Параметры типичных аккумуляторных элементов
Напоследок в качестве справочной информации приведем официальные характеристики тех же популярных аккумуляторных элементов Sanyo UR18650W2, которые упоминались выше:
| емкость минимальная / типичная, мА·ч | 1500 / 1600 |
| номинальное напряжение, В | 3,7 |
| минимальное напряжение, В | 2,75 |
| метод зарядки | CC-CV (постоянный ток, затем постоянное напряжение) |
| максимальное напряжение зарядки, В | 4,2 |
| ток зарядки, А | 1,5 |
| время зарядки, ч | 2,5 |
| максимальный продолжительный ток разряда, А | 15 |
| температура при зарядке, град. | 0 — +40 |
| рабочая температура | -20 — +60 |
| температура хранения | -20 — +50 |
—
Нижняя оранжевая линия – работа при температуре -20°C.
Ну а чтобы быть уверенными, что Sanyo UR18650W2 не являются каким-то исключением из общего правила, выложим их график разряда током 10 А в сравнении с двумя другими аккумуляторами производства Samsung и AW:
Подготовлено по материалам BatteryUniversity
Виды
Существует множество зарядок, подходящих для определенных марок и моделей инструментов. Все их можно разбить на основные виды.
Аналоговые со встроенным блоком питания
Аналоговые со встроенным блоком питания — довольно востребованы. Это объясняется невысокой стоимостью. Обычно не относятся к профессиональному оборудованию, быстро выходят из строя и «не хватают звезд с неба». Минимальная задача, которую, как правило, ставят их производители — получить постоянное напряжение и токовую нагрузку, необходимую для работы.
Устройства работают по принципу стабилизатора. Можно сделать самостоятельно, используя приведенную схему. Для работы нужно запомнить:
- Напряжение на выходе блока-зарядки — больше номинала батареи.
- Подходит любой тип аккумулятора.
- Можно использовать обычную монтажную плату.
- Такие стабилизаторы применяют компенсационный принцип: ненужная энергия, тепло отводится. Для его рассеивания можно взять, например, медный радиатор. Площадь — 20 см².
- Трансформатор на входе (Тр1) изменяет напряжение с 220 до 20 В. Его мощность определяется по току и напряжению на выходе.
- Ток выпрямляется диодным мостом (VD1).
- Можно позаимствовать решение производителей: сборку диодов Шоттки.
- После выпрямления ток — пульсирующий, что вредно. Для сглаживания нужен электролитический конденсатор (С1).
- В качестве стабилизатора идет КР142ЕН. Для 12 В ее индекс — 8Б.
- Управление — на основе транзистора (VT2) и резисторов (подстроечных).
- Автоматическое отключение после зарядки обычно не предусматривается. Придется самостоятельно определять необходимое время. Как вариант, можно использовать цепь, включающую диод (VD2), транзистор (VT1). После зарядки светодиод (HL1) тухнет. Есть и более серьезные варианты с коммутатором и электронным ключом, отключающиеся автоматически.
Аналоговые зарядки с внешним блоком питания
Аналоговые с внешним блоком, как видно из названия, состоят:
- из сетевого блока;
- зарядника.
Блок — обычный, включает:
- трансформатор;
- диодный мост;
- выпрямитель;
- конденсаторный фильтр.
В фабричных сборках обычно нет теплоотвода. Его роль может выполнять резистор повышенной мощности. Одна из типичных причин поломок — в тепловом режиме.
Чтобы исправить ситуацию, для начала нужно выяснить, работает ли источник питания. Если функционирует, его дополняют схемой управления, если нет — ищется другой. Вполне подойдет, например, от ноутбука. Он имеет 18 В на выходе, что вполне достаточно. Остальные детали обычно найти не составляет труда. Они очень мало стоят, можно позаимствовать из другой техники.
Схема блока управления представлена ниже. Используется транзистор KT817, для усиления — КТ818. Нужен радиатор. Примерная площадь — 30−40 см². Здесь будет рассеиваться до 10 Вт
Многие китайские производители пытаются экономить буквально на каждой мелочи. Этого нужно избегать, если нужно более или менее достойное качество. В самодельной схеме есть подстроечник на 1 кОм. Он нужен для точной установки тока. На выходе — резистор на 4,7 Ом. Он рассеивает тепло. Светодиод оповестит об окончании зарядки
Импульсные
Аналоговые устройства долго заряжаются: в среднем — 3−5 часов. Хотя для бытовых целей это не страшно. Другое дело — профессиональная сфера, где «время — деньги». Стоит такая продукция — соответствующе, в наборе обычно два аккумулятора.
Профессионалы чаще используют импульсные зарядные устройства. Они обладают интеллектуальной схемой управления процессом. Время полной зарядки впечатляет: около одного часа. Конечно, можно сделать такой же быстрый аналоговый зарядник, но тогда впечатлять будут его вес и размеры.
Импульсные устройства компактны и безопасны. Высокие качества требуют продуманной, сложной схемы. Однако можно повторить и ее. Схема ниже подходит для работы с никель-кадмиевыми аккумуляторами с третьим сигнальным контактом.
Применяется известный контроллер MAX713. Входное напряжение —25 В. Источник питания — простой, поэтому его схемы здесь нет.
Полученное в итоге зарядное для шуруповерта «отличается умом и сообразительностью». Оно проверяет напряжение и включает режим ускоренного заряда. Аккумулятор готов примерно через 1−1,5 часа. Схема позволяет выбирать:
- напряжение заряда;
- тип батареи.
На ней указано значение резистора (R 19) для переключения режимов и положение перемычек. Используя предложенный рисунок, можно отремонтировать поломку. Дополнительным стимулом станет финансовый вопрос. Экономия как минимум в два раза.
Общие правила
Существует ряд правил, продлевающих срок службы любого аккумулятора при вынужденной отправке её на длительное хранение:
- При использовании источника питания с длительным перерывом необходимо несколько раз провести полный цикл разряда-заряда элемента;
- Температура окружающего воздуха в складском помещении не должна опускаться ниже 10 градусов тепла;
- Продлению срока службы находящегося в покое аккумулятора способствует периодическая зарядка и полная разрядка источника тока – не реже одного раза в шесть месяцев;
- Если электроинструмент не планируется использовать в ближайшее время, то батарею необходимо отсоединить от него и очистить от всех видимых загрязнений.
Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов
При нерегулярном использовании электроинструмента никель-кадмиевые(NiCd) аккумуляторы разумнее хранить в разряженном состоянии. Эти элементы обладают специфичным свойством – высоким уровнем саморазрядки. Поэтому при хранении полностью заряженная батарея с течением времени самостоятельно разрядится: каждый месяц остаточный уровень заряда будет снижаться на 8-10%.
Читать также: Металлографические исследования металлов и сплавов
Соблюдение простых рекомендаций по длительному хранению без дела никель-кадмиевых элементов позволит получить полностью работоспособный источник тока после полной зарядки. Основные правила таковы:
- 3-4 полных цикла зарядки с последующей разрядкой элемента;
- Температурный режим в помещении для хранения не ниже 10 градусов тепла.
Хранение литий-ионных аккумуляторов
Литий-ионные(Li-ion) источники тока отличаются чувствительностью к температурному режиму и остаточному заряду при отправке их на продолжительное хранение. От этого напрямую зависит доступный уровень заряда при начале использования.
Для литиевых аккумуляторов шуруповерта придерживаются следующих правил:
- Исключают возможность заморозки – при использовании холодильника в качестве места для хранения размещают в основном отсеке, а не в морозильной камере;
- Оптимальный температурный режим варьирует в пределах от 1 до 25 градусов тепла;
- Перед отправкой на хранение разряженный элемент подзаряжают до уровня 40%, это позволит полностью восстановить заряд при необходимости использования шуруповерта.
Мобильность шуруповерта на аккумуляторах имеет один недостаток – они разряжаются. Соблюдение рекомендаций по хранению элементов питания увеличивает срок их службы без потери функциональности. При этом обязательно учитывают тип батареи, применяемой в шуруповерте. Никель-кадмиевые элементы требуют полной разрядки, а литий-ионным батареям такая процедура только повредит.
Всем привет! В Сети часто спрашивают, как хранить аккумуляторы шуруповерта правильно, чтобы они не вышли из строя раньше времени. В этой статье я попробую дать ответ на поставленный вопрос.
В свое время я тоже задался этим вопросом и мне пришла в голову одна замечательная мысль: «А почему бы не посмотреть в инструкции по эксплуатации какого-либо шуруповерта?». С этой «гениальной» мыслью я взял инструкцию от Макиты и… нашел в ней лишь общие слова
Ну это про то, что хранить нужно так, чтобы контакты аккумулятора не могли быть случайно замкнуты скрепкой, монетой или другим металлическим предметом, что хранение должно быть в условиях, где температура воздуха не превышает 50 градусов, ну и тому подобное, что тоже конечно важно, но вроде и так понятно
А всех то интересуют примерно такие вопросы:
- с каким уровнем заряда нужно оставлять на хранение аккумуляторы?
- их нужно обязательно оба вынимать из шуруповерта или один можно оставить вставленным?
- как долго можно хранить без перезарядок?
Читать также: Обозначение цинка в таблице менделеева
В итоге, пересмотрев инструкции от разных производителей, мне удалось найти кое-какую полезную информацию. Причем даже если смотреть в инструкции разных шуруповертов одного производителя, но отличающихся типом аккумулятора, то она будет одинакова. При этом, если производитель считает, что надо указать какую-то особенную информацию для тех или иных типов батарей, то ее указывают, но в целом для всех типов условия в основном одинаковые.
Вот, например, что пишет фирма AEG:
А вот информация от DeWalt:
Или вот Макита для любых типов аккумуляторов дает универсальный совет, перезаряжать батареи каждые полгода хранения, если они так долго лежат без дела.
В общем что можно сказать, основываясь на указанной от производителей информации? Давайте по порядку.
Проверка состояния аккумулятора мультиметром
Прибор, вроде STHT0-77364, помогает найти неисправности в разных электродеталях, включая батареи шуруповертов. Чтобы добиться достоверности, лучше использовать его в паре с другими тестерами. Это позволяет сверять показатели и вычислить погрешность.
Примечание: Перед тем, как начать измерять, необходимо убедиться в работоспособности самого мультиметра. Для этого нужно всего-то подключить его к розетке вместе с другим подобным устройством и сверить показания.
Тестер
Прибор, который позволяет диагностировать неисправность элементов самостоятельно.
Основные типы подобных устройств:
- Контрольная лампочка (прозвонка) — оснащена двумя проводами и дает возможность определить обрывы в проводке электроприбора.
- Стрелочный — прибор с цифровой шкалой и стрелкой. Такие модели не очень удобны в использовании. Так, чтобы цифры было хорошо видно, шкала измерений должна быть размером с пол страницы. К тому же, такие тестеры нередко отличаются путанной градуировкой и с ними можно работать только в горизонтальном положении.
Совет: если нужен недорогой мультиметр, 94W101 подойдет.
- Цифровой — с ЖК дисплеем. Шкала показывает только абсолютные значения. Переключатель, как и в предыдущем случае, ручной. Тестер не подходит для переменного тока.
- Автоматический — как уже ясно из названия, такой тип тестеров не требует изменения положения регулятора вручную. Достаточно указать необходимую величину, используя специальную кнопку.
Инструкция: Ремонт шуруповерта своими руками: 2 вида неисправностей
Мультиметр
Отличный инструмент для проверки состояния АКБ.
Поможет определить:
- напряжение и ток — чтобы убедиться в достоверности показателей, надо проводить измерения по очереди с амперметром;
- сопротивление — чтобы все было точно, нужно взять стрелочный мультиметр и сверить с показаниями тестера.
Интересно: У 94W102 есть функция HOLD. Она позволяет зафиксировать измерения.
Чтобы АКБ «жила» дольше, нужно иметь в виду ее особенности, а именно нюансы хранения и зарядки. Если делать все по правилам, менять батарею не потребуется еще долго.
Виды АКБ для шуруповертов и их особенности
В современных аккумуляторных шуруповертах и дрелях используются три типа батарей:
- Никель-кадмиевые (NiCd, Ni-Cd).
- Никель-металлогидридные (Ni-MH или NiMH).
- Литий-ионные (Li-ion).
Рассмотрим особенности каждого из типов аккумуляторов подробно.
Никель-кадмиевые
Этот тип источников энергии, пожалуй, самый старый. Появились кадмиевые аккумуляторы в 70-х годах, и это был настоящий прорыв. По сравнению с кислотно-свинцовыми и щелочными батареями никелевые оказались намного компактнее при той же электрической емкости и имели умеренную цену.
Как и свинцово-кислотные, Ni-Cd элементы могут отдавать довольно большой ток в нагрузку и выдерживать до 1 000 циклов заряд/разряд. Причем такое количество циклов – всего лишь гарантия производителя. Фактически батарея продолжает служить и по достижении этой цифры.
Время зарядки Ni-Cd батареи в среднем составляет 6-8 часов, что, к сожалению, многовато, но все же меньше, чем у его кислотных и щелочных собратьев. Отличаются никелевые АКБ и своей «морозоустойчивостью» — они отлично работают при температурах до -20 градусов Цельсия. Дополнительно кадмиевая технология допускает глубокую разрядку, а срок службы батареи зависит в основном от количества циклов заряд/разряд. Храниться же такая батарейка может долго – до 7-8 лет.
Но есть у этого типа аккумуляторов и недостатки, причем существенные. Один из них – большой саморазряд, который может достигать 10% в месяц. Таким образом, если шуруповерт пролежал без дела, скажем, полгода, то перед использованием его придется зарядить.
Еще один недостаток – так называемый «эффект памяти». Если батарею постоянно подзаряжать, не разряжая в ноль, то она «запомнит», до какого уровня ее разряжали и по достижении этого порога просто откажется работать, «сказав», что разряжена. Именно поэтому аккумуляторы данного типа нужно периодически «гонять» — полностью разряжать и тут же заряжать до 100%.
Никель-металлогидридные
Этот тип аккумуляторов появился чуть позже – в начале 90-х годов прошлого века. Ni-MH элементы обладают сходными с кадмиевыми характеристиками, но эффект памяти проявляется у них намного слабее (но все же проявляется) и, главное, в таких аккумуляторах отсутствует кадмий.
Ni-MH батарея аккумуляторов для шуруповерта
Никель-металлогидридная батарея способна отдавать приличный ток, хорошо работает на морозе, а ее саморазряд составляет те же 7-10% в месяц. Что касается стоимости, аккумуляторы этого типа несколько дороже кадмиевых, количество же циклов заряд/разряд, от которого зависит срок службы, составляет всего 300-500 раз, что является существенным минусом. Срок хранения таких элементов – 6-7 лет. Соотношение габариты/емкость, как и время заряда — до 8 часов, сходны с кадмиевыми. Металлогидридные элементы, как и кадмиевые, хорошо переносят глубокий разряд.
Литий-ионные
Li-Ion технология на сегодняшний день является передовой. Литиевые элементы намного компактнее и легче предыдущих при той же электрической емкости и, что очень удобно, могут заряжаться повышенным током. При этом время полной зарядки литий-ионных АКБ может быть сокращено до 1-2 часов.
Li-Ion батарея аккумуляторов для шуруповерта
Большим преимуществом батареек этого типа является и практически полное отсутствие эффекта памяти – инструмент можно подзаряжать когда угодно и до любого уровня. Саморазряд Li-Ion батарейки относительно невелик и составляет примерно 2-3% емкости в месяц.
Что касается недостатков, то до относительно недавнего времени это были высокие степени пожаро- и взрывоопасности. При неправильной эксплуатации батарея могла загореться, а то и взорваться. Причем горящий элемент практически невозможно потушить водой – это только усиливает горение.
Еще один серьезный недостаток элементов этого типа – они не терпят глубокого разряда и перезаряда. В первом случае АКБ тут же выходит из строя, во втором — может загореться. Но эту проблему тоже легко решили все тем же контроллером, который отключает элемент питания от нагрузки при критическом разряде и от зарядного устройства, если АКБ зарядилась.
Обычный ресурс Li-Ion батареек составляет 600 циклов заряд/разряд, но он также сильно зависит и от «возраста». Храниться литий-ионная АКБ может не более 2-3 лет независимо от того, работает она или просто лежит в столе.
Выбирая инструмент с такими элементами питания, следует учитывать, что они будут плохо вести себя на морозе (сильное снижение емкости, которая, впрочем, восстановится в тепле). В дополнение они не смогут отдать большой ток при любой температуре, а значит, не обеспечат большой крутящий момент, необходимый для работы с плотными материалами. И стоимость Li-Ion элементов намного выше, чем у никелевых собратьев.
Типы аккумуляторов и их особенности
Аккумуляторный электроинструмент комплектуется батареями, выполненными на различной основе. Эти АКБ в эксплуатации и при зарядке ведут себя по-разному, и к ним нужен дифференцированный подход, основанный на знании свойств электрохимических источников питания.
Никель-кадмиевый
Классика жанра для переносного электроинструмента. Многие батареи для шуруповертов напряжением от 12 в до 14 в построены на таких элементах. Недорогие, достаточно емкие аккумуляторы получили широкое распространение, долгое время были единственным бытовым типом источников питания с возможностью возобновления энергии. К их плюсам относят:
- способность работать при низких (до минус 40 град.С) температурах;
- отсутствие склонности к самовозгоранию;
- высокую надежность.
К недостаткам, прежде всего, относят проблемы с утилизацией (кадмий токсичен), а также относительный проигрыш по электрическим параметрам батареям, созданным по более поздним технологиям. Однако есть области, где альтернативы Ni Cd элементам нет, и они еще долго не сойдут со сцены.
Никель-кадмиевая батарея от компании Metabo.
Металлогидридный
Аккумуляторы структуры NiMH разработаны на смену никель-кадмиевым электрохимическим источникам тока. Батареи предыдущего поколения обладают хорошими характеристиками, но содержат кадмий – токсичный элемент, создающий проблемы с утилизацией АКБ. Более новые источники имеют несколько большую удельную емкость, но выдерживают меньшее количество циклов заряда-разряда. Также для них характерна большая токоотдача (до 1,5 крат по сравнению с Ni Cd) и меньший ток саморазряда. Никель-металлогидридные элементы можно хранить на холоде (но не при температурах ниже нуля!) до месяца без необходимости последующей подзарядки. Хранение элементов стало безопасным – авиакомпании принимают Ni-MH батареи к перевозке.
По сравнению с никель-кадмиевыми моделями NiMH батареи имеют полное превосходство почти по всем электрическим параметрам, но при низких температурах они работают плохо. В этой категории устаревшая концепция NiCd конкуренции не имеет.
Никель-металлогидридная батарея 18 вольт.
Литий-ионный
Самый популярный тип аккумуляторов. Считается лучшим и передовым по совокупности свойств. К плюсам таких батарей относят:
- высокую удельную емкость;
- низкий ток саморазряда;
- высокую токоотдачу;
- повышенное напряжение единичного элемента имеет преимущество при построении относительно «высоковольтных» батарей (18 в или 20 в) – так как элементов надо меньше, то при том же геометрическом объеме общая емкость будет выше;
- микроскопический эффект памяти (долгое время считалось, что он отсутствует полностью);
- относительно долгий срок службы.
На практике не все так радужно, и у литий-ионных батарей есть существенные недостатки:
- литий-ионные элементы выходят из строя при перезаряде, требуется тщательный контроль под управлением микропроцессоров;
- выходят из строя при глубокой разрядке;
- теряют свойства при хранении (даже без заряда-разряда);
- плохо работают при низких температурах.
Для контроля глубины разряда под нагрузкой и предотвращения перезаряда литий-ионные батареи часто оснащаются встроенным контроллером. Он помогает правильно зарядить Li-ion аккумулятор шуруповерта В этом случае батарея работает в более благоприятных режимах и срок ее службы увеличивается. Но не все производители устанавливают в свою продукцию такие платы, несмотря на декларации об их наличии.
Литий-ионая АКБ на 20 вольт.
Также недостатком аккумуляторов Li-ion считается их склонность к самовозгоранию и к взрыву. Проблема усугубляется тем, что в результате химических реакций для поддержания горения им не нужен приток кислорода извне. А с водой содержимое АКБ реагирует, выделяя еще больше взрывоопасных газов. Поэтому тушить такие элементы очень трудно. В результате после нескольких инцидентов и даже катастроф при перевозке Li-Ion элементов авиакомпании стали вводить ограничения и запреты на транспортировку таких источников тока.
Для удобства сравнения основные свойства аккумуляторов разных типов сведены в таблицу.
| Тип батареи | ЭДС одного элемента, В | Количество циклов заряд/разряд | Эффект памяти |
|---|---|---|---|
| Li-ion | 2,5..4,2 | до 600 | Незначителен для практических целей |
| Ni-Cd | 1,37 | до 1000 | Ярко выражен |
| Ni-MH | 1,25 (без нагрузки 1,4 В) | 200-300 | Отсутствует при неглубоком разряде |
Проверка аккумулятора шуруповерта
Для определения реальных основных параметров аккумулятора проводится проверка.
элементы аккумулятора могут изменить свою емкость
Проверку аккумулятора шуруповерта осуществляют при полной зарядке. Полная проверка проходит в несколько этапов.
Инструменты для проверки
Проверку электрического накопителя можно произвести при помощи:
- вольтметра постоянного напряжения на 15 В;
- амперметра и вольтметра постоянного тока;
- тестера;
- мультиметра.
Из инструментов следует обзавестись:
- плоскогубцами;
- отверткой;
- ножом;
- паяльником.
Первый этап проверки
Показания снимаются периодически
Так, спустя полчаса после начала зарядки значение напряжения будет 13 В. Если измерить еще через полчаса, то напряжение будет равно 13.5 В. Через 2 часа после начала зарядки напряжение уже будет около 14 В. Это говорит о том, что достигнут максимум. У полностью заряженного аккумулятора напряжение имеет значение равное 17 В.
Оценить качество накопителя можно, измерив ток во время процесса зарядки. Если аккумулятор в хорошем состоянии, то для него характерен устойчивый рост тока в 1 час в течение процесса зарядки. Прохождение значения тока отметки в 1 А говорит о нормальном функционировании накопителя.
некоторые элементы в аккумуляторе являются нерабочими
По результатам первой проверки можно составить начальное впечатление о работоспособности аккумуляторных элементов. Это поможет установить необходимость в разборке аккумулятора.
Проверка под нагрузкой
Для ответа на вопрос в течение какого времени разрядится аккумулятор следует произвести проверку накопителя под нагрузкой. Нагрузку нужно выбирать исходя из мощности накопителя. Если она неизвестна, то считается что мощность нагрузки равна половине произведения силы тока, который отдается аккумулятора при работе, на напряжение накопителя. Как правило, это значение принимается равным 35–40 Вт. Таким образом, в качестве нагрузки можно применить автомобильную фару (35 Вт) или воспользоваться спот-лампой на 12 В с такой же мощностью.
в аккумуляторе имеется поврежденный элемент
Проверка элементов питания накопителя
Итак, пусть окажется, что с помощью предварительных проверок было установлено наличие неисправных элементов в накопителе. Тогда необходимо разобрать аккумулятор и извлечь последовательно соединенные элементы питания — «банки». Как уже говорилось выше, аккумулятор состоит из 10–12 таких элементов с напряжением в 1.2 В.
После осмотра следует провести измерение напряжения каждой из «банок». Напряжение одного элемента не должно быть меньше 1.2 В. При проведении измерений аккумуляторные элементы следует отключать от соединений со всякого рода датчиками. Прибор для измерения подключается к полюсам батареи. «Банки» с пониженным напряжением подлежат замене. Если при простом измерении не было выявлено несправных элементов, следует померить «банки» под нагрузкой.
Проверка по величине сопротивления
Способность к нормальному функционированию каждой батареи можно проверить, сравнив «банки» по внутреннему сопротивлению. Определяется величина путем деления рабочих параметров напряжение на силу тока и вычетом сопротивления нагрузки.
В качестве нагрузки следует взять резистор сопротивлением в 10 Ом
Для лучшего понимания приведем примерные расчеты. Допустим, в ходе измерения под нагрузкой получены данные для одной «банки»: рабочее напряжение — 1.19 В и рабочая сила тока — 112 мА. Перед тем как произвести вычисление не забываем перевести значение силы тока из мА в А — 0.112 А. Производим соответствующие действия (1.19/0.112) — 10 = 0.63 Ом. Напомним, что вычитаемое в нашем выражении это сопротивление нагрузки резистора (10 Ом).
Проверка остальных параметров
Каждый вид аккумулятора обладает определенной величиной саморазряда.
Так, в течение месяца хранения:
- никель-кадмиевый аккумулятор может разрядиться на 20%;
- никель-металлогидридные — 30 %;
- литий-ионный накопитель — до 8 %.
Проверка элементов электропитания на наличие «эффекта памяти» осуществляется путем полной зарядки аккумулятора и полной его разрядки. Производят несколько циклов заряд-разрядки (3 или 4). Разрядку аккумулятора можно осуществлять при помощи лампы в 12 В. В ходе действий производят измерения остаточного рабочего напряжения и напряжения холостого хода. После многократного повторения циклов «эффект памяти» исчезнет.
Методы восстановления NiMH
Существует несколько способов зарядки, которые можно использовать с никель-металлогидридными батареями. Они, как и NiCds, требуют источника постоянного тока. Скорость обычно указывается на корпусе ячейки. Она не должна превышать технологические нормы. Пределы границ зарядки четко регламентированы производителями. Перед эксплуатацией батарей нужно четко знать, каким током заряжать NiMH аккумуляторы. Существует несколько методов, которые используются для предотвращения сбоя:
- Зарядка по таймеру. Использование времени для определения окончания процесса — самый простой способ. Часто электронный таймер встроен в устройство, хотя многие приборы не имеют этой функции. Подход предполагает, что элемент заряжаются от известного состояния, например, когда он полностью разряжен.
- Тепловое обнаружение. Определение конца процесса осуществляется путем наблюдения за температурой элемента. Несмотря на то, что при чрезмерной зарядке устройство нагревается, сложно точно оценить повышение температуры, поскольку в центре батареи она будет намного горячее, чем снаружи.
- Обнаружение отрицательного дельта-напряжения. NiMH выявляет падение напряжения (5 мВ). Перед тем как заряжать NiMH аккумуляторы, для надежной фиксации такого падения вводится фильтрация шума, чтобы гарантировать, что «паразитный» датчик и другие шумы не приводят к окончанию зарядки.
Никель-кадмиевые аккумуляторы — что это, история создания
Батарея была создана Вагнером Юнгером в 1899 году. Но из-за дороговизны добычи используемых материалов, дальнейшие разработки отложили. Приобрёл большую популярность использования после 1932 года, когда изобрели метод, как осадить активное вещество на никелевый электрод. С 1947 года, когда учёными был разработан способ восстановления газов внутри батарее при зарядке, начали производить аккумуляторы в герметичном корпусе. Такие мы видим сейчас в электрических приборах.
В отличие от других батарей, никелевые аккумуляторы не перегреваются из-за низкого сопротивления, что уменьшает возможность перегрева. Нагревается только после полной зарядки, как индикатор окончания заряда.
Сфера применения
Широко применяются для бытовой техники и аппаратуры, потребляющие большое количество тока. В портативной технике: шуруповерты и дрели. В общественном транспорте используют для питания цепей управления троллейбусов и трамваев, а в морском и речном транспорте и самолётах в качестве вторичного источника сырья. Плюсы применения: долговечны, простота обслуживания, легкие и почти не чувствительны к низким температурам.
Минусы: содержат ядовитый кадмий, неэкологичное использование. Запрещено утилизировать в бытовой мусор, нужно использовать специальные контейнеры для переработки батареек.
Вольтаж и емкость аккумулятора
Вольтаж и емкость аккумулятора напрямую зависят от мощности шуруповерта, чем больше вольтаж, тем больше мощность. В свою очередь большая мощность нужна для создания высокого крутящего момента. Поэтому при выборе шуруповерта первым делом следует ориентироваться по нему.
На мой взгляд, более важными критериями выбора касающееся аккумулятора шуруповерта являются: скорость заряда аккумулятора, длительность работы и что очень важно для бытового использования это длительность сохранения заряда в не рабочем состоянии
Скорость заряда и длительность работы
Как правило, вместе с шуруповертом в комплекте идут два аккумулятора. Предполагается так, что пока шуруповертом работают, в это время успевает зарядиться второй аккумулятор. После чего их меняют, и работа получается непрерывной. Однако на практике это не совсем так. Дело в том, что в различных шуруповертах скорость заряда аккумулятора разная, и может получиться так, что первый аккумулятор разряжается быстрее, чем заряжается второй.
Чтобы избежать этой неприятности, при выборе шуруповерта следует обязательно узнать время заряда аккумулятора, обычно это указано в паспорте. По своему опыту могу сказать, что оптимальное время заряда составляет от 0,5 до 1 ч. Если время заряда больше, то вероятен случай описанный выше.
Длительность сохранения заряда в не рабочем положении
Для бытового использования это очень важная характеристика. Дело в том, что в быту шуруповерт не используется каждый день, и даже не используется раз в неделю. Представьте, вам нужно, например, повесить картину, вы достаете шуруповерт, а у него оба аккумулятора разряжены, и вам вместо того чтобы закончить работу за 5 минут нужно ждать минимум пол часа, когда зарядится хоть один аккумулятор. В такой ситуации наличие аккумуляторного шуруповерта вообще теряет смысл. Проще просверлить дрелью, и завернуть пару саморезов отверткой.
К сожалению, производители аккумуляторов этой характеристики не приводят. Эту информацию можно найти на форумах или пообщаться с людьми обладающими шуруповертами.
Инструменты
Среди электроинструментов, как бытовых, так и профессиональных, шуруповерт – один из самых востребованных. С его помощью можно не только выкручивать и вкручивать саморезы, но и сверлить отверстия. Инструментами, питающимися от сети, пользоваться можно не всегда и не везде, да и шнур все время мешает работе. От этих недостатков избавлены аккумуляторные шуруповерты. С ними можно свободно перемещаться и не зависеть от наличия в помещении розетки.
Важным элементом каждого аккумуляторного инструмента является батарея, позволяющая работать с ним автономно. Это очень удобно, но рано или поздно перед каждым владельцами такого электроинструмента встает вопрос о том, как зарядитьаккумуляторшуруповерта.
Особенности зарядки аккумуляторов
Как правильно заряжать аккумулятор шуруповерта, чтобы он прослужил, как можно дольше?
Перед первым использованием батареи требуетсязарядить, поскольку они разряжаются во время хранения. Чтобы емкость аккумулятора шуруповерта стала максимально возможной для никель-кадмиевого элемента, рекомендуется его трехкратная зарядка и последующая разрядка. Таким образом, так как у новой батареи емкость неполная, ее нужно довести до рабочей полной емкости. После этого аккумуляторы нужно будет заряжать, как только их мощность станет минимальной. Литий-ионные батареи более просты в использовании. Они не имеют эффекта памяти, поэтому можно не доводить их до полной разрядки и заряжать тогда, когда это удобно.
При зарядке нужно учитывать оптимальный температурный режим процесса. Лучше, чтобы температура окружающей среды была выше десяти градусов и не превышала сорока. Во время зарядки аккумуляторы иногда нагреваются, однако так быть не должно, так как перегрев отрицательно влияет на их работу, и нужно их охлаждать. В зарядном устройстве батареи оставлять нежелательно. Да и хранить их лучше, отсоединив от шуруповера, отдельно от самого инструмента. Если аккумуляторы не используются длительное время, их следует подзаряжать один раз в месяц.
Аккумуляторные батареи лучше покупать в специализированных точках продажи. Правильная эксплуатация поможет увеличить их срок службы. Элементы при работе нежелательно разряжать полностью, до остановки двигателя. На то, что они нуждаются в зарядке, укажут их заметно пониженные рабочие характеристики.
Что делать, если не заряжается аккумулятор шуруповерта?
Если не заряжается аккумулятор шуруповерта, возможно, причину стоит искать в его изношенности либо в неисправной работе зарядного устройства. Однако нередко проблема заключается в нарушении контакта между клеммами батареи шуруповерта и зарядного устройства, так как со временем они разгибаются. В этом случае можно разобрать зарядное и подогнуть его клеммы.
Кроме того, через некоторое время использования и контакты аккумулятора, и контакты зарядного устройства могут окисляться и загрязняться. Даже незначительные изменения такого рода могут помешать нормальной зарядке батарей. Это обычно выражается в значительном уменьшении и времени заряда, и продолжительности работы самого аккумуляторного электроинструмента. Чтобы такого не было, нужно периодически протирать контакты батареи, зарядного устройства для аккумуляторашуруповертаи инструмента.
READ Биты Для Шуруповерта Какие Лучше
К сожалению, характеристики аккумуляторных элементов со временем ухудшаются. Так, при неправильной эксплуатации никель-кадмиевых батарей, чаще всего используемых в бытовых моделях шуруповертов, они быстро теряют емкость. Знатоки иногда советуют «разгонять» такие аккумуляторы. Аккумуляторный блок разбирается, и определяются проблемные элементы. После этого требуется их зарядка. Каким током заряжать аккумулятор шуруповерта в этом случае? Специалисты рекомендуют сначалазарядитьтакие элементы большим током, чем это положено, потом разрядить их и еще раз зарядить, но малым током. Если в Ni-Cd аккумуляторах еще не испарился электролит, такая «терапия», возможно, поможет вернуть их к жизни.
Кроме того, можно восстановить один аккумуляторный блок из двух, частично утративших емкость, выбрав из них и спаяв вместе целые «банки». После этого для выравнивания заряда требуется полностью зарядить и разрядить несколько раз восстановленный блок.
Также причина в том, что батарея не заряжается, может быть в температурном датчике.
