Переделка 12В шуруповерта с Ni-Cd на Li-ion аккумуляторы

После четырех лет службы мой первый шуруповерт, а точнее батареи стали терять емкость. Для начала я из двух батарей собрал одну выбрав рабочие «банки», но и этой модернизации хватило ненадолго. Переделывал свой шуруповерт на сетевой — оказалось очень неудобно. Пришлось, купить такой же, но новый 12 вольтовый «Интерскол ДА-12ЭР». Батареи в новом шуруповерте прослужили еще меньше. В итоге два исправных шуруповерта и не одной рабочей батареи.

На просторах интернета много пишут, как решить данную проблему. Предлагается переделать отслужившие свой срок Ni-Cd батареи на Li-ion аккумуляторы типоразмера 18650. На первый взгляд ничего сложного в этом нет. Удаляешь из корпуса старые Ni-Cd батареи и устанавливаешь новые Li-ion. Но оказалось не все так просто. Ниже описано, на что следует обратить внимание при модернизации аккумуляторного инструмента.

Для переделки потребуется:

Начну с литий ионных аккумуляторов 18650. Приобретались на AliExpress.

Номинальное напряжение элементов 18650 — 3,7 В. По заявлению продавца емкость 2600мАч, маркировка ICR18650 26F, габариты 18 на 65 мм.

Преимущества Li-ion батарей перед Ni-Cd — меньшие габариты и вес, при большей емкости, а так же отсутствие так называемого «эффекта памяти». Но у литий ионных батарей есть серьезные недостатки, а именно:

1. Отрицательные температуры резко снижают емкость, что не скажешь про никель кадмиевые батареи. Отсюда вывод – если инструмент часто используется при отрицательных температурах, то замена на Li-ion не решит проблему.

2. Разряд ниже 2,9 — 2,5В и перезаряд выше 4,2В может быть критичным, возможен полный выход из строя. Следовательно, нужна BMS плата для контроля заряда и разряда, если ее не установить, то новые элементы питания быстро выйдут из строя.

В интернете в основном описывают, как переделать 14 вольтовый шуруповерт – он идеально подходит для модернизации. При последовательном соединении четырех элементов 18650 и номинальном напряжении 3,7В. получаем 14,8В. – как раз, что надо, даже при полной зарядке плюс еще 2В это не страшно для электродвигателя. А как быть с 12В инструментом. Возможны два варианта, установить 3 или 4 элемента 18650, если три то вроде бы маловато, особенно при частичном разряде, а если четыре – многовато. Я выбрал четыре и на мой взгляд сделал правильный выбор.

А сейчас про BMS плату, она тоже с AliExpress.

Это так называемая плата контроля заряда, разряда батареи, конкретно в моем случае CF-4S30A-A. Как видно из маркировки рассчитана она для батареи из четырех «банок» 18650 и ток разряда до 30А. Еще в нее встроен так называемый «балансир», который контролирует заряд каждого элемента отдельно и исключает неравномерную зарядку. Для правильной работы платы аккумуляторы для сборки берутся одной емкости и желательно из одной партии.

Вообще в продаже есть великое множество BMS плат с разными характеристиками. На ток ниже 30А брать не советую – плата постоянно будет уходить в защиту и для восстановления работы на некоторые платы нужно кратковременно подать зарядный ток, а для этого нужно вынуть аккумулятор и подключить к зарядному устройству. На плате, которую мы рассматриваем, такого недостатка нет, просто отпускаешь курок шуруповерта и при отсутствии токов короткого замыкания плата включится сама.

Для зарядки переделанного аккумулятора прекрасно подошло родное универсальное зарядное устройство. В последние годы «Интерскол» стал комплектовать свой инструмент универсальными ЗУ.

На фото видно, до какого напряжения BMS плата заряжает мою батарею совместно со штатным зарядным устройством. Напряжение на аккумуляторе после зарядки 14,95В немного выше нужного для 12 вольтового шуруповерта, но это скорее даже лучше. Мой старый шуруповерт стал резвее и мощнее, а опасения что он перегорит, после четырех месяцев использования постепенно развеялись. Вот вроде бы и все основные нюансы, можно приступать к переделке.

Разбираем старую батарею.

Выпаиваем старые банки и оставляем клеммы вместе с термодатчиком. Если удалить и датчик, то при использовании штатного ЗУ оно не включится.

Согласно схеме на фото, спаиваем 18650 элементы в одну батарею. Перемычки между «банками» должны быть выполнены толстым проводом минимум 2,5кв. мм, так как токи при работе шуруповерта большие, а при маленьком сечении резко упадет мощность инструмента. В сети пишут, что паять Li-ion аккумуляторы нельзя так как они боятся перегрева, и рекомендуют соединять при помощи точечной сварки. Паять можно только нужен паяльник по мощней не менее 60 ватт. Самое главное паять надо быстро, чтоб не перегреть сам элемент.

Должно получиться примерно так, чтобы вошло в корпус аккумулятора.

От платы до клеммы провода должны быть гибкие, как можно короче и сечение минимум 2,5 кв. мм.

Всю схему аккуратно помещаем в корпус и фиксируем любым уплотнителем, для предотвращения повреждения деталей.

Для фиксации клеммы просто поместил ее на место и расклинил деревянными клиньями. Осталось только собрать корпус.

Вес стандартного Ni-Cd аккумулятора как видно 558 грамм.

Вес переделанного аккумулятора 376 грамм, следовательно, инструмент стал легче на 182 грамма. В заключении хочу сказать, что данная переделка того стоит. Шуруповерт стал мощнее и заряда хватает намного дольше, чем с родным аккумулятором. Переделывайте, не пожалеете!

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Как восстановить аккумулятор шуруповерта

Понадобится

Восстанавливаем аккумуляторную батарею шуруповерта

Восстановление аккумулятора шуруповерта своими руками

Возможность работать с таким инструментом, как шуруповерт, без подключения его к электросети — это удобно, практично и, главное, необходимо. Ведь часто приходится выполнять какие-либо работы в тех местах, куда дотянуть сетевой кабель практически невозможно. В магазинах строительных инструментов предлагается широкий выбор шуруповертов, в том числе Bosch, а также популярные Хитачи и Макита. Но, к сожалению, срок службы АКБ любой дрели или похожего инструмента невелик — максимум 5 лет. Бывает, что аккумулятор шуруповерта уже не заряжается и через меньший промежуток времени. Срочно покупать новую батарею невыгодно. За такую же сумму можно приобрести новый шуруповерт. Поэтому стоит попробовать такой вариант, как восстановление аккумулятора шуруповерта своими руками.

Виды АКБ, используемых в шуруповертах, и их отличия

Как известно, аккумулятор любого шуруповерта включает в себя несколько батареек, которые соединены в одну цепочку в определенной последовательности. Различают никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлгидридные (Ni-MH) и литиевые элементы.

Никель-кадмиевые батареи, в данном случае, являются самыми ходовыми и часто используемыми. Напряжение каждого отдельного элемента составляет 1,2 Вольт, а емкость — 12000 мАч, если мы имеем 12-вольтовый инструмент. Сразу стоит отметить, что, в отличие от литиевых, они подлежат восстановлению, потому что обладают так называемым «эффектом памяти» в виде обратимой потери емкости.

Что касается батареек, в состав которых входит литий, восстановить их емкость с помощью популярного зарядного устройства Imax B6 вряд ли удастся — по причине того, что литий имеет свойство разлагаться с течением времени.

Восстановление аккумулятора шуруповерта аналогичным образом также может не увенчаться успехом и для кадмиевых аккумуляторов. Такая батарея отличается тем, что электролит в них иногда полностью выкипает. Однако в случае с кадмиевыми АКБ шансов «реанимировать» их значительно больше. Но при этом важно не торопиться и не использовать сгоряча распространенные методы «быстрого восстановления» Ni Cd аккумуляторов. Подробнее о том, какой аккумулятор лучше для шуруповерта →

Как восстановить аккумулятор шуруповерта

В Интернете существует большое количество видеороликов, в которых, например, наглядно показывается восстановление аккумулятора шуруповерта Hitachi с помощью Imax B6. Оно заключается в «реанимировании» никелевых аккумуляторов путем подачи больших токов. Оживить АКБ сторонники экспресс-метода восстановления предлагают, воспользовавшись простыми настройками Imax B6. Выставляется режим на никель-кадмий, и батарею можно реанимировать в этом режиме.

Однако прогревание импульсным питанием и последующая зарядка являются довольно рискованными методами для никель-кадмиевых аккумуляторов. Нарушенную связь в элементе не восстановить высокими токами. К тому же, если электролита внутри батарейки мало, либо его совсем нет, высокие токи окончательно «убьют» АКБ. Поэтому, в целях предотвращения необратимой порчи батареек, рекомендуется вначале пополнить их запас электролита дистиллированной водой и только потом заряжать с помощью Imax B6.

Есть экстремальный вариант, как восстановить никель-кадмиевый аккумулятор шуруповерта — можно «дернуть» их большим током. Они начнут заряжаться, но ненадолго. Любители электроники, критикующие этот метод, уверяют, что не было ни одного случая, чтобы импульсный ток надолго восстановил емкость АКБ. Как правило, она поднимется на очень короткое время, а потом, спустя несколько дней, батарея снова «садится».

Можно ли пользоваться методом импульсного тока — решать хозяевам батареек. В Интернете существует много роликов на тему того, как восстановить Ni Cd аккумулятор от шуруповерта. Но есть мнение, что в реальности быстрые способы работают очень недолго. Например, если электролит внутри какой-либо батарейки из связки выкипел, либо высох, импульсный ток «убьет» элемент окончательно.

Если есть возможность, можно аккуратно разобрать каждую никель-кадмиевую батарейку и посмотреть, в каком состоянии находится электролит. Если она окажется сухой, можно воспользоваться методом доливания небольшого количества дистиллированной воды через шприц.

Восстановление с помощью воды

Для того чтобы просверлить аккуратное отверстие в батарейке, понадобится маленькое сверло. Отверстие нужно делать подальше от центра, лучше в верхней боковой части элемента, где находится небольшое углубление. Затем заполнить аккумулятор дистиллированной водой с помощью шприца до последнего.

После этого АКБ можно полностью зарядить Imax B6 и дать ей «отстояться». Процедура долгая. Восстановление 8-,12-, 14-аккумуляторных «банок», в зависимости от вольтажа, может занять много времени. В идеале следует не заряжать их сразу, а дать время «банкам» с водой постоять день. По одному заряжать аккумуляторы нельзя, лучше, чтобы их было, как минимум, три или четыре в связке, для равномерного распределения напряжения.

Кратковременные импульсы тока через сопротивление в 40 Ом на 12 В следует подавать уже после того, как внутрь реанимируемого элемента будет залита вода, а не на «сухую», как это часто делается.

После того, как аккумуляторы постояли сутки, можно приступить к их зарядке. Отверстия пока не закрывать. Подключить к Imax, чтобы устройство их «увидело». Зарядить и снова дать «отстояться» , если какой-то один аккумулятор не восстановился. Слабый элемент в связке найти с помощью мультиметра и снова долить в него воды.

Главная суть этого скурпулезного способа ремонта аккумулятора шуруповерта — восстановить связь пластин батарей с их контактно-переходными шинами (внутреннее устройство Ni-Cd аналогично схеме, по которой изготавливаются солнечные батареи). Главная причина прекращения работы батареек — это отслоение плюсового контакта от их внутренней части.

Отверстия, просверленные в батарейках, не закрывать до тех пор, пока заряд АКБ не будет держаться стабильно. Как только заряд стабилизируется, отверстия аккуратно заклеить силиконом. Воду периодически можно доливать в любое время.

Как уже стало ясно, этот метод не предназначен для ленивых и для тех, кто не желает вникать в тонкости устройства электроники. Однако способ с дистиллированной водой помогает сэкономить много денег и является ответом на вопрос о том, как восстановить аккумулятор шуруповерта наиболее щадящим методом. Обычно в комплектации к шуруповерту входят два аккумулятора. Одним можно пользоваться, а другой постепенно восстанавливать. Такой метод, несмотря на его длительность, представляется более гуманным и безопасным для АКБ.

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 →

После этого аккумулятор вставляется в шуруповерт и работает до того момента, когда мощность начнет заметно уменьшаться. Показатели напряжения снимаются заново, и те «банки», разница напряжения которых составляет 0,5-0,7 В по сравнению с более «сильными», следует выпаять, утилизировать и заменить новыми, аналогичными старым, предварительно заказав их в интернет-магазине.

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.

«Родные» соединительные пластины аккумулятора не следует терять, их нужно припаять обратно, не перепутав при этом полярность. Кроме этого, все элементы цепочки должны иметь одинаковые показатели емкости.

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 →

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.

Допустим, батарея шуруповерта должна состоять из 10 элементов с такими показателями: выходное напряжение каждого — 1,2 В, а емкость 1200 мАч, что в общей сумме составляет 12 В. Преимуществом полной замены аккумуляторной батареи с последующим «стиранием» заводского «эффекта памяти» является то, что в любом интернет-магазине можно заказать элементы с более высокими показателями емкости, чем старые. Например, 1800 мАч. И аккумулятор будет работать на порядок дольше. Конечно, такие батарейки будут стоит дороже. Но цена их всегда себя оправдывает.

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.

Ni-Cd аккумуляторы: восстановление и ремонт

Работоспособность Ni─Cd аккумуляторов (как и любых других) со временем ухудшается и через некоторое время они могут прийти к состоянию разряда «в ноль». При этом зарядка ни это состояние никак повлиять не может. Они просто отказываются принимать заряд. При этом аккумуляторы имеют ещё достаточно ресурсов для дальнейшей эксплуатации. Поэтому со временем появились некоторые способы их восстановления. Покупать новый никель-кадмиевый аккумулятор или восстанавливать старый, решать вам. Мы лишь постарались обобщить данные, которые удалось найти в интернете о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов.

Содержание статьи

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.

Все эти изменения оксидно─никелевого электрода вызываются постоянными перезарядами, при которых в пространстве положительного электрода идёт процесс выделения кислорода. Чем больше аккумуляторов проходит циклов заряд-разряд, тем больше наблюдается укрупнение кристаллов активной массы положительного электрода. Поэтому уменьшается рабочая поверхность, а, значит, и ёмкость батареи.

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?

Вернуться к содержанию
 

Распространённый метод восстановления Ni─Cd аккумуляторов?

На тему восстановления Ni─Cd аккумуляторов есть достаточно много статей и видеороликов в интернете. Большинство из них касается восстановления аккумуляторов от шуруповёртов и другого портативного инструмента. Это неудивительно, поскольку такие батареи стоят достаточно дорого и зачастую их ещё нужно поискать. В основном при восстановлении никель─кадмиевых аккумуляторов используется одна методика, которую мы сейчас опишем.

На изображении ниже представлен аккумулятор от шуруповёрта в сборе и его начинка.

Аккумулятор от шуруповёрта

Одна Ni-Cd батарейка из аккумулятора

Если сказать коротко, то метод восстановления заключается Ni─Cd аккумулятора высоким током короткими импульсами в течение нескольких секунд. При этом ток должен быть гораздо больше ёмкости батареи (в десятки раз).

Методика восстановления пригодна для никель─кадмиевых аккумуляторов. Не путать с никель─металлогидридными. Опробована она была на моделях рулонного типа. В принципе подходит для батареек любого возраста и даже потёкших. Конечно, чем старше будет аккумулятор, тем меньше шансов будет его восстановить.
Что понадобиться при проведении процедуры восстановления:

• другая рабочая аккумуляторная батарея с сильным током. Это может быть аккумулятор от источника бесперебойного питания, автомобильный аккумулятор и т. п.;
• крокодилы, куски провода. Куски провода должны иметь длину около 10 сантиметров и сечение не менее 1,5 мм²;
• мультиметр для контроля напряжения;
• средства защиты (перчатки, очки).

Внимание! Не пренебрегайте средствами защиты. Обязательно надевайте защитные очки и перчатки, чтобы защитить глаза и руки.

В идеале следует проводить процедуру на каждой батарейке (1,2 вольта) по отдельности, а не на все сборке сразу. В этом случае процедура восстановления будет проходить эффективнее и вторую батарею можно будет использовать меньшей мощности (вполне хватит стандартной автомобильной АКБ или аккумулятора из источника бесперебойного питания).

Итак, по порядку, что нужно делать:

• Находите у восстанавливаемой батарейки (или у всего блока шуруповёрта, если восстанавливаете целиком) плюс и минус;
• Затем при помощи куска провода и крокодилов соединяете минусы;
• Потом к одному из плюсовых контактов крепится второй кусок провода;
• После этого нужно свободным концом провода быстро касаться оставшегося свободным плюсового контакта. Здесь важно делать касания быстро и кратковременно (2─3 касания в секунду). Эта процедура продолжается 3─4 секунды. Важно не допускать приварки провода в месте касания.

Перезапуск аккумулятора

После проведения одного цикла таких касаний делается замер напряжения на восстанавливаемой батарее. Если не появилось, то делаете ещё один цикл. После того, как на батарейке появится напряжение, она ставится на зарядку до набора своей ёмкости. Скорее всего, она будет меньше номинала. Рекомендуется ещё сделать несколько циклов заряд-разряд для тренировки аккумулятора. Подробно о том, как заряжать Ni-Cd аккумуляторы читайте по указанной ссылке.

Почитав отзывы об этом методе восстановления, стало ясно, что он дает лишь кратковременное улучшение состояния батареи. Аккумулятор действительно начинал работать, заряжаться, разряжаться, набирать ёмкость, но впадал некоторое время, «что в кому». Я так понимаю, что это происходит по причине того, что не устранялся источник проблемы. В результате прожига устранялись дендриты, вызывавшие микрозамыкания, и батарейка оживала. Но поскольку состав и объём электролита нарушены, всё возвращалось в исходное состояние.

После поисков в интернете был найден ещё один, более совершенный метод восстановления Ni─Cd аккумуляторных батарей. Советуем также прочитать материал про то, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию
 

Улучшенный метод восстановления шуруповёрта аккумуляторов

Автор метода разобрал несколько банок аккумулятора в ходе и обратил внимание на разрыв положительного контакта с отрицательным корпусом. Он предположил, что это вызвано деградацией электролита и оказался прав. Как говорилось выше, в ходе эксплуатации идёт процесс окисления с расходом воды. В результате уменьшения воды в составе щелочного электролита менялись и его эксплуатационные характеристики.

Что было предложено:

• перед тем, как проводить какие-либо манипуляции с подачей импульсного тока и зарядкой, автор метода отобрал из сборки элементы, напряжение на которых было нулевым;
• в их корпусе микродрелью и тоненьким сверлом было сделано отверстие;
• в отверстие каждого элемента был закачан кубический сантиметр дистиллированной воды;
• после этого батарейки отстоялись некоторое время и было измерено их напряжение. Элементы с нулевым напряжением «взбодрили» импульсным током;
• затем была произведена зарядка элементов;
• после этого рекомендуется оставить их на несколько дней, а затем снова проверить напряжение;
• если элементы живы, то отверстия заделываются герметиком или запаиваются. Батарея собирается, заряжается и шуруповёрт готов к работе;
• если напряжение опять нулевое, то добавляется еще «кубик» дистиллированной воды, и процесс повторяется до успешного завершения.

Возможно, вас заинтересует статья о том, как проверить ёмкость аккумулятора телефона.

Сверлится отверстие

Заливается дистиллированная вода

Отверстие запаивается

Вот и все, что хотелось сказать по теме восстановления Ni─Cd аккумуляторов. Если у вас есть поправки к статье или дополнения, пишите их в комментариях. Дополнительно рекомендуем прочитать материал о том, как заряжать Ni─MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию

Восстановление Ni-Cd аккумулятора шуруповерта своими руками

Электрический шуруповерт, необходимый бытовой и производственный инструмент для мелких строительных работ, установки и снятия метизов. Применение аккумуляторов вместо сетевого энергоснабжения позволяет работать в любых условиях, в отсутствие энергии. Чаще всего накопительная батарея инструмента укомплектована Ni-Cd аккумуляторами напоминающими пальчиковые батарейки. При соблюдении условий эксплуатации эти компоненты выдерживают до 1000 циклов зарядки. В некоторых случаях требуется восстановление аккумуляторов шуруповертов.

Особенности эксплуатации никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов

Для шуруповерта важно подобрать батарею из аккумуляторов, соответствующую по напряжению выполняемым задачам и с хорошей емкостью. Из стандартных компонентов с напряжением 1,2 В и емкостью 2000 мАч, выполняются все сборки, независимо от страны-производителя инструмента. Для получения нужного рабочего напряжения пакет собирается с последовательным соединением элементов, каждый из которых работает самостоятельно. Задача владельца – выполнить правильное обслуживание инструмента.

Потерять емкость батарея может при условиях:

• Вначале эксплуатации не выполнена «раскачка» батареи – исключение «эффекта памяти».
• Подзарядка инструмента производится в удобное для владельца время, не дожидаясь полной выработки энергии.
• Подзарядка не достигает максимального уровня, останавливается раньше, способствуя снижению емкости.

Поэтому время от времени требуется использовать прошивку, как метод восстановления памяти Ni аккумуляторов.

Шуруповерт с никель-кадмиевой батареей может храниться длительное время в разряженном виде. Причиной потери емкости неработающей батареи пересыхание внутренней активной части. Восстановление емкости произойдет, если в каждую банку добавить воды особым способом.

Однако со временем приходит срок утилизации аккумуляторов с ядовитой начинкой. Именно этот аспект заставил страны Европы перейти на менее вредные, Ni-Mh (никель-металлогидридные) аккумуляторы. Их технические параметры и эффект памяти идентичны никель-кадмиевым, но имеют меньше циклов заряд-разряд и не работают при минусовых температурах. Способ восстановления емкости Ni-Mh аккумуляторов отличается от никель-кадмиевых.

Ni-Cd аккумуляторы – восстановление емкости

Для восстановления никель – кадмиевых аккумуляторов рулонного типа используются импульсные токи. При этом параметр тока превышает емкость в 10 и более раз, импульс составляет 2-4 секунды. Чтобы не повредить структуру элементов, необходимо следовать инструкции, соблюдать последовательность операций.

В первую очередь необходимо выявить в сборке элементы с нулевым зарядом. Эти элементы нужно выпаять и восстановить отдельно. Нет показаний на мультиметре, так как внутри банки произошел разрыв контакта корпуса с положительной обкладкой. Причина – отсутствие или недостаток влаги внутри корпуса. В таких аккумуляторах будет нужно восстановить водно-солевой баланс:

• корпус элемента освободить от упаковки полностью;
• просверлить отверстие в желобке и ввести в полость шприцом около 1 мл воды, медленно и постепенно, если вода не впитывается совсем, отбраковать ячейку;
• дать впитаться воде, сделать начальную подзарядку элемента импульсным током;
• каждый аккумулятор зарядить до 1,2 В, оставить на несколько дней.

Убедившись, что ячейки держит заряд, на корпусах нужно запаять отверстия. Собрать новую батарею, заменив отбракованные элементы.

Бывает, одного кубика воды недостаточно, емкость в элементе не до конца восстанавливается. Можно повторить операцию, пока отверстие открыто. Есть и другие способы реанимации батареи шуруповерта, но этот восстанавливает ячейки надолго.

Предлагаем посмотреть описанный метод на видео.

Восстановление аккумулятора шуруповерта: определение поломки

Применение источников постоянного тока позволило создать компактный и мобильный инструмент. По мере снижения емкости батареи и падения рабочих характеристик оборудования перед владельцем встает вопрос, как восстановить аккумулятор шуруповерта. Алгоритм зависит от типа АКБ, часть изделий не подлежит ремонту и заменяется новыми устройствами.

В зависимости от типа и производителя компоновка батарей аккумулятора может быть различна.

Виды АКБ, используемых в шуруповертах и их отличия

В аккумуляторном инструменте используются источники питания на никелевой или литиевой основе. Банка оснащена влагозащищенным корпусом из ударопрочного пластика, внутри располагаются элементы питания, соединенные в общую цепь.

На крышке банки размещен направляющий выступ с контактными площадками, предназначенными для зарядки и подключения АКБ к инструменту. В конструкции предусмотрены пластиковые фиксаторы, предотвращающие самопроизвольное отделение аккумулятора в процессе работы.

Никель-металлогидридные

Отличаются повышенной плотностью запасаемой энергии, но по значению максимального тока в цепи уступают кадмиевым аккумуляторам. Изделия имеют пониженную скорость саморазряда, в процессе нормальной работы наблюдается небольшое уменьшение напряжения. Примененные в конструкции материалы являются экологически безопасными, для восстановления батареи требуется сила тока не выше 30% от номинальной емкости.

Никель-кадмиевые

Аккумулятор у шуруповёрта на основе Ni-Cd батарей.

Эти элементы наиболее часто используются для привода электродвигателей инструмента. Каждая секция имеет рабочее напряжение 1,2 В, детали собираются в общие банки.

Преимуществом батарей является способность отдачи повышенного номинального тока, но при частичной разрядке наблюдается падение емкости.

Этот процесс обратимый, для восстановления выполняются последовательные периоды разрядки и зарядки. Ресурс источника питания кадмиевого типа составляет до 1000 циклов.

Литий-ионные

Отличаются пониженным саморазрядом и увеличенной емкостью (без нарастания габаритов). Обслуживания в процессе эксплуатации не требуется. Для зарядки применяются специальные устройства, поскольку при нарушении процедуры возможно воспламенение или взрыв элемента. Механические дефекты негативно влияют на стабильность аккумулятора, который разрушается или загорается при попытке зарядки.

Литий-ионные батареи оснащаются защитными механизмами, срабатывающими в момент разряда повышенным током. Для снижения вероятности взрыва в конструкцию ввели анод, изготовленный из графита.

Но тенденция к самовоспламенению при нарушении условий хранения и эксплуатации сохранилась. Источники питания не переносят глубокого разряда, повышения напряжения в зарядной цепи приводит к необратимому падению емкости.

Литий-полимерные

Источник питания литий-полимерного типа отличается сниженным падением напряжения по мере уменьшения напряжения на клеммах. Допускается эксплуатация при температуре воздуха от -20°С. Полимерный материал позволяет делать тонкие и гибкие аккумуляторы (толщина от 1 мм).

Li-Po аккумуляторы в отличии от других типов более компактные, что несколько затрудняет их ремонт.

Но батареи сохранили высокую пожароопасность при нарушении условий эксплуатации. В конструкции банки есть электронная защитная плата, ограничивающая максимальный ток в цепи. Для восстановления емкости нужно использовать специальное зарядное устройство, источник питания выдерживает до 900 рабочих циклов.

Нельзя допускать глубокой разрядки, при длительном хранении изделие выходит из строя. Для снижения естественного износа в состав электролита вводятся специальные ингибиторы.

Определение поломки

При повреждении части элементов, входящих в состав банки, наблюдается потеря напряжения и емкости. Владельцу оборудования необходимо приобрести новую деталь или отремонтировать штатное устройство. Перед началом восстановления производится диагностика изделия, позволяющая определить неисправности.

Мультиметром

Напряжение секций заведомо исправной аккумуляторной банки одинаково, параметр зависит от типа элементов. Например, для единичной секции никель-кадмиевого типа нормативное напряжение составляет 1,2 В, для литий-ионной батареи — 3,6 В. Перед началом тестирования мультиметром проводится зарядка банки штатным устройством (с соблюдением рекомендаций изготовителя инструмента).

Для дальнейшей проверки источника питания напряжением 18 Вольт для шуруповерта Макита необходимо:

1. Разобрать банку и произвести замеры в каждой секции (всего в конструкции предусмотрено 15 стандартных элементов). На корпусы деталей наносится порядковый номер или значение измеренного параметра.
2. Установить крышку на штатное место. Банка крепится к рукоятке инструмента (на контактные площадки).
3. Произвести разрядку аккумулятора при помощи электрического мотора инструмента до момента снижения производительности.
4. Демонтировать и разобрать банку, а затем провести повторный замер напряжения. Секции, на которых оно снизилось до 0,7 В, подлежат замене или восстановлению (в случае никель-кадмиевой основы).

1.2-1.28 — рабочее напряжение заряженного никель-кадмиевого АКБ шуруповёрта.

Проверка нагрузкой

Тестирование нагрузкой подразумевает использование 12-вольтовой автомобильной лампы, оборудованной патроном и соединительными кабелями. Проверка позволяет определить поврежденные перемычки. В конструкции банки использованы пружинные клеммы, которые в процессе эксплуатации теряют эластичность и не обеспечивают полноценной зарядки.

Для восстановления узлов необходимо разобрать корпус детали, а затем извлечь контакты. Элементы подгибаются и устанавливаются на штатное место, если ремонт не удался, то требуется замена клемм.

Нагрузочная вилка для тестирования аккумуляторов инструмента применяется в условиях сервисных центров. Изделие позволяет имитировать работу электромотора под нагрузкой. По интенсивности падения напряжения определяется состояние батареи.

Как восстановить аккумулятор шуруповерта

Алгоритм восстановления источника постоянного тока для электрического инструмента зависит от химического состава секций. Например, процедура доливки воды используется для никель-кадмиевых изделий. Для ремонта литиевых батарей требуется заменить вышедшие из строя секции.

В заводских условиях контактные пластины соединяются перемычками, закрепленными сваркой. Ремонт в домашних условиях осуществляется методом пайки с использованием специальных флюсов.

Разборка аккумулятора шуруповёрта происходит путём снятия нижней или верхней крышки.

Выпуск газа из батареи

В процессе работы литий-ионных элементов образуются газы, которые поднимают давление внутри корпуса. Если конструкцией не предусмотрен дренажный клапан, то происходит деформация стенки и крышки корпуса. На части изделий вздувшийся корпус размыкает контакты защитного предохранителя, снижая напряжение на клеммах до нуля. Неисправный элемент определяется тестовым устройством, а затем извлекается из банки.

Аккумулятор устанавливается на твердую поверхность, при помощи подходящего инструмента вздутая пластина продавливается на штатное место. Газ уходит из полости корпуса через образующиеся щели, но впоследствии секция выходит из строя из-за утечки и испарения электролита через отверстие.

Вторая методика восстановления лишена подобного недостатка, способ основан на принудительном стравливании газа.

Производится отгибание вбок положительной контактной пластины, затем при помощи затупленного шила производится выемка предохранительной пластины из штатного места на корпусе. На кожухе формируется отверстие, через которое стравливается излишек газа (можно услышать шипящий звук). Затем вздутая крышка вдавливается на место, а отверстие заливается припоем или силиконовым герметиком. Положительная пластина крепится дополнительно.

Восстановление с помощью воды

Одной из распространенных методик восстановления никель-кадмиевых элементов является доливка в банки дистиллированной воды (использовать водопроводную или кипяченую воду категорически запрещено).

Заливка воды в батарею выполняется при помощи шприца.

Процедура не требует использования специальных приборов и проводится своими руками в домашних условиях.

Пользователю необходимо разобрать пластиковый кожух АКБ и извлечь установленные внутри цилиндрические элементы.

Затем при помощи тестового прибора определяются детали с минимальным напряжением (1 В и ниже).

Доливка дистиллированной воды производится чистым медицинским шприцем через отверстие в корпусе диаметром не более 1 мм. Игла обрезается до длины 1-1,5 мм, а затем наконечник вставляется в кожух. Внутрь заправляется 0,7-1,0 см³ жидкости, при дополнительной доливке вводится еще до 0,5 см³ (данные указаны для элемента стандарта 18650).

Путем замены нескольких элементов

Для восстановления работоспособности банки возможна замена вышедших из строя элементов питания. Для определения поврежденных узлов используется тестовый прибор, замер производится после снятия защитного пластикового кожуха.

Изъятию подлежат батареи с напряжением ниже 0,7 В (для никель-кадмиевой конструкции) и менее 2,5 В (для литий-ионного устройства). Эти изделия заменяются аккумуляторами с идентичными габаритами и параметрами, перемычки припаиваются оловянно-свинцовым припоем (с использованием специальных флюсов или канифоли).

Как устранить эффект памяти

При неполноценной зарядке и последующем разряде наблюдается обратимое снижение емкости батареи, называемое эффектом памяти. Устройство запоминает нижнюю границу показателей, что приводит к постепенному ухудшению рабочих характеристик. Явление заметно на изделиях никель-кадмиевого типа, никель-металлогидридные аккумуляторы обладают слабо выраженным эффектом запоминания. Литий-ионные устройства эффекту не подвержены.

Для восстановления емкости необходимо выполнить полную разрядку источника тока при помощи лампы накаливания (рассчитанной на напряжение 12 Вольт) и затем подключить штатный зарядный блок. Процедура повторяется от 3 до 5 раз, что позволяет довести емкость до стартового значения.

Как правильно доливать дистиллированную воду

Перед заливкой воды следует найти неисправные батареи.

Последовательность действий при заправке аккумулятора водой:

1. Отделить неисправные элементы от общей аккумуляторной банки, перемычки сохраняются для последующей сборки.
2. Просверлить боковую поверхность кожуха в месте изгиба стенки. Сверление выполняется на толщину материала корпуса, заглубление сверла в электролит запрещается.
3. Ввести в полость элемента 1 мл дистиллированной воды (при помощи медицинского шприца с укороченной иглой).
4. Выдержать аккумулятор при комнатной температуре на протяжении 24 часов, затем производится контрольный замер напряжения.
5. Зарядить батарею устройством, предназначенным для никель-кадмиевых источников тока.
6. Выдержать АКБ на протяжении 5-7 суток, а затем проверить значение напряжения. Если показатели снизились, то заливается дополнительная доза воды и проводится повторная зарядка. Если параметры не упали, то выполняется герметизация корпуса (припоем или силиконовым материалом).
7. Соединить батареи в общую банку, используя контактную сварку или пайку. Провести тренировочные циклы разрядки и зарядки восстанавливаемой АКБ, позволяющие увеличить емкость.

Способ подходит только для изделий никель-кадмиевого типа, остальные аккумуляторы водой не заправляются.

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов для шуруповертов

Чтобы увеличить срок службы аккумулятора, а также минимизировать потерю емкости и максимально эффективно и правильно использовать его возможности, нужно разбираться в том, как правильно его хранить в то время, когда вы долго не пользуетесь инструментом.

Нередки случаи, когда человек покупает электроинструмент, пользуется им пару раз и откладывает в ящик на долгое время, после чего элемент питания выходит из строя или держит заряд короткое время. Чтобы купить источник тока определенной модели, придется потратить половину или треть стоимости нового инструмента и, возможно, придется длительное время ждать, когда придет заказ.

Как правильно хранить аккумуляторы шуруповерта

Существуют правила содержания, которые касаются любых типов батарей:

• Перед хранением рекомендуется произвести несколько циклов полной разрядки и зарядки.
• Нельзя замораживать элемент питания (наилучшей температурой для содержания является 10° C).
• Осуществление зарядки и разрядки хотя бы раз в полгода способно существенно продлить срок службы батареи.
• Если вы не планируете пользоваться инструментом, нужно отсоединить источник тока от электроинструмента и очистить его от каких-либо загрязнений.

Это важно: при появлении окиси на корпусе или на контактах элементов питания ее можно очистить с помощью специального чистящего средства или спиртосодержащей жидкостью.

Как хранить никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповерта

Никель-кадмиевые ni cd – хранители энергии – лучше держать в разряженном состоянии (когда инструмент работает не в полную силу). Это обусловлено тем, что такие типы энергетических хранителей имеют высокий уровень саморазрядки, и если вы их полностью зарядите, они довольно быстро разрядятся сами по себе.

Если вы планируете долго не пользоваться аппаратом, рекомендуется произвести 3–4 полноценных цикла разрядки и зарядки. Наилучшим температурным режимом является 10° C. После зарядки такие типы хранителей тока практически полностью восстанавливают свои свойства.

Это важно: одним из главных правил содержания источников питания является защита от попадания на них прямых солнечных лучей. В противном случае есть риск, что пластиковый корпус расплавится, а это приведет к выходу из строя или потере эффективности.

Как хранить литий-ионные аккумуляторы для шуруповерта

Главными факторами в содержании литий-ионных источников тока являются температурный режим и уровень заряда на момент помещения на хранение.

Таблица восстанавливаемой мощности литий-ионных батарей при содержании в различных температурных режимах на протяжении одного года

Температурный режим	Восстанавливаемая мощность
°C	При заряде 40%	При заряде 100%
0	98%	94%
25	96%	80%
40	85%	65%
60	75%	60% (через 4 месяца)

Восстанавливаемая мощность – это доступный уровень заряда после хранения.

При хранении литий-ионных источников энергии нужно придерживаться следующих правил:

• Нельзя допускать замораживание источника энергии (держать можно в холодильнике, но ни в коем случае в морозильной камере).
• Наилучшим режимом для содержания является температура от +1 до +25° C.
• Хранить батарею нужно в заряженном состоянии, лучше всего, чтобы уровень заряда был около 40%. Если поместить на хранение разряженный литий-ионный элемент питания, он с большой долей вероятности выйдет из строя.

Если соблюдать рекомендации по хранению элементов питания, они будут служить вам долгое время без потери своих свойств. При этом необходимо учитывать, какой тип батареи используется в вашем инструменте.