Когда необходимо?
Существуют ситуации, когда зарядник шуруповерта недоступен. Например, он может выйти из строя, что может стать причиной остановки работы. Кроме того, зарядник может быть утерян. Третьей причиной является элементарное перегорание и износ зарядного устройства, а также разгибание клемм в самой батарее, из-за чего отходит контакт. Чтобы устранить проблему, приходится искать подходящие варианты для зарядки, которые будут совместимыми с имеющейся моделью шуруповерта. В этом случае предпочтительно купить правильную зарядку, которая будет способствовать безопасной работе и полноценно заряжать батарею инструмента.
Аккумуляторы NiCd
Неужели?Рекомендации от Фестола: Вопрос: Александр Здравствуйте! Хотелось бы получить Вашу консультацию относительно хранения аккумуляторов для шуруповерта С12. Меня смутила фраза в русском переводе о том, что неиспользуемые аккумуляторы следует хранить в разряженном состоянии. Так ли это? У меня 2 аккумулятора BPS 12 S NiCd ( T-Nr 492277 ), которые я использую по очереди. Срок «ожидания» в разряженном состоянии следующего аккумулятора – от 2 до 4 недель. Может, следует их хранить полностью заряженными, как свинцовые? Ответ: 12.08.08 Здравствуйте, Александр!
Общие указания по хранению аккумуляторов выглядят так:
1) NiCd. Неиспользуемые длительное время аккумуляторы необходимо хранить в разряженном состоянии. 2) NiMH. Рекомендуется хранить с полной зарядкой, а так же заряжать примерно каждые четыре месяца для ее поддержания. 3) LiIon. Нет каких-либо особых рекомендаций по хранению. Их можно подзаряжать, если их емкость еще полностью не использована. Только нельзя допускать глубокого разряда аккумулятора, оставляя его на длительный срок в отключенном от сети зарядном устройстве.
Новые и неиспользовавшиеся в течении длительного времени NiCd и NiMH аккумуляторы достигают своей полной емкости только примерно после пяти циклов зарядки-разрядки.
Аккумуляторная дрель-шуруповерт Makita 6270DWPE Напряжение зависит от количества элементов питания в блоке и определяет мощность аккумуляторной дрели-шуруповерта, если речь идет о моделях одной линейки (часто их оснащают унифицированными моторами). Правило очень простое: силовые характеристики возрастают пропорционально напряжению источника питания. А вот оценивать мощность аккумуляторных дрелей-шуруповертов разных линеек и уж тем более разных производителей по “вольтажу”, вообще говоря, неверно. При разном напряжении аккумуляторы одной серии дрелей-шуруповертов имеют идентичную емкость, так как емкость это характеристика единичного элемента питания, входящего в блок.
Итак, для потребителя емкость – это эквивалент времени работы аккумуляторной дрели-шуруповерта. Правомерно ли говорить о том, что величина емкости определяет объем работы, который можно сделать? Не совсем. Работа – это энергия, а энергия – это емкость, умноженная на напряжение источника. То есть показатель весьма условный.
У аккумуляторных дрелей-шуруповертов, как у профессиональных так и любительских моделей – “никель-кадмий (Ni-Cd)” – основной элемент питания.
Главных недостатков аккумулятора дрели-шуруповерта два: пресловутый “’эффект памяти” и неэкологичность. Зато достоинств больше. Первое: не боится длительного хранения и неправильной эксплуатации – бессрочно убиенный аккумулятор дрели-шуруповерта обычно реально спасти тренировочными циклами. Второе: хорошо переносит разрядку большим током (то что нужно для инструмента). Третье: стоит недорого.
Правила эксплуатации аккумулятора дрели-шуруповерта простые: хранить разряженным, заряжать до конца, разряжать до конца каждый раз или периодически. И еще: глубокий разряд аккумулятора дрели-шуруповерта вреден, не стоит намеренно выжимать из батареи последние кулоны заряда, достаточно просто поработать до тех пор, пока дрель-шуруповерт не начнет терять силы.Из Википедии:
\* Теоретическая энергоёмкость: 237 Вт·ч/кг. \* Удельная энергоёмкость: 45—65 Вт·ч/кг. \* Удельная энергоплотность: 50—150 Вт·ч/дмі. \* Удельная мощность: 150 Вт/кг. \* ЭДС: 1,2—1,35 В. \* Саморазряд: 10 % в месяц. \* Рабочая температура: −15…+40 °С.
В отличие от обычных, одноразовых, элементов питания, NiCd-аккумулятор держит напряжение «до последнего», а затем, когда энергия аккумулятора будет исчерпана, напряжение быстро снижается.
Наиболее благоприятный режим для NiCd-аккумулятора — разряд средними токами (фотоаппарат), заряд в течение 14 часов током, равным 0,1 от ёмкости аккумулятора, выраженной в ампер-часах.
Аккумуляторы этого типа подвержены эффекту памяти и быстро выходят из строя в случае частой зарядки неполностью разряженного аккумулятора.
Аккумулятор, разряжаемый слабыми токами (например, в пульте дистанционного управления телевизором), быстро теряет ёмкость и выходит из строя.
Хранить NiCd аккумуляторы нужно в разряженном виде.
Технология замены Ni-Cd на Li-ion в шуруповерте
Литиевые элементы отличаются долговечностью, поэтому многие владельцы шуруповертов думают о том, что заменять ими никель-кадмиевые изделия.
Технология замены включает несколько этапов, которым требуется обязательно следовать.
Определение количества Li-ion аккумуляторов
В основном параметры аккумулятора нанесены на нем самом либо на шуруповерте. Для определения количества необходимых элементов требуется разделить указанное на инструменте напряжение на 1,2В (это номинальное напряжение одной никелевой банки).
Чтобы выяснить, сколько литиевых деталей потребуется на замену, деление проводится на 3,7 В — это нормальный показатель для данного вида банок.
Полученный результат рекомендуется округлять в большую сторону, это не скажется негативно на инструменте, а просто увеличит немного его мощность.
Требуется правильно подобрать все необходимые элементы для замены
Выбор Li-ion аккумулятора
Производители предлагают литий-ионные и литий-полимерные элементы. Вторые отличаются меньшим размером и большей безопасностью, однако и стоят они дороже. При этом они не способны отдавать в работу большие токи. Поэтому специалисты рекомендуют брать обычные литий-ионные банки.
Лучше, если у элемента будут приваренные гибкие отводы, потому что подобные детали не любят повышенных температур и лишней пайки. Рекомендуется посмотреть несколько вариантов в магазинах, чтобы выбрать наиболее подходящую модель.
Как влияет величина напряжения аккумулятора на продолжительность работы шуруповерта
Вопрос о том, как влияет величина напряжения аккумулятора на длительность работы изделия, интересует многих. Чтобы понять какая мощность у изделия, требуется умножить напряжение на емкость батареи.
Выбор платы защиты BMS
Литий-ионные аккумуляторы требуют внимательного отношения и соблюдения определенных требований. Роль защиты выполняет плата BMS. Именно данный элемент не допускает превышение напряжения более 4,2 В и снижения меньше 2,55 В на один аккумулятор во время зарядки. Кроме того, элемент держит под контролем максимально допустимый ток и сохраняет необходимый баланс между батареями.
Основными параметрами при выборе является количество последовательно соединенных элементов. В интернете можно посмотреть таблицу, в которой указаны все необходимые параметры и с ее помощью подобрать подходящую плату.
Сделать замену можно даже в домашних условиях, главное — соблюдать последовательность
Блок питания для зарядки
Для литий-ионных аккумуляторов зарядные устройства выбирают, исходя из количества последовательно включенных аккумуляторов в батарее. Чем их больше, тем больше должно быть выходное напряжение.
Зарядка аккумуляторов штатным ЗУ от шуруповерта
При желании можно приобрести специальную универсальную плату для литиевого аккумулятора. Ее устанавливают в родное зарядное устройство. Однако специалисты рекомендуют использовать не доработки, а подходящие зарядки именно для этого вида батарей.
Индикатор емкости литиевой батареи
Индикаторы встречаются светодиодные и цифровые. Вторые дешевле, но не удобны в использовании. Лучше выбирать светодиодные варианты, исходя из количества последовательно включенных аккумуляторов.
Держатель 18650 аккумуляторов
Держатели для аккумуляторов 18650 также лучше приобретать готовые. При желании можно найти в онлайн-магазинах хорошие варианты по приемлемым ценам.
Устройство аккумулятора шуруповерта
Аккумулятор – это химический источник тока для независящих от электросети шуруповертов, в котором энергия химический реакции многократно преобразуется в электричество. За счет этого, аккумуляторная батарея способна запасать электрическую энергию и хранить ее долгое время. Во время зарядки АКБ накапливает электроэнергию, а во время разрядки отдает ее потребителю.
Главные компоненты прибора:
- Корпус, на котором располагаются контакты для подсоединения к заряднику или к электроинструментам.
- «Банки», которые соединены между собой цепью.
- Датчик температуры, который позволяет защитить устройство от перегрева.
Характеристики аккумуляторов шуруповерта:
- Напряжение. Это параметр, который характеризует возможности прибора. От него будет зависеть то, какой сложности задачи вы можете выполнять. Значение вольтажа непостоянно: самый высокий показатель находиться при 100% заряде АКБ, и он постепенно уменьшается во время ее разряда. Поэтому сложные работы лучше выполнять при большом уровне заряженности батареи.
- Энергоемкость. Она указывает на число накапливаемой энергии прибором. Влияет на длительность функционирования устройства. Но нужно знать, что время работы изделия зависит от сложности выполняемых работ, поэтому прибор с одной АКБ может функционировать разное время.
- Вес и размеры. Эти параметры влияют на удобство пользования прибором. Инструмент, имеющий большую и в то же время тяжелую АКБ, долго удерживать на весу не получится, что скажется на эффективности выполнения работ.
- Индикатор заряженности. Он указывает на уровень заряда и помогает узнать в какое время нужно заряжать аккумулятор. Нюансы зарядки аккумуляторов различных типов
В шуруповертах встречаются разные типы АКБ – никель-металлогидридный, никель-кадмиевый и литий ионный. Каждый тип имеет свои нюансы, поэтому выполнять подзарядку нужно с учетом рекомендаций для конкретного вида.
- Никель-кадмиевый. Самый распространенный вид АКБ, его достоинствами являются маленькие габариты, цена и значительная энергоемкость. Кроме того, этот тип выдерживает большое количество циклов зарядки и разрядки, около 1000. Но эта батарея имеет один минус – эффект памяти. Поэтому если разряжать или заряжать ni-cd АКБ не полностью, то ее энергоемкость будет постепенно снижаться. Помимо этого, изготовление никель-кадмиевых аккумуляторов очень плохо сказывается на экологии из-за токсичных выбросов, по этой причине некоторые страны отказались от применения этого типа АКБ.
- Никель-металлогидридный. Этот тип АКБ также имеет эффект памяти, но у них он проявляется в меньшей степени, по сравнению с предыдущим видом. Для новых аккумуляторов надо 5 раз выполнить цикл полноценной зарядки и разрядки. А в дальнейшем зарядку проводят по необходимости. Главным плюсом этого типа является то, что их изготовление безопасно для окружающей среды.
- Литий ионный. Батареи этого типа намного лучше своих предшественников. Они быстро выполняют зарядку и не имеют эффекта памяти. Такие АКБ не нуждаются в полноценной разрядке, а подсоединять к зарядному устройству можно по мере необходимости. К минусам батареи относится большая цена и плохая переносимость маленьких температур. Литий ионные аккумуляторы от шуруповерта нужно подзаряжать при температуре от 10˚С до 40˚С.
Кроме типов необходимо также знать, сколько заряжать аккумулятор по времени. Как правило, продолжительность подзарядки АКБ шуруповерта отмечается в инструкции к прибору. Необходимо внимательно изучить ее и придерживаться всех рекомендаций. Обычно ЗУ обладает индикатором заряда, позволяющий узнать, как проходит процесс зарядки. При помощи этого элемента будет не сложно определить, сколько времени нужно на подзарядку. Как правило, ЗУ заряжает батарею от 1,5ч до 7ч.
Но необходимо учитывать, что есть 2 типа зарядников для АКБ – обычный и импульсный. Обычное ЗУ применяется в непрофессиональном приборе, оно подзаряжает аккумулятор за 3ч-7ч. Импульсный зарядник используется в профессиональных инструментах. При помощи этого типа восстановление емкости происходит от одного часа.
Особенности Li-ion батарей
В подобной батарее основа отрицательного электрода представлена углеродсодержащими веществами со структурой, упорядоченной полностью, либо частично. Исходя из материала будет изменяться процесс интерполяции Li в C. Положительный электрод, как правило, выполнен из кобальта или оксида никеля.
Аккумуляторы (АКБ) Li-ion не позволяют безгранично превышать уровень заряда.
АКБ имеют достаточно высокие характеристики, отличные у разных изготовителей. Номинальное напряжение 3,7−3,8 В при максимуме 4,4 В. Внутреннее сопротивление от 5 до 15 мОм/1Ач. Энергетическая плотность 110−230 Вт*ч/кг.
Зарядка проходит в 2 стадии:
- До конкретного момента течёт предельно высокий зарядный ток.
- Как только достигнуты рабочие характеристики, ток постепенно понижается до 3% от наибольшей величины.
Достоинства:
- большая плотность разрядных токов и накопившейся энергии;
- выдача более высокого напряжения;
- наименьший саморазряд – 4–6% за мес., 10–20% за год;
- полная зарядка, а затем разрядка до конца после приобретения новой батареи не требуются;
- рабочий ресурс около 10 лет;
- возможна регулярная небольшая подзарядка;
- большой разброс рабочих температур – от -20 до + 50 °С;
- эффективно сохраняет энергию, потеря не больше 5% накопленной ёмкости в мес.;
- можно долго хранить в рекомендуемых изготовителем условиях;
- возможно создавать Li-Ion батареи разных форм и габаритов;
- малая масса;
- большой запас рабочих циклов разряда-заряда (более 1000);
- лёгкость в применении и уходе.
Минусы:
- повышенная восприимчивость к режиму разряд-заряд, в связи с чем нужны встроенные элементы для обеспечения безопасности;
- период эксплуатации значительно понижается при неконтролируемой разрядке;
- полный разряд сильно уменьшает время службы;
- при различных температурах разрядка проходит с разной скоростью. Чем она выше, тем больше потеря ёмкости;
- на катоде при неполной зарядке не все ионы успевают преодолевать барьер высвобождения, оставшись в пограничном положении. При разряде они при попытке возвратиться на свою позицию встречаются с подобными частичками. Это негативно влияет на структуру электрода.
- при неполном заряде при разрядке АКБ будут создаваться «микроэффекты» памяти. Это обусловлено динамикой ионов, которая сильно ухудшится.
Воздействие внешних факторов на АКБ
В комплекте к каждому шуруповерту обязательно приложена инструкция, как следует заряжать аккумулятор. В особенности это относится к дорогим моделям. При этом процесс можно выполнять как в помещении, так и в уличных условиях.
Правильное хранение аккумуляторов
Перед тем, как поставить шуруповерт на зарядку стоит учитывать ряд важных нюансов. Необходимо избегать прямого контакта электроинструмента или его батареи с влагой в любом виде — дождь, снег, высокий уровень влажности. Это неизбежно приводит к нарушению электропроводимости, включая развитие ржавчины.
Воздействие прямых лучей солнца тоже губительно сказывается на состоянии, как аккумулятора, так и всего инструмента. Особенно это относится к периоду летней эксплуатации, когда температура воздуха поднимается до +40, а то и больше. Результат — перегрев прибора, нарушение электрического контакта. Данный процесс сразу не заметить и симптомы станут проявляться с течением времени.
Литий-ионный аккумулятор – описание, история создания
Литий-ионный аккумулятор – источник тока, основанный на преобразовании химических реакций, происходящих внутри источника, в электрическую энергию. Данный тип батареи наиболее распространён в современной жизни, в большинстве своём из-за повсеместного использования в электронике: сотовых телефонах, цифровых фотоаппаратах, ноутбуках и так далее. Кроме этого, литиевые аккумуляторы ставят в электромобили. Первое упоминание современных литиевых аккумуляторных батарей относится к 70-м годам XX века и связано с именем Майкла Стэнли Уиттингема. Будучи химиком в нефтяной , он создал источник тока, в котором в качестве анода использовался сульфид титана, а катод был литиевым. Первая батарея обладала напряжением 2,3 Вольт и способностью перезаряжаться, однако была пожароопасной и ядовитой. При взрыве, который мог случиться внезапно, литий вступал в контакт с воздухом и горел, а дисфульд титана выделял сероводород, вдыхание которого как минимум неприятно. Помимо этого, титан обладает и всегда обладал высокой стоимостью, и из-за всех этих факторов проект Уиттенгема был закрыт.
Литий-ионная батарея, несмотря на свои недостатки, казалась достаточно привлекательной для продолжения развития, однако требовалась замена анодного материала, чем в 1978 году занялся Джон Гуденаф. Спустя некоторое время он обнаружил, что кобальтит лития (оксид лития-кобальта) обладает лучшими характеристиками, касающимися безопасности использования, а также напряжением, достигающим 4 Вольта. Однако использование лития в качестве катодного материала становилось причиной короткого замыкания аккумулятора. В 1980 году Рашид Язами указал на графит и назвал его наиболее подходящим в качестве анода материалом.
Однако потребовалось ещё одиннадцать лет, чтобы созданная и усовершенствованная батарея появилась в продаже под брендом .
Как заряжать литиевые батарейки?
И если мы говорим об одноразовой батарейке, не предназначенной для перезарядки, то правильный (и единственно верный) ответ на этот вопрос – НИКАК.
Дело в том, что любая литиевая батарейка (например, распространенная CR2032 в виде плоской таблетки) характеризуется наличием внутреннего пассивирующего слоя, которым покрыт литиевый анод. Этот слой предотвращает химическую реакцию анода с электролитом. А подача стороннего тока разрушает вышеуказанный защитный слой, приводя к порче элемента питания.
Кстати, если говорить о незаряжаемой батарейке CR2032, то есть очень похожая на нее LIR2032 – это уже полноценный аккумулятор. Ее можно и нужно заряжать. Только у нее напряжение не 3, а 3.6В.
О том же, как заряжать литиевые аккумуляторы (будь то аккумулятор телефона, 18650 или любой другой li-ion аккумулятор) шла речь в начале статьи.
Срок службы аккумулятора для шуруповерта
Батарея может служить около трех-четырех лет при правильной ее эксплуатации и хранении. На практике этот срок порой уменьшается до двух лет. Менять постоянно инструмент очень дорого, поэтому лучше выбрать сразу оптимальный вариант для тех или иных целей.
Существуют 3 разных вида аккумуляторов:
Независимо от типа батареи, срок их службы зависит от количества использованных зарядов и способов хранения. То есть, чем больше работает инструмент, тем быстрее он разряжается. При этом «простой» в работе негативно влияет на срок использования, особенно если хранить инструмент в состоянии, когда он сел.
