Как восстановить акб шуруповерта

Проверка и диагностика аккумуляторной батареи шуруповерта

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

С помощью мультиметра

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

Здесь крышка приклеена

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

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

Так выглядит разобранный АКБ

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

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

Тестирование батареек мультиметром

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

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

Тестирование мультиметром

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

Проверка методом нагрузки

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

Проверка делается так:

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

Диагностика с автолампочкой

Пайка – самый сложный момент + (Видео)

На заводе аккумуляторы сваривают точечной сваркой. Но не в каждой домашней мастерской она есть. Ходят упорные мнения, что воздействия высокой температуры на элементы выводят их из строя. Мнения есть, но доказательств тому нет. Поэтому соединить элементы в батарею можно методом обычной пайки. Метод проверялся и на li ion аккумуляторах.

Для этого берется электрический паяльник мощностью 40 – 60 Вт, флюс для пайки никеля или тот, который есть и полоски нетолстой жести. Из жести изготавливаются соединители.

Перед сборкой необходимо залудить все контактные места аккумуляторов и соединительные пластины. Затем накладываем пластину на контакт и прижимаем паяльником. Мощный паяльник может быстро спаять луженый слой. Для этого достаточно доли секунды.

Проверяем пайку на физический разрыв. Подобным образом надо перепаять следующие контакты. Ничего сложного в этом процессе нет. Нужна определенная аккуратность и навык, чтобы сделать все самому. После пайки протираем все места спиртом, чтобы удалить остатки флюса, собираем батарею в корпус и ставим на зарядку. После полной зарядки делаем полную разрядку для выравнивания элементов и батарея готова к использованию.

Виды аккумуляторных банок

Разобрав корпус, вы увидите некоторое количество батареек, соединённых между собой металлическими пластинами. Сразу сделайте фото или зарисуйте. Вам надо будет с точностью воссоздать всю последовательность. Затем можно извлечь батареи, чтобы определить их тип и параметры. Параметры обычно указываются на корпусе, так что проблем не возникает. Типы тоже описаны. В бытовом электроинструменте ставятся никелевые или литиевые. Но они могут быть разными.

• Никель-кадмиевые, Ni-Cd. Наиболее распространённые ранее. Стандартная банка имеет заряд 1,2 V, Набрав 10 таких банок получаем требуемые обычно 12 В с приличной ёмкостью в ампер часах. Недостаток — эффект памяти, который выражается в том, что батарея «запоминает» самый низкий уровень заряда/разряда. Следующий её «максимум» будет не больше этого диапазона. Так, постепенно, ёмкость аккумулятора снижается. Второй недостаток — длительное время заряда.

• Никель-металл-гидридные Ni-MH. Такие батареи обычно также имеют заряд 1,2 В. Меньше подвержены эффекту памяти, но заряжаются еще дольше, боятся низких температур, со временем теряют емкость.
• Никель-металл-гидридные – Ni-MH. Такие батареи обычно также имеют заряд 1,2 В. Меньше подвержены эффекту памяти, но заряжаются ещё дольше, боятся низких температур, со временем теряют ёмкость.
• Литий-ионные – li-ion. Разрешён при зарядке неполный разряд и эксплуатация с неполным зарядом. Лучше переносят отрицательные температуры. Положительный момент — стандартный заряд одной банки 3,6 вольт, малое время заряда. Минус ­­­­­– высокая цена.
• Литий-полимерные. Обладают повышенным зарядом, не имеют «эффекта памяти». Недостаток в том, что они не могут быть восстановлены. То есть, просто-напросто выбрасываются и ставятся новые.

Характеристики АКБ шуруповерта разного типа

Для замены банок нужно брать аналогичные. У NiCd и NiMh взаимозаменяемость допускается. Если у вас изначально аккумулятор на литиевых банках, альтернативы нет. Комбинировать NiCd, NiMh и Li—Ion невозможно, так как разные напряжения, токи и время заряда.

Замена старых элементов питания

Данным способом можно отремонтировать аккумулятор любого шуруповёрта. Сама процедура ремонта не представляет особой сложности и начинается с разборки батареи. С помощью мультиметра определяются неисправные элементы, у которых напряжение будет ниже нормы. Затем они аккуратно извлекаются и вместо них приобретаются точно такие же мини-батарейки.

Новые детали устанавливаются на свои места и соединяются имеющимися пластинами. Для соединения используется пайка или точечная сварка. При этом нужно следить, чтобы элемент питания не перегревался. Поэтому работа должна быть выполнена аккуратно и быстро с использованием флюса или канифоли.

Почему разряжается аккумулятор

Самым востребованным электрическим инструментом при проведении монтажных работ является шуруповерт. Различают электрические шуруповерты (дрели) работающие от сетевого источника питания и аккумулятора.

Аккумуляторный инструмент прост для проведения работы, однако требует восстановления аккумулятора шуруповерта. Напомним, что важным параметром аккумуляторного инструмента является емкость, предоставляющая информацию о временной величине выдаваемой силы тока. Аккумуляторная емкость шуруповерта зависит от напряжения батареи.

Например, при напряжении  аккумулятора 12В, емкостью 2 А/ч, мощность инструмента будет составлять 24 Вт. Независимо от вида аккумуляторов шуруповерта, потеря емкости заряда является неизбежным физическим процессом. Подскажем, что емкостная потеря связана с интенсивностью использования инструмента и окислительными процессами внутри батареи (сульфатацией).

Если вы намерены произвести собственноручно ремонт аккумулятора, то необходимо разобраться в возможностях схемы аккумулятора шуруповерта для отдельного вида элементов.

Конструкция батарей шуроповертов

Пластмассовый корпус герметично закрывает содержимое батареи за исключением гнезд, металлических клемм или штырей контактов, предназначенных для рабочих токов заряда-разряда и, если контактов более двух — для управления зарядом.

Поскольку батарея не функционирует, для ремонта батареи шуруповерта нужна разборка со вскрытием пластмассового корпуса. Если есть винты, их надо выкрутить. В заклеенном корпусе следует глубоко процарапать ножом линию склейки и прорезать или аккуратно просверлить в ней неглубокое отверстие. Затем, вкручивая конический шуруп, надо добиться появления щели и, помогая ножом или отверткой, расширить ее до полного периметра склейки. При сборке после ремонта эпоксидная смола заделает щель не хуже прежнего.

Устройство аккумулятора шуруповерта видно при вскрытии корпуса:

• несколько последовательно соединенных аккумуляторов;
• закрепленный на одном из элементов термодатчик с прерывателем зарядного тока при нагревании батареи;
• плата управления, но только в литиевых батареях.

Выявление неисправных элементов и их замена

Для этого потребуются следующие инструменты:

• отвертка крестовая и плоская;
• мультиметр;
• паяльник;
• олово;
• флюс;
• соляная кислота для пайки.

Порядок ремонта батареи:

1. Зарядка банок до полного заряда.
2. Разборка корпуса.
3. Замер напряжения мультиметром на элементах, поочередно.
4. Выявление элементов с напряжением ниже номинального (номинальное напряжение Ni — Cd элемента 1,2−1,4 вольт, напряжение литиевого элемента 3,6−3,8 вольта).
5. Маркировка выявленных элементов.
6. Сборка корпуса.
7. Работа шуруповертом под нагрузкой до понижения мощности.
8. Разборка корпуса.
9. Замер напряжением на маркированных элементах (напряжение будет ниже чем у других), например, у исправных элементов напряжение станет равным 1,1 В, а у неисправных — 0,8 В и ниже.

Этим способом выявляются неисправные элементы аккумуляторных батарей 12—18 В, которые подлежат замене либо восстановлению.

В Li — Ion батареях, неисправные элементы определяются двумя способами:

1. Заменой схемы управления от другой, подходящей по параметрам батареи, если неисправность выявлена, производится замена.
2. С помощью зарядного устройства с возможностью регулировки напряжения и тока. Напряжение выставляется равным 4 V, ток равным 200 mA. Подключается элемент питания. Если напряжение поднимается до 3,6 V — элемент батареи исправен. Затем проверяются остальные элементы.

Полезные рекомендации

В качестве бонуса примите несколько ценных советов на вооружение, возможно, они вам помогут в решении энергетических проблем:

• Не утруждайте себя, если ваша батарея относится к литий-ионному типу. Вряд ли вам удастся ее восстановить.
• Традиционный никель-кадмиевый аккумулятор всегда можно «толкнуть» с помощью кратковременной подачи более высокого напряжения. Однако, прежде чем прибегнуть к столь радикальным мерам, необходимо более детально изучить данный электрический вопрос «реинкарнации».
• Возможно, вы не знаете, но традиционного типа АКБ, коей является никель-кадмиевая батарея, нельзя подключать к зарядке, если ее ёмкости имеют достаточный энергетический потенциал. Иначе разрушительных последствий «эффекта памяти» батареи просто не избежать.

Замена

Если починить составные компоненты питания в АКБ не представляется возможным, то их надо заменить. Сделать это тоже можно своими руками. В этом нет ничего сложного

Главное – действовать аккуратно, осторожно и по инструкции. Старайтесь ничего не повредить в процессе. Конечно, можно купить новую батарейку и установить ее в шуруповерт (их характеризует взаимозаменяемость)

Можно провести замену поврежденной банки в самом АКБ

Конечно, можно купить новую батарейку и установить ее в шуруповерт (их характеризует взаимозаменяемость). Можно провести замену поврежденной банки в самом АКБ.

• Сперва уберите из цепочки устройства элемент питания, который перестал правильно функционировать. Если учесть тот факт, что они соединяются друг с другом специальными пластинками, встроенными при помощи точечной сварки, то лучше для этого пускать в ход бокорезы. Не забывайте оставлять в процессе хвостовик нормальной длины (не слишком короткий) на нормально функционирующей баночке, чтобы возможно было прикрепить его к новой детали питания.
• Новенькую деталь прикрепить при помощи паяльника на тот участок, где была старая дефектная баночка. Не забывайте следить за полярностью элементов. Положительный (+) вывод надо припаять к отрицательному (-) выводу и наоборот. Для этого нужно будет использовать паяльник, мощность которого составляет не меньше 40 Вт, а также кислоту для него. Если у вас не получилось оставить нужной длины пластинки, то допустимо соединить все баночки при помощи медного проводника.
• Теперь надо вернуть батарейку обратно в корпусную часть по такому же плану, по которому она находилась там еще до ремонтных работ.
• Далее надо сделать выравнивание заряда на всех баночках по отдельности. Делать это надо путем нескольких циклов разрядки и повторной зарядки устройства. Далее надо проверить потенциалы напряжения на каждом из имеющихся элементов, используя мультиметр. Они все должны держаться на едином уровне в 1,3В.

Если речь идет о ремонте блоков аккумуляторов с банками литий-ионного вида, то здесь действовать следует по аналогичной схеме. Однако есть один нюанс, который может немного затруднить задачу, – это отсоединение батарейки от платы. Тут поможет только один способ – замена пострадавшей банки.

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. В процессе эксплуатации Ni─Cd аккумуляторов из-за перераспределения активной массы по электродам происходит изменение механической прочности и объёма оксидно-никелевого (положительного) электрода. В результате ухудшается контакт м/у активной массой и электродом. Все это вызывает снижение проводимости и падению ёмкости. В запущенном варианте просто разрывается контакт между положительным и отрицательным электродами. В результате аккумулятор перестаёт подавать признаки жизни.

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?

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.

Методы восстановления аккумуляторных банок

В некоторых случаях (при заказе на АлиЭкспресс, например) новые банки ждать приходится неделями. А работать надо. В таком случае можно попытаться временно улучшить характеристики «подсевших» батареек.

Краткосрочно можно характеристики возобновить

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Ni-Cd аккумуляторы пересыхают, когда нагреваются во время работы. Есть несколько вариантов восстановления плотности/количества электролита.

Долить в электролит дистиллированную воду. Их аккуратно извлекают из блока, не повредив пластины. Дальше действия такие:

• • • В корпусе — ближе ко дну или верху — проделывают аккуратно отверстие. Диаметр — не больше 1 мм. Оно должно быть только в оболочке. Следите, чтобы сверло не прошло дальше.

    • Батарейку кладём набок, дыркой кверху. 

  • • В шприц набираем дистиллированную воду. Добавляем воду внутрь пока не начинает выливаться и оставляем на сутки.
    • Временно восстановить емкость аккумуляторной батарейки можно если уплотнить электролит внутри никель-кадмиевых элементов. Для этого корпус надо равномерно сжать по всей высоте. Не сжимать только верх и низ, чтобы не повредить выводы.

Сильно разряженная батарея может не принимать заряд. Чтобы «стронуть» её с нуля нужно кратковременно подать мощный импульс. Конденсатор ёмкостью 7000 — 7500 мкФ, заряженный до 10 — 20 В подключают к банке. Проверяем остаточный заря на банке, он не должен быть выше 0,6 — 0,8 В. Пробуем принимает ли элемент заряд.

Как восстановить литий-ионный аккумулятор

Литий-ионные батареи от перегрева вздуваются. Повышенное давление внутри изгибает контактную пластину. Такие батарейки можно увидеть, легко заметить. Для уверенности можно проверить их заряд. Обычно он очень низкий или нулевой. Восстановить вздутый литий-ионный аккумулятор получается редко, но можно попробовать. Нужно выпустить избыток газа. Аккумулятор извлекаем из блока, не отрывая контактной пластины. Манипуляции проводим такие:

• Отгибаем пластину на положительном контакте, но не отрываем её.
• Под пластину заводим шило. Медленно вводим остриё внутрь батареи пока не начнёт выходи́ть газ.
• Когда газ выйдет, отверстие заделывают клеем, силиконом, любым другим способом.

• Припаиваем пластину на место.

• Устанавливаем батарейку в блок и заряжаем его, проверяя вольтаж восстановленного элемента.
• Разряжаем батарею и проводим повторные измерения.

Нельзя сказать, что описанные способы восстановления аккумуляторных батареек работают всегда. Все они рискованны. Электролит в батарейках — гелеобразная едкая субстанция, которая, попав на кожу, вызывает химический ожог. Потому все работы проводим очень аккуратно. Тем не менее иногда восстановленный аккумулятор может проработать несколько месяцев без проблем, что позволяет выждать требуемое время.

Восстановление аккумулятора шуруповерта через заморозку

Вероятнее всего, ваш электроинструмент оснащен никель-кадмиевым элементом питания. Потому как данный тип батарей (в контексте представленной статьи) является наиболее распространенным. Исключительно поэтому наш материал и посвящен именно данному типу АКБ. Впрочем, приведенные ниже рекомендации действенны и в отношении использования металлогидридных источников энергии. Итак, порядок действий:

• Запакованный в полиэтиленовый пакет аккумулятор (полностью разряженный!) поместите в морозилку.
• Через 10-12 часов изымите АКБ из холодильного устройства.
• На несколько часов поставьте батарею на зарядку.
• После чего необходимо «высадить» аккумулятор. Пусть он работает до того момента, пока в емкостях не иссякнет энергия.
• Повторите описанную процедуру 2-3 раза.

Но что делать, если подобное восстановление аккумулятора шуруповерта не увенчалось успехом в полной мере? В таком случае следует прибегнуть к комплексному решению проблемы, о котором вы узнаете из нижерасположенных разделов.