Руководство к действию: как проверить аккумулятор шуруповерта

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.

1. Следует поменять схему управление. Если батареи заработали, значит, нужно ремонтировать саму схему.
2. 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:

1. Восстановление работоспособности «банок» методом сжатия или уплотнения.
2. 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.

Как проверять АКБ шуруповерта – основные принципы

Чтобы убедиться, что проблема возникла именно в аккумуляторе, необходимо уточнить его рабочие характеристики. Тестирование целесообразно проводить лишь после окончания цикла зарядки, иначе данные будут неправильными.

Важно также учитывать такой неприятный момент, как эффект памяти. Он возникает из-за того, что пользователь заряжает элемент, не дожидаясь момента полного исчерпания накопленной энергии

Даже несколько таких циклов в состоянии существенно снизить емкость батареи. В основном данный недостаток свойственен никель-кадмиевым элементам. В несколько меньшей степени – никель-металлогидридным.

Чтобы нивелировать эффект памяти, перед проверкой необходимо полностью посадить АКБ и затем снова зарядить под завязку.

Основной параметр любого аккумулятора – это емкость. Ее проверяют специальным прибором, но в основном такая потребность возникает лишь у профессионалов. Потому найти устройство в свободной продаже практически нереально. Впрочем, «объем» банки нетрудно вычислить на основе измерений выходных:

Проверка батареи мультиметром

Сначала несколько раз проводят проверку параметров во время зарядки:

Схема устройства мультиметра

• через полчаса будет 13 V;
• через 1 час после подключения покажет 13,5 V;
• при полной зарядке покажет 17 V.

Режим изменения силы тока равномерный. Она возрастает первый час после включения. Если показатель через час будет выше 1 А, прибор исправен, разбирать его на составные части не нужно. В противном случае придется это сделать, распаивая соединения паяльником.

Чтобы быстро тестировать АКБ тестером, выполняют такие действия:

• умножая количество элементов и 1,2 V, получают значение для холостого хода;
• проводят проверку аккумулятора шуруповерта при помощи щупов на контактах;
• сопоставляют полученные данные со значением холостого хода.

Можно сравнить полученный результат измерений с данными инструкции. Для никель-кадмиевых накопителей соответствующее значение составляет 1,2–1,4 вольта, для литиевых – 3,6–3,8. Несоответствие полученных результатов указывает на неисправность некоторых составляющих блока. Их вынимают из корпуса для тестирования АКБ. Внимательно осматривают, нет ли на источниках питания ржавчины, признаков вытекания электролита, следов от ударов.

Характеристика аккумуляторов для шуруповерта

Как самостоятельно проверить зарядное на исправность

Самый первый признак неисправности зарядного устройства – при включении в сеть не горит соответствующий индикатор.

ЗУ вышло из строя – не горит сетевой индикатор.

В первую очередь надо убедиться в исправности розетки и наличии в ней напряжения. Если все в порядке – значит надо искать неисправность. Она может быть:

• в сетевом шнуре (провод может переломиться в местах частого изгиба – около ввода в корпус устройства или около вилки);
• во внутренней схеме зарядника;
• вышел из строя индицирующий светодиод.

Если все нормально, надо мультиметром измерить напряжение на выходе.

У зарядника на 18,5 вольт измеренное напряжение холостого хода составляет 22,5 вольт.

На холостом ходу оно может быть выше номинального напряжения АКБ на 20-30%. Это связано с тем, что никель-кадмиевые, никель-металлогидритные аккумуляторы заряжаются стабильным током (в этом же режиме заряжаются и литий-ионные элементы на первом этапе пополнения энергии).

Чтобы обеспечить стабильный ток, нужен запас по напряжению. Если напряжения нет, значит, зарядка неисправна. Если ЗУ на холостом ходу держит нормальный уровень, его надо нагрузить на штатную АКБ и замерить напряжение в этом режиме. Оно должно упасть относительно холостого хода, но быть выше напряжения батареи – так обеспечивается нужное направление тока при зарядке. Если напряжение ниже номинала (при заведомо исправной батарее) или отсутствует, значит, ЗУ требует ремонта.

Если есть сомнения в исправности зарядного устройства, экспериментировать лучше с неиспользуемой АКБ (например, с батареей, потерявшей емкость).

Аккумуляторный шуруповерт – какие источники питания используются?

Стоимость батарей составляет около 70 % от цены нового инструмента, поэтому логично попытаться сделать ремонт аккумулятора шуруповерта. Прежде, чем приступить к операции, следует ознакомиться с особенностями источников напряжения, узнать, какой тип батарей применяется на вашем инструменте. Их строение абсолютно одинаковое и никак не зависит от страны производства и марки. Внутри пластиковой коробки находятся последовательно соединенные элементы стандартного размера. На каждом элементе присутствует указание типа и емкости в ампер-часах (A/h).

Элемент питания шуруповерта

Аккумуляторы комплектуются элементами следующих видов:

• литий-ионные (Li-Ion) – с напряжением элемента 3,6 В;
• никель-кадмиевые (Ni-Cd) – 1,25 В на каждом элементе;
• никель-металлгидридные (Ni-Mh) – 1,2 В.

Оценка литий-ионных источников питания по параметрам качества и срока службы ставит их вне конкуренции. Они практически не поддаются саморазряду, высокой емкости, их возможно многократно, в несколько раз больше, чем батареи других типов, заряжать. Вольтаж  элемента – в три раза больший, чем у других видов, что позволяет комплектовать аккумуляторы меньшим количеством банок, уменьшая вес и габариты. У них отсутствует эффект памяти, что позволяет считать их идеальным устройством подобного рода.

Но идеала в природе не существует, и литий-ионные источники питания тоже имеют некоторые недостатки. Их невозможно использовать при минусовых температурах, о чем честно заявляют производители. Но практическое использование выявило еще один недостаток: когда заканчивается эксплуатационный ресурс такого аккумулятора (три года), литий разлагается, никакие способы сделать обратную реакцию не приносят результата. Цена таких батарей – в три раза выше, чем у других источников питания для шуруповерта.

Никель-кадмиевые аккумуляторы наиболее распространены по причине низкой стоимости. Они не боятся отрицательных температур, как литий-ионные источники напряжения. Если шуруповерт используется редко, такие элементы идеальны, ведь они могут долго храниться разряженными, сохраняя характеристики. Минусов у таких батарей достаточно много: они небольшой емкости, токсичны, поэтому их производство сосредоточено в слаборазвитых странах. Склонность к саморазряду, малая продолжительность жизни при интенсивной эксплуатации – также относятся к недостаткам этих батарей.

Никель-кадмиевые АКБ при окончании срока годности пересыхают. Знающие об этой особенности перезаливают их, но эту операцию выполнить непросто, поэтому немногие решаются на такое действие, предпочитая заменить отдельные банки аккумулятора. Если причиной выхода из строя является эффект памяти, который считается большим минусом никель-кадмиевых батарей, возможно восстановить их работоспособность перепрошивкой.

Никель-металлгидридные аккумуляторы экологически чистые, высококачественные, производятся ведущими мировыми фирмами. По сравнению с Ni-Cd обладают явными преимуществами:

• медленный саморазряд;
• эффект памяти небольшой;
• устойчивы к многочисленным циклам разряда-зарядки;
• сравнительно большой емкости.

Но при длительном хранении без работы теряется часть характеристик, не любят низких температур, к тому же, достаточно много стоят. И главный недостаток – не поддаются ремонту.

Общие рекомендации перед проверкой аккумулятора

Неважно к какой марке относится модель – Bosch, Dewalt, Интерскол или др. Перед тем, как проверить аккумулятор шуруповерта, нужно определить тип источника питания

Он указан на корпусе агрегата. Во многих моделях установлены батареи на основе никеля, обладающие «эффектом памяти». Емкость «банок» в таких аккумуляторах быстро снижается.

Также эксперты рекомендуют зарядить аккумуляторный блок в обычном режиме, что обеспечит четкость показаний, снимаемых тестером. Проверка под нагрузкой дает самые точные сведения о работоспособности прибора.

Пригодность АКБ уточняют путем наблюдения за силой тока при зарядке. Стабильный рост характеристики указывает на неисправность.

Чтобы исключить наличие проблемы с зарядным устройством, выполняют ряд действий:

• на мультиметре устанавливают режим регистрации постоянного напряжения на показатель 20В (если вольтаж батарейки 24В, то на тестере выводят номинал 200В);
• вилку зарядки вставляют в розетку;
• на клеммах зарядного блока регистрируют выходное напряжение.

Результат должен на 2В превышать номинал АКБ. Если он ниже, то проблема кроется в зарядном устройстве шуруповерта.

При проверке шуруповерта разбирают корпус

Как выявить неисправность зарядного устройства

Перед тем, как браться за ремонт зарядки шуруповерта, нужно проверить, действительно ли причиной отсутствия заряда аккумулятора является блок питания. Ведь намного чаще из строя первой выходит батарея инструмента. Как проверить аккумулятор на исправность, подробно описано в этом материале.

Самый простой способ убедиться в том, что требуется ремонт зарядного устройства шуруповерта — это включить в розетку блок питания, и посмотреть на индикаторы. Обычно каждый зарядный блок имеет индикаторную подсветку, по которой выявляется восстановление заряда аккумулятора (заряжает ли блок аккумуляторную батарею). Если индикаторы не светятся, значит блок с высокой вероятностью неисправен, и требуется его ремонт. Однако и здесь не нужно делать поспешные выводы. Чтобы убедиться в неработоспособности блока зарядки от шуруповерта, надо проделать такие действия:

Взять в руки тестер или мультиметр
Включить блок питания в розетку
Выставить на мультиметре режим измерения постоянного напряжения. Величина напряжения зависит от самого инструмента. Чтобы узнать величину выходного напряжения, нужно осмотреть наклейку с описанием

Обычно величина выходного напряжения находится в диапазоне от 9 до 24 В
Красным щупом мультиметра требуется прикоснуться к положительному контакту зарядного блока, а черным к отрицательному (или минусу)
Обратить внимание на экран мультиметра, и значения, которые он показывает

В зависимости от показаний мультиметра можно делать соответствующие выводы:

• Если показания отсутствуют, то есть на экране цифра «0» — блок нерабочий, и поэтому требует ремонта или замены
• Если показания мультиметра соответствуют значению, указанному на блоке питания — устройство исправно, и причина неработоспособности мультиметра скрывается с большой вероятностью в батарее инструмента
• Если показания на приборе ниже значений, которые указаны на блоке питания, то есть при норме выходного напряжения 9В или 12В, прибор показывает 3В, 5В или 7В (или другие значения) — в зарядном блоке из строя вышли элементы электроники, поэтому понадобится небольшой ремонт

Есть еще один вариант развития событий — прибор показывает значения выше номинала, указанного на зарядном блоке. Такие ситуации редкостные, и если блок выдает напряжение, выше чем указано на блоке питания, то это может вывести из строя батарею или снизить ее ресурс. В таком случае нужно также прибегнуть к ремонту зарядного от шуруповерта. Если проверка мультиметром подтверждает неисправность зарядного блока, значит пора приступать к поиску неисправности.

Это интересно!Многие при выходе зарядного блока от шуруповерта предпочитают приобрести новый, однако найти его не так просто, как может показаться. Особенно, если инструмент малоизвестной фирмы, и покупался достаточно давно. Исходя из этого, больше ничего не остается, как приступить к ремонту устройства.

Как проверить емкость аккумулятора мультиметром?

Емкостью аккумулятора называется количество накопленной энергии, которую способна отдать батарея за конкретный период времени. Величина измеряется в ампер-часах. Определить ее значение можно двумя способами: проверка под нагрузкой и метод контрольного разряда.

Как проверить емкость аккумулятора мультиметром под нагрузкой?

Каждая заводская батарея имеет нанесенную на корпус маркировку, где указано значение емкости. Со временем оно начинает уменьшаться и реальные цифры становятся ниже заявленных показателей. Чтобы определить целесообразность дальнейшего использования оборудования, необходима нагрузка. В качестве нагрузки могут выступить фары автомобиля или даже обыкновенная лампочка на 35–40 Вт.

Поэтапно рассмотрим, как проверить мультиметром заряд аккумулятора:

• Батарея отсоединяется от генератора;
• Присоединяете к ней лампочку и в течение двух-трех минут наблюдаете за работой электрической цепи;
• Разъединяете элементы и мультиметром снимаете показания с аккумулятора, предварительно включив режим измерения напряжения.

Если показатели на экране прибора превышают 12,4 единицы, то батарея исправна. Значение в 12–12,3 указывает на необходимость скорой замены оборудования.

Как проверить емкость аккумулятора мультиметром, применяя контрольный разряд?

Для этого вида определения емкости понадобится полностью зарядить батарею и присоединить ее к электрической цепи, которая имеет нагрузку, равную или близкую по значению к заявленным в техническом паспорте показателям. Дополнительно присоединяется мультиметр, работающий в режиме амперметра.

Понадобится немного подождать, чтобы сила тока снизилась наполовину, отметить, сколько прошло времени, и сравнить с указанными в паспорте значениями. Если показатель отличается на незначительную величину, то емкость оборудования снизилась не сильно и его можно использовать дальше. Большая разница в числах означает, что пора подыскивать новую батарею.

Мнение эксперта
Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике
Любые вопросы задавайте мне, я помогу!

Тип аккумулятора Напряжение холостого хода, В Пределы напряжения исправного элемента, В Литий-ионный 3,7 2,7 4,2 Никель-кадмиевый 1,2 1. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

Разновидности элементов АКБ

АКБ для шуруповёртов выпускаются одинаковыми блоками у всех производителей. Каждая собрана из нескольких отдельных элементов, соединённых последовательно. Поэтому общее напряжение блока складывается из напряжений отдельных элементов. Значения ёмкости, номинального напряжения и тип применяемого аккумулятора наносятся на каждый элемент.

Рассмотрим типы элементов аккумуляторной батареи для шуруповёрта:

• Ni-Cd, у никель-кадмиевого аккумулятора номинальное напряжение элемента — 1,2 Вольта;
• Ni-MH, никель-металлогидридный элемент напряжением 1,2 Вольта;
• Li-Ion. Литий-ионный, напряжение — 3, 6 Вольта.

Никель-кадмиевый

Но всё же есть и недостатки: довольно высокий саморазряд и не очень большая ёмкость. Такое свойство, как эффект памяти, также считается минусом в эксплуатации элементов питания.

Никель-металлогидридный

Такой тип аккумуляторов менее распространён, чем никель-кадмиевые устройства. Преимуществом таких элементов перед кадмиевыми аккумуляторами считается меньший саморазряд и незначительный эффект памяти. Кроме того, у этих батареек большая ёмкость, что позволяет им выдерживать большее количество циклов заряд-разряд.

Недостатком считается более высокая цена и чувствительность к отрицательным температурам. При длительном хранении в состоянии разряда часть характеристик может утрачиваться.

Литий-ионный

В шуруповёртах этот тип аккумуляторов встречается очень редко. Саморазряд и эффект памяти в литий-ионных элементах отсутствуют, что является преимуществом. Ёмкость намного выше. В несколько раз больше число циклов заряд-разряд, по сравнению со всеми другими типами аккумуляторов. Высокое номинальное напряжение позволило сократить количество элементов в блоке.

Недостаток — цена элемента, которая в три раза выше, чем у обычных батареек. Стоит конечно, отметить, что такой элемент при интенсивном использовании за два года может потерять ёмкость только из-за разложения лития.

Конструкция шуруповёрта

Внешний вид

Первое видимое отличие в конструкции аккумуляторных и сетевых шуруповёртов — источник питания. Сетевые инструменты питаются от розетки при помощи кабеля, соединённого с основанием шуруповёрта. У аккумуляторных аналогов на подошве присутствуют контакты, к которым крепится АКБ.

Корпус у каждого шуруповёрта пластиковый. Большинство приборов имеют отверстия, обеспечивающие вентиляцию в области двигателя. К передней части корпуса прикреплена муфта регулировки крутящего момента, за ней — патрон (чаще быстрозажимной).

Под областью редуктора располагаются 2 или 3 кнопки: сквозной ползунок (реверс), фиксатор пусковой клавиши и сама клавиша. У некоторых агрегатов ползунок реверса и фиксатор курка совмещены. Наверху корпуса расположен переключатель редуктора. Обычно он имеет 2, в редких случаях — 3 режима, отличающиеся скоростью вращения шпинделя.

Внутренняя конструкция

Редуктор расположен за трещоткой, регулирующей крутящий момент шуруповёрта. Существует 2 вида редукторов: классические (1-скоростные) и планетарные (2-скоростные). Второй режим предусматривает более высокую скорость вращения патрона, поэтому подходит для применения агрегата в качестве дрели. Патрон нанизан на шпиндель, расположенный перед редуктором.

За редуктором находится электрический двигатель. Последний состоит из статора, на котором присутствует обмотка, и ротора (якоря). Двигатели делятся на щёточные и бесщёточные. Первые работают за счёт угольных щёток и коллектора, и распространены в сетевых, а также большинстве аккумуляторных шуруповёртов. Во вторых контакты коллектора заменены усилителем, что повышает срок службы, исключая трение и искрение.

Устройство шуруповерта

В области рукоятки располагается конструкция с электронной платой, за счёт которой функционируют связанные с ней кнопки:

• курок отвечает за включение/выключение двигателя;
• ползунок реверса отвечает за смену направления вращения патрона;
• в некоторых моделях присутствует круглая кнопка, фиксирующая выключатель в требуемом положении.

Устройство аккумулятора

На батарее присутствуют выемки для контактов шуруповёрта, через которые впоследствии с АКБ на инструмент передаётся энергия. Внутри аккумулятора присутствуют литиевые, никель-кадмиевые или никель-металлгидридные цилиндрические банки. Все они соединены друг с другом. Напряжение одного элемента составляет от 1,5 до 4 вольт.

Разобранный аккумулятор

Восстановление аккумулятора шуруповёрта

Следует сразу же предупредить, что батареи с элементами литий-ионного типа не ремонтируются. Их можно только заменить.

Основные методы восстановления параметров отдельных батареек:

• восстановление АКБ через заморозку;
• устранение эффекта памяти;
• добавление испарившегося электролита.

Восстановление АКБ через заморозку

Никель-кадмиевые аккумуляторы можно попробовать восстановить простым методом заморозки. Рассмотрим порядок действий:

• полностью разряженный аккумулятор помещаем в полиэтиленовый пакет и помещаем его в морозильную камеру бытового холодильника;
• часов через 10-12 необходимо извлечь батарею из морозильной камеры;
• поставить её на зарядку;
• после чего, нужно посадить аккумулятор, тоесть включить его в работу до полной потери энергии;
• повторить такую операцию 2-3 раза.

Если попытка восстановить аккумулятор не увенчалась успехом, необходимо прибегнуть к другим методам.

Устранение эффекта памяти

Распознать такой дефект не очень сложно. После полного заряда батареи, она быстро разряжается и перестаёт работать. Через некоторое время вновь начинает функционировать.

Сначала необходимо полностью произвести процесс зарядки, причём желательно небольшим током (если есть такая возможность). Затем, полностью разрядить на малой нагрузке. Такие действия позволят произвести просадку не только верхнего слоя, но и всех пластин полностью.

Для нагрузки можно применять обыкновенную электрическую лампочку мощностью 60 Вт и напряжением 220 В. Разряд проводить до 30 % от номинальной ёмкости порядка 5 В.

Такую процедуру, перед использованием аккумулятора, нужно повторить не менее пяти раз. Конечно, такое «лечение» не позволит полностью восстановить батарею, но продлит её жизнь, как минимум на год.

Добавление электролита

Считается, что испарение электролита — самая распространённая проблема аккумуляторных батарей.

Для решения этой проблемы нужно демонтировать неисправные элементы, путём разрезания соединительных пластин. После чего, нужно сделать небольшое отверстие в корпусе элемента (диаметром до 1 мм) со стороны отрицательной клеммы. Затем, при помощи медицинского шприца, долить несколько капель дистиллированной воды. После чего обязательно произвести качественную герметизацию батарейки эпоксидной смолой. Вставить реанимированный элемент в существующую схему.

Чтобы произвести выравнивание потенциала всех элементов, их нужно разрядить лампочкой на 1,5 Вольта. Цикл заряд-разряд нужно выполнить минимум пять раз, только тогда использовать инструмент.