Цена аккумулятора для электроинструмента может составлять до половины его стоимости. Поэтому при выходе из строя батареи многие задаются вопросом о возможности восстановления или замены элементов питания в аккумуляторе шуруповерта. Статья знакомит с основными типами заряжаемых источников тока, рассказывает об особенностях ремонта, описывает существующие способы его проведения.
Содержание
Общие рекомендации для ремонта
Для питания ручного электроинструмента используются никель-кадмиевые, никель-металлогидридные и литий-ионные элементы.
Для шуруповертов используются в основном 2 типоразмера аккумуляторных батарей: для бытовых моделей — выдающие напряжение 12 вольт, для профессиональных – 18 вольт.
Конструкция их сходная — в пластмассовом корпусе находятся последовательно соединенные аккумуляторные источники питания цилиндрической формы, похожие на пальчиковые батарейки. Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные имеют выходное напряжение 1,2 V, литий-ионный — от 3,6 до 4 V. Количество элементов в Li-ion батарее от 3 до 5, в Ni-Cd и Ni-MH – от 10 до 15 штук. Обязательная деталь Li-ion и Li-pol АКБ — микроплата, которая контролирует силу тока, напряжение и температуру каждого аккумуляторного источника питания. Она необходима для предотвращения перегрева и возгорания батареи. Правильное подключение платы при ремонте аккумулятора требует навыков радиомонтажа.
Особенности восстановления
Можно выделить ряд особенностей ремонта аккумуляторов разных типов:
- Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные устройства:
- возможность частичного восстановления характеристик источников питания без их замены;
- применяются несколько методов восстановления;
- простота монтажа новых элементов – соединение с помощью паяльника, отсутствие в схеме печатных плат-контроллеров.
- Литий-ионные и литий-полимерные устройства:
- восстановление источников не проводится – меняются на новые;
- соединять лучше точечной сваркой – литий-ионные и литий-полимерные устройства чувствительны к нагреву и при использовании паяльника могут прийти в негодность;
- установка платы-контроллера требует навыков радиомонтажа.
Что потребуется для восстановления
Чтобы сделать ремонт, понадобятся следующие принадлежности:
- отвертки;
- резиновая киянка (чтобы разбирать клееный корпус);
- тестер напряжения;
- универсальное зарядное устройство;
- новые элементы для замены вышедших из строя;
- паяльник, флюс, припой;
- клей;
- средства защиты (очки, перчатки, фартук).
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 дефектных элементов
Снижение характеристик длительно эксплуатирующихся источников питания указывает на необратимые химические изменения деталей конструкции. Способы восстановления емкости продлевают время работы батарей на 10-15 циклов. Затем потребуется установка новых банок. Замена аккумуляторов в шуруповерте проводиться в несколько этапов.
- Выявляются элементы, которые необходимо заменить. Новые устройства по размерам и техническим параметрам должны соответствовать заменяемым. Это особенно важно для литий-ионных или литий-полимерных элементов, так как контроллер запрограммирован для работы с батареями со строго определенными техническими характеристиками. В противном случае эксплуатация изделия будет небезопасной.
- Если меняются все элементы, связка разбирается. Металлические пластины, соединяющие полюса банок удаляются. Они понадобятся для соединения новых элементов. При большом количестве элементов их конфигурацию лучше зарисовать с указанием полярности, места крепления термодатчика и т. д.
- Источники последовательно соединяются друг с другом металлическими пластинами. При промышленном изготовлении для этого используется точечная сварка. Она не нагревает корпус и не вредит батарейке.
В домашних условиях применяется способ пайки, исключающий длительный нагрев батарейки:
- металлические пластинки лудятся с использованием активного флюса Ф-38Н при температуре паяльника 250-300 ºC;
- место соединения на банке обрабатывается флюсом;
- на контактный участок пластинки наносится расплавленный припой, паяльник удерживается на пластике;
- разогретая пластинка с припоем прижимается к месту контакта на банке, паяльник в момент соприкосновения остается на пластинке;
- паяльник быстро убирается.
При опыте пайки аккумулятор нагревается меньше секунды, что не причиняет ему вреда. Способ подходит для соединения Ni-Cd и Ni-MH источников, менее чувствительных к нагреву. Для соединения литиевых аккумуляторов лучше воспользоваться точечной сваркой.
Все эти рекомендации помогут вам отремонтировать аккумулятор шуруповерта разными способами, чтобы не тратиться на новый. Не забывайте про технику безопасности, не торопитесь и у вас обязательно все получится.
