«Эффект памяти», и что с ним делать? + (Видео)
Если речь идет о ni cd аккумуляторах, то для них существует такое понятие, как «эффект памяти». Этот «болезненный симптом» определяется довольно просто. Когда батарея после прохождения полного цикла заряда быстро разряжается, а после небольшой паузы вновь продолжает функционировать, то это верный диагноз, который при должной сноровке можно излечить.
Что необходимо сделать, чтобы излечить «эффект памяти»?
Сначала батарея подвергается полному заряду (желательно на низких токах). Затем на него подается небольшая нагрузка с целью достижения полной разрядки. Этот простой прием позволяет активизировать внутренние пластины батареи максимально полностью. В качестве примера удачной нагрузки можно применить обычную лампу накаливания на 220 В при мощности 60Вт. Процесс медленной зарядки и разрядки следует повторить не менее 4-5 раз. Итогом данных мероприятий станет возврат первоначальной емкости аккумулятора на 80%.
Кстати сказать, если проводить работу на разобранном аккумуляторе, где уже известны «ослабшие» акб, то вернуть их в строй может шоковое воздействие большим током. Если электролит в батарейке присутствует, то восстановить аккумулятор таким методом всегда можно.
Из каких операций складывается процесс ремонта
На производстве сборку аккумуляторных батарей выполняют точечной сваркой. В домашних условиях ремонт аккумулятора шуруповерта связан с паянием, поэтому для работы надо приготовить:
- электрический паяльник мощностью 40-60 Вт;
- спиртовой флюс на канифоли;
- олово.
Перед пайкой места соединений и контакты нужно залудить.
Аккуратно вырезаем из последовательной цепи неисправную деталь, которую выявили ранее. На ее место припаиваем новый элемент. В процессе ремонта необходимо соблюдать некоторые правила:
- чтобы избежать других поломок, процесс пайки должен проходить быстро, без нагрева батареи;
- для соединения надежнее использовать пластинки того же размера и качества, которые были в батарее;
- сечение проводов также должно совпадать;
- внимательно смотрим за последовательным соединение плюсов и минусов, иначе вся работа будет испорчена.
После впаивания новых элементов проверьте качество соединений остальных. При необходимости их нужно поправить. Затем очищаем спиртом стыки от остатков флюса. Укладываем цепь в кожух, закрепляем и заряжаем. После полной зарядки батарею надо так же полностью разрядить. Это мероприятие поможет выровнять потенциал на всех банках. Если все сделано правильно, то проверка мультиметром даст одинаковый результат во всех точках.
При упаковке новой цепи возможно придется подкорректировать внутреннюю полость корпуса.
Таким образом, своими руками мы подарили аккумулятору шуруповерта вторую жизнь. В этой работе нет никаких сложностей. Достаточно владеть паяльником, уметь пользоваться мультиметром и найти подходящие запчасти. Отремонтировать батарею шуруповерта значительно дешевле, чем покупать новый источник питания или сам инструмент.
Готовимся проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром
При неправильной зарядке и тенденции к саморазряду у накопителя может создаться «эффект памяти». Это накопление кристаллов, которые мешают полной зарядке. В результате батареи саморазряжаются: Ni-cd до 20%, Ni-mh — 30%, Li-lon — 8%. Перед началом проверки от этого эффекта нужно избавиться.
Достаточно подать нагрузку через лампу накаливания 12В и провести несколько циклов зарядки разрядки. После трех-четырех повторов свойства АКБ полностью восстановятся, возможно, даже не потребуется дальнейший ремонт.
Чтобы прозвонить аккумулятор неработающего шуруповерта, нужно подготовить:
- плоскогубцы и отвертку;
- нож и паяльник;
- тестер и мультиметр;
- вольтметр постоянного напряжения (15В);
- вольтметр и амперметр постоянного тока.
Хотя у тестера и мультиметра есть пересекающиеся функции, стоит запастись и тем, и тем. Тестер дает более точные показания по основным параметрам, что важно при поиске проблемной точки
Конструкция аккумулятора шуруповерта и виды «банок»
В независимости от страны изготовителя шуруповерта все аккумуляторы имеют одинаковое строение. Внутри аккумулятора помещаются ряды последовательно соединенных элементов питания — батарей или «банок». Итоговое напряжение аккумулятора создается благодаря суммированию напряжения каждого элемента питания. «Банки» имеют одинаковые параметры — размеры и напряжение. Различаются элементы питания лишь мощностью.
Сам аккумулятор шуруповерта имеет четыре контакта:
- два силовых контакта служат для зарядки и разрядки батарей;
- третий контакт (управляющий) соединяется со встроенным в аккумулятор термодатчиком. Он служит для защиты зарядного устройства от перегревания;
- четвертый контакт (сервисный) выравнивает заряды во всех батареях.
Аккумуляторы шуруповерта компонуются следующими видами накопительных элементов, имеющими свои достоинства и недостатки.
Ni-Cd — никель-кадмиевые батареи, напряжение — 1.2 V.
Достоинства:
- низкая стоимость;
- распространенность;
- не боятся низких температур;
- можно хранить в разряженном состоянии.
Недостатки:
- производство этих батарей считается вредным, поэтому они изготавливаются в «третьих» странах;
- обладают «эффектом памяти»;
- саморазряжаются;
- имеют небольшую емкость;
- обладают небольшим количеством циклов (заряд/разряд) — не «живут» долго при постоянном использовании.
Ni-MH — никель-металлогидридные батареи, напряжение — 1.2 V;
Достоинства:
- изготавливаются на экологически чистом производстве, фирменная продукция высокого качества;
- обладает низким «эффектом памяти»;
- низкая способность к саморазрядке;
- обладают большой емкостью и большим количеством циклов.
Недостатки:
- высокая цена;
- при длительном хранении в разряженном состоянии теряется часть характеристик;
- не функционируют долго при низкой температуре.
Li-Ion — литий-ионные батареи, напряжение — 3.7 V.
Достоинства:
- отсутствует «эффект памяти»;
- отсутствует саморазряд;
- обладают высокой емкостью;
- имеется большое количество зарядно-разрядных циклов;
- для создания достаточного количества напряжения в аккумуляторе требуется небольшое количество батарей, что снижает вес и размеры аккумулятора.
Недостатки:
- очень высокая цена (почти в 3 раза больше, чем у остальных видов батарей);
- спустя 3 года теряется емкость, вследствие разложения лития.
По своей сути аккумулятор представляет собой источник постоянного тока. Благодаря превращению химической реакции в электрическую энергию, он может отдавать накопленное электричество в цепь. При зарядке ток протекает в обратную сторону, тем самым заряжая накопитель.
Любая батарея действует на принципе электролиза. Это значит, что в ее конструкцию входят два обязательных элемента — анод и катод, которые находятся в электролите. В результате химической реакции на полюсах создается электрический заряд. Напряжение батареи определяется разностью потенциалов на полюсах.
Замена банок полная или частичная
Если восстановить аккумулятор шуруповёрта «слёту» не получилось, придётся менять батарейки. Любая аккумуляторная батарея шуруповёрта представляет собой цепочку из последовательно соединённых аккумуляторных банок. При таком типе соединения при «проседании» одного элемента весь аккумулятор имеет пониженный заряд и быстро разряжается. Причём характеристики ухудшаются настолько, насколько «просела» самая неисправная банка.
Как восстановить батарею шуруповерта: полная или частичная замена банок
Так что восстановить аккумулятор можно двумя способами. Первый — найти те самые «просевшие» элементы и заменить их. Второй — менять «всё скопом». Второй вариант более накладный по деньгам, но более «долгоиграющий». При первом варианте остальные, пока исправные банки, в скором времени тоже просядут. Нужно будет снова ремонтировать аккумуляторную батарею. Так что желательно выбрать второй способ.
Нестандартные методы зарядки аккумулятора шуруповерта
Бывает и так, что «родное» зарядное устройство от электроинструмента либо теряется, либо выходит из строя, а приобрести такое же — весьма проблематично. Многие спрашивают о том, можно ли правильно зарядить АКБ, подсоединив ее к какому-нибудь другому источнику питания.
Безусловно, это сделать можно. И такие способы зарядки не принесут батарее никакого вреда, если хорошо ознакомиться с характеристиками самого инструмента и любого другого зарядного устройства, которое может послужить альтернативным источником питания для аккумулятора.
Для того чтобы подобрать к вашему шуруповерту подходящий альтернативный зарядник, нужно знать показатели его вольтажа и емкости. Они обычно указываются на внешнем корпусе инструмента
Также следует обратить внимание и на полярность. Она может быть разной, в зависимости от фирмы-производителя
Это очень важно для правильного подсоединения батареи к ЗУ
Какое зарядное устройство подойдет, определяется следующим образом
Это очень важно для правильного подсоединения батареи к ЗУ. Какое зарядное устройство подойдет, определяется следующим образом. Например, мы имеем 18-вольтовый шуруповерт с емкостью аккумуляторной батареи 2 А/ч
Значит, и зарядное устройство должно быть способным выдавать такое же напряжение, а мощности будет достаточно 200 миллиампер в час — поскольку полная зарядка такой батареи требует длительного времени. Лучше использовать зарядное устройство с возможностью регулирования силы тока, заряжая батарею 6-7 часов
Например, мы имеем 18-вольтовый шуруповерт с емкостью аккумуляторной батареи 2 А/ч. Значит, и зарядное устройство должно быть способным выдавать такое же напряжение, а мощности будет достаточно 200 миллиампер в час — поскольку полная зарядка такой батареи требует длительного времени. Лучше использовать зарядное устройство с возможностью регулирования силы тока, заряжая батарею 6-7 часов
Какое зарядное устройство подойдет, определяется следующим образом. Например, мы имеем 18-вольтовый шуруповерт с емкостью аккумуляторной батареи 2 А/ч. Значит, и зарядное устройство должно быть способным выдавать такое же напряжение, а мощности будет достаточно 200 миллиампер в час — поскольку полная зарядка такой батареи требует длительного времени. Лучше использовать зарядное устройство с возможностью регулирования силы тока, заряжая батарею 6-7 часов.
Для подачи тока на батарею можно использовать «крокодилы» небольших размеров. А чтобы контакт был хорошим, их можно дополнительно закрепить с помощью металлических проводков.
Если есть такая возможность, попробуйте провести зарядку аккумулятора шуруповерта автомобильным ЗУ
Важно помнить о том, что напряжение в данном случае должно выставляться самое минимальное. Определите, какая полярность у аккумулятора и автозарядника (как уже было сказано, она может быть разной). Затем подсоедините клеммы от автомобильного зарядного устройства прямо к аккумулятору
Иногда для оптимального контакта приходится также использовать допополнительные «закрепители» в виде скрепок или гибких металлических пластин
Затем подсоедините клеммы от автомобильного зарядного устройства прямо к аккумулятору. Иногда для оптимального контакта приходится также использовать допополнительные «закрепители» в виде скрепок или гибких металлических пластин.
После таких нехитрых манипуляций остается только включить устройство в сеть и внимательно следить за процессом зарядки. Для начала может хватить минут 15-20, а когда в заряженном аккумуляторе шуруповерта будет повышаться теплоотдача, зарядное устройство следует отключить.
В последнее время стала весьма популярной замена аккумуляторов в шуруповерте с кадмиевых на литиевые, особенно среди профессиональных мастеров, использующих шуруповерт регулярно. Время зарядки АКБ в данном случае также будет зависеть от типа зарядного устройства. Если у вас обычный «штатный» зарядник, батарея может заряжаться от 3 до 7 часов. А если есть возможность приобрести современное импульсное зарядное устройство, будет достаточно часа с небольшим для того, чтобы привести батарею в рабочее состояние.
Экспресс-метод тестирования: измеряем U на полюсах АКБ
Этот способ еще проще, но с его помощью можно составить первичное представление о том, в порядке ли аккумулятор. Если мы проводим замеры U без подключения нагрузки, то получим показатель, равный «холостому ходу» инструмента.
Например, если у нас в аккумуляторе 12 элементов с напряжением в 1,2 вольт каждый, и показатель рабочего U составляет 14,4 вольт, — U «холостого хода» станет расти до 17 вольт. Если «холостое» напряжение меньше указанного, это значит, что в связке имеются «банки», которые вышли из строя и нуждаются в замене. Также снижение холостого напряжения может означать и то, что батарея заряжена не до конца.
Проверяем элементы в разобранном аккумуляторе
Итак, если предварительное тестирование показало, что в шуруповерте могут быть неисправные элементы, аккумулятор следует аккуратно разобрать и вычислить батарейки, негодные для работы. Как уже было сказано, нормальное напряжение каждой батарейки по отдельности должно быть 1,2 вольта
Если этот показатель меньше, «банка» осторожно вынимается из цепи с помощью плоскогубцев. Также не помешает внимательно осмотреть всю связку на предмет внешних повреждений: ржавчина, вытекание электролита
В случае, если напряжение на всех «банках по отдельности находится в пределах нормы, нужно снова использовать тестирование под нагрузкой с проверкой по уровню внутреннего сопротивления. Эта величина определяется так: напряжение делится на силу тока, а затем из нее вычитается нагрузочное сопротивление.
Чтобы узнать напряжение, сразу подключаем нагрузку. На этот раз следует применить резистор, имеющий мощность 25 Ватт и сопротивление 10 Ом. Проверяем каждую батарейку, замеряя показатель рабочей силы тока и U.
Расчеты должны быть примерно такими: допустим, при замерах под нагрузкой мы получили рабочее напряжение одного элемента 1,19 вольт, а силу тока 112 миллиампер. Перед расчетом нужно обязательно перевести миллиамперы в амперы. Получается 0,112 ампер, следовательно: 1,19 разделяем на 0,112 и отнимаем сопротивление 10 Ом. Получается значение 0,63 Ома — это значит, что показатель в норме.
Самостоятельно проверить работоспособность аккумулятора шуруповерта с помощью мультиметра — полезный навык, позволяющий выяснить, нуждается ли АКБ в ремонте или полной замене банок. Замеры показателей напряжения в целом, не разбирая аккумуляторный блок, нужно проводить время от времени. Это поможет избежать внезапного выхода инструмента из строя и вовремя устранить неисправность. Также во избежание накопления «эффекта памяти» не пренебрегайте полной зарядкой вашего аккумулятора. Это поможет избежать преждевременного падения его емкости.
Типы аккумуляторов и их особенности
Как видно из вышеизложенного, от типа аккумулятора зависят практически все его параметры. В ручном электроинструменте в основном применяются следующие типы АКБ:
- Никель-кадмиевые (Ni-CD).
- Никель-металлогидридные (NiMH).
- Литий-ионный (Li-ion).
- Литий-полимерный (Li-Pol).
Подробнее о каждом типе.
Никель-кадмиевые
Анод NI-MH АКБ выполнен из никеля, а катод из кадмия. Полюса разделены между собой сепаратором. Электролитом выступает раствор гидроксида калия.
Плюсы:
- Большое количество циклов заряд-разряд (циклов работы).
- Хорошо работают при низких температурах.
- Низкая стоимость.
Минусы:
- Сильный эффект памяти.
- Высокий саморазряд.
- Большие размеры.
- Токсичность материалов.
- Необходимость периодического выполнения цикла полного разряда-заряда.
Никель-металлогидридные
Никель-металлогидридные батарейки были разработаны для частичной замены никель-кадмиевых. Анод у них выполнен из никель-латана или никель-лития, катодом является оксид никеля, а электролитом — гидроксид калия. Катод и анод разделены между собой сепаратором. Корпус закрыт крышкой с клапаном, который срабатывает при нарушении работы аккумулятора.
Плюсы:
- Более высокая энергоемкость (по сравнению с Ni — CD).
- Полное отсутствие эффекта памяти.
- Экологически безопасны.
Минусы:
- Меньшее количество циклов заряд-разряд.
- Низкий диапазон рабочих температур.
- Необходимость контроля температуры при заряде.
- Высокий саморазряд.
Литий-ионные
Анод и катод в этом виде АКБ представляет собой литиевую соль различных кислот, нанесенную на фольгу. Для анода используют медную, а для катода — алюминиевую фольгу. Электролит — гелеобразная жидкость на основе литиевых солей. Полюса разделены сепаратором, а в корпус встраивается предохранительный клапан избыточного давления.
Плюсы:
- Высокая энергоемкость.
- Низкий саморазряд.
- Большое количество рабочих циклов.
- Не требует обслуживания.
- Быстрый заряд.
- Практически полное отсутствие эффекта памяти.
Минусы:
- Взрывное самовозгорание.
- Низкий диапазон рабочих температур.
- Высокая стоимость.
- Недопустим сильный разряд, перезаряд и нагрев.
Литий-полимерные
Li-Pol аккумуляторы — усовершенствование литий-ионных путем замены жидкого электролита полимерным.
Плюсы и минусы этого типа батарей сходны с достоинствами и недостатками литий-ионных аккумуляторов. Но в отличие от них Li-Pol батареи более безопасны в плане самовозгорания, при условии соблюдения режим зарядки.
Не пытайтесь заменить вышедший из строя аккумулятор одного типа на другой. Если литий-полимерные и литий-ионные аккумуляторы в какой-то степени взаимозаменяемы, то у литиевых АКБ с никелевыми батареями взаимозаменяемость полностью отсутствует.
Общие рекомендации перед проверкой аккумулятора
Перед тем как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром на предмет возможных неисправностей, следует напомнить себе о том, что никель-кадмиевые батареи, установленные в большинстве электроинструментов, обладают так называемым « эффектом памяти». Коротко его суть заключается в том, что по причине частых и нерегулярных подзарядок емкость «банок» АКБ уменьшается, и батарея не использует свой ресурс во всей его полноте.
Перед проверкой батареи ее следует полностью зарядить, чтобы показатели, снимаемые тестером, были максимально точными. Имейте в виду, что оптимально точным тестирование окажется в том случае, если оно будет проведено под нагрузкой. Именно для этого батарее понадобится достаточное количество заряда.
Набор инструментария, который вам понадобится, прост:
- тестер (или мультиметр);
- отвертка;
- нож;
- паяльник;
- плоскогубцы.
Работы по ремонту аккумулятора шуруповерта
Итак, в ходе проверок были выявлены неработающие элементы питания. Что делать в этом случае? Выхода два — попытка «реанимации» элементов или простая замена неработающих «банок».
«Реанимация» накопительных элементов
Сразу стоит оговориться, пытаться «реанимировать» ионные батареи бесполезно. Эффекта памяти у такого вида батарей быть не может, а следовательно, причина выхода их из строя кроется в разложении лития. Но вначале стоит выяснить — возможно, несправна схема управления. Здесь можно использовать два метода.
- Следует поменять схему управление. Если батареи заработали, значит, нужно ремонтировать саму схему.
- На элемент питания с помощью регулируемого зарядного устройства подается напряжение 4 В с током примерно в 200 мА. Рост напряжения на «банке» до 3.6 В говорит об исправности элемента и, значит, в неисправности виновата либо схема управления, либо другой элемент питания.
Для «реанимации» батареи аккумулятора шуруповерта применяют два способа:
- Восстановление работоспособности «банок» методом сжатия или уплотнения.
- Подача в накопительный элемент большого напряжения и тока. При этом удастся, хотя и не полностью устранить потерянную емкость и избавиться от «эффекта памяти».
Однако, эти методы не могут полностью решить проблему выхода из строя батарей. Они лишь отсрочат неизбежное. Рано или поздно, но менять банки придется все равно.
Замена «банок» в аккумуляторе шуруповерта
Для проведения ремонта необходимы новые элементы питания. В настоящее время их легко можно приобрести либо в специализированных магазинах, либо заказать в интернете. Стоимость по карману любому. К примеру, цена никель-кадмиевой батареи емкостью в 2000 мА/ч составит около 1000 рублей. Покупая новую «банку», следует проследить, чтобы параметры емкости и габаритов совпадали с заменяемыми элементами.
Сама задача проста. Хорошо если имеется опыт в пайке. В соединении элементов обрезается неисправная батарея, на ее место ставится исправная, затем производится пайка. Как видно, ничего сложного.
Однако, при этом следует учесть несколько важных нюансов:
- паять нужно быстро, чтобы не нагрелись «банки» — это может отразиться на их работоспособности;
- для соединения элементов лучше использовать родные пластины, либо медные, но тех же размеров;
- присоединяя новый элемент к старому не перепутайте плюс с минусом. При последовательном соединении минус от предыдущей батареи идет на плюс новой батареи.
После пайки, следует провести заряд-разрядный цикл, а затем измерить напряжение на «банках». Оно должно быть около 1.3 В.
