Восстановление аккумуляторной батареи шуруповерта после глубокого разряда

Содержание

Наиболее уязвимой частью шуруповерта является батарея. Самостоятельно проверить аккумулятор можно с мультиметром (тестером). С его помощью измеряют силу постоянного тока и напряжение в вольтах. Как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром – опишем в статье.

Как устроен аккумулятор шуруповерта

АКБ представляет собой прибор, устроенный как источник постоянного тока, который передается от батареек. При зарядке аккумуляторного устройства энергия наоборот, накапливается в системе.

image

Строение акб в электрических приборах имеет одинаковые элементы:

  • ряды батареек («банок»);
  • термодатчик;
  • 2 силовых, 1 управляющий и 1 сервисный контакты.

Энергия батарей накапливается и передается благодаря их последовательному соединению между собой. Характерная особенность «банок»: одинаковые размеры и напряжение отдельных элементов.

При поломке аккумулятора шуруповерта, как правило, из строя выходит только одна или несколько батарей.

Пользователю достаточно выяснить, в какой части цепи есть проблема и устранить ее.

Помимо батарей на работу аккумулятора влияет повреждение контактов. Силовые позволяют устройству получать заряд и отдавать энергию. Термодатчик защищает шуруповерт от перегревания. А сервисный провод выравнивает заряды во всех элементах.

Кроме этого, на работу прибора влияет тип батарей.

Виды накопителей в аккумуляторах и их свойства

Батарейки устроены на основе процесса электролиза. Он основан на преобразовании энергии при помощи реакций восстановления и распада. Происходит при помощи анода и катода.

В зависимости от основных составляющих выделяют три типа батареек:

  • никелевые;
  • свинцовые;
  • литий-ионные.

Никелевые

Популярны в шуруповертах, бытовой технике, мобильных телефонах, как замена накопителей типа АА или ААА. Обладают большой емкостью и способностью к саморазряду. Среди них в шуруповертах применяют 2 варианта «начинки»: никель в сочетании с кадмием Ni-cd) или металлгидридные (Ni-mh).

image

Никель-кадмиевые акб. Наиболее распространенный вид. Удельная электроэнергия каждой батареи — 65 кВтч/кг. Быстро заряжаются. Надежны и долговечны (число циклов заряда—разряда — 3500). Напряжение обычно 1,2 В. Среди минусов Ni-cd: «эффект памяти».

Свинцовые

Используются в ИБП, автомобильных системах с напряжением в 12.7В. Имеют меньшую емкость, в 2-4 раза меньше, чем никелевые аналоги. Служат дольше, чем все остальные. Способны выдерживать большие нагрузки.

Недостаток: токсичность.

Литиевые

Самые дорогостоящие варианты. Применяются в шуруповертах марок makita, bosch. Основные принципом работы является процесс распада вещества на ионы, поэтому акб носят название как литий—ионные и имеют маркировку Li-lon.

Один из распространенных типов литиевых акб — имеющий маркировку 18650. Название этой батарейки указывает на ее размеры (18×65 mm). Емкость 1,6—3,6 А/ч. Напряжение — 3,7В.

Прежде чем проверить аккумулятор, нужно устранить «эффект памяти», который появляется у акб при неправильной зарядке и саморазряде. Это свойство батарей накапливать кристаллы, которые мешают полностью заряжаться.

Эффект саморазряда у Ni-cd достигает 20%, Ni-mh — 30%, Li-lon — 8%.

Для устранения «памяти» аккумулятора нужно провести 3—4 цикла разряд—заряд. Делать это можно через нагрузку. Она обеспечивается при помощи обычной лампы накаливания в 12В, подсоединенной к мультиметру и акб (инструкция правильного подсоединения описана ниже).

При многократном повторении операции аккумулятор восстанавливает первоначальную работоспособность, если причина была в недостаточной емкости и «эффекте памяти».

Как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром

Для самой первой диагностики нужно определить напряжение и силу акб во время зарядки шуруповерта. В норме прибор должен показывать 13В через 30 минут после подсоединения к сети. Через 1 час значение изменится на 0.5В.

Максимальный показатель напряжения шуруповерта должен достигнуть 17В.

Сила тока при подключении к сети у хорошо работающего устройства должна достигнуть более 1 ампера за 1 час.

Сам мультиметр при этом переводят в режим DC – для проверки напряжения аккумулятора. Одновременно переключатель режимов нужно поставить на значение 20В. Это значит, что значение напряжения на шуруповерте не превысит значения в 20 вольт.

При измерении напряжения уже полностью заряженного шуруповерта величина должна быть равной количеству «банок» умноженных на напряжение каждой батареи.

При значении ниже этого уровня накопитель неисправен.

Обычно количество батареей в устройстве составляет 10—12 штук. При напряжении никель-кадмиевых батарей в 1,2В требуемая величина достигнет максимум 14,4В.

Как проверить зарядное устройство аккумулятора

Для этого применяют тестер, установленный в режиме «10А» для измерения постоянного тока. Подсоединяют его к зарядному устройству при помощи щупов и включают в сеть.

Оптимальное выходное значение силы тока должно совпасть с тем значением, которое написано на блоке питания или в инструкции по эксплуатации.

При несовпадении параметров зарядник потребуется заменить новым или починить.

Как проверить емкость аккумулятора шуруповерта мультиметром

Основное свойство акб — емкость. Эта величина показывает накопленную энергию, то есть силу тока за 1 час. Измеряется в А/ч.

Как проверить емкость аккумулятора мультиметром?

Алгоритм действий:

  1. Отсоединить акб от шуруповерта.
  2. Зарядить батарею на 100%.
  3. При помощи мультиметра, резистора и лампочки измерить время, за которое погаснет лампа, напряжение на выходе акб.
  4. Вычислить емкость прибора по формуле/
  5. Сравнить полученные результаты с указанными в инструкции по эксплуатации шуруповерта.

Формула расчета емкости:

Е=М/N*t,

где E — емкость,

M — мощность лампочки,

N — напряжение шуруповерта,

t — время разряда аккумулятора.

Допустим, напряжение акб достигает 18В. При мощности лампы накаливания в 10Ватт время разряда аккумулятора должно достигнуть отметки не ниже 2,3 ч.

Если подсоединенная лампочка погаснет через 30 минут, то вычисленная емкость акб составит:

10 Ватт / 18 В * 0,5 ч = 0,28 Ач

Эта величина значительно ниже значений к примеру, никель-кадмиевого аккумулятора шуруповерта в 1.3 Ач.

Тестирование батареек аккумулятора

Чтобы выявить, какая из «банок» акб неисправна, нужно выпаять каждую и измерить напряжение на полюсах.

Для подсоединения к прибору используют щупы, один из которых (красного цвета) подсоединяют к положительному, а второй (черный) — к отрицательному полюсу накопителя. На дисплее мультиметра высветится значение в вольтах.

Шуруповерты марки «Макита» с Li-lon должны показывать напряжение в 3,6 — 3,8В. Это соответствует характеристикам литий-ионных батарей. В простых китайских моделях Budget, российском Интерскол с Ni-cd значение должно быть — 1,4В, минимальное значение — 1,2В.

Отклонение от параметров указывает, что «банки» вышли из строя.

Бывает, что проверка таким способом не показывает никаких неисправностей, хотя аккумулятор быстро садится. Тогда проверяют каждую батарею при помощи лампочки (25 Ватт и 12В). Используют также резистор для замера уровня сопротивления, например, на 10 Ом.

При их подключении друг к другу на пару минут яркость не должна меняться. Если она гаснет или мерцает, то накопитель имеет недостаточную емкость.

Также сравнивают значения сопротивлений у всех акб, предварительно отсоединив их от термодатчика.

Уровень сопротивления в батарейке вычисляется по формуле:

N:A-S,

где N — напряжение, A — сила тока, S — сопротивление резистора.

Допустим, величина первой акб получилась 0,60 Ом, а второй — 5 Ом. Это значит, что вторая батарейка непригодна для эксплуатации.

Никель-кадмиевую батарейку можно восстановить, если попытаться восполнить недостаток электролита. Для этого в корпусе акб со стороны минуса нужно проделать шилом отверстие. Залить при помощи шприца 1 кубик дистиллированной воды. Закупорить дырку эпоксидным клеем и собрать аккумулятор.

Все остальные типы «банок» (Li-lon, Ni-mh) восстановлению не подлежат. В этом случае нужно будет купить аналогичную батарейку и провести замену.

Проверка акб помогает выявить причину неработоспособности батареи и устранить ее. При этом экономятся средства на покупку нового устройства.

Как самостоятельно проверить аккумулятор для шуруповерта, воспользовавшись мультиметром? Этот вопрос часто задают владельцы названного инструмента, когда замечают, что заряд расходуется слишком быстро. Как правило, срок службы батареи составляет не более трех лет. Если им пользуются очень редко или ненадлежащим образом, то время работы заметно сокращается.

Разновидности аккумуляторов

На сегодняшний день наиболее распространен никель-кадмиевый тип АКБ. Его несомненным достоинством считают:

  • небольшой вес;
  • малые габариты;
  • сравнительно высокую емкость;
  • долгий срок эксплуатации (до 3,5 тысячи циклов);

Максимальное напряжение отдельного элемента достигает 1,38 вольта.

Никель-металлогидридный тип фактически является конкурентом вышеназванного вида аккумулятора. Правда, его параметры существенно хуже, но зато элементы совершенно безопасны с экологической точки зрения.

Читайте также:  Виды алмазных отрезных дисков по металлу, их плюсы

Подготовка к ремонту

Существует два способа ремонта батареи: попробовать восстановить работоспособность банок или заменить их на новые. Во втором случае возникает закономерный вопрос – где взять запчасти? Есть варианты:

  • Если инструмент был укомплектован двумя батареями, и обе вышли из строя, то из них можно собрать одну действующую. Так как перебрать аккумулятор шуруповерта дешевле, чем покупать новый.
  • Отдельные элементы можно приобрести в торговой сети или на рынке. Они не являются дефицитом.

Что касается реанимирования аккумуляторной батареи, то эта операция возможна только для тех приборов, которые наделены эффектом памяти. Процесс состоит в том, чтобы «прошить» батарею величиной тока и напряжения, превышающими номинальные значения. Таким образом ликвидируется эффект памяти, зато восстанавливается нормальная емкость. Однако реставрация не дает долговременного результата, рано или поздно придется делать ремонт аккумулятору шуруповерта. Процесс возобновления работы батареи посмотрите на этом видео:

Как проверять АКБ шуруповерта – основные принципы

Чтобы убедиться, что проблема возникла именно в аккумуляторе, необходимо уточнить его рабочие характеристики. Тестирование целесообразно проводить лишь после окончания цикла зарядки, иначе данные будут неправильными.

Важно также учитывать такой неприятный момент, как эффект памяти. Он возникает из-за того, что пользователь заряжает элемент, не дожидаясь момента полного исчерпания накопленной энергии. Даже несколько таких циклов в состоянии существенно снизить емкость батареи. В основном данный недостаток свойственен никель-кадмиевым элементам. В несколько меньшей степени – никель-металлогидридным.

Чтобы нивелировать эффект памяти, перед проверкой необходимо полностью посадить АКБ и затем снова зарядить под завязку.

Основной параметр любого аккумулятора – это емкость. Ее проверяют специальным прибором, но в основном такая потребность возникает лишь у профессионалов. Потому найти устройство в свободной продаже практически нереально.

Впрочем, «объем» банки нетрудно вычислить на основе измерений выходных:

  • напряжение;
  • ток.

Из каких операций складывается процесс ремонта

На производстве сборку аккумуляторных батарей выполняют точечной сваркой. В домашних условиях ремонт аккумулятора шуруповерта связан с паянием, поэтому для работы надо приготовить:

  • электрический паяльник мощностью 40-60 Вт;
  • спиртовой флюс на канифоли;
  • олово.

Перед пайкой места соединений и контакты нужно залудить.

Аккуратно вырезаем из последовательной цепи неисправную деталь, которую выявили ранее. На ее место припаиваем новый элемент. В процессе ремонта необходимо соблюдать некоторые правила:

  • чтобы избежать других поломок, процесс пайки должен проходить быстро, без нагрева батареи;
  • для соединения надежнее использовать пластинки того же размера и качества, которые были в батарее;
  • сечение проводов также должно совпадать;
  • внимательно смотрим за последовательным соединение плюсов и минусов, иначе вся работа будет испорчена.

После впаивания новых элементов проверьте качество соединений остальных. При необходимости их нужно поправить. Затем очищаем спиртом стыки от остатков флюса. Укладываем цепь в кожух, закрепляем и заряжаем. После полной зарядки батарею надо так же полностью разрядить. Это мероприятие поможет выровнять потенциал на всех банках. Если все сделано правильно, то проверка мультиметром даст одинаковый результат во всех точках.

При упаковке новой цепи возможно придется подкорректировать внутреннюю полость корпуса.

Таким образом, своими руками мы подарили аккумулятору шуруповерта вторую жизнь. В этой работе нет никаких сложностей. Достаточно владеть паяльником, уметь пользоваться мультиметром и найти подходящие запчасти. Отремонтировать батарею шуруповерта значительно дешевле, чем покупать новый источник питания или сам инструмент.

Первичная проверка

На первом этапе следует измерить напряжение и в равной степени силу тока в процессе зарядки. Важно также обратить внимание и на скорость накопления энергии.

Читайте также:  Труборасширитель: назначение, разновидности и характеристики инструмента

Тест проводится несколько раз. У пригодного аккумулятора (на 18 В) показания будут такими:

  • 30 минут зарядки – 13 вольт;
  • 1 час – 13,5;
  • 2 – 14.

Если в дальнейшем вольтаж так и не повысился, то вывод однозначный – аккумулятор подсел. У полностью пригодной батареи финальный показатель должен составлять не менее 17 В. Поскольку сразу все элементы питания не могут выйти из строя, впору сделать вывод, что работоспособность утратили 1 или 2 из них.

Кроме того, пригодность АКБ нетрудно проверить, наблюдая за силой тока. Делать это также необходимо в процессе зарядки. На исправность указывает стабильный рост ампеража, который под конец процедуры должен превысить 1 А.

«Эффект памяти», и что с ним делать? + (Видео)

Если речь идет о ni cd аккумуляторах, то для них существует такое понятие, как «эффект памяти». Этот «болезненный симптом» определяется довольно просто. Когда батарея после прохождения полного цикла заряда быстро разряжается, а после небольшой паузы вновь продолжает функционировать, то это верный диагноз, который при должной сноровке можно излечить.

Что необходимо сделать, чтобы излечить «эффект памяти»?

Сначала батарея подвергается полному заряду (желательно на низких токах). Затем на него подается небольшая нагрузка с целью достижения полной разрядки. Этот простой прием позволяет активизировать внутренние пластины батареи максимально полностью. В качестве примера удачной нагрузки можно применить обычную лампу накаливания на 220 В при мощности 60Вт. Процесс медленной зарядки и разрядки следует повторить не менее 4-5 раз. Итогом данных мероприятий станет возврат первоначальной емкости аккумулятора на 80%.

Кстати сказать, если проводить работу на разобранном аккумуляторе, где уже известны «ослабшие» акб, то вернуть их в строй может шоковое воздействие большим током. Если электролит в батарейке присутствует, то восстановить аккумулятор таким методом всегда можно.

Проверяем нагрузкой

Недостаток предварительного теста один – он не позволяет точно определить емкость батареи, следовательно, и время зарядки. Оценить данный параметр поможет проверка с нагрузкой. Последнюю необходимо подирать в соответствии с указанными на корпусе АКБ техническими характеристиками.

Когда же этих данных нет – используйте потребитель (нагрузку) равный половине силы тока. В большинстве случаев бывает достаточно взять 12-вольтовую лампочку с мощностью в 40 ватт. Подойдет как автомобильная, так и обычная галогенка.

Схема выглядит незамысловато: к минусовой клемме батареи подключают лампу. Второй провод от нее присоединяют к «плюсу». В параллельном режиме снимают показания вольтметром. Далее батарея включается на 2 минуты. Если за указанный срок яркость горения лампы не снизилась, то дается предварительный вывод – АКБ функционирует нормально. Подтверждает результат показание вольтметра. В идеале он выдаст – 12,4 В. Если напряжение ниже, но все же остается в пределах 12 В – один из элементов АКБ работает неправильно.

Кроме того, на неисправность отдельных банок указывает также заметное снижение яркости лампочки. О том, что весь аккумулятор непригоден, говорит быстрое ее потухание.

Диагностика двигателя прибора

В том случае, если при опускании кнопки двигатель шуруповерта продолжает работать, то кнопку придется поменять.

Когда при опускании кнопки продолжается вращение двигателя, чего раньше не происходило, тогда кнопка меняется полностью. Причиной продолжения вращения кнопки может быть ее отпускание, чего не наблюдалось до этого. При этом требуется смена кнопки полностью, или необходимо заменить транзистор отдельно.

Проверить регулятор оборотов можно с помощью мультиметра, настроенного на режим прозвона цепей. Схема регулятора оборотов не включается в общую цепь, действующую в результате полного нажатия кнопки. С этого начинается замыкание контактов. К электродвигателю шуруповерта подключаются провода в количестве двух, столько же приходится и на кнопку аккумулятора.

Кнопку включения подключают к регулирующему элементу или полевому транзистору через 3 провода, который находится вне корпуса шуруповерта. Необходимо осуществить присоединение щупов с целью прозвонки подвода, подсоединенного к электродвигателю и к тому проводу, который является входным.

Читайте также:  Вес монет России – от чешуи до современных номиналов

При наличии возможности щупы присоединяют не только к проводу двигателя устройства, но и крепятся на входные контакты реверса. Прибор может показывать, есть контакт или его нет. Далее аналогичным образом проводят все замеры для другого провода, который является входным. После следует перевести рычаг реверса, чтобы повторить замеры. Если нет контактов, то эти изменения влияют на кнопку.

Причину поломки также стоит искать в щетках двигателя шуруповерта.

Если все элементы устройства в исправности, что показали операции, которые были проведены ранее, то обязательно проверяют то, в каком состоянии находятся щетки двигателя. Это можно осуществить путем отключения двигателя от кнопки, присоединив к его проводам мультимер через щупы.

Если малое сопротивление в цепи отсутствует, то это может указывать на то, что щетки изношены. При этом не исключается поломка якоря, что может происходить в редких случаях. Может случиться и обрыв обмотки. В данном случае производится полная замена двигателя. Если изношены только щетки, то можно восстановить двигатель шуруповерта своими руками.

Для восстановления двигателей у некоторых моделей шуруповертов меняют только щетки, а не производят полную разборку элемента. Для ремонта других моделей задняя крышка двигателя отделяется со щетками от его корпусной части. С этой целью отгибается вальцовка крышки, не задевая ее края, потому что они должны быть возвращены после окончания сборки на прежнее место.

Щетки с гибким проводом соединяются на основе точечного метода сварки для крепления к держателю. Возможно припаивание проводов для новых щеток. С этой целью можно воспользоваться только тугоплавким припоем.

Как проверить двигатель и кнопку мультиметром

Чтобы определить работоспособность кнопки и двигателя, используется мультиметр.

Чтобы выполнить диагностику мотора, редуктор и проводку, соединяющую деталь с пусковой кнопкой, отсоединяют, а затем замеряют сопротивление обмотки якоря. Если показания отсутствуют, это сообщает об обрыве обмотки. Если цифры на экране очень низкие – произошло короткое замыкание.

Чтобы проверить мультиметром кнопку, проводку, соединяющую ее входные клеммы с аккумулятором, скручивают, а к выходам подключают щупы тестера. Прибор переводят в режим измерения сопротивления и включают. Если значения на дисплее близки к нулю, деталь исправна. При поломке экран показывает бесконечность.

Зарядное устройство для ni-cd своими руками

Комплектующие детали:

  • USB кабель или Конденсатор
  • Диоды
  • Радиатор
  • Термистор (сопротивление 10кОМ)
  • Резисторы
  • Транзистор
  • Трансформатор
  • Сдвоенный компаратор 1401СА3
  • Медная проволока 6мм.

Инструменты:

  • Шуруповёрт;
  • Настольная пила;
  • Вольтметр;
  • Лобзик;
  • Паяльник.

Инструкция по сборке:

Полученное зарядное устройство – мощность 470 мА.

Собрать зарядное устройство можно по указанной ниже схеме:

Важно установить транзистор на радиатор, чтобы избежать сильного нагрева.

Термистор нужно установить близко к аккумулятору, чтобы он реагировал на изменение температуры.

Дополнительные функции: автоматическое отключение при полной зарядке, контролирует температуру, что позволяет аккумулятору не перегреваться и служить дольше.

Особенности эксплуатации

Во время постоянной эксплуатации Ni-Cd батарей постепенно снижается разрядная емкость и напряжение. Существуют основные причины, которые объясняют эти процессы:

  • снижение активной массы и ее последующее распределение по электролитам;
  • истончение основной поверхности отрицательных и положительных электролитов;
  • изменение размера и консистенции электролита;
  • процессы, вследствие которых начинает происходить потеря кислорода и воды;
  • появление утечек напряжения по причине появления дендритов в Cd.

Также эти процессы отмечаются, если эксплуатируются Ni-MH аккумуляторы. Отличие заключается лишь в применяемом материале электролита.

Во время эксплуатации батарей по причине распределения активной массы по электролитам начинается изменение размера положительного никелевого электролита и механической прочности. Вследствие этого снижается контакт с активной массой.

Все эти процессы снижают емкость и ухудшают проводимость. В некоторых случаях происходит разрыв контакта отрицательного и положительного электролита. Вследствие этого батарея больше просто не подает никаких признаков жизни.

Экспресс-метод тестирования: измеряем U на полюсах АКБ

Этот способ еще проще, но с его помощью можно составить первичное представление о том, в порядке ли аккумулятор. Если мы проводим замеры U без подключения нагрузки, то получим показатель, равный «холостому ходу» инструмента.

Например, если у нас в аккумуляторе 12 элементов с напряжением в 1,2 вольт каждый, и показатель рабочего U составляет 14,4 вольт, — U «холостого хода» станет расти до 17 вольт. Если «холостое» напряжение меньше указанного, это значит, что в связке имеются «банки», которые вышли из строя и нуждаются в замене. Также снижение холостого напряжения может означать и то, что батарея заряжена не до конца.

  • image26-01-2015
  • image2631

В последнее время шуруповерт стал достаточно востребованным инструментом. Для удобства многие стремятся приобрести шуруповерт, работающий от зарядной батареи. Со временем, естественно, возникает вопрос: как можно проверить аккумулятор шуруповерта?

image

Схема никель-кадмиевого аккумулятора шуруповерта.

Основные типы аккумуляторов

Самым распространенным типом накопителей, используемых в шуруповертах, является никель-кадмиевый аккумулятор. Основными преимуществами таких элементов признана высокая емкость при малых габаритах и массе, а также достаточно большой срок службы (до 3500 циклов). Электродвижущая сила элемента достигает 1,37 В, а удельная электрическая энергия – до 65 Втч/кг. Ограничивает применение таких элементов (особенно в импортных инструментах) вредное производство.

Никель-металлгидридные аккумуляторы для шуруповерта становятся основным конкурентом никель-кадмиевых экземпляров. Главное преимущество таких элементов заключается в безопасности и экологической чистоте. Хранить элементы рекомендуется в заряженном состоянии, так как в случае неиспользования их в течение месяца они могут разрядиться до такого состояния, когда их зарядка станет невозможной.

В последних моделях шуруповертов находят применение современные перспективные типы аккумуляторов: литий-ионные и литий-полимерные. Они имеют очень высокую емкость при малых габаритах, но их стоимость пока достаточно велика.

Вернуться к оглавлению

Общие сведения об аккумуляторе

image

Таблица разновидностей аккумулятора.

В общем случае электрический накопитель представляет собой источник постоянного электрического тока, за счет преобразования химической реакции в электрическую энергию. При работе он отдает накопленную электроэнергию в электрическую цепь. При зарядке аккумулятора шуруповерта ток пропускается в обратную сторону и протекает процесс накопления энергии.

Главный параметр любого аккумулятора – емкость накопленной энергии, которая указывает, какой ток батарея способна выдать за один час. Поэтому емкость аккумулятора, обычно, измеряется в ампер-часах.

Принцип действия любой батареи основан на электролизе. Следовательно, аккумулятор состоит из двух электродов – анода и катода, находящихся в электролите. Химическая реакция вызывает создание электрического заряда на электродах (полюсах). Разность потенциалов между электродами определяет напряжение аккумулятора, которое считается одной из важнейших характеристик батареи. Последовательное соединение отдельных аккумуляторов ведет к сложению их электрических напряжений.

Основные параметры накопителей зависят от материалов электродов и состава электролита. В никель-кадмиевых батареях анод изготовлен из смеси гидрата закиси никеля с графитом, а катод представляет собой гидрат закиси кадмия или металлический кадмий. В качестве электролита использован гидроксид калия с добавлением гидроксида лития. В никель-металлгидридном аккумуляторе использован аналогичный анод, но катод изготовлен из сплава никеля с редкоземельными металлами. В литий-ионных аккумуляторах катод выполнен из угля, а анод состоит из диоксида лития и кобальта. Электролит представляет собой соляной раствор с ионами лития. Отличием литий-полимерного варианта является только изменение состава электролита – это гелеобразное полимерное вещество.

Вернуться к оглавлению

Принципы проверки накопителя

Схема прибора для проверки аккумуляторов.

Проверить аккумулятор шуруповерта – значит определить его реальные основные параметры. Проверка батареи, обычно, проводится для определения ее качества или причины неработоспособности. В первом случае она нацелена на уточнение качества новой батареи, а во втором – включает измерения параметров на аккумуляторе, которые не питают шуруповерт в нужном объеме. Проверка проводится только при полной зарядке батареи.

При проведении проверки батарей для шуруповерта следует помнить о влиянии «эффекта памяти». Это явление основано на том, что частая зарядка не разряженного полностью аккумулятора может изменить емкость элемента, за счет остаточных зарядов от предыдущей зарядки. Особо подвержены «эффекту памяти» никель-кадмиевые экземпляры. Такое свойство вызывает проведение полного «тренировочного цикла» перед проведением проверки. Он заключается в полной разрядке батареи и последующей полной зарядке его.

Наиболее важный параметр батареи шуруповерта – ее емкость. Для ее определения существует специальный прибор – тестер аккумуляторов типа «кулон», но его в основном используют профессионалы, и для большинства пользователей он не доступен. Поэтому этот параметр, как правило, анализируется путем оценки других параметров. Прямому измерению подвергается ток и напряжение на выходе аккумулятора.

Вернуться к оглавлению

Первый этап проверки

Проверка аккумулятора имеет смысл только при его полной зарядке. Первый этап проверки проводится на стадии зарядки аккумулятора. На этой стадии измеряется напряжение и ток, а также скорость их восстановления. Другими словами, эти параметры измеряются периодически через определенный промежуток времени.

Схема проверки напряжения аккумулятора.

Контроль по напряжению производится следующим образом. Через 0,5 часа зарядки измеряется напряжение на аккумуляторе. Например, оно достигло 13 В, что соответствует норме. Рост напряжения постепенно уменьшается и еще через 0,5 часа зарядки достигает 13,5 В. Последнее измерение через 2 часа зарядки показывает напряжение 14 В, причем последние 0,5 часа рост его не отмечается. Зарядка достигла максимума возможного. У накопителей в полностью рабочем состоянии значение напряжения составляет 17 В. Вывод такой проверки – в аккумуляторе есть нерабочие элементы. В приведенном примере таких элементов, скорее всего, два.

Качество аккумулятора можно оценить и путем измерения тока в процессе зарядки. Для нормальной батареи характерен стабильный рост набираемого тока в первый час зарядки. Если ток достигнет силы выше 1 А, то можно говорить о работоспособности аккумулятора.

Если аккумулятор уже установлен в шуруповерте в заряженном состоянии (например, новый), то первое измерение напряжения на нем производится без разборки инструмента. С помощью простого тестера или вольтметра измеряется напряжение между полюсами. Следует помнить, что замеряемое напряжение без нагрузки соответствует напряжению холостого хода, которое несколько выше номинального рабочего напряжения. Например, при 12 элементах на 1,2 В каждое рабочее напряжение составит 14,4 В, а напряжение холостого хода устанавливается 17 В. Если измерение показывает величину напряжения ниже требуемой, то это значит, что есть нерабочие элементы или аккумулятор не полностью заряжен.

Таким образом, первые выводы о работоспособности батареи можно сделать уже на первой стадии проверки, путем использования простого тестера. По результатам такой проверки устанавливается необходимость разборки шуруповерта и аккумулятора.

Вернуться к оглавлению

Проверка под нагрузкой

image

Схема проверки аккумулятора амперметром.

Предварительная проверка не позволяет оценить емкость аккумулятора, т.е. время, в течение которого он будет разряжаться. Для оценки параметра необходимо провести проверку аккумулятора под нагрузкой. Если мощность указана на накопителе, то мощность нагрузки подбирается по этому значению. В случае если мощность аккумулятора неизвестна, нагрузку примерно можно выбрать из расчета, что ее мощность составляет половину произведения силы тока, отдаваемого аккумулятором при работе, на напряжение аккумулятора. Обычно достаточно использовать нагрузку мощностью 35-40 Вт. В качестве такой нагрузки можно использовать лампу для автомобильной фары мощностью 35 Вт или спот-лампу на 12 В той же мощности.

Собирается схема, где аккумулятор, как источник электроэнергии, разряжается на нагрузку через амперметр. Напряжение измеряется вольтметром. Батарея включается на 2-3 мин. Если за это время яркость нагрузочной лампы не уменьшилась, то емкость аккумулятора можно предварительно оценить как нормальную. Такой вывод следует подкрепить измерением напряжения (оно должно быть более 12,4 В). При напряжении от 12 до 12,4 В следует искать возможный поврежденный элемент. Напряжение ниже 23 В говорит о недостаточной емкости аккумулятора.

Если яркость заметно снизится, то это свидетельствует о наличии нерабочих элементов. И совсем плохо, если лампа погаснет. Это значит, аккумулятор разряжается очень быстро и его емкость очень мала.

Вернуться к оглавлению

Проверка элементов аккумулятора

После того как предварительная проверка установила наличие неисправностей в накопителе, необходимо вскрыть шуруповерт и извлечь аккумуляторную батарею, т.е. аккумуляторные элементы, соединенные последовательно между собой. В состав батареи включается от 10 до 12 элементов (банок), каждая имеет рабочее напряжение 1,2 В. Обычно в шуруповертах устанавливается батарея из 10 таких банок.

Проверка элементов начинается с визуального осмотра мест крепления. Нарушение в креплении (пайке, сварке) может стать причиной заниженных параметров. Затем измеряется напряжение на каждой банке. Напряжение не должно быть менее 1,2 В. Следует учитывать, что в современных конструкциях шуруповертов размещаются тепловые датчики для контроля за зарядкой аккумулятора. При измерениях их следует отсоединить, а прибор подключить к основным клеммам (полюсам банки). Выявленные банки с заниженным значением рабочего напряжения отсоединяются от батареи и подлежат замене. Если простое измерение напряжения не выявило наличия нерабочих элементов, то следует произвести измерения под нагрузкой по методике, аналогичной предварительной проверке накопителя.

Вернуться к оглавлению

Проверка по величине сопротивления

image

Схема устройства мультиметра.

Работоспособность каждой аккумуляторной банки можно оценить с большей вероятностью путем сравнения банок по их внутреннему электрическому сопротивлению. Этот параметр четко указывает на надежность батареи. Величина сопротивления определяется расчетным путем как результат деления рабочего напряжения на силу рабочего тока за вычетом нагрузочного сопротивления.

Рабочее напряжение обязательно измеряется под нагрузкой, причем в качестве нагрузки следует использовать резистор с точно определенной величиной собственного электрического сопротивления. Можно рекомендовать для создания нагрузки резистор с сопротивлением 10 Ом и мощностью 25 Вт. Проверка проводится по каждой банке в отдельности. Измеряется рабочее напряжение и сила тока.

Для примера можно рассмотреть усредненную проверку. Для новой аккумуляторной банки величина внутреннего сопротивления составляет 0,1 Ом. В целом, чем внутреннее сопротивление банки ниже, тем она качественнее. В реальных условиях получено рабочее напряжение под нагрузкой 1,19 В и сила тока 112 мА у одной банки и 1,18 В и 70 мА – у второй банки. Сопротивление составит, соответственно, 0,63 Ом и 5,71 Ом.

Значительное превышение сопротивления указывает на непригодность такой батареи.

Вернуться к оглавлению

Проверка других параметров

Все аккумуляторы имеют определенную величину саморазряда, т.е. разрядки без нагрузки в условиях хранения. Так, саморазряд никель-кадмиевых аккумуляторов может достигать 20% в течение месяца хранения, никель-металлгидридных – до 30%, литий-ионных – до 8%. Саморазряд рекомендуется проконтролировать путем измерения напряжения через каждые сутки в течение месяца.

Проверка наличия «эффекта памяти» целесообразна, так как помогает устранить его вредное воздействие. Она проводится путем проведения нескольких (3-4 раза) циклов: полная разрядка-полная зарядка батареи. Разряжать аккумулятор можно через нагрузку, в качестве которой используется 12-вольтовая лампочка. Измеряется остаточное рабочее напряжение и напряжение холостого хода. При многократных таких тренировках «эффект памяти» должен исчезнуть.

Вернуться к оглавлению

Необходимый инструмент

При проведении проверки аккумулятора шуруповерта потребуется следующий инструмент и приборы:

  • вольтметр постоянного напряжения на 15 В;
  • амперметр и миллиамперметр постоянного тока;
  • тестер;
  • мультиметр;
  • плоскогубцы;
  • отвертка;
  • нож;
  • паяльник.

Для определения неисправности аккумулятора необходимо провести полную проверку его элементов. Такая проверка под силу любому пользователю шуруповертом.

Автор статьи

Статьи по теме

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий