от особенности модели насчитывается от нескольких штук до нескольких десятков соединенных аккумуляторных банок. При этом соединение происходит последовательно, первый и последнее звено образуют замыкание, что обеспечивает подключение к ЗУ.

Уровень напряжения колеблется в пределах от 9-18 В до 18-36В на профессиональных устройствах. Данный показатель имеет прямое отношение к продолжительности работы батарейки.

Замена аккумулятора в шуруповерте: определяем и меняем отработанные емкости

Как правило, производители предусматривают такую возможность, и поэтому пытаются запечатывать свои элементы питания наглухо во избежание ситуаций, при которых народные умельцы попытаются своими силами отремонтировать аккумулятор шуруповерта. Тем самым они вынуждают владельцев отказаться от подобной идеи и заставить их посетить магазин, чтобы купить новый аккумулятор.

В принципе в этом нет ничего удивительного, ведь компании преследуют свои собственные цели. Однако и в этом случае можно найти решение. Но сразу нужно быть готовым к тому, что ремонт потребует некоторого времени. Однако если вы готовы потратить свои личные часы на такую работу, это значит, что, следуя всем рекомендациям, вы добьетесь своего и будете удовлетворены проведенными операциями.

• Вначале нам потребуется вскрыть аккумулятор и вытащить из него элементы питания. Следует заметить, что до проведения подобного демонтажа вам потребуется зарядить аккумулятор в течение двух-трех часов.
• После этого необходимо замерить напряжение на каждом элементе в отдельности, зафиксировать полученные результаты, а в завершение подключить к ним нагрузку. Это должно привести к тому, что аккумуляторы сядут.

• Далее необходимо снова повторить зарядку, по итогам которой необходимо выбрать аккумуляторы, у которых осталось меньше всего энергии. Эти устройства обладают наименьшим потенциалом к восстановлению, а поэтому их нужно выбросить.

• Затем знакомимся с маркировкой элементов питания, и, ориентируясь на эти значения, нам необходимо будет купить аналогичные изделия. В принципе можно не тратить время на поиск наиболее подверженных износу аккумуляторов. Хотя это и потребует больших затрат, однако в итоге у вас будет практически новый аккумулятор.
• Далее нам необходимо поставить каждый элемент последовательно, после чего размещаем их в корпусе и запечатываем батарею, как и было ранее.

В процессе выполнения этой работы вам следует знать об определенных нюансах — без них вам будет сложно правильно собрать элементы в единую батарею. Во время заводской сборки пластины, при помощи которых выполняется соединение элементов, не подвергаются припайке. Для этих целей применяют точечную сварку. Виду отсутствия у вас подобной возможности придется потратить время на пайку, используя для этого обычный паяльник.

В процессе выполнения этой операции имейте в виду, что на состояние элементов может негативно сказаться сильный перегрев, чего не следует допускать. Также важным моментом является и то, чтобы каждый элемент обладал аналогичной емкостью, а также и выходным напряжением.

Следует также подробнее остановиться и на разгонке новой аккумуляторной батареи. Прибегать к этой процедуре необходимо тогда, когда вы уже смогли перепрошить старые элементы. Подобная процедура является рекомендованной для никель-кадмиевых аккумуляторов, которая должна проводиться раз в 6 месяцев. Главное, чего позволяет добиться это процедура — обеспечить максимальную зарядку аккумулятора и последующую полную разрядку. Эту работу необходимо провести в два приема, а еще лучше в три.

может привести к возникновению эффекта памяти

Какие дополнительные методы восстановления аккумуляторов для шуруповертов существуют? + (Видео)

Сразу стоит отметить, что возможности восстановления работоспособности подвержены не все батарейки. В частности, с наилучшим успехом можно реанимировать «банки» с типовым знаком отличия ni cd. Такими аккумуляторами сейчас укомплектованы большинство типичных моделей шуруповертов. Конечно, на рынке инструментов можно встретить шуруповерты марки макита или hitachi или bosch, элемент питания которых построен на литиевое основе, но этих моделей еще не так много.

В общем, если говорить об исправности аккумуляторного блока и методах его восстановления, в любом случае, нужно уделить внимание не только самим батарейкам внутри корпуса, но и убедиться в исправности зарядного устройства. Вполне вероятно, что функционал блока питания утратил способность обеспечивать при зарядке требуемый ток. Многие мастера, сталкиваясь на практике с ремонтом никель кадмиевых питающих элементов, восстанавливают их при помощи добавления электролита

Аккумулятор в процессе работы начинает утрачивать электролит, поскольку он испаряется

Многие мастера, сталкиваясь на практике с ремонтом никель кадмиевых питающих элементов, восстанавливают их при помощи добавления электролита. Аккумулятор в процессе работы начинает утрачивать электролит, поскольку он испаряется.

Исправить ситуацию помогает физическое воздействие на аккумуляторную «банку» при помощи дрели. В теле батарейки необходимо проделать небольшое отверстие (диаметр 0,8-1мм). Вооружившись медицинским шприцом с иголкой, внутрь батарейки следует впрыснуть пару капель дистиллированной воды. Затем отверстие надежно заливается эпоксидной смолой. Данный цикл мероприятий позволит продлить работу питающего элемента еще на несколько операций заряда/разряда.

Конечно, наиболее простым и очевидным способом реанимации аккумуляторного блока для шуруповерта является физическая замена неисправного блока на работоспособный. Здесь даже помощь специалиста может оказаться неуместной, поскольку операцию сможет с легкостью проделать даже тот человек, который хотя бы раз пользовался паяльником и держал в руках отвертку. Здесь главное проявить немного сноровки, чтобы не допустить перегрева банок в момент их впаивания/выпаивания.

Конечно, способов реанимации аккумуляторных батарей существует довольно много, но не каждый из них доступен простому пользователю. Если продлить жизнь своему шуруповерту со штатным аккумулятором вы самостоятельно не в силах, то обратитесь за помощью к квалифицированным специалистам. Они произведут безошибочную диагностику и «придумают», как восстановить аккумулятор инструмента при минимальных трудозатратах.