Аккумулятор для шуруповерта своими руками 12

Инструменты

В данной статье, которую условно разделим на три части, мы разглядим: виды аккумуляторов, которые используют в шуруповертах (ч.1), их вероятные предпосылки выхода из строя (ч.2) и доступные методы ремонта (ч.3).

Аккумулятор шуруповерта: конструкция и виды

Следует увидеть, что независимо от марки шуруповерта и страны производителя батареи имеют схожее строение. Собранный аккумуляторный блок имеет таковой вид.

Если мы его разберем, то увидим, что он собран из маленьких частей, которые собраны поочередно. А из школьного курса физики мы знаем, что элементы, имеющие последовательное соединение, слаживают свои потенциалы.

Примечание. Сумма каждого элемента питания и дает нам итоговое напряжение на контактах аккумуляторной батареи.

Наборные части либо банки, обычно, имеют стандартный размер и напряжение, отличаются они только емкостью. Емкость АКБ измеряется в А/ч и указывается на элементе (изображено ниже).

Для компоновки аккумуляторов шуруповертов используют последующие виды частей:

• никель кадмиевые (Ni Cd)батареи, с номинальным напряжением на банках 1,2V;
• никель-металл-гидридный (Ni-MH), напряжение на элементах 1,2V;
• литий-ионный (Li-Ion), с напряжением 3,6V.

Разглядим более тщательно плюсы и недочеты каждого вида.

• Самый распространённый вид ввиду низкой цены;
• Не жутки низкие температуры, к примеру как Li-Ion батареям;
• Хранится в разряженном состоянии, при всем этом сохраняет свои свойства.
• Делается исключительно в странах третьего мира, ввиду токсичности при производстве;
• Эффект памяти;
• Саморазряд;
• Малая емкость;
• Маленькое количество циклов заряд/разряд, означает, длительно не живут при насыщенном использовании.
• Экологически незапятнанное создание, есть возможность приобрести качественный фирменный аккумулятор;
• Маленький эффект памяти;
• Маленький саморазряд;
• Большая емкость, в сопоставлении с Ni Cd;
• Большее количество циклов заряд/разряд.
• Нет эффекта памяти;
• Практически отсутствует саморазряд;
• Высочайшая емкость АКБ;
• Количество циклов заряд/разряд в разы больше, ежели у прошлых типов аккумуляторов;
• Для набора нужного напряжения нужно наименьшее количество банок, что значительно уменьшает вес и габариты АКБ.

С элементами мы познакомились, перейдем к остальным элементам аккумуляторного блока шуруповерта. Разборка блока, к примеру, для ремонта АКБ шуруповерта Hitachi (изображен ниже), очень ординарна откручиваем саморезы по периметру и разъединяем корпус.

• Два силовые, и для заряда/разряда;
• Верхний управляющий, он включен через термодатчик (термистор). Термистор нужен для защиты батарей, он отключает либо ограничивает ток заряда при превышении определенной температуры частей (обычно, в спектре 50 600С). Нагрев происходит из-за огромных токов при форсированном заряде, так именуемая стремительная зарядка;
• Так именуемый сервисный контакт, который включен через сопротивление 9Ком. Он употребляется для сложных зарядных станций, которые сглаживают заряд на всех элементах АКБ. В быту такие станции ни к чему, ввиду их высочайшей цены.

Вот фактически и вся конструкция АКБ. Ниже приведено видео, о том, как разобрать блок.

Определение неисправности

С назначением элементов конструкции аккумулятора разобрались, теперь рассмотрим, как определить неисправность, это ч.2 ремонта аккумулятора шуруповерта. Сразу заметим, что все элементы разом выйти из строя не могут, а поскольку цепь у нас последовательная, при выходе одного элемента не работает вся цепь. Значит, наша задача определить, где у нас в цепи самое слабое звено.

Для этого нам будет необходим мультиметр, и для второго способа поиска неисправности лампа на 12В, если Ваш аккумулятор на шуруповерт тоже 12 вольтовой. Порядок действий следующий:

Самая дешевая переделка шуруповерта с Ni Cd на Li Ion аккумуляторы

Примечание. Разница между элементами в аккумуляторной батарее в 0,5 0,7В считается существенной, это означает, что элемент приходит в негодность.

Таким образом, мы нашли кандидаты на реанимацию или ампутацию и замену на новые элементы.

Если Ваш шуруповерт работает от напряжения 12 или 13В можно произвести поиск более простым методом. Полностью заряженный аккумулятор разбираем и к контактам и. подключаем 12 вольтовою лампу. Лампа будет нагрузкой, и будет разряжать аккумулятор. Далее проводим замеры на элементах батареи, там, где сильнее всего падение напряжения, там и слабое звено.

Есть и другие способы, вместо лампы можно подобрать сопротивление, но для этого уже необходимы азы электротехники, да и сомнительно что бы резистор с необходимым сопротивлением был под рукой.

Другие неисправности очень редко встречаются. Например, потеря контакта в местах пайки батарей или силовых контактах блока, выход из строя термистора. Эта проблемма больше присуща подделкам. В виду редкости, заострять внимание не будем, ограничимся элементами батареи.

С проблемными элементами разобрались, необходимо ремонтировать. Как отремонтировать аккумулятор шуруповерта? Вообще для ремонта доступно 2 способа, если так можно выразиться. Это восстановление и замена элементов, которые пришли в негодность.

Можно ли реанимировать элементы и как?

Приступим к ч.3 ремонта аккумулятора шуруповерта и сразу оговоримся, что понятие реанимация для литий ионных батарей не применима. Эффекта памяти в них нет, скорее всего, произошло разложение лития, а с этим уже ничего не поделаешь. В таких аккумуляторах необходимо выяснить, в чем причина неисправности: сам элемент или схема управления. Здесь два варианта:

• меняем схему управления от другой, но аналогичной нашей, батареи, если помогло находим замену и меняем;
• подать 4V на элемент с током примерно в 200мА, для этого необходимо регулируемое зарядное устройство. Если напряжение на элементе растет до 3,6V элемент исправен, проблема в других элементах, либо в схеме управления.

Восстановительный ремонт аккумулятора шуруповерта доступен преимущественно для Ni Cd батарей, но они, как правило, и самые распространённые в бытовых шуруповертах.

Итак, как реанимировать аккумулятор шуруповерта? Существует два вида реанимации для этих видов аккумуляторов:

• Метод уплотнения или сжатия (он сработает в тех случаях, когда электролит все еще в наличии, но потерян объём);
• Прошивка напряжением и током большим от номинального. Этот способ позволяет устранить эффект памяти, и хотя и не полностью, но восстановить утраченную емкость.

Примечание. Как правило, в никель кадмиевой батарее основная причина потери емкости выкипание электролита, и если его критически мало никакая прошивка не поможет.

Этот способ, если его результат будет положительным, не решит проблему выхода из строя элементов. Скорее он лишь отсрочит замену пришедших в негодность и в дальнейшем все равно понадобится ремонт аккумулятора шуруповерта Makita или любого другого.

Ремонт и замена элементов аккумулятора шуруповерта

Более действенный способ ремонта аккумуляторов для шуруповерта замена элементов, которые определены нами как неисправные.

Для осуществления ремонта нам необходим либо аккумулятор. донор, в котором часть элементов исправна, либо новые банки. Приобрести их не составит большого труда, даже в интернете Вы с легкостью найдете с десяток магазинов, которые готовы выслать эти элементы по почте.

Примечание. Приобретая новый элемент, следите за тем, чтобы его емкость и габариты совпадали с родными элементами.

Так же нам понадобится паяльник, малокорозийный флюс (желательно спиртовой флюс на канифоли) и олово. О точечной сварке не говорим, так как для разового ремонта аккумулятора вряд ли есть потребность ее приобретать или собирать

В самой замене ничего сложного нет, тем более если хоть какой. то опыт в пайке есть. На фотографиях достаточно подробно все изображено, обрезаем неисправный элемент, вместо него запаиваем новый.

• при пайке паяльником, старайтесь паять быстро, так что бы аккумулятор не нагревался, т.к. рискуете испортить его;
• при возможности соединение реализуйте при помощи родных пластин, или используйте таких же размеров медные, это важно потому как токи зарядки большие и при неправильном сечении соединительных проводов они будут греться, соответственно будет срабатывать защита термистора;
• ни в коем случае не перепутайте плюс батареи с минусом соединение последовательное, значит, минус предыдущей банки идет на плюс новой банки, а минус новой. на плюс следующей.

После того как спаяли новые элементы, необходимо выравнивание потенциалов на банках, поскольку они разные. Проводим цикл заряд/разряд: ставим заряжаться на всю ночь, даем сутки на остывание и меряем напряжение на элементах. Если мы все сделали правильно, картина будет примерно такой: на всех элементах одинаковый показатель мультиметра, в пределах 1,3В.

Далее приступаем к разряду батареи, вставляем аккумулятор в шуруповерт и нагружаем его по полной. Главное щадите сам шуруповерт, иначе придется ремонтировать и его. Доводим до полного разряда. Данную процедуру повторяем еще два раза, т.е. заряжаем и полностью разряжаем.

Следует отметить, что процедуру стирания эффекта памяти следует проводить раз в три месяца. Проводится по аналогии вышеописанной тренировки.

Такая не очень хитрая процедура продлит работу Вашего шуруповерта, по крайней мере, до тех пор, пока его самого не придётся менять на новый

Подключение аккумуляторного шуруповерта к сети 220 В: сетевой адаптер

Привести в движение электропривод шуруповерта от сети напряжением 220 В может сетевой адаптер. Его можно приобрести в готовом виде – цена позволяет. Можно сделать самому. Покупной адаптер нужно вставить в корпус аккумулятора шуруповерта, предварительно вынув батареи. Единственный недостаток – небольшая длина шнура.

Сетевой адаптер для шуруповерта своими руками: материалы

Если есть необходимость сделать сетевой адаптер своими руками, то для этого идеально подойдет зарядка для ноутбука.

Процесс переделки аккумуляторного шуруповерта в сетевой несложный и не занимает много времени. Для этого нужно иметь:

• Зарядное устройство от ноутбука.
• Шуруповерт с аккумулятором, бывшим в употреблении.
• Электрический провод.
• Изоленту.
• Паяльник и припой.
• Кислоту.

Сетевой адаптер для шуруповерта своими руками: пошаговая инструкция

Процесс переделки включает в себя следующие действия:

• Сначала нужно обязательно померить выходное напряжение на устройстве. Оно должно составлять 19 В.
• После этого нужно взять аккумулятор и разобрать. Если он скручен винтами, то просто развинтить их, если склеен, то предварительно его необходимо обстучать резиновым молотком. Корпус вычистить от грязи и подготовить к дальнейшей работе, просверлив в нем отверстие для силового кабеля.
• Теперь нужно отрезать разъем и зачистить провода от изоляции.
• Аккумуляторную батарею не стоит выбрасывать сразу. Она какое-то время может служить противовесом. Центр тяжести шуруповерта смещен и находится в районе рукоятки. При удалении гальванических элементов его место изменится, и работать с инструментом будет неудобно.
• К проводам, идущим от клемм аккумулятора, нужно присоединить удлиненный кабель от зарядки ноутбука. Предварительно его необходимо пропустить через подготовленное отверстие в корпусе. Кабель можно припаять или сделать скрутку, заизолировав изолентой.
• Когда все готово, необходимо все уложить в корпус и проверить полярность. После этого протестировать шуруповерт.

Разновидности зарядных устройств

ЗУ делятся на несколько видов. Аналоговые со встроенным и внешним блоком питания, а также импульсные. Они отличаются габаритами, максимальным входным напряжением, долговечностью и рабочей температурой.

Аналоговые со встроенным блоком питания

Встроенное ЗУ делает аккумуляторный шуруповерт похожим на сетевой – он просто втыкается в розетку. Механизм дает минимальное необходимое напряжение и позволяет заряжать батарею без вынимания ее из корпуса.

Бытовые инструменты со встроенным аккумулятором имеют значительный недостаток. Они не способны работать продолжительное время без подзарядки. Поэтому шуруповерты со встроенным АКБ немобильны и больше пригодятся для бытовых работ. Помимо этого, аналоговые зарядные устройства дешевые и не способны выдерживать повышенные температуры.

Аналоговые с внешним блоком питания

Аналоговые зарядники с наружным блоком питания также обладают простой конструкцией. В нее входит тот же диодный мост, трансформатор, конденсатор и выпрямитель. На выходе получается напряжение до 18 вольт. ЗУ управляется с помощью небольшой встроенной платы контроллера. Главные недостатки аналоговых устройств с внешним блоком питания – необходимость постоянного подключения к батарее шуруповерта и ужасная компактность.

Импульсные

Самое современное решение, чтобы зарядить аккумуляторный шуруповерт – импульсное зарядное устройство. В отличие от аналогового, они менее подвержены перегреву, ведь в схему встроены элементы для контроля тепла. Импульсные ЗУ встраиваются в профессиональные и дорогие шуруповерты. Также они отличаются универсальностью и имеют встроенную функцию быстрой зарядки. Такие зарядники помогают восстановить аккумулятор в течение часа.

В сочетании с небольшими размерами, импульсные устройства являются лучшим решением проблемы зарядки батареи. Аналоговые со внешним блоком сильно отстают по технологичности, долговечности, надежности и компактности.

Из чего можно сделать блок питания для шуруповерта

Срок жизни аккумуляторов шуруповерта намного меньше срока эксплуатации самого электроинструмента. После выхода АКБ из строя можно купить новые элементы питания, что недешево. Но иногда хорошим выходом будет изготовить самостоятельно блок питания от сети 220 вольт и забыть о проблеме аккумуляторов навсегда. При этом произойдет потеря в мобильности, но во многих случаях (условия стационарной мастерской и т.д.) это не имеет значения.

Аккумуляторный шуруповерт — довольно удобный инструмент, но иногда достоинства таких моделей превращаются в недостатки. При окончательной разрядке батареи необходимо покупать новый элемент питания. Стоить он может очень дорого, а в некоторых случаях найти подходящий аккумулятор просто невозможно, например, если модель давно сняли с производства.

Переделать шуруповёрт на работу от сети вполне реально. Это потребует определенных усилий, но зато в усовершенствованном приборе уже не понадобится заново переустанавливать элементы питания.

Если переделать аккумуляторный шуруповерт, то сила крутящего момента в нем всегда будет оставаться одинаковой

Выбираем схему сборки аккумуляторов по ёмкости, напряжению и доступному пространству

В зависимости от напряжения, требуемого для питания, определяем, сколько аккумуляторов 18650 для шуруповерта необходимо соединить последовательно. Зависимость количества батарей от напряжения:

Если позволяет место, то для увеличения емкости в два раза можно соединить параллельно имеющимся батареям еще столько же.

Чтобы батарейки надежно держались, существуют специальные держатели. Они защитят банки от вибраций при работе 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.

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.

Неважно, какого бренда электроинструмент – Bosch, Interskol, Makita, Hitachi и т. д., функционируют все они по одному и тому же принципу. Энергия накапливается в элементе питания, который отдает ее при использовании шуруповерта. При этом ресурс аккумулятора зависит от его типа. На сегодня используют 3 основных варианта, у каждого из которых есть свои преимущества и недостатки.

Литий-ионные батареи

Самое совершенное решение на сегодняшний день, которое стабильно работает в широком диапазоне температур. А если оборудование просто лежит, то саморазряд в год не превышает 20%, что также очень важно. Главные достоинства таковы:

• Возможность быстрой зарядки без ущерба оборудованию.
• Литий-ионные аккумуляторы имеют большую емкость при малой массе.
• Нет эффекта памяти, поэтому заряжать элемент питания можно по мере необходимости.
• Система обеспечивает высокую пожаробезопасность, также есть защита от перезаряда.
• Самая большая энергоемкость.
• На морозе время работы батареи сокращается.
• Цена литий-ионных батарей на порядок выше.
• Срок службы от 2 до 5 лет.
• Под каждую модель аккумулятора нужно свое зарядное.

Кстати!

Это решение идеально подойдет тем, кто пользуется инструментом постоянно.

Никель-металлогидридные АКБ

В этой разновидности основное значение имеет качество используемых сплавов, поэтому у каждого производителя своя особая технология изготовления. Вариант можно назвать золотой серединой, так как он не содержит токсичный кадмий и имеет много достоинств, среди которых основные таковы:

• Доступная стоимость.
• Эффект памяти есть, но не очень большой.
• При небольшой массе и размерах емкость достаточно внушительная.
• Хорошие рабочие параметры при функционировании в допустимом диапазоне температур.
• Достаточно высокие показатели саморазряда.
• После 200-300 циклов перезарядки емкость элементов питания снижается.
• Выделение тепла при зарядке.
• Батареи не работают при температурах выше 40°C и ниже.10°C.

Кстати!

При полном разряде мощность батареи падает и восстановить ее до исходных параметров не получится, поэтому нужно постоянно следить за зарядом.

Никель-кадмиевые АКБ

Самый недорогой вариант, который был больше всего распространен несколько десятилетий назад. Проще говоря, это традиционные щелочные элементы питания, которые имеют такие достоинства:

• Невысокая стоимость.
• Быстрый процесс зарядки.
• Стабильная отдача энергии при температурах до.20°C.
• До 100 циклов заряда-разряда.
• Большой срок хранения.

Есть и свои недостатки, которые следует разобрать:

• Высокие показатели саморазряда при хранении. После длительного цикла без работы надо проводить процесс восстановления.
• Токсичность кадмия.
• При глубоком разряде батареи получают необратимый ущерб.

Кстати!

Если шуруповерт используют каждый день, можно выбирать и это решение – как самое бюджетное.