Как выполняется восстановление и ремонт ni─cd аккумуляторов
Содержание:
- Советы
- Особенности эксплуатации
- В чём проблема при эксплуатации Ni-Cd аккумуляторов?
- С чего начать ремонт неисправного аккумулятора
- Как устроен аккумулятор шуруповёрта
- Ремонт АКБ шуруповерта своими руками
- Быстрая проверка аккумулятора при помощи мультиметра + (Видео)
- Замена неисправных батареек
- Маркировка щелочных никель-кадмиевых аккумуляторов (Ni-Cd)
- Определение неисправности аккумуляторной батареи шуруповерта
- Восстановление АКБ шуруповерта путем приобретения новых Ni-Cd элементов
- Восстановление АКБ путем замены нескольких элементов
- Заключительная часть
- Ток разряда АКБ шуруповёрта
- Не заряжается аккумулятор
- Последовательность работ по установке литиевых аккумуляторов в шуруповерт
- Виды батарей и их отличия
Советы
Если вы решите сами отремонтировать вышедший из строя аккумулятор, обязательно обратите внимание на следующие моменты!
Батареи соединяются последовательно, то есть минус батареи к плюсу следующего и т. д.
На батареях полярность иногда не указывают в таких случаях желательно узнать его мультиметром (как правило, выпуклый и меньшего диаметра конец плюс).
Если прибора нет, то надо посмотреть, как соединены между собой другие банки и, припаять в той же последовательности.
Ni-Cad, Ni-MH и тому подобные батареи очень чувствительны к высокой температуре, поэтому контакт паяльника с аккумулятором надо свести к минимуму! Сам паяльник в этом случае лучше брать мощнее (60 Ватт и выше), чтобы при кратковременном касании успеть полудить и спаять место пайки, но, не успев при этом разогреть само тело батареи.
Дома для лужения и пайки лучше использовать флюс или канифоль.
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.
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.
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?
[su_youtube url=»https://www.youtube.com/embed/fP3HAJDLyn0″]
С чего начать ремонт неисправного аккумулятора
Первым делом необходимо подзарядить аккумулятор, после чего вскрыть корпус, внутри которого и находятся банки. Если они не спаяны между собой, а имеют форму обычной батарейки типа «АА», то стоит попробовать подогнуть клеммы. Иногда это помогает. Если нет, придётся воспользоваться мультиметром.
ФОТО: motonoob.ruМультиметр – незаменимая вещь при подобных ремонтах
Переключателем необходимо выставить нужное напряжение (постоянное) и проверить каждую из банок. Если никаких различий нет, значит, проблема в «эффекте памяти». У неисправной банки заряд будет значительно ниже. Её придётся поменять, хотя существует способ попытаться воскресить банку при условии, что она никель-кадмиевая, но об этом немного позже.
ФОТО: izdoski.comВот и найдена неисправная банка, нужно убрать её в сторону и попытаться восстановить
Понятно, что покупка банок тоже довольно затратна. Однако если для домашнего мастера на данный момент время не играет большой роли, можно заказать их на китайских ресурсах. Цены там значительно ниже, особенно если брать партиями по 10 шт. в упаковке. Ведь подобные вещи всегда пригодятся. А никель-металлгидридные элементы к тому же подходят и на большинство аккумуляторов ноутбуков, которые тоже устроены подобным образом.
ФОТО: seven.dealsПримерно такими упаковками никель-металлгидридные элементы можно заказать из Китая
Статья по теме:
Как устроен аккумулятор шуруповёрта
Независимо от типа батареи внутреннее устройство практически идентично. Внутри коробки располагаются отдельные банки, которые соединены последовательно. Их количество зависит от питания электроинструмента. И если батарея перестала работать, то не стоит думать, что все они вышли из строя. Обычно отказывает одна, максимум − две банки. Вот их-то и следует вызвонить и заменить.
ФОТО: amperof.ruАккумулятор шуруповёрта на никель-кадмиевых элементах в разборе – можно приступать к ремонту
Однако не всегда стоит грешить на банки, иногда причиной проблемы может стать «эффект памяти». Это происходит по вине самого мастера, когда АКБ ставится на зарядку, а в нём больше 30 % заряда. Конечно, «эффект памяти» не возникает после одного-двух раз недозаряда/недоразряда, здесь нужно систематически так поступать.
ФОТО: bouw.ruНе стоит оставлять АКБ недозаряженным – это для него губительно, ждём полной зарядки
Статья по теме:
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
-
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».
- 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.
-
После вскрытия элементного отсека аккумулятора шуруповерта визуальным осмотром выявляем неполадки на предмет механических повреждений блоков, разрывов электрических проводов (паек), подтеков реагентов или вздутия.
- 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.
- 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.
Быстрая проверка аккумулятора при помощи мультиметра + (Видео)
Поскольку элементы питания имеют последовательную схему соединения, важно знать, что когда батареи находятся в заряженном состоянии, их напряжение, протестированное мультиметром, должно быть идентичным. Для правильного определения неисправного звена, следует переключить тестер в режим изменения постоянного тока, и произвести замеры каждой батарейки (банки) в системе
Если в вашем случае используются ni cd аккумуляторы, то номинальное напряжения каждого из блоков должно составить примерно 1,2 В. В ситуации использования Li Ion батарей, показатель напряжения должен быть в районе 3,6 В.
В общем, для правильной инициализации неисправности, весь аккумуляторный блок сначала подвергается максимальной зарядке в течение 6-ти часов. Затем производится соответствующий замер мультиметром, опираясь на вышеизложенные показания для разных типов батарей. Если на данном этапе искажений не обнаружено, то аккумулятор подключается к нагрузке, с целью его полной разрядки.
Убедившись в том, что аккумуляторный блок разрядился, необходимо вновь произвести замер мультиметром каждой питающей батареи в системе. Это позволит с большой долей вероятности обнаружить непригодные «банки». Показания мультиметра в таких блоках будет находиться ниже 0,5-0,7 В. Если у вас в наличие есть аккумуляторные блоки на замену, то реанимация всей схемы устраняется путем банальной перепайки, извлекая отслужившие элементы с заменой их на новые.
Замена неисправных батареек
Замена износившихся деталей считается самым эффективным методом восстановления всей батареи. Перед началом работы нужно приобрести исправные элементы, при этом обязательно необходимо учитывать габаритные и технические характеристики.
Сам процесс замены не вызовет сложностей даже у неопытного владельца инструмента. Достаточно иметь паяльник и материалы для пайки. Причём, чтобы обезопасить батарею от полного выхода из строя при проведении работ необходимо:
- стараться в качестве соединительных пластин оставить родные либо применять проводник из меди такого же сечения. Связано такое условие с высоким током заряда;
- пайку проводить быстро, чтобы избежать перегрева элементов;
- отрицательная клемма батарейки соединяется с положительным контактом следующего элемента, что соответствует последовательному соединению схемы.
Маркировка щелочных никель-кадмиевых аккумуляторов (Ni-Cd)
Маркировка Ni-Cd аккумуляторов может выглядеть следующим образом:
40 НК, K, L, H; 250 P(П), K
Символы обозначают следующее:
- 40 — число аккумуляторов в батарее или блоке батареи;
- НК, К ─ никель-кадмиевый тип аккумулятора (обозначение НК соответствует ТУ 16-90 ИЛВЕ.563330.001ТУ, обозначение К соответствует МЭК 623, ГОСТ Р МЭК 60623-2002);
- L, H ─ тип Ni-Cd аккумулятора в зависимости от режима разряда (L — длительный режим разряда, Н — короткий режим разряда);
- 250 – значение номинальной емкости (ампер-часы);
- Р(П) – пластиковое исполнение бака аккумуляторной батареи;
- К — каркасное исполнение блока аккумуляторов.
Определение неисправности аккумуляторной батареи шуруповерта
Так как все элементы батареи соединены последовательно, первое, что необходимо сделать, это найти слабое звено, так как при выходе из строя хотя бы одного элемента, батарея будет работать с существенными техническими отклонениями. Существует несколько методик определения неисправности аккумуляторной батареи.
Определение неисправности аккумуляторной батареи шуруповерта с помощью мультиметра
Учитывая, что уровень напряжения у всех элементов цепи одинаковый, определить неисправный элемент можно при помощи мультиметра, переключив его в режим замера постоянного напряжения. При этом следует учесть, что номинальные напряжения для различных типов аккумуляторных батарей имеет разные значения:
- Ni-Cd и Ni-MH — напряжение 1,2 В.
- Li-Ion — напряжение 3,6 В.
Методика определения вышедшего из строя элемента питания аккумуляторной батареи производится по следующему алгоритму:
Аккумулятор устанавливается на полную подзарядку.
Корпус устройства разбирается, и производятся поочередные замеры напряжения на каждой банке.
Маркируются элементы, напряжение на которых ниже установленной нормы. Для Ni-Cd и Ni-MH батарей напряжение должно варьироваться в диапазоне 1,2 – 1,4 В, для Li-Ion – в пределах 3,6 – 3,8 В.
Батарея собирается и устанавливается в шуруповерт, после чего ее следует разрядить до заметного снижения мощности, для чего при помощи электроинструмента можно выполнить ряд силовых операций.
После разрядки, корпус АКБ разбирается повторно, и вновь выполняются замеры напряжения на всех участках цепи
Особенное внимание следует уделить маркированным элементам.
В случае падения напряжения на элементе до 0,5 – 0,7 В такая батарея считается непригодной.
Определение неисправности аккумуляторной батареи шуруповерта с помощью нагрузки
Технология выявления слабых батарей с помощь нагрузки аналогична вышеописанной, с той лишь разницей, что для разряда аккумулятора здесь применяется 12-вольтовая лампочка, например, на 40 Вт, которая и будет выступать в качестве нагрузки. В данном случае не требуется несколько раз производить сборку/разборку аккумуляторного блока. Выполнив все вышеописанные манипуляции, определяются все ненадежные элементы аккумуляторной цепи, а уже после этого принимается решение об их замене или восстановлении.
Восстановление АКБ шуруповерта путем приобретения новых Ni-Cd элементов
В данном случае речь идет о полной замене аккумуляторных элементов и о так называемом «стирании эффекта памяти» с новых батареек в целях обеспечения их более продуктивной работы. Эффект памяти заключается в том, что батарея «помнит» все возможные циклы зарядки, которым она теоретически может подвергаться на производстве до попадания в чьи-то руки. Чем больше в ее «памяти» таких циклов, тем вероятней становится то, что емкость начнет уменьшаться значительно раньше, чем ожидается. Также никель-кадмиевые аккумуляторы любят подобные процессы «раскачки». Если их проводить непосредственно перед использованием, работать они будут гораздо лучше.
Нужное количество аккумуляторов можно заказать в Интернете, к примеру, на Ali-Express. Нужно иметь в виду, что они уже имеют определенный заводской заряд, который желательно «снять» для того, чтобы «сэкономить» силы аккумуляторов во время эксплуатации. Сделать это можно, используя то же зарядное устройство Imax B6, в меню которого несложно разобраться.
Вначале мультиметром проверяется напряжение на каждой «банке». Это сразу поможет определить, каким качеством обладают новые батарейки и не имеет ли место непорядочность продавцов, которые могли вместо новых продать старые элементы. Уровень напряжения на каждой батарейке должен составлять примерно 1,3 В
При замерах важно не путать клеммы
Далее «стирание памяти» проводится с каждым элементом поочередно. На зарядном устройстве выставляются следующие параметры заряда: если емкость 1800мАч, ее можно выставить чуть больше — 1900, немного с запасом. Затем следует перейти в режим заряда никель-кадмиевых аккумуляторов. Параметры заряда должны быть такими: показатель тока 0,9 А (половина от емкости 1800).
Каждый новый элемент подвергается тренировке по принципу «заряд-разряд», чтобы убрать заводские параметры. При токе в 1А все АКБ поочередно разряжаются до напряжения в 1 В (минимально допустимое напряжение, чтобы не убить батарейку).
Затем следует перейти в режим цикла «заряд-разряд» и запустить его кнопкой «старт». После разрядки и снятия заводской памяти уложить аккумуляторы обратно в блок, ориентируясь на то, как раньше туда были уложены старые. Поэтому при разборке пластмассового корпуса нужно запомнить, как батарейки лежали раньше.
Таким образом, существует много способов восстановления аккумулятора шуруповерта своими руками. Каждый из них имеет определенные нюансы, недостатки и преимущества, которые следует учитывать в зависимости от того, как вы восстанавливаете емкость. Иногда следует постараться, чтобы приобрести тот или иной инструмент или необходимый ингредиент (например, дистиллированную воду) для того, чтобы восстановление прошло максимально успешно. Но именно это поможет вам избежать дополнительных расходов в связи с приобретением нового шуруповерта или полностью готового аккумулятора.
Восстановление АКБ путем замены нескольких элементов
Восстановление аккумулятора шуруповерта путем замены нескольких элементов может оказаться удачным для всех типов аккумуляторных батарей. Он также не представляет для них никакого риска, как и манипуляции с дистиллированной водой, при условии соблюдения аккуратности во время пайки.
Вначале с помощью мультиметра измеряется выходное напряжение каждой «банки», которое в общей совокупности должно составлять 12-14 В. Соответственно, напряжение одной «банки» должно быть 1,2-1,4 В. Показатели U сравниваются между собой, фломастером отмечаются наиболее слабые элементы. Подробнее о том, как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром →
Паять аккумуляторную цепочку рекомендуется точечной сваркой, но, если таковой не имеется, ничего не остается делать, как воспользоваться обычным паяльником и делать все максимально быстро и четко, чтобы, по мере возможности, не допустить перегревания батареи.
После окончания пайки вставить аккумулятор обратно в шуруповерт и провести 2-3 цикла полного «заряда-разряда» для уравнивания энергетического потенциала всех батареек. Для того чтобы обновленный аккумулятор прослужил дольше, такую тренировку ему следует проводить 2-3 раза в месяц. О том, как быстро и полностью разрядить аккумулятор шуруповерта →
Заключительная часть
Ремонт аккумуляторной батареи шуруповёрта – дело несложное, особенно если под рукой есть элементы для замены или электроинструмент-донор. Зачастую «неисправные» батареи можно найти у знакомых, которые их заменили, или приобрести за бесценок через соцсети. Ведь многие даже не догадываются, что внутри остались рабочие элементы. Но даже если покупать банки отдельно, стоимость выйдет в разы ниже. Поэтому прежде чем менять АКБ полностью, стоит задуматься, а нужно ли это?
Watch this video on YouTube
Предыдущая DIY HomiusПольза за копейки: 5 незаменимых вещей для дачи
Следующая DIY HomiusНеобычное применение обычной решётки от мясорубки
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.
Не заряжается аккумулятор
Шуруповерт после продолжительного пользования, бывает, выходит из строя. Его рабочий элемент может перестать заряжаться, что приведет к невозможности выполнения функциональных способностей инструмента, инструмент, грубо говоря, «умрет».
Для того чтобы продлить жизнь инструменту, чтобы не пришлось убрать его из зоны видимости, можно попробовать поочередно три метода. Каждый последующий считается более сложным и затратным. Они заключаются в:
- восстановлении и увеличении емкости после обратимой ее потери (эффект памяти);
- добавлении дистиллированной воды в электролит;
- замене некоторых или всех блоков батареи.
Последовательность работ по установке литиевых аккумуляторов в шуруповерт
Для начала разбираем батарейный блок, извлекаем из него кадмиевые аккумуляторы и безжалостно откусываем их от разъема. Кроме того, снимаем температурный датчик, который призван обеспечивать защиту банок от перегрева. Далее замена кадмиевых аккумуляторов в шуруповерте на литиевые источники питания выполняется таким образом:
- Подбираем контроллер, который будет автоматически отсекать подачу тока при достижении напряжения в 4,2 В. Или сигнализировать о необходимости зарядки, если оно снизится до 2,7 V. Покупайте контроллер с термопарой, который дополнительно устранит риск перегрева.
- Последовательно соединяем аккумуляторы между собой.
- К получившейся сборке подсоединяем контроллер и подключаем балансировочные точки к специальному разъему.
- Припаиваем плюсовой и минусовой вывод.
- Помещаем аккумуляторы в батарейный блок.
Как видите, процедура довольно проста и при наличии опыта занимает не более 1-2 часов. Если вы впервые решились покопаться в современной электронике, то очень пригодятся приведенные ниже советы по соединению аккумуляторов между собой:
- Сборка изготавливается с использованием тонких металлических полос. Не мудрствуя лукаво их можно просто вырезать из обычной консервной банки.
- Поверхность соединительной полоски и аккумулятора обрабатывается спиртом, чтобы обеспечить хороший контакт в будущем.
- Соединение банок с металлической полосой выполняется посредством контактной сварки. Все дело в том, что аккумуляторы Li-ion могут неадекватно отреагировать на длительное тепловое воздействие паяльником и просто взорваться. При контактной сварке нагрев длится всего несколько секунд, поэтому подобные проблемы исключаются полностью.
- Чтобы пластина не отвалилась от малейшего механического воздействия, потребуется несколько точечных соединений.
- Импульс сварки необходимо устанавливать таким образом, чтобы исключить перегрев аккумуляторов.
- Полученный комплект нужно прочно соединить изолентой или скотчем.
Наконец, не забывайте о строгом соблюдении полярности соединяемых между собой аккумуляторов. Ошибки вряд ли вызовут аварийную ситуацию, но заряжаться сборка точно не будет.
Виды батарей и их отличия
Источник питания для ручного инструмента должен обеспечить его энергией хотя бы на полчаса работы при умеренной нагрузке или 10 минут при полной. И при этом достаточно быстро восстанавливать свой заряд. Без выполнения этих условий инструмент теряет весь коммерческий смысл, его просто не будут покупать. Обычно мощность шуруповерта варьируется в пределах 80-160 Вт.
Из всех видов батарей, которые выпускает промышленность, по этим критериям подходит только три вида:
- Ni-Cd – никель-кадмиевый;
- Ni-MH – никель-металлгидридный;
- Li-ion – литий-ионный.
Никель-кадмиевый появился раньше всех остальных и показал хорошие эксплуатационные свойства. Такой аккумулятор имеет напряжение 1.35 В … 1.0 В. Здесь и дальше мы обозначаем первым номинальное напряжение, а последним – напряжение в конце разрядного цикла. Ni-Cd имеют число циклов заряд/разряд, лежащее в пределах 100 – 900, это зависит от качества материалов и режима работы. Для Ni-Cd также характерно очень низкое внутреннее сопротивление, они почти не греются при зарядке, долго хранятся.
Недостатки:
- «эффект памяти» мешающий в эксплуатации.
- Токсичность кадмия, это сильный канцероген.
Еще один вид: никель-металлгидридный аккумулятор. Эти аккумуляторы были предложены в качестве замены Ni-Cd. Обоснованием служили недостатки традиционных аккумуляторов с кадмием. В теории Ni-MH хорош: имеет большую энергоемкость (до 300 Вт*ч/кг), не подвержен эффекту памяти. Напряжение 1.25 В … 1.1 В, число циклов заряда 300-800. Ni-MH старого типа за год хранения полностью саморазряжаются. Хранить их рекомендуется при небольшой температуре, от 0 до 20 градусов Цельсия. Аккумуляторы нового типа LSD Ni-MH (Low Self-Discharge), как показывает их название, имеют малый саморазряд и меньше греются при зарядке.
Недостатки: Ni-MH батарей является 10% разряд в течение первых суток, и значительное выделение тепла при зарядке.
Li-ion аккумуляторы имеют напряжение 3.7 В … 2.5 В, но в действительности с ним немного сложнее, все зависит от режима использования батареи. Число циклов заряда примерно 600, но это при условии, что от батареи забирают не более 20% емкости. Литий-ионные батареи очень не любят глубокого разряда. От этого они быстро выходят из строя. Внутреннее сопротивление Li-ion очень мало, 5 … 15 миллиОм. Саморазряд около 1,6% в месяц при полном заряде и отсутствии нагрузки.
Недостатки: высокая стоимость, ограниченный срок хранения, не зависящий от использования. Опасность взрыва и пожара при неправильном обращении.