Последние штрихи
Нередко случаются ситуации, когда инструмент долгое время будет лежать без дела, при этом каждый отдельный вариант будет вести себя уникально:
- Никель-кадмиевые следует наполовину разрядить, а перед эксплуатацией полностью его зарядить. Затем нужно провести минимум 5 циклов зарядки-разрядки перед тем, как убрать его в следующий раз на хранение. Каждый цикл идет максимальный (тот же эффект запоминания).
- У литий-ионных аккумуляторов самая низкая саморазрядка, а заряжать их можно в любое время. Для хранения достаточно просто зарядить их 1 раз за 2 месяца (чтобы не вспоминать о системе защиты, желательно не опускать заряд ниже 50%). Такие батареи оснащены специальной системой защиты, которая позволяет заряжать и разряжать их любое количество циклов. Но и у них есть свое слабое место – суммарное время эксплуатации – 2 года, после чего начинается резкое уменьшение емкости.
- Никель-металлогидридный вариант в этом плане более прихотлив, из-за чего 1 раз в 4 недели нужно повторять зарядку. Разряжается он крайне быстро, а в разряженном состоянии начинает изнутри саморазрушаться. Также минусом служит и тот факт, что количество зарядов ограничено 2-3 сотнями, после чего емкость начинает падать.
Как заряжать аккумулятор, если не получается этого сделать обычным способом? С этой проблемой сталкиваются абсолютно все владельцы шуруповертов со временем. Вариантов решения есть несколько.
Начать стоит с протирки контактов специальными жидкостями против окисления или спиртом. А пока клеммы сохнут, нужно разобрать зарядное устройство и отогнуть «усики» в их первоначальное положение. Данные проблемы появляются от времени, поэтому нужно всегда начинать восстановление именно с данного шага.
Но бывают и менее распространенные проблемы, такие как потеря мощности в никель-кадмиевых аккумуляторах. Если в них еще сохранился электролит, то можно прибегнуть к экстренным мерам и подать слишком высокий ток для зарядки, затем на отметке в 50% сменить его на стандартный. В большинстве случаев это помогает, хотя можно начинать искать замену.
Но последняя проблема, с которой сталкиваются абсолютно все, – это выход из строя. Тут есть много причин, из-за которых такое может случиться, но выбрасывать деталь не стоит. После того как из строя выйдет его аналог, можно из 2-х собрать 1 полноценный экземпляр.
Для того чтобы работа всегда приносила ожидаемый итог, нужно следить за инструментом со всей ответственностью.
Ухоженный инструмент никогда не подводит.
Общие рекомендации перед проверкой аккумулятора
Непосредственно перед проверкой аккумулятора необходимо четко определить, к какому типу относится элемент питания. В зависимости от этого типа и подход может быть различен. Например, наиболее распространенные никель-кадмиевые батареи отличаются большой чувствительностью к условиям эксплуатации. Нечастые или нерегулярные полные перезаряды значительно снижают емкость аккумулятора и батарея не использует свой ресурс полностью. Более подробно типы аккумуляторов рассмотрим ниже.
Также рекомендуется полностью зарядить аккумулятор перед проверкой. Это позволит сделать более точные выводы о работоспособности устройства. Доказано, что самые точные показатели снимаются под нагрузкой. И полный заряд представляет собой весьма подходящий тип нагрузки.
Перед проверкой необходимо максимально уменьшить влияние «эффекта памяти» на устройство. Так как этот эффект появляется у батарей в случае неправильной эксплуатации, чтобы его устранить, необходимо несколько раз воспользоваться батареей по всем правилам.
Достаточно 3 раза провести циклы заряда/разряда, чтобы влияние эффекта значительно сократилось. Для ускоренного разряда лучше всего использовать лампу накаливания, которую вместе с мультиметром нужно будет подсоединить к аккумулятору.
Если все сделано правильно, то через несколько полных циклов батарея сможет восстановить свою емкость и вновь может быть использована в шуруповерте. Если же операция не помогла, значит проблема была в другом.
Никель-кадмиевый аккумулятор
Самый распространенный тип батарей. Достаточно быстро заряжаются и имеют неплохой объем. Отличаются долговечностью и устойчивостью к внешним воздействиям. Среднее число циклов зарядки/разрядки может достигать 3500. При использовании ускоренных зарядных устройств батарея не изнашивается быстрее и способна служить долгое время. Отдельно стоит отметить дешевизну таких батарей и возможность эксплуатации при температуре ниже нуля.
Но имеется и минусы, главный из которых заключается в так называемом «эффекте памяти». Батареи довольно токсичны в случае неисправности и имеют высокую скорость саморазряда. Из-за токсичности, производители сейчас процент таких устройств стараются стремительно уменьшать.
Чтобы продлить срок службы такого аккумулятора, рекомендуется перед подзарядкой его полностью разрядить.
Литий-ионный аккумулятор
Гораздо более дорогой аналог, который однако имеет ряд неоспоримых преимуществ. Такие аккумуляторы используются в передовых моделях шуруповертов от известных брендов.
У таких батарей большая емкость и куда меньший процент потери заряда по причине саморазряда. Однако такие аккумуляторы строго не рекомендуется перегревать и надолго оставлять полностью разряженными. Это может привести к деградации кристаллов и выходу батареи из строя. При перегреве же есть риск взрыва такого устройства.
Как и первый вид, литий-ионный аккумулятор способен функционировать на морозе.
Как выглядят литиевые аккумуляторы?
Большая часть устройств из лития заключено в призматический корпус, но некие модели владеют цилиндрической формой. В таких батареях используются рулонные электроды не сепараторы. Корпус делается из алюминия по другому стали. Положительный полюс выходит на корпусную крышку.
В призматических конфигурациях электроды имеют вид прямоугольных пластинок. Прочитал часть текста. У меня тоже была проблема с аку от 18 шуруповерта. Наткнулся на схему в журнале радио номер 3 2006 года. Для обеспечения безопасности в батарее предвидено устройство, выступающее регулятором всех процессов не размыкающее электронную цепь при критичных ситуациях. Завышенная герметизация корпуса не дает вытекать наружу электролиту не просачиваться вовнутрь кислороду не влаге.
Общие правила
Существует ряд правил, продлевающих срок службы любого аккумулятора при вынужденной отправке её на длительное хранение:
- При использовании источника питания с длительным перерывом необходимо несколько раз провести полный цикл разряда-заряда элемента;
- Температура окружающего воздуха в складском помещении не должна опускаться ниже 10 градусов тепла;
- Продлению срока службы находящегося в покое аккумулятора способствует периодическая зарядка и полная разрядка источника тока – не реже одного раза в шесть месяцев;
- Если электроинструмент не планируется использовать в ближайшее время, то батарею необходимо отсоединить от него и очистить от всех видимых загрязнений.
Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов
При нерегулярном использовании электроинструмента никель-кадмиевые(NiCd) аккумуляторы разумнее хранить в разряженном состоянии. Эти элементы обладают специфичным свойством – высоким уровнем саморазрядки. Поэтому при хранении полностью заряженная батарея с течением времени самостоятельно разрядится: каждый месяц остаточный уровень заряда будет снижаться на 8-10%.
Читать также: Металлографические исследования металлов и сплавов
Соблюдение простых рекомендаций по длительному хранению без дела никель-кадмиевых элементов позволит получить полностью работоспособный источник тока после полной зарядки. Основные правила таковы:
- 3-4 полных цикла зарядки с последующей разрядкой элемента;
- Температурный режим в помещении для хранения не ниже 10 градусов тепла.
Хранение литий-ионных аккумуляторов
Литий-ионные(Li-ion) источники тока отличаются чувствительностью к температурному режиму и остаточному заряду при отправке их на продолжительное хранение. От этого напрямую зависит доступный уровень заряда при начале использования.
Для литиевых аккумуляторов шуруповерта придерживаются следующих правил:
- Исключают возможность заморозки – при использовании холодильника в качестве места для хранения размещают в основном отсеке, а не в морозильной камере;
- Оптимальный температурный режим варьирует в пределах от 1 до 25 градусов тепла;
- Перед отправкой на хранение разряженный элемент подзаряжают до уровня 40%, это позволит полностью восстановить заряд при необходимости использования шуруповерта.
Мобильность шуруповерта на аккумуляторах имеет один недостаток – они разряжаются. Соблюдение рекомендаций по хранению элементов питания увеличивает срок их службы без потери функциональности. При этом обязательно учитывают тип батареи, применяемой в шуруповерте. Никель-кадмиевые элементы требуют полной разрядки, а литий-ионным батареям такая процедура только повредит.
Всем привет! В Сети часто спрашивают, как хранить аккумуляторы шуруповерта правильно, чтобы они не вышли из строя раньше времени. В этой статье я попробую дать ответ на поставленный вопрос.
В свое время я тоже задался этим вопросом и мне пришла в голову одна замечательная мысль: «А почему бы не посмотреть в инструкции по эксплуатации какого-либо шуруповерта?». С этой «гениальной» мыслью я взял инструкцию от Макиты и… нашел в ней лишь общие слова
Ну это про то, что хранить нужно так, чтобы контакты аккумулятора не могли быть случайно замкнуты скрепкой, монетой или другим металлическим предметом, что хранение должно быть в условиях, где температура воздуха не превышает 50 градусов, ну и тому подобное, что тоже конечно важно, но вроде и так понятно
А всех то интересуют примерно такие вопросы:
- с каким уровнем заряда нужно оставлять на хранение аккумуляторы?
- их нужно обязательно оба вынимать из шуруповерта или один можно оставить вставленным?
- как долго можно хранить без перезарядок?
Читать также: Обозначение цинка в таблице менделеева
В итоге, пересмотрев инструкции от разных производителей, мне удалось найти кое-какую полезную информацию. Причем даже если смотреть в инструкции разных шуруповертов одного производителя, но отличающихся типом аккумулятора, то она будет одинакова. При этом, если производитель считает, что надо указать какую-то особенную информацию для тех или иных типов батарей, то ее указывают, но в целом для всех типов условия в основном одинаковые.
Вот, например, что пишет фирма AEG:
А вот информация от DeWalt:
Или вот Макита для любых типов аккумуляторов дает универсальный совет, перезаряжать батареи каждые полгода хранения, если они так долго лежат без дела.
В общем что можно сказать, основываясь на указанной от производителей информации? Давайте по порядку.
Влияние холода на Lithium-ion электронакопители разных производителей и моделей (результаты одного теста)
Я предлагаю вам интересный эксперимент, который показывает, что литий-ионные источники питания весьма разнятся по последствиям воздействия на них низких температур. Даже если батареи имеют схожие характеристики, при морозе их работоспособность будет отличаться в значительной степени.
Для тестирования были выбраны семь Li-ion накопителей энергии формата 18650:
- Samsung 30Q (Яндекс.Маркет или AliexPress);
- Samsung 25R (Яндекс.Маркет или AliexPress);
- LG HE2 (Яндекс.Маркет или AliexPress);
- LG HE;
- LG HG2 (Яндекс.Маркет или AliexPress);
- Sony VTC5 (Яндекс.Маркет или AliexPress);
- Sanyo NSX (AliexPress).
Приведённые выше модели АКБ являются наиболее распространёнными и доступными. Они могут выдерживать постоянный ток разряда до 20 A. Эти батареи можно обнаружить на электрифицированных средствах передвижения, в аккумуляторном инструменте, портативных источниках энергии, а также электронных сигаретах.
Тесты осуществлялись при температуре -24 градуса. Ток разряда — 10 A. В процессе тестирования элементы не извлекались из морозилки.
Результаты замеров
Все источники энергии проявили активность, однако с очень разными результатами.
Ниже приведён график разряда накопителей при комнатной температуре и при температуре -24 градуса:
При увеличении графика можно наблюдать, что накопители отличаются по своему поведению в значительной степени. У Samsung 30Q напряжение опустилось до критических показателей, а кривая LG HG2 пребывает в штатном диапазоне напряжений.
Разряд литий-ионных батарей при температуре -24 градуса:
Что мы можем наблюдать на данном графике? Ничего хорошего для Samsung 30Q. Напряжение батарейки просело до минимально дозволенного, а из этого следует, что девайс на котором установлены элементы Samsung 30Q, в сильный мороз с большой вероятностью не запустится.
Разряд Samsung 30Q при температуре -24 градуса:
Как изменяется напряжение источников энергии на морозе
Батарейки целые сутки находились в морозилке при температуре -24 градуса. При замерах, изделия из места заморозки не извлекались.
Номинальное напряжение накопителей — 3,6 V, предел рабочих напряжений — 2,5-4,2 V. Как правило, электроника адекватно функционирует в пределе напряжений 2,7-4,2 V. Осветительные приборы и другие не слишком требовательные девайсы могут выполнять свои прямые обязанности и в более широком диапазоне — 2,5-4,35 V.
Результаты замеров:
- Samsung 30Q — 2,68 V;
- Samsung 25R — 2,78 V;
- Sony VTC5 — 2,6 V;
- LG HE2 — 2,89 V;
- LG HE4 — 2,82 V;
- LG HG2 — 3,16 V;
- Sanyo NSX — 2,67 V.
Как видим, напряжение на всех АКБ превышает напряжение разряда. У LG HG2 оно приближено к номинальному. У Samsung 25R, LG HE2 и LG HE4 — скромнее номинального, но в то же время, его хватает для запуска большинства гаджетов. А вот и неудачники: Samsung 30Q, Sony, а также Sanyo — у них напряжение приближено к нижней черте диапазона. Весьма вероятно, что гаджет обслуживаемый данными элементами не заработает, а индикатор уровня заряда продемонстрирует полный разряд батареи.
Влияние мороза на время функционирования АКБ
График демонстрирует, что продолжительность функционирования батарейки LG HG2 при минусе и при домашней температуре — идентичная:
Делаем выводы по эксперименту
1. Литий-ионные источники энергии весьма разнятся между собой. Вроде бы и характеристики у них одинаковые, а вот на морозе они показывают себя по-разному.
2. Снижение эффективности функционирования при минусовых температурах — это не «заслуга» самой литий-ионной технологии. Здесь имеет место специфика отдельно взятой модели электронакопителя.
3. Для минусовой температуры вполне удачным вариантом будут электробатареи LG HG2.
4. На переохлаждённых источниках питания напряжение растёт первые 50-100 секунд. Почему так происходит? Тут всё просто: разряжаясь АКБ производят тепло и таким образом создают себе обогрев. Кроме того, батареи могут получать дополнительное тепло от электронных схем, находящихся в едином корпусе с ними.
5. Не нужно сразу выжимать из промёрзшего электронакопителя полную мощность. Выгоднее будет дать ему повысить температуру на средней мощности.
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:
Какая стойкость к минусовым температурам у разных типов Lithium-ion источников питания?
Каким же разновидностям литиевых накопителей энергии отдать предпочтение в морозную погоду? Лидерами здесь являются литий-железо-фосфатные и литий-титанатные изделия. Последние кстати, на индивидуальном электрическом транспорте применяются крайне редко. Почему? К сожалению, ценник на такие изделия огорчает очень многих пользователей и кроме того, у них низкая удельная энергоёмкость.
Совсем другая ситуация с литий-железо-фосфатными источниками энергии. В холодное время года им просто нет равных! Поэтому, стоит поближе познакомиться с их достоинствами:
1. Могут полноценно выполнять свои прямые обязанности в широком диапазоне температур — -30…+55 градусов.
2. Обладают низким сопротивлением.
3. Отличаются долговечностью.
4. Термически стабильны.
5. Устойчивы к высокому уровню заряда.
6. Можно хранить при высоком напряжении.
7. Максимально безопасны в использовании, даже при стопроцентном заряде.
Не стоит рассчитывать на эффективную работу при минусе обладателям таких разновидностей литиевых АКБ:
- литий-кобальтовые;
- литий-марганцевые;
- литий-никель-марганец-кобальт-оксидные.
Фабричные чехлы для аккумуляторных батарей
Производители не остались в стороне от проблемы промерзания автомобильного аккумулятора и выпустили свои решения, чтобы не владельцам авто не приходилось кустарным методом защищать свой аккумулятор от холода
Среди предлагаемых изделий можно обратить внимание на так называемые сумки – термосы, которые сохраняют тепло АКБ. Есть также модели, которые дополнительно осуществляют подогрев аккумулятора автомобиля
Все предлагаемые модели подходят для отечественных и европейских типов аккумуляторов. В продаже также можно найти чехлы для батарей азиатского типоразмера. Давайте, рассмотрим принципиальное устройство такого термоса сумки для аккумулятора. Есть две группы подобных чехлов. Одни функционируют только на работающем моторе от генератора. Другие могут включать обогрев в автономном режиме, используя собственную электрическую энергию. У первых принцип действия следующий.
Не расходующие энергию батареи
По бокам чехла, в котором находится АКБ, вставляются нагревательные пластины. Нагревательный элемент сумки может устанавливаться и под аккумулятор. Их выводы подключаются к клеммам аккумуляторной батареи. Сам аккумулятор плотно упаковывается в чехол, а наружу выводят только информационную панель. На ней установлены светодиоды, которые показывают, работают ли нагревательные элементы и уровень зарядки аккумулятора.
Здесь возникает закономерный вопрос, а зачем чехол, который не подогревает автомобильный аккумулятор во время стоянки.
В качестве преимущества они называют то, что устройство не потребляет энергия от аккумулятора и «сажает» его понапрасну.
Потребляющие энергию АКБ
Есть также вариант с автономным подогревом аккумулятора во время длительной стоянки. В этом случае терморегулятор чехла при достижении определённой температуры включает обогревательные пластины и не даёт АКБ замерзать. Соответственно, когда подогрев и температура достигла установленного значения, терморегулятор выключает обогревательные элементы. Преимущество здесь в том, что температура батареи будет поддерживаться на требуемом уровне и никаких проблем с запуском мотора не будет. Минус в том, что подогрев потребляет энергию от аккумулятора и постепенно разряжает его. Заряжаться он должен во время поездки. Как можно понять из сказанного выше, на длительной стоянке чехол не поможет. В первом случае, накопленное тепло все равно улетучится, а во втором сядет аккумулятор, от энергии которого и выполняется подогрев. Так, что если вы на длительный срок оставляете автомобиль на морозе, лучше снять аккумулятор и отнести домой. Заодно и зарядите его.
Способы зарядки без использования специального зарядного устройства
Когда стандартное зарядное устройство отсутствует или просто поломалось, можно обойтись и без него. Умельцы придумали разные способы пополнения аккумуляторного заряда от разных источников. Чтобы зарядить аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства обычного образца, можно воспользоваться:
- автомобильной зарядкой;
- зарядным устройством универсального типа;
- внешними источниками электроэнергии.
Читать также: Зиг машина с электроприводом
Оптимальным вариантом автомобильной зарядки выступает устройство с возможностью регулирования величины напряжения и силы тока. Главное в таких случаях – это избегнуть перезарядки. Для этого зарядный ток устанавливают в таких пределах, чтобы процесс шел от 0,5 до 0,1 А*ч в зависимости от величины общей емкости. Например, если она составляет 1,3 А*ч, то сила тока должна быть от 650 до 130 мА.
Универсальные зарядки удобны на практике. У них много дополнительных настроек, позволяющих оптимальным образом подобрать подходящие токовые параметры для подзарядки аккумуляторов от разных электроинструментов.
Внешние источники электроэнергии применяют в основном для изношенных шуруповертов, для которых нецелесообразно с экономической точки зрения приобретать новые АКБ. В таких случаях электроинструмент модернизируют определенным образом, при этом разрабатывается соответствующая схема соединений. Примером может служить переделанная USB-зарядка, дополнительно оснащенная предохранителем.
