Ремонт аккумулятора шуруповерта: главные рекомендации

Последние штрихи

Нередко случаются ситуации, когда инструмент долгое время будет лежать без дела, при этом каждый отдельный вариант будет вести себя уникально:

1. 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).
2. 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.
3. 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.

Замена отдельных элементов в аккумуляторе

Если емкость батареи падает, это значит, что, как минимум, несколько ее элементов вышли из строя. Все АКБ разом не могут «сесть», поэтому вначале нужно найти в цепочке самые малоемкие батарейки, а потом разобрать аккумулятор и заменить их на новые.

Как выявить «слабые звенья»

Поиск севших батареек в цепи можно осуществить двумя способами:

• с помощью мультиметра,
• мультиметр + лампа-«нагрузка».

Для первого способа понадобится только мультиметр:

• зарядить АКБ полностью,
• разобрать корпус аккумулятора,
• произвести замеры номинального U на каждой батарейке (номинал для никель-кадмиевых батареек — 1,2 В, для литий-ионных — 3,6 В),
• отметить крестиком элементы, на которых U ниже номинального, чтобы не перепутать с другими,
• собрать аккумулятор,
• включить шуруповерт,
• работать им до заметного уменьшения мощности,
• разобрать аккумулятор снова, измерить показатели U вторично.

На батарейках, которые помечены крестиком, «провалы» в напряжении будут значительно больше, чем у остальных — чаще всего, ниже 1 В. Что касается разницы между показателями U в АКБ, то если она составят минимум 0,5-0,7 В, это весьма существенно.

Второй способ нахождения «севших» батареек менее трудоемкий и более простой. Если выходное напряжение шуруповерта 12 В, понадобится лампа с таким же выходным напряжением.

Ход действий:

• зарядить аккумулятор полностью,
• подсоединить лампу в качестве нагрузки к обоим полюсам АКБ,
• ждать полной разрядки аккумулятора,
• замерить мультиметром показатели напряжения на клеммах всех элементов поочередно.

«Севшие» батарейки легко отделить потому, что напряжение у них после разрядки падает больше всего.

Ток разряда АКБ шуруповёрта

Надо ещё отслеживать такой параметр, как силу тока, которую батарея может отдавать. Называется этот параметр скорость разряда или разрядный ток. Иногда (при хороших параметрах) указывается в амперах, иногда обозначается буквой «С» с цифрой за ней. Чтобы перевести маркировку в ампер/часы, цифру умножаем на ампераж батареи и получаем максимальный ток разряда батареи.

Например, у аккумуляторных батарей на 1500 мАч с С 3, максимальный ток разряда 3 * 1,5 А = 4,5 А, у батарей с С 12 будет 1,5 А * 12 = 18 А. Если запас батарей 3200 мАч, то умножать надо на 3,2 А, то есть при тех же С 3 и С12  имеем 9,6 А и 38,4 А соответственно. Принцип расчёта понятен.

Пример описания аккумуляторных батарей с одного из сайтов

На что влияет ток разряда батареи? На то, какую мощность сможет развивать ваш инструмент. Если максимальный потребляемый ток у шуруповёрта, например, 15 А, а батарея может отдать всего 5 А, то достигнуть заявленной мощности ваш инструмент просто не сможет. Так что выбирайте аккумуляторные банки с током разряда не меньше максимального потребления тока вашего шуруповёрта.

Количество циклов заряда/разряда

Ещё один из неосновных параметров, на который стоит обратить внимание — количеств зарядов и разрядов. Он указывается в циклах

Отображает «срок жизни» батареи и указывает, сколько раз банка может заряжаться/разряжаться без изменения свойств.

Литий-ионные более компактные

Понятное дело, чем больше циклов, тем лучше. Но чем больше циклов, тем дороже. В общем, в очередной раз придётся искать компромисс.

С пластинами или без

Если вы уже разобрали свою батарею, значит, видели, что банки соединяются друг с другом контактными пластинами. При разборке батареи пластины не перекусывайте, а старайтесь, чтобы они остались целыми. Их можно зачистить и повторно использовать.

Иногда можно найти аккумуляторы с уже припаянными пластинами. Тогда можно не мучиться с аккуратной разборкой. Всё бы хорошо, но если это АлиЭкспресс, то качество самих пластин и их пайки редко бывает нормальным. Часто батареи не держат заряд или плохо заряжаются именно из-за низкого качества пластин и самих батарей.

Пластины можно припаять самому

Можно попытаться припаять пластины самостоятельно. Но учитывайте, что при перегреве банки выходят из строя. Паять надо быстро, используя мощный паяльник ватт 100 и хороший припой и флюс. Предварительно зачистите контактную площадку и место пайки на пластине, обработайте флюсом, затем быстро запаяйте.

Распространенные неисправности

Несмотря на то что шуруповерт является очень удобным и функциональным приспособлением, которое есть в арсенале многих мастеров (и домашних, и профессиональных), он все равно может сломаться. От таких проблем не застрахована никакая техника. Нередко источником неполадки шуруповерта оказывается неисправный аккумулятор. Ознакомимся со списком самых часто встречающихся проблем, связанных с АКБ данного инструмента.

• Во многих случаях имеет место потеря емкости АКБ шуруповерта. Причем речь может идти не только об одном, но и о нескольких элементах питания.
• Вероятны механические дефекты цепочки самого аккумуляторного блока. К таким неприятностям обычно приводит отрыв пластинок, которые соединяют друг с другом баночки, либо соединяют их с клеммами.
• Поломка аккумулятора может быть спровоцирована окислением электролита – это еще одна распространенная неприятность, с которой сталкиваются многие владельцы шуруповертов.
• Литий может разложиться в литий-ионных компонентах.

Если выбирать наиболее распространенный дефект аккумулятора шуруповерта, то к нему можно отнести проблему потери емкости. Дело тут кроется в том, что утрата емкости хотя бы одного элемента попросту не позволяет нормально и до конца зарядиться остальным баночкам. В результате получения неполноценного заряда АКБ начинает довольно быстро и неизбежно разряжаться (не держит зарядку). Подобная неисправность может быть следствием эффекта памяти либо высыхания электролита в банках из-за того, что они сильно грелись во время зарядки либо работали в условиях больших нагрузок.

Устраняем проблемы с зарядкой аккумуляторов

Если вы в точности соблюдаете все вышеперечисленные правила, но аккумулятор почему-то перестал заряжаться, нужно искать причину возникновения проблемы. Для этого придется провести диагностику, включающую следующие операции:

1. Измеряем емкость аккумулятора с помощью специального оборудования. Вполне возможно, что он просто исчерпал свой рабочий ресурс и требует замены.
2. Проверяем контакты. Из-за их загрязнения зарядка может не осуществляться вообще или сильно замедляться.
3. Предпринимаем попытки несколько раз зарядить и разрядить аккумуляторы, используя специальные устройства. Иногда это помогает восстановить даже «мертвую» батарею.
4. Проверяем исправность блока питания на 12 или 18 вольт и заменяем его при обнаружении неполадок.
5. Тестируем электрическую цепь для выявления каких-либо обрывов, приведших к ухудшению работы аккумулятора, и устраняем проблемы.

В подавляющем большинстве случаев неисправности, вызывающие сложности с зарядкой АКБ, можно устранить самостоятельно. Но если никакие попытки не приносят желаемого результата, лучше обратиться за помощью к специалистам.

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.

Замена всех элементов аккумуляторного блока

Можно полностью заменить все элементы батарейного блока на новые никель-кадмиевые аккумуляторы. Они стоят гораздо дешевле, чем никель-металлгидридные, и, по сравнению с другими батареями, самые живучие и выносливые. Однако в последнее время все чаще практикуется самостоятельное переделывание аккумуляторов «с кадмия на литий», иными словами, установка вместо старых Ni-Cd новых литий-ионных батарей.

Несмотря на свою надежность, никель-кадмиевые батареи могут быстро выйти из строя потому, что они имеют последовательное подключение друг к другу без платы балансировки. Если аккумуляторы одной партии изготовления, их параметры все равно будут иметь большой разброс между собой. При таком соединении один элемент будет заряжаться быстрее, другой медленнее, а третий может и перезарядиться.

Если бы производители кадмиевых батарей делали платы балансировки, как для литиевых аккумуляторов, Ni-Cd могли бы работать гораздо дольше. Но фирмам-изготовителям это просто невыгодно. Что же касается литиевых элементов, балансировочные платы в такие аккумуляторные блоки устанавливаются потому, что без них может произойти перегрев с последующим взрывом: здесь производителям просто некуда деваться. О том, какой аккумулятор лучше для шуруповерта, можно узнать здесь →

Чтобы произвести полную замену аккумуляторов в шуруповерте с никель-кадмиевых на литий-ионные, понадобятся:

• количество элементов, равное количеству прежних (с одинаковым показателем емкости),
• балансировочная плата 5S (ее ампераж зависит от того, на какое количество вольт рассчитан шуруповерт),
• тестер или мультиметр,
• паяльник с хорошим «жалом»,
• качественный флюс и свинцовый припой,
• силиконовые провода АВГ 16,
• термостойкий скотч и термоклей.

Перед началом пайки разрядить аккумуляторы. Изъять старые батарейки из блока и освободить контакты. Старый термодатчик лучше не выбрасывать, а оставить его в качестве дополнительной защиты от перегрева лития.

Теперь главное — правильно запаять литий. Заранее отрезать проводки нужной длины, изолированные, в силиконе, очень толстые, чтобы избежать их плавления во время нагревания лития. Ножиком зачищаются площадки батареек под пайку.

Хорошо разогреть паяльник, до 300°С, и начать пайку с помощью флюса и свинцового припоя. Флюс должен быть хорошего качества, несмываемый, не проводящий ток. Ни в коем случае не использовать кислотные флюсы. Паять следует не больше 2 секунд во избежание перегрева лития. Для того чтобы тепло уходило быстрее, можно после пайки приложить к батарейке любой железный предмет, забирающий тепло.

Дать батарейкам остыть и соединить «плюсы» с «минусами», как обычно. Проверить общее напряжение. Его показатель должен быть в среднем 20,7 В, если элементов 15 штук.

После измерения напряжения присоединяется плата. Все ее проводки нужно уложить со специальными прокладками, чтобы ничего не «закоротило» при работе. Весь аккумуляторный блок скпепляется термостойким скотчем, разработанным специально для изоляции батарей и их контактов.

Припаиваются провода и разъем. Если контакты «болтаются», их можно посадить на термоклей. Теперь, наконец, можно окончательно собрать аккумуляторный блок шуруповерта и проверить его работу.

Иногда кажется, что провести ремонт аккумулятора шуруповерта Hitachi (либо другого инструмента) очень сложно. Но если разобраться в общих принципах, таких, как основы электроники, устройство аккумуляторов изнутри, виды батарей и главные принципы правильной пайки, становится понятно, как отремонтировать аккумулятор для шуруповерта самостоятельно. Это не только сэкономит финансовые средства, но и будет способствовать приобретению ценных и полезных навыков.

Состав и параметры аккумуляторов

Ситуация не так печальна, как кажется на первый взгляд. Иногда удается сделать ремонт батареи шуруповерта своими руками без финансовых затрат или с небольшими расходами. Чтобы знать, как отремонтировать аккумуляторный блок в домашних условиях, следует обзавестись вольтметром, паяльным набором, отверткой, перочинным ножом, ознакомиться с типами и свойствами применяемых в составе батарей элементов.

Принципы работы накапливающих электроэнергию элементов одинаков и для конденсаторов, и для АКБ. Тонкий слой диэлектрика, электролита в случае батареек, разделяет два слоя металлической фольги, на которых накапливаются разнополярные заряды. Когда между контактами слоев подключают потребителей электроэнергии, поток зарядов перемещается через него на противоположенный слой, совершая при этом работу. Таким образом, главная характеристика аккумулятора — количество накопленного заряда, выраженное в ампер-часах. Общепринятое сокращение А/ч или A/h нанесено на любой батарейке.

Заряда между пластинами порождает статическое электрическое напряжение. Если при заряде допустить значительное превышение номинального напряжения, на которое рассчитан аккумулятор, слой электролита будет пробит, что выведет этот элемент из строя полностью. Пониженное напряжение зарядного устройства приведет к снижению сохраненной в нем мощности. Второй параметр аккумулятора — напряжение. Один элемент в зависимости от типа держит напряжение в пределах от десятых долей до нескольких единиц вольт.

Ремонт АКБ шуруповерта своими руками

При возникновении неполадок системы питания в первую очередь необходимо определить причину их возникновение. Практически все неисправности, связанные с ремонтом батареи шуруповерта можно устранить самостоятельно. Для этого не потребуется использования специализированного инструмента и достаточно набора слесарных отверток и паяльника.

Диагностика неисправностей аккумулятора

1. Перед тем, как проводить ремонт АКБ шуруповерта литий-ионного типа необходимо полностью его зарядить, а элементы на основе NiCd или NiMH наоборот требуется разрядить до нуля, дабы не спровоцировать появления «эффекта памяти».

2. Далее производим непосредственный процесс разборки корпуса АКБ, который может быть смонтирован посредством клеев или винтового соединения. В случае с клеевой фиксацией понадобиться острый канцелярский нож, которым легкими движениями проводим по шву корпусу и крышки.

3. После вскрытия элементного отсека аккумулятора шуруповерта визуальным осмотром выявляем неполадки на предмет механических повреждений блоков, разрывов электрических проводов (паек), подтеков реагентов или вздутия.

4. Последовательно с помощью универсального мультиметра производим замеры напряжения на каждой из банок. Для литий-ионных элементов на экране тестера должны появиться цифры в диапазоне от 3.6 до 3.8 Вольт. Для АКБ никель-кадмиевого или никель-металлгидридного типа это значение должно варьироваться в пределах от 1.2 до 1.5 В. Значения напряжения при замерах должно быть идентичным на каждом из элементов.
5. С целью определения «просаженной» банки подключаем к ее контактам обычную автомобильную лампочку и даем поработать несколько минут. После повторения этой операции с каждым элементов АКБ шуруповерта вновь замеряем начальное напряжение. Выявленные банки с более низким напряжением и будут считаться дефектными.

Определив неисправные источники питания АКБ требуется выбрать один из путей восстановления ее работоспособности. В первом случае достаточно добавить дистиллированной воды в дефектные банки в случае испарения электролита и зарядить их током с более высоким напряжением, отличным от номинального. Второй способ заключается в полной замене отдельных элементов новыми. Многие специалисты рекомендуют применять именно второй путь решения проблемы, так как нет гарантии, что восстановление свойств банки даст желаемые результаты.

Восстановление батареи шуруповерта

На практике доказано, что восстановить дефектную банку АКБ можно только в источниках питания с «эффектом памяти», каковыми и являются никель-металлогидридные и никель-кадмиевые элементы. Для этих целей потребуется профессиональное зарядное устройство с возможностью настройки параметров силы тока и напряжения. Устанавливаем на панели ЗУ напряжение порядка 4 Вольт с силой тока 200мА и воздействуем исключительно на дефектные банки, выявленные при диагностике АКБ.

Заполнение банки АКб дистиллированной водой

Восстановить аккумулятор шуруповерта можно путем проделывания небольшого отверстия в оболочке и доливании дистиллированной воды в электролит. Для этого берем тонкое сверло до 1,5 мм и откачиваем медицинским шприцем 1 кубический сантиметр электролита. В освободившееся пространство доливаем такое же количество воды и герметизируем отверстие посредством герметика или эпоксидной смолы. После подключения банок в одну цепь и сборки корпуса производим 5-6 раз процедуру зарядки и разрядки, чтобы сформировать так называемую «память» в источнике питания.

Замена дефектных банок АКБ шуруповерта

Рекомендованный специалистами способ заключается в замене неисправного элемента питания новым.

Подключение нового элемента питания АКБ шуруповерта

Для этого необходимо посредством обычных бокорезов отсоединить от общей пластины дефектную банку и на его место припаять новую батарею. Стоит отметить, при отрезки старой банки необходимо оставить достаточный конец контакта для возможности припайки нового элемента. После сборки всех банок необходимо несколько раз повторить цикл заряда/разряда, чтобы выровнять напряжение в каждом элементе (порядка 1.3В)

При выполнении процедуры пайки важно не перегреть элемент, так как это может сказаться на его дальнейшей работоспособности

Ремонт литий-ионной АКБ шуруповерта производится аналогично, за исключением отключения/подключения управляющей платы.