Перепаковка аккумуляторов шуруповерта
Если один или несколько (или все) элементов восстановить не удастся, придется прибегнуть к перепаковке АКБ. Эта процедура представляет собой замену неисправных банок. В некоторых случаях рационально полностью собрать батарею из элементов другого типа.
При частичной замене все виды аккумуляторов боятся перегрева, который может возникнуть во время пайки (особенно, неумелой). Но для Li-Ion элементов перегрев может оказаться критичным – внутри корпусов, кроме химических реагентов, находятся предохранительные устройства (клапан для стравливания излишнего давления и т.д.), выполненные большей частью, из пластика. Если под действием повышенной температуры произойдет их повреждение, дальнейшая эксплуатация будет опасной. Поэтому для замены надо брать аккумуляторы с уже установленными соединительными шинками.
Li-Ion аккумулятор с соединительными шинками.
Еще лучше приобрести готовые сборки АКБ. В этом случае процесс пайки полностью исключен.
Готовая сборка аккумуляторов 18650.
Полная или частичная замена элементов питания
Отбракованные элементы надо удалить из батареи, перерезав соединительные шинки. Вместо них надо приобрести новые банки. Если замена частичная, то покупаются элементы того же типа и той же емкости, в противном случае возникнут проблемы с зарядкой – вновь установленные элементы всегда будут либо недозаряженными, либо перезаряженными по сравнению с остальными банками.
В случае полной замены можно модернизировать АКБ – установить элементы другого типа или повышенной емкости (из-за совершенствования технологий может оказаться так, что это не приведет к увеличению габаритов). Если принято решение об установке банок другого типа, рациональнее применить литий-ионные аккумуляторы.
Переделка под литий-ионные источники питания
Если принято решение о полной замене АКБ, рационально рассмотреть вариант применения литий-ионных аккумуляторов вместо устаревших NiCd или NiMH. Батарею можно составить из широко распространенных Li-Ion элементов типоразмера 18650. Они выполняются в виде цилиндров высотой 65 мм и диаметром 18 мм (банки, оснащенные платой защиты, имеют несколько большую длину). Это решение оптимально для шуруповертов, которые часто используются и работают в условиях положительных температур.
Номинальное напряжение одного литиевого элемента – 3,7 вольт. Количество банок в батарее определяется рабочим напряжением шуруповерта. Так, для 12-вольтового инструмента потребуется 3 литий-ионных аккумулятора. Если взять большее количество банок, то увеличится напряжение. Это приведет к повышению крутящего момента и к снижению ресурса электромеханической части.
Можно попробовать установить элементы в штатный корпус АКБ, предварительно удалив старые аккумуляторы и лишние элементы крепления.
Удаление элементов крепления из корпуса штатной батареи с помощью фрезы.
Если это невозможно – можно сделать новый корпус. Обязательна установка платы балансира – она не даст отдельным ячейкам перезарядиться. При подборе корпуса надо предусмотреть место для этого устройства.
Плата балансировки на 4 ячейки.
Пошаговая инструкция по переделке в отдельной статье: Как перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы
Для закрепления информации рекомендуем ознакомится с методами из видео.
Следует понимать, что даже если батарею удалось оживить, ее ресурс будет ограниченным и проработает она недолго. Поэтому восстановление неисправных аккумуляторов шуруповерта надо считать временной мерой (кроме случая полной замены банок АКБ), и после даже удачной процедуры лучше приобрести новую батарею.
Что делать, если аккумулятор не заряжается
Если вышеперечисленные методы не помогли, то рекомендуем ознакомиться со следующими способами как оживить аккумулятор 18650.
С помощью специального зарядного устройства
Это действие осуществляется при помощи китайской копии зарядного устройства «IMAX B6» и мультиметра. Эта зарядка доступна в широкой продаже, и она отлично восстанавливает аккумулятор в домашних условиях.
Для начала необходимо проверить саму батарею, путем соединения к ней мультиметра и выставляя устройство в режим измерения напряжения. Если у аккумулятора глубокий разряд, мультиметр покажет низкие показателями U в милливольтах.
Суть метода заключается в том, чтобы измерение реального количества U в аккумуляторе «мешает» контроллер.
Есть два вывода, плюс и минус, которые идут непосредственно с батареи на контроллер. На выводах чаще всего напряжение составляет 2,6 В это достаточно небольшое значение.
Напряжение будет по немногу подниматься. Это значит, что восстановление li ion аккумулятора идёт успешно. Через какое-то время значение U дойдет до 3,2 вольт, и батарея начнет «раскачиваться». Позже её можно будет заряжать от «родной» зарядки.
С помощью резистора и «родного» ЗУ
Этот способ еще более проще осуществить, чем предыдущий. Здесь необходимо «минус» подзарядки подвести к «минусу» аккумулятора. А «плюс» вывести путем резистора на «плюс» батареи.
После этого следует подать питание и напряжение будет возрастать.
Его можно поднять до 3В, для достижения этого показателя, нужно процедуру провести в течении пятнадцати минут. Как только метод завершен, аккумулятор можно проверить на работоспособность.
С помощью вентилятора
Чтобы осуществить этот метод нам понадобится блок питания, в котором выходное напряжение было минимум 12В. «Минус» вентилятора следует подсоединить к «минусовом» разъему блока питания, а его «плюсовой» к плюсу и обязательно фиксировать вручную на аккумуляторе.
Когда мы включим устройство, вентилятор начнет работать. Это значит, что в батарее уже идёт ток. Процедуру не стоит долго продолжать, где-то через 30 секунд нужно выключить сеть. После такого восстановления напряжение обычно повышается до 3В.
Восстановление 18650 аккумуляторов при помощи подзарядки от другого аккумулятора
Существует способ как реанимировать литий-ионную батарею с помощью другого автомобильного аккумулятора. Для этого нам нужна любая другая батарея на 9 В, скотч, а также тонкий провод.
Метод осуществляется по следующим этапам:
- Проводки требуется подвести к контактам батареи, которую мы хотим реанимировать. На каждый контакт провод должен быть отдельным.
- Нельзя замыкать контакты «плюс» и «минус» лишь одним проводом. Из-за этого может произойти короткое замыкание, и оживить батарею будет нельзя.
- Соединения нужно закрепить скотчем, на которой перед этим необходимо сделать метку маркером, какой провод с каким контактом будет соединён.
- Провод от «плюса» девятивольтового аккумулятора следует соединить с «плюсом» восстанавливаемой батареи.
- Минусовые контакты надо соединить по этому же методу.
- Все контакты закрепляем изолентой, чтобы провода не отошли.
- Ждём определенное время и следим за состоянием батареи, она должна минимально нагреться.
- Когда аккумулятор станет тёплым, сразу же отсоединяем от АКБ батареи.
- Проводим перезарядку.
- Проверяем работу.
С помощью использования тренировочных циклов
Этот метод проводится для предотвращения сульфатации, а также для того чтобы определить емкости батареи. Такие циклы нужно проводить минимум один раз в год и процедура выполняется по следующим этапам:
- Следует зарядить литий-ионный аккумулятор обычным током до того момента, пока он полностью не зарядится.
- Выдерживаем ее четыре часа после того как прекратилось питания.
- Корректируем плотность электролита.
- Включаем заряд на 25-35 минут чтобы электролит был перемешенным.
- Необходимо провести контрольную разрядку постоянным нормальным током десяти-часового режима и контролировать время полного разряда до того как напряжение спадет до 1,7 В на банку
- Емкость батареи можно определить как уровень разрядного тока умноженный на время разряда.
- После того, как контрольный разряд осуществлён необходимо сразу же полностью разрядить аккумулятор. Если получилось так, что емкость не заряжается аккумулятор 18650 скорее всего уже не починить.
Основные минусы данного метода:
- Сокращается срок службы.
- Долгое время восстановления литий-ионных аккумуляторов.
- Огромные затраты энергии.
- Маленькая эффективность способа.
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.
Допустимо ли заряжать Lithium-ion батареи при минусовой температуре?
Заряжать литиевые источники энергии на морозе категорически не рекомендуется. После того как накопитель поработал на минусовой температуре, его необходимо нагреть в помещении. Но, прогревать аппаратуру нужно естественным образом, постепенно. Не располагайте её вблизи источников тепла.
При какой температуре заряжать лучше всего? Оптимальным считается диапазон +10…+25 градусов. Если накопитель зарядить на морозе и занести в тёплое помещение, он окажется заряженным сверх нормы. Перезаряд в свою очередь, как и крайний разряд, пагубно сказывается на эффективности функционирования батареек и продолжительности их жизни.
Влияние холода на Lithium-ion электронакопители разных производителей и моделей (результаты одного теста)
Я предлагаю вам интересный эксперимент, который показывает, что литий-ионные источники питания весьма разнятся по последствиям воздействия на них низких температур. Даже если батареи имеют схожие характеристики, при морозе их работоспособность будет отличаться в значительной степени.
Для тестирования были выбраны семь Li-ion накопителей энергии формата 18650:
- Samsung 30Q (Яндекс.Маркет или AliexPress);
- Samsung 25R (Яндекс.Маркет или AliexPress);
- LG HE2 (Яндекс.Маркет или AliexPress);
- LG HE;
- LG HG2 (Яндекс.Маркет или AliexPress);
- Sony VTC5 (Яндекс.Маркет или AliexPress);
- Sanyo NSX (AliexPress).
Приведённые выше модели АКБ являются наиболее распространёнными и доступными. Они могут выдерживать постоянный ток разряда до 20 A. Эти батареи можно обнаружить на электрифицированных средствах передвижения, в аккумуляторном инструменте, портативных источниках энергии, а также электронных сигаретах.
Тесты осуществлялись при температуре -24 градуса. Ток разряда — 10 A. В процессе тестирования элементы не извлекались из морозилки.
Результаты замеров
Все источники энергии проявили активность, однако с очень разными результатами.
Ниже приведён график разряда накопителей при комнатной температуре и при температуре -24 градуса:
При увеличении графика можно наблюдать, что накопители отличаются по своему поведению в значительной степени. У Samsung 30Q напряжение опустилось до критических показателей, а кривая LG HG2 пребывает в штатном диапазоне напряжений.
Разряд литий-ионных батарей при температуре -24 градуса:
Что мы можем наблюдать на данном графике? Ничего хорошего для Samsung 30Q. Напряжение батарейки просело до минимально дозволенного, а из этого следует, что девайс на котором установлены элементы Samsung 30Q, в сильный мороз с большой вероятностью не запустится.
Разряд Samsung 30Q при температуре -24 градуса:
Как изменяется напряжение источников энергии на морозе
Батарейки целые сутки находились в морозилке при температуре -24 градуса. При замерах, изделия из места заморозки не извлекались.
Номинальное напряжение накопителей — 3,6 V, предел рабочих напряжений — 2,5-4,2 V. Как правило, электроника адекватно функционирует в пределе напряжений 2,7-4,2 V. Осветительные приборы и другие не слишком требовательные девайсы могут выполнять свои прямые обязанности и в более широком диапазоне — 2,5-4,35 V.
Результаты замеров:
- Samsung 30Q — 2,68 V;
- Samsung 25R — 2,78 V;
- Sony VTC5 — 2,6 V;
- LG HE2 — 2,89 V;
- LG HE4 — 2,82 V;
- LG HG2 — 3,16 V;
- Sanyo NSX — 2,67 V.
Как видим, напряжение на всех АКБ превышает напряжение разряда. У LG HG2 оно приближено к номинальному. У Samsung 25R, LG HE2 и LG HE4 — скромнее номинального, но в то же время, его хватает для запуска большинства гаджетов. А вот и неудачники: Samsung 30Q, Sony, а также Sanyo — у них напряжение приближено к нижней черте диапазона. Весьма вероятно, что гаджет обслуживаемый данными элементами не заработает, а индикатор уровня заряда продемонстрирует полный разряд батареи.
Влияние мороза на время функционирования АКБ
График демонстрирует, что продолжительность функционирования батарейки LG HG2 при минусе и при домашней температуре — идентичная:
Делаем выводы по эксперименту
1. Литий-ионные источники энергии весьма разнятся между собой. Вроде бы и характеристики у них одинаковые, а вот на морозе они показывают себя по-разному.
2. Снижение эффективности функционирования при минусовых температурах — это не «заслуга» самой литий-ионной технологии. Здесь имеет место специфика отдельно взятой модели электронакопителя.
3. Для минусовой температуры вполне удачным вариантом будут электробатареи LG HG2.
4. На переохлаждённых источниках питания напряжение растёт первые 50-100 секунд. Почему так происходит? Тут всё просто: разряжаясь АКБ производят тепло и таким образом создают себе обогрев. Кроме того, батареи могут получать дополнительное тепло от электронных схем, находящихся в едином корпусе с ними.
5. Не нужно сразу выжимать из промёрзшего электронакопителя полную мощность. Выгоднее будет дать ему повысить температуру на средней мощности.
Разновидности аккумуляторов шуруповёрта
Аккумуляторы в шуруповёртах могут быть изготовлены по различным технологиям. Как правило, применяются литий ионные, никель кадмиевые и никель-металлогидридные перезаряжаемые источники электроэнергии.
Элементы Li Ion обладают уникальными характеристиками электронакопления и могут перезаряжаться более 1000 раз. Основным недостатком таких изделий является высокая стоимость и пожароопасность
Батареи Ni-Cd очень недорогие устройства, хорошо справляются с нагрузкой, но имеют очень ограниченное количество циклов заряд/разряда и значительный эффект памяти. Никель-металлогидные изделия находятся примерно посередине между литиевыми и кадмиевыми элементами по всем основным показателям.
Особенности переделки
В большинстве моделей, по крайней мере «Интерскол», «Макита», «Хитачи» представлены универсальные механизмы. Это означает, что зарядник предназначен для питания батарей Ni-Mh и Li-Ion типа.
Особенности связаны с мощностью аккумуляторов. Новые и заменяемые изделия должны соответствовать друг другу. В противном случае возникнет сбой или разрыв цепи, о чем сигнализирует индикатор. При перегрузках или разрыве одновременно мигают красная и зеленая лампочка.
В ситуации, когда зарядное устройство не универсальное, ему потребуется переделка, также как и блоку питания. Процесс зависит от типа ЗУ и производителя, подразумевая практически полное выпаивание элементов платы, установку конденсатора, резисторов и их последующую настройку.
Наряду с этим существует универсальный способ трансформации ЗУ. Он связан с использованием платы BMS, стабилизирующей входное напряжение и ток. На рынке она имеет обозначение DC-DC StepDown, а непосредственно на плате присутствуют подстроечные резисторы. Модуль впаивают в схему зарядного устройства, используя соединения P+ и P- на плате и старые клеммы зарядки.
Методы соединения элементов батареи
Аккумулирующий энергию блок собирают одним из трех способов:
- Точечная сварка. Если нет дома в наличие сварочного аппарата, можно обратиться к специалистам. Эта техника соединения элементов в блок является наиболее предпочтительной.
- Пайка. Паяльник наверняка найдется в каждом доме. Но при спаивании все манипуляции нужно выполнять очень быстро, поскольку припой почти мгновенно охлаждается. Надо избегать длительного нагрева батареек. Высокие температуры повредят элементы. Если навыков пайки нет, лучше доверить работу специалисту.
- Кассеты. Альтернативный, но не самый надежный способ. Контакты, полученные в процессе, будут обладать существенным переходным сопротивлением. Значит, нужно быть готовым к тому, что при больших токах она будет быстро разрушаться. При помощи специальных кассет проводится быстрое соединение батареек в блок.
Чтобы напряжение суммировалось, а значение емкости не изменилось, нужно соединять элементы последовательно.
Переделка на литиевые аккумуляторы 12 вольт
Приведенный выше способ применяется для всех аккумуляторов. Вольтаж определяется параметрами блока питания. Отличия связаны с количеством батарей. Основная масса руководств по трансформации относится к 14 В агрегатам, где для замены используют 4 литиевых батареи 18650. Для 12 В устройства такого количества многовато. Здесь будет достаточно 3-х батарей 18650.
Переделка на литиевые аккумуляторы 18 вольт
Аналогичный подход применяется к 18 вольтовым изделиям. Здесь отличия, также связаны с численностью аккумуляторов. Батарея состоит из 5 единиц 18650, что обеспечивает ей сверх эффективную работу. Если процесс работы слишком интенсивен, шуруповерт даже отдает горелым. Поэтому впоследствии 5-й аккумулятор нередко удаляют.
Подробный видеоурок по переводу шуруповёрта на литий
Основные моменты, касающиеся сборки защищённых аккумуляторных батарей для переделки шуруповёрта под литиевые аккумуляторы
Как сохранить работоспособность Lithium-ion АКБ — простые правила
Не хотите преждевременно распрощаться с вашей драгоценной батарейкой? Соблюдайте приведённые ниже правила:
1. Заряжайте накопитель энергии не доводя его до критического разряда, при плюсовой температуре.
2. Не заряжайте переохлаждённые АКБ — сначала прогрейте их до комнатной температуры.
3. Для зарядки батарей используйте только оригинальную зарядную аппаратуру, которую рекомендует производитель для своей продукции.
4. Не храните накопитель при отрицательных температурах. Однако не нужно думать, что высокая температура идёт на пользу изделию. Превысите +30 градусов — также будут проблемы.
5. Если источник энергии предполагается оставлять на долгосрочное хранение, обеспечьте ему 35-50% заряда.
6. Не храните продолжительное время глубоко разряженные электроаккумуляторы. В этой ситуации они будут деградировать в ускоренном режиме.
7. Не допускайте перезарядки батареи. Если вы зарядите батарейку на 100% при минусе, а затем обеспечите ей комнатную температуру — перезаряда не избежать.
Типы аккумуляторных батарей
По конструктивным особенностям различают батареи в виде слайдеров и обоймы.
Аккумулятор шуруповёрта в виде слайдера
Но это несущественные отличия по сравнению с типами батарей. И слайдер, и обойма используется в разных типах батарей.
Аккумулятор шуруповёрта в виде обоймы
Существуют три типа аккумуляторов для шуруповёрта:
- Никель — кадмиевые (Ni-Cd).
- Никель — металлогидридные (Ni-Mh).
- Литий — ионные (Li-Ion).
Литий — полимерные батареи (Li-Pol) не производятся для шуруповёртов. Основные области их применения: смартфоны, сотовые телефоны, планшеты, ноутбуки, радиоуправляемые приборы, электромобили.
Никель — кадмиевые батареи самые дешёвые, быстро заряжаются, имеют более тысячи зарядных циклов. Аккумуляторы устойчивы к эксплуатации при низких температурах. Но они обладают эффектом памяти. То есть заряжать их можно только после полной разрядки, иначе ёмкость будет падать. У них высокий ток саморазряда. Они изготовлены из токсичных материалов и их сложно утилизировать. Эти батареи пользуются самым большим спросом.
Никель — металлогидридные батареи дороже, не токсичны, имеют низкий эффект памяти. Ток саморазряда больше никель — кадмиевых. Ёмкость выше, цикл заряда более пятисот. Эти аккумуляторы хуже переносят высокую скорость разряда. Они меньше подходят для максимального использования мощности инструмента. Их нужно постоянно подзаряжать.
Литий — ионные батареи дороже, мощнее, быстро заряжаются. У них отсутствует эффект памяти. Низкий ток саморазряда. Напряжение элементов аккумулятора больше, поэтому их число меньше. Следовательно габариты и вес таких батарей меньше, чему у никелевых. Но их нельзя разряжать полностью, иначе через несколько таких циклов придётся покупать новый. Чтобы повысить качество литий — ионных батарей, производители устанавливают в корпус батареи или шуруповёрта микросхему, контролирующую работу аккумулятора. Образуется многоуровневая многоступенчатая защита:
- От высокой температуры.
- От полного разряда. Эти аккумуляторы боятся полного разряда и не могут восстановиться, если разряд будет ниже допустимой нормы.
- От короткого замыкания.
- От перезаряда, так как может произойти взрыв.
- От токов перегрузки.
Контролирующая плата, установленная в корпус батареи, более эффективна. Когда аккумулятор лежит отдельно от шуруповёрта и не используется, микросхема контролирует его состояние и в случае каких-то проблем размыкает цепь. Аккумулятор полностью защищён.
