Аккумуляторная батарея: какой аккумулятор лучше подойдёт для шуруповёрта?

Есть в такой возможности как свои плюсы, так и минусы.

При этом о достоинствах знают все – это и использование прибора в местах, где нет доступа к электросети и удобство эксплуатации, так как за инструментом не тянутся мотки кабелей и, конечно, мобильность шуруповёрта на аккумуляторе.

Но такой дополнительный элемент, как аккумулятор, является самым уязвимым местом инструмента, работающего от электричества. Поэтому необходимо разбираться, какие аккумуляторы для шуруповёртов считаются самыми лучшими?

Разновидности аккумуляторных батарей

Для того чтобы выяснить, какая аккумуляторная батарея для шуруповёрта самая лучшая, нужно разобраться, нужен ли человеку такой электроинструмент и если необходимость оправдана, то аккумуляторы какого типа для него подходят. При этом вне зависимости от типа батареи она позволяет решить следующие задачи в процессе эксплуатации шуруповёрта:

нет необходимости в подключении в центральную электросеть;
не нужно протягивать к месту проведения работ переноски или другие кабеля, которые значительно усложняют рабочий процесс.

Но чтобы аккумуляторная батарея справилась с возлагаемыми на неё задачами нужно разбираться в её технических параметрах и конструктивных особенностях. На сегодняшний день все шуруповёрты снабжаются аккумуляторами следующих типов:

никелево-кадмиевая батарея;
никель-металлогидридный источник питания;
литий-ионный источник питания;
литий-полимерный источник постоянного тока.

Выбирая лучший аккумулятор для шуруповёрта в первую очередь нужно исходить из частоты использования электроинструмента и бюджета на его покупку и содержание. При этом все типы аккумуляторов, кроме литий-полимерных батарей. получили максимальное распространение среди потребителей.

Никель-кадмиевая батарея

Такой тип аккумуляторов для шуруповёрта был изобретён более 100 лет назад. Даже учитывая внушительный возраст такого изделия, оно по-прежнему лидирует среди аналогов по своим эксплуатационным показателям. Если рассматривать отрицательные качества. которых совсем немного, то следует выделить следующие:

достаточно внушительные габариты;
эффект памяти получаемого заряда.

Под таким эффектом подразумевается способность аккумуляторной батареи снижать объем ёмкости заряда в процессе эксплуатации.

Проще говоря, если аккумулятор для шуруповёрта будет устанавливаться на подзарядку не полностью разряженным, то по истечении определённого времени активное вещество внутри батареи меняет свою первоначальную структуру и ёмкостные показатели прибора уменьшаются. Поэтому для продления срока службы источника питания, важно в точности придерживаться инструкции по его эксплуатации.

Но основной причиной того, что такие аккумуляторные батареи утрачивают лидирующие позиции, является высокая токсичность кадмия.

которая требует определённых мероприятий по утилизации таких устройств, которые обходятся достаточно дорого. Но по другим характеристикам никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповёртов вне конкуренции.

Такие приборы могут в полной мере обеспечить эффективность работы электроинструмента в следующих ситуациях:

при необходимости обеспечения надёжности и простоты в использовании;
если необходимо устройство, которое способно выдержать достаточно большое число циклов зарядки и разрядки более 1000 раз;
в случае необходимости длительного хранения аккумулятора;
если шуруповёрт требует большого рабочего тока;
при необходимости проведения работ в сложных условиях;
в случае работы при низких температурных показателях;
при необходимости стабильного поддержания напряжения на протяжении всего рабочего цикла.

Поэтому никель-кадмиевыми аккумуляторами по-прежнему продолжают оснащать большинство современных шуруповёртов.

Никель-металлогидридный аккумулятор

Разработка данного типа аккумуляторной батареи была направлена на решение основных недостатков присущих никель-кадмиевым аналогам. Если сравнивать с основным конкурентом, то для данной батареи, присущи следующие характеристики:

меньший вес и размеры;
низкий уровень токсичности;
минимальный эффект памяти;
высокая удельная ёмкость;
повышенная устойчивость к механическим нагрузкам.

Однако не лишён такой аккумулятор для шуруповёрта и определённых недостатков:

быстрая разрядка аккумуляторной батареи;
низкая эффективность прибора при отрицательных температурах;
восстановить первоначальную ёмкость, возможно, меньше чем в половине приборов;
меньший эксплуатационный ресурс в сравнении с никель-кадмиевыми аналогами;
высокая стоимость батареи;
довольно длительный цикл зарядки.

Получается, что никель-металлогидридная батарея для шуруповёрта в значительной степени уступает по своим техническим параметрам никель-кадмиевому аккумулятору. И, хотя производители часто ими укомплектовывают шуруповёрты со стороны пользователя такой вариант назвать лучшим, не получиться.

Литий-ионная батарея для шуруповёрта

В последнее время производителями всё чаще используются батареи данного типа. Такие аккумуляторы для шуруповёртов также обладают множеством достоинств, хотя и не лишены солидного перечня недостатков. Если рассматривать сильные стороны такого устройства. то стоит начать со следующих параметров:

высокая удельная ёмкость, превышающая параметры конкурентов, почти в 2 раза;
сравнительно компактные размеры и вес;
наибольший коэффициент электрической плотности;
полное отсутствие эффекта запоминания ёмкостного заряда.

Из недостатков такого аккумулятора хочется сконцентрировать внимание на следующих показателях:

плохая переносимость отрицательных температур;
короткий эксплуатационный ресурс по сравнению с другими аналогами;
прихотливость в процессе использования;
взрывоопасность батареи;
невозможность восстановления;
довольно высокая цена;
использование только заводского зарядного устройства.

Но, несмотря на все недостатки, такими аккумуляторами очень часто снабжаются шуруповёрты и другие электроинструменты. Основной причиной такой популярности литий-ионной батареи, является её высокий уровень заряда. Но прежде чем купить такую батарею, необходимо подумать, с какой степенью интенсивности будет эксплуатироваться электроинструмент и есть ли смысл в такой дорогостоящей покупке.

Литий-полимерные батареи для шуруповёрта

Современные разработки, основанные на литий-ионных технологиях, являются достаточно дорогими и поэтому такие аккумуляторы практически не применяются в электроинструменте.

Основной отличительной чертой таких изделий является использование вместо стандартного электролита гелеобразного полимера. Благодаря этому значительно возросли ёмкостные параметры, и появилась возможность придавать аккумулятору любую форму.

Но как любое изделие такая батарея имеет определённые недостатки:

сравнительно небольшой эксплуатационный ресурс до 2 лет или полтысячи циклов полной разрядки и зарядки;
повышенная прихотливость в процессе использования.

Но, несмотря на то, что такие аккумуляторы редко используются в шуруповёртах, как только производители найдут возможность снизить себестоимость производства, такой продукции они быстро вытеснят своих конкурентов благодаря высоким техническим характеристикам. Именно стоимость является сдерживающим критерием использования батарей данного типа.

Проанализировав разные типы аккумуляторов для шуруповёртов, потребитель сможет разобраться какой из них самый лучший в конкретно взятой ситуации.

Если необходима недорогая а, главное, долговечная батарея, то можно обратить внимание на никель-кадмиевое изделие.

Если же основным критерием выбора считается объем ёмкостного заряда, то стоит отдавать предпочтение аккумуляторам на литиевой основе.

Источник:

Выбираем аккумулятор для шуруповерта — обзор лучших вариантов и типов

Во многих случаях использование эл/инструмента, источником питания которого является АКБ, гораздо удобнее.

Прежде всего, такие модели отличаются полной автономностью – отсутствием соединительного провода и необходимостью подключения его к промышленной сети.

Следовательно, при помощи аккумуляторного шуруповерта можно проводить операции в любых, порой труднодоступных местах, причем не только внутри помещения, но и вне его, на прилегающей территории или в полевых условиях.

Но приобрести просто шуруповерт с автономным питанием мало. Насколько эффективно и как долго оно будет работать, целиком зависит от типа аккумулятора. Поэтому при покупке конкретной модели или подборе дополнительного аккумулятора для шуруповерта на это стоит обратить особое внимание. Итак, рассмотрим, на какие параметры следует ориентироваться.

Емкость

Чем она выше, тем большее время можно пользоваться инструментом без очередной подзарядки АКБ.

Напряжение

Этот показатель выбирается исходя из мощности инструмента и специфики его применения. Чем больше «вольтаж» (от 2,4 до 36), тем выше крутящий момент.

Эффект памяти

Номинальная емкость некоторых типов аккумуляторов в процессе эксплуатации снижается, если не выдерживать строго определенный цикл разряда/заряда. Это приводит к постепенному сокращению периодов непрерывного использования инструмента и общего срока пригодности АКБ.

Время полного заряда

Так как в комплекте с инструментом поставляются, как правило, 2 батареи, то в процессе его использования 1 обеспечивает выполнение операций, а другая – заряжается.

Чтобы работа не прерывалась, они при необходимости меняются местами. Специалисты рекомендуют поинтересоваться, одинаковы ли временные интервалы разряда и зарядки.

Другими словами, будет ли готова запасная АКБ, когда основной понадобится очередная подзарядка, или придется ждать и терять время?

Перейдем к выбору подходящего нам по интенсивности работы и нагрузке типа АКБ для шуруповерта.

NiMH

Такие аккумуляторы называются «металлгидридными». Ресурс – 1 500 циклов. Перед очередной зарядкой рекомендуется «обнулить» (полностью разрядить).

Плюсы

Внушительная емкость.
Способны обеспечить длительное безостановочное использование инструмента.
Саморазряд незначительный, поэтому можно использовать и после продолжительного хранения.
«Памяти» по заряду нет.

Минусы

Эксплуатация зависит от температуры окружающей среды, что несколько ограничивает возможности применения шуруповерта вне помещений в зимнее время.
Приемлемая (средняя) цена.
Для обеспечения гарантированного срока пригодности АКБ хранить рекомендуется полностью заряженной.

Вывод – учитывая неприхотливость в эксплуатации, АКБ подходит для любого применения, как в доме, так и на территории, независимо от погодных условий.

NiCd

Считаются более «нежными» в эксплуатации. Главная особенность – перед постановкой на зарядку следует убедиться, что АКБ полностью разряжена. В противном случае срок эксплуатации резко сокращается из-за разрушения пластин (эффект «памяти»). Рассчитаны на 1 500 циклов при общем сроке пригодности до 5 лет.

«Инертны» к температуре, поэтому могут использоваться в любых условиях.
Значительный вес по сравнению с аналогами.
Быстрый заряд.
При соблюдении правил эксплуатации способны служить долгое время.
Наиболее дешевый вариант АКБ для шуруповерта.

Главный недостаток – повышенный саморазряд. Поэтому перед началом работы, если инструментом долго не пользовались, ее необходимо заряжать.
Продолжительное (до часа) время полного заряда.
В плане утилизации – изделие проблемное, так как отличается токсичностью.
Батарея характеризуется «эффектом памяти».

Также может быть интересно: Виды напильников по металлу: особенности и предназначение

Литий-ионные аккумуляторы являются, пожалуй, самыми распространенными и неприхотливыми. Особенность в том, что их не следует разряжать полностью (не более чем на 80%). Рассчитаны на 3 000 циклов. Гарантированный срок пригодности – около 3 лет, хотя для отдельных моделей и до 10.

Плюсы

Саморазряд практически отсутствует, поэтому можно начинать работать даже после длительного простоя.
«Памяти» нет.
При небольших габаритах и весе – достаточная емкость.
Такие АКБ не боятся низких температур.

Минусы

Относительно небольшой срок службы по сравнению с никель-кадмиевыми.
Высокая цена.

Вывод – целесообразно приобретать для систематического (тем более ежедневного) применения. Для бытовых целей, если шуруповерт приходится использовать только от случая к случаю, приобретать смысла нет.

Какой аккумулятор нужен для шуруповерта?

С выбором электроинструментов покупатели сталкиваются постоянно. И уже привычно ориентируются в характеристиках, с умом выбирая новую технику.

С аккумуляторными инструментами ситуация несколько сложнее и тем интереснее! Помимо стандартных критериев выбора появляется и дополнительный — параметры самих аккумуляторов.

Именно от этого будет зависеть производительность инструмента, сколько времени он может работать без перерывов на подзарядку и в конечном итоге даже его вес.

Какие аккумуляторы бывают, на что влияют их характеристики и какие ошибки допускают многие в использовании аккумуляторных инструментов – обо всем этом Вы узнаете из нашей статьи.

Устройство и принцип работы аккумулятора

В аккумуляторные инструменты устанавливают электрические аккумуляторы. Они способны накапливать заряд, а затем отдавать накопленную энергию для питания электроприборов.

В каждом аккумуляторе есть катод (электрод, прикрепленный к отрицательному полюсу), анод (электрод, прикрепленный к положительному полюсу) и электролит между ними в качестве проводника.

Внутри постоянно протекают химические реакции с выделением энергии, которая затем преобразуется в электрическую, необходимую для работы различных приборов и инструментов.

Специфика этих источников тока в том, что химические процессы в них обратимы, поэтому их можно использовать не один раз, а многократно.

Свойства аккумуляторов напрямую зависят от материалов, из которых сделаны электроды и электролит. По этому же принципу они делятся на типы.

Типы аккумуляторов

Никель-кадмиевые (NiCd). Это старый тип аккумуляторов, который начали широко использовать еще в середине XX века. У никель-кадмиевых аккумуляторов есть два несомненных преимущества.

Первое – большое количество циклов зарядки/разрядки: у современных устройств оно может достигать 1 000. Срок годности, таким образом, может доходить до 20 лет. Второе преимущество – это возможность работы в различных температурных условиях.

Но у этих аккумуляторов также есть несколько существенных недостатков, среди которых самые значительные — большой вес и так называемый «эффект памяти». Добавим к этому и то, что производство таких источников энергии для инструментов загрязняет окружающую среду.

«Эффект памяти» — это потеря емкости. Если постоянно подзаряжать аккумулятор, то он «запоминает», что емкость использовалась не полностью. И во время следующего включения для работы он отдает энергию только до «запомненной» границы.

Никель-металлогидридные (NiMh). Первые аккумуляторы нового типа появились в начале 70-х годов XX века. Это был прорыв — аккумуляторы NiMh стали весить существенно меньше, чем никель-кадмиевые и «эффект памяти» у них почти отсутствует. Их производство не загрязняет окружающую среду.

Но недостатком стало то, что у никель-металлогидридных аккумуляторов меньше циклов зарядки/разрядки и с ними не рекомендуется работать при минусовых температурах.

Обратите внимание! NiMh и NiCd аккумуляторы заряжают только после того, как батарея полностью разрядится. Частые подзарядки снижают емкость аккумулятора.

Литий-ионные (Li-Ion). Аккумуляторы нового поколения впервые появились в 1991 году. В массовое производство их запустила компания Sony. Они очень хорошо держат значительно больший заряд, чем аккумуляторы предыдущих поколений.

У них нет «эффекта памяти», следовательно, их можно заряжать в любое время, а не только когда аккумулятор полностью разрядился.

Вес и габариты снижены на 40% по сравнению с никель-металлогидридными и никель-кадмиевыми аккумуляторами, что особенно важно для профессиональных аккумуляторных инструментов, в том числе и для дрелей-шуруповертов, которые интенсивно используются мастерами в течение всего рабочего дня.

Тип аккумулятора	NiCd	NiMh	Li-Ion
Удельная энергоемкость	45-65 Вт*ч/кг	60-70 Вт*ч/кг	110-230 Вт*ч/кг
«Эффект памяти»	есть	есть	нет
Количество циклов заряд/разряд	Более 1000	300-500	600
Саморазряд в месяц	10%	7-10%	3-5%
Условия хранения	Полностью разряженные	Частично разряженные	Полностью заряженные
Условия зарядки	После полной разрядки аккумулятора	После полной разрядки аккумулятора	В любое время

Производители инструментов самостоятельно продолжают процесс усовершенствования литий-ионных аккумуляторов и зарядных устройств для них:

Компания Metabo первой разработала новую технологию, позволяющую охлаждать аккумулятор во время его зарядки, тем самым ускорив весь процесс на 30%. Если аккумулятор меньше нагревается во время подзарядки, то и время, которое нужно потратить на то, чтобы он полностью зарядился, снижается. Metabo выпускает универсальные быстродействующие зарядные устройства для аккумуляторных блоков NiCd /NiMH и Li-Ion. У них разное время зарядки: у быстродействующих устройств около 15 минут, а вот для зарядки батареи универсальным устройством потребуется подождать примерно полчаса.

Компания Makita тоже усовершенствует свои литий-ионные аккумуляторы. С 2009 года в них появился встроенный чип, который фиксирует все данные: частоту и интенсивность использования, количество циклов зарядки/разрядки, остаточную емкость и так далее. Благодаря полученной информации, устройство автоматически выбирает лучшие условия зарядки данного конкретного аккумулятора. Это позволило добиться увеличения срока службы аккумуляторов Makita на 280%!

Компания Ryobi выпустила серию аккумуляторного инструмента ONE+. Аккумуляторы Ryobi ONE+ подходят для всех товаров этой серии, поэтому один аккумулятор можно использовать и для дрели-шуруповерта, и для сабельной пилы, и для любого другого инструмента Ryobi ONE+. Их емкость 1,7 А*ч, а напряжение — 18 В. При этом зарядные устройства и аккумуляторы Ryobi ONE+ можно приобретать отдельно от инструментов.

В нашем электронном каталоге Вы найдете аккумуляторные дрели-шуруповерты и другие инструменты с любыми аккумуляторами. Например, у Makita 6347 DWDE аккумулятор никель-металлогидридный, у DeWalt DW 907 K2A – никель-кадмиевый, а у Bosch GSB 36 V в комплекте два Li-ion аккумулятора.

Новый виток развития. По прогнозам ученых магниево-серные (Mg/S) аккумуляторы способны превзойти литиевые. Уже сейчас идут исследования и активные разработки ученых в этой области.

Ведь в теории магниево-серные аккумуляторы способны выдавать энергию плотностью более 4000 Вт*ч/л, когда плотность энергии Li-Ion достигает 230 Вт*ч/кг.

Основная проблема в том, что пока не найден электролит, способный стабилизировать магний и серу.

Важные для выбора параметры

Емкость аккумуляторов определяет, сколько времени инструмент сможет работать без подзарядки. Следовательно, чем емкость больше, тем дольше дрель-шуруповерт или любой другой аккумуляторный инструмент, смогут работать.

Измеряется емкость аккумулятора в А*ч (ампер-часах).

То есть, если у аккумуляторной дрели-шуруповерта в технических характеристиках указано, что емкость ее аккумулятора 1 А*ч, это значит, что в течении одного часа батарея будет выдавать ток в 1 А.

Как у сетевых инструментов по мощности судят о производительности, так у аккумуляторных она будет зависеть от напряжения. Выбирая из двух аккумуляторов с одинаковой емкостью, учтите, что дольше будет работать тот, у которого напряжение выше. У дрелей-шуруповертов диапазон напряжения от 3 до 36 В.

Аккумуляторные инструменты с высоким напряжением используют для работы с твердыми породами дерева и металлами. Например, дрели-шуруповерты 36 В можно использовать для сверления отверстий большого диаметра в металле, кирпиче и дереве.

Инструменты, у которых напряжение ниже (10-14 В), служат для закручивания крепежных элементов и сверления отверстий меньшего диаметра. А дрели-шуруповерты с аккумуляторами 3-6 В подходят только для закручивания крепежа малого диаметра (до 5 мм).

Наибольшей популярностью у домашних мастеров пользуются инструменты с 12-вольтными аккумуляторами. Потому что именно у них соблюден идеальный баланс между производительностью, продолжительностью работы и ценой инструмента.

Обратите внимание! Для работы с инструментом подходят только те аккумуляторы, чье напряжение соответствует номинальному, рекомендуемому производителем. То есть, оно не больше и не меньше, чем указано в паспорте инструмента.

Например, если установить в дрель-шуруповерт аккумулятор с напряжением 12 В вместо 16 В, то резко снизится производительность инструмента.

Если же использовать 36 В аккумулятор вместо 18 В, то двигатель такого инструмента будет работать на износ, а это вскоре приведет к поломке.

Обычно в комплекте вместе с дрелью-шуруповертом идет аккумулятор (иногда даже два) и зарядное устройство для него. Но их срок годности ограничен, и если инструмент очень интенсивно используется, в конце концов возникнет необходимость поменять старый аккумулятор на новый. В этом случае, стоит остановиться на фирменной продукции.

Тогда не возникнет сомнений в качестве, надежности, продолжительности службы и, разумеется, фирменный аккумулятор от того же производителя точно подойдет к дрели-шуруповерту.

В нашей рубрике «Аккумуляторы» представлены батарейки и аккумуляторные блоки для инструментов от отечественных и зарубежных производителей, среди них всегда можно выбрать именно тот, который нужен.

Зарядные устройства тоже можно приобрести отдельно, главное при их выборе обратить внимание на тип аккумуляторов, которые они подзаряжают, и время, необходимое для заряда.

В этом плане очень удобны универсальные зарядные устройства, которые способны работать и с NiCd, и с NiMH, и с Li-ion аккумуляторами.

Например, DC18SE Makita как раз относится к таким зарядным устройствам, оно может подзаряжать аккумуляторы трех типов с разным напряжением (от 7 до 18 В).

Также может быть интересно: Автомобильный подъёмник: инструкция по изготовлению своими руками и советы по сборке

Полезные советы по уходу за аккумуляторами

Перед началом интенсивной эксплуатации зарядите и полностью разрядите новый аккумулятор. Лучше это сделать несколько раз, потому что максимальной емкости он достигает только после 3 циклов зарядки/разрядки. В каком-то смысле аккумуляторам, как и спортсменам, чтобы выйти на полную мощность, нужны тренировки.
Лучше всего заряжать аккумулятор при температуре от +10 до +40 °C. Если аккумулятор перегрелся, то ему необходимо дать время охладиться. Некоторые зарядные устройства самостоятельно следят за температурой и силой тока, не позволяя аккумуляторам перегреваться.
Аккумуляторы не стоит оставлять на хранение в инструменте.
Если аккумулятором не пользуются больше 6 месяцев, то его время от времени стоит заряжать.

Чтобы аккумуляторы стабильно и долго работали, нужно соблюдать правила их эксплуатации и избегать ошибок, которые могут привести к поломкам.

Подробнее об этом, а также много другой полезной информации о зарядных устройствах можно узнать из статьи «Как продлить жизнь аккумулятору?». А заказать подходящие для вашего инструмента аккумуляторы в нашем интернет-магазине вы можете прямо сейчас!

Источник:

Какие аккумуляторы лучше использовать в шуруповерте?

Сразу хочу сказать, что замена аккумуляторов в шуруповерте не трудная, но кропотливая задача. Если вы еще только думаете какой шуруповёрт выбрать чтобы использовать в домашних условиях, то лучше сразу берите инструмент с литиевым аккумулятором например марок Makita, Dewalt или Bosh. Работая таким инструментом вы гарантированно получите удовольствие 🙂

Так получилось, что я приобрел дешевый китайский шурповерт. Так как использование планировалось нечастое, поэтому тратить деньги на более качественный инструмент я не видел смысла. Первое время шуруповерт радовал: им было намного легче и удобнее работать, чем отверткой. Но радость была недолгой.

Огорчало, что никель-кадмиевые аккумуляторы шуруповерта слишком долго заряжались. Ждать приходилось 15 часов. По прошествии некоторого времени аккумуляторная батарея стала требовать все более частой зарядки. Через два года ее полного заряда уже хватало только на 2-3 шурупа.

После чего шуруповерт переставал работать и требовалось опять ставить его на полдня заряжаться. С таким положением дел я смириться не смог. Разобрал аккумуляторную батарею. Всего в батарее 12 элементов: номинальное напряжение каждого 1.2В, емкость 1200мАч.

Стал проверять элементы: 5 из них имели высокое внутреннее сопротивление. Пытаясь понять, почему так произошло, я выяснил, что никель-кадмиевые аккумуляторы очень не любят редкой эксплуатации и имеют высокий саморязряд.

Так что смысла покупать подобные шуруповерты для нечастого использования нет никакого.

А что с зарядкой?

С виду хлипкая, по весу — легкая. И когда аккумуляторный отсек уже распотрошён, почему бы не изучить зарядное устройство.

Оно было выполнено по самой примитивной схеме: сетевое напряжение понижалось трансформатором, выпрямлялось и через ограничительный резистор подавалось на аккумулятор.

Естественно не было никакой стабилизации, ни тока, ни напряжения. При повышенном сетевом напряжении аккумулятор перезаряжался, а при пониженном недозаряжался.

При зарядке всегда горели два светодиода, и на незаряженном аккумуляторе и после 15 часов заряда, я так и не понял зачем нужно было ставить их два…

Стало ясно, что малой кровью не обойтись и я отправился в интернет изучать как можно переделать питание шуруповерта. На основе полученных данных составил табличку:

Сравнение типов аккумуляторов применяемых в шуруповертах

Технология	Плюсы	Минусы
Ni-Cd	дешевые, большая токоотдача	маленький срок годности, большой саморазряд, эффект памяти
Ni-Mg	дешевые, хорошая удельная энергоемкость	эффект памяти, критичны к работе на холоде
Li-ion	дешевые, нет эффекта памяти, низкий саморазряд	критичны к перезаряду, критичны к работе на холоде
Li-po	хорошая удельная энергоемкость, нет эффекта памяти, низкий саморазряд	критичны к перезаряду, критичны к работе на холоде
LiFePO4	большая токоотдача, хорошо работают на холоде, мизерный саморазряд	критичны к перезаряду, дорогие

Оказалось, что лучше переделать шуруповерт под литиевые аккумуляторы. Они наравне с никель-кадмиевыми обладают высокими токами отдачи, что необходимо для электроинструмента, но в отличие от них имеют мизерный саморазряд, намного больший срок службы, до 10 лет, и могут работать при отрицательных температурах. Но стоит заметить что все литиевые аккумуляторы очень критичны к перезаряду, и если аккумулятор на основе никеля, можно заряжать в простом зарядном устройстве которое не контролирует напряжение и не отключает аккумулятор, а просто к концу заряда величина тока снижается и энергию получаемую от зарядного устройства аккумулятор просто рассеивает. Такая зарядка имеет простую схему (конечно в зарядке для моего шуруповерта, была применена до безобразия урезанная схема).

А вот при заряде литиевых аккумуляторов, нужно обязательно контролировать напряжение, так как повышенное напряжение может привести к разрушению аккумулятора. Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов сначала заряжает аккумулятор постоянным током, а по достижении верхнего порога напряжения, начинает заряжать аккумулятор уже напряжением. Такое зарядное устройство сложнее и стоит дороже.

Как переделать дешевый шуруповерт, чтобы он стал не хуже дорогого

Когда я определился с типом аккумуляторов, я стал рассчитывать какое количество последовательно соединенных ячеек мне понадобится.

Так как мой шуруповерт был рассчитан на напряжение 14,4 вольта, то я решил, что мне хватит четырех аккумуляторов по 3,3 вольта, соединенных последовательно.

Хотя они в сумме дают 13,2В, но этого напряжения вполне хватает, так как во первых ячейки LiFePO4 обладают меньшим внутренним сопротивлением и следовательно при работе на больших токах меньше «просаживают» напряжение аккумуляторной батареи, во вторых я прочитал что на такие типы шуруповертов так же как и на 12В ставят двигатели на 12В и смысла ставить батарею на 16,5В нету.

Я решил не рисковать, покупая дешевые китайские подделки аккумуляторов, а сразу получить гарантированный результат. Я выбрал для шуруповерта аккумуляторы LiFePO4. Их производит фирма Sistem A123, которая и разработала эту технологию. Типоразмер 26650, с емкостью 2300 мА/ч. Качество их не вызывало у меня сомнения.

Данные аккумуляторы, так же как и новую зарядку, я решил купить через ebay.com. И прилично сэкономил. Такие же аккумуляторы можно было приобрести и в Москве в магазине для авиамоделистов, но цена была бы в 2-3 раза выше. Аккумуляторы обошлись мне с доставкой в 1000 рублей.

Столько же я заплатил и за зарядное устройство iMAX B6 и блок питания к нему.

Зарядное устройство пришло по почте, коробочка немного помялась, но сам девайс не пострадал. Вот тут описание зарядного устройства

Далее мне предстояла работа руками. Я вооружился 100-ватным советским паяльником, зачистил и залудил контакты аккумуляторов. Так как аккумуляторы боятся перегрева, пайка должна длится не более 1-2 секунд.

Конечно лучше всего купить аккумуляторы с приваренными контактной сваркой медными полосками или, если есть возможность, приварить полоски самостоятельно.

Так как я купил аккумуляторы без лепестков, а собирать контактную сварку не хотелось, то я обошелся пайкой с паяльной кислотой. Кислоту я недорого купил в магазине автозапчастей.

При пайке кислотой нужно соблюдать технику безопасности: на залуживаемую поверхность капать небольшую капельку и паять в очках. При попадании флюса на тело — немедленно смыть водой. Когда поверхность залужена, остатки кислоты нужно удалить, например с помощью салфетки смоченной спиртом.

На следующем этапе нужно последовательно подключить друг с другом все четыре аккумулятора. Сначала прикидываем как лучше уложить аккумуляторы в батарейный отсек, сматываем их скотчем или изолентой. С помощью проводов объединяем аккумуляторы между собой и подключаемся к контактам батарейного отсека. Использовать нужно медные провода сечением не менее 2,5мм2.

Для соединение аккумуляторов между собой, я использовал медные шинки, но можно было вполне обойтись и кусочками провода.

Оказалось, что собранная аккумуляторная батарея не укладывается полностью в батарейный отсек. Тогда я выкусил пластиковые внутренние ребра жесткости.

С низу тоже пришлось их выкусить.

Так как литиевые аккумуляторы критически относятся к перезаряду, то для поэлементного контроля напряжения и балансировки напряжений на элементах пришлось, кроме «+» и «-«, вывести 5 дополнительных проводников.

Следовательно нужен был зарядно-балансировочный разъем как минимум с 5-ю контактами. Я стал искать подходящий разъем из имеющихся и не нашел ничего более подходящего, чем D-sub с 9-ю выводами.

5 контактов занал балансировочными проводами, оставшиеся 4 — объединил в две пары и использовал для заряда шуруповерта: в противном случае, при заряде приходилось бы подключать два разъема — зарядно-разрядный и балансировочный, а так я заряжаю через один.

Каждый контакт этого разъема рассчитан на три ампера, поэтому я могу не опасаясь заряжать током 5А. Распиновку разъема я сделал такой, чтобы между соседними выводами было минимальное напряжение:

Разъем хорошо вписался в заднюю стенку аккумуляторного отсека. Розетку D-sub я установил в отсек аккумулятора, чтобы нечаянно не замкнуть их и не сделать большой бабах. Для его установки я сначала по контуру насверлил отверстий, выломал кусочек пластика и обработал края надфилем. Далее вставил разъем и подключил его проводами к аккумуляторной батарее.

Конечно, чтобы избежать короткого замыкания, все проводки изолировал кембриками.

А вот так, достаточно симпатично выглядит разъем снаружи.

Для заряда аккумулятора я сделал переходник с одной стороны вилка D-sub с другой два разъема для подключения к зарядному iMax B6: зарядный и балансировочный.

Зарядный разъем я взял из комплектного кабеля «с гайкой», а вот балансировочный разъем пришлось выпиливать из попавшегося по руку 5 контактного разъема с шагом 2,54мм. В дальнейшем хочу заказать «родной» балансировочный разъем на ибее можно найти много предложений разъема по запросу » xh2.54-5p kit».

На самом деле заряд аккумулятор идет через два кабеля: через мой и через комплектный, соединенные последовательно.

Чтобы тестировать степень заряда аккумуляторной батареи на ходу, не включая зарядное устройство я приобрел специальный индикатор лот на ибее назывался «2-6S Lipo battery AKKU AOK portable Voltage meter Tester», и обошелся чуть больше двух долларов.

Он имеет такую же распиновку как и балансировочный разъем зарядки iMAX B6. И я его подключаю к батарее, через тот же переходник что и зарядку. Очень удобное устройство для поэлементного контроля напряжения.

Может измерять от 2 до 6 последовательно соединенных литиевых элементов, отображает как суммарное напряжение, так и напряжения каждого элемента с точностью до сотых вольта.

Также может быть интересно: Самодельный бензогенератор: устройство и принцип работы, изготовление своими руками и эксплуатация

В идеале, можно было встроить специальный контроллер следящий за током и напряжением в саму батарею, и защищающий аккумуляторы от переразряда или короткого замыкания.

Вот только стоимость такой платы почти 30 долларов, что почти дотягивает до стоимости аккумулятора.

При не частом использовании мне не трудно подключить плату до работы и после работы, чтобы понять нужно ли подзаряжать батарею.

Питание шуруповерта от сети

Такую возможность я рассматривал, только вот блок питания понадобился с током 30-40А, такой БП при заказе в китае обошелся бы в 1500р. За чуть большие деньги можно купить сетевой шуруповерт.

Источник:

Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками | Строительный портал

Стоимость нового шуруповерта примерно на 70% состоит из стоимости аккумулятора к нему. Поэтому не удивительно, когда столкнувшись с выходом из строя аккумулятора, мы задаем себе вопрос – что дальше? Покупать новый аккумулятор или шуруповерт, а может, есть возможность произвести ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками и продолжить работу уже привычным инструментом?

В данной статье, которую условно разделим на три части, мы рассмотрим: виды аккумуляторов, которые применяют в шуруповертах (ч.1), их возможные причины выхода из строя (ч.2) и доступные способы ремонта (ч.3).

Аккумулятор шуруповерта: конструкция и виды

Следует заметить, что независимо от марки шуруповерта и страны производителя аккумуляторы имеют идентичное строение. Собранный аккумуляторный блок имеет такой вид.

Если мы его разберем, то увидим, что он собран из небольших элементов, которые собраны последовательно. А из школьного курса физики мы знаем, что элементы, имеющие последовательное соединение, слаживают свои потенциалы.

Наборные части или «банки», как правило, имеют стандартный размер и напряжение, отличаются они только емкостью. Емкость аккумулятора измеряется в А/ч и указывается на элементе (изображено ниже).

Для компоновки аккумуляторов шуруповертов применяют следующие виды элементов:

никель – кадмиевые (Ni – Cd)батареи, с номинальным напряжением на «банках» 1,2V;
никель-металл-гидридный (Ni-MH), напряжение на элементах – 1,2V;
литий-ионный (Li-Ion), с напряжением – 3,6V.

Рассмотрим более подробно достоинства и недостатки каждого вида.

Плюсы:

Самый распространённый вид ввиду низкой стоимости;
Не страшны низкие температуры, например как Li-Ion батареям;
Хранится в разряженном состоянии, при этом сохраняет свои характеристики.

Минусы:

Производится только в странах «третьего мира», ввиду токсичности при производстве;
Эффект памяти;
Саморазряд;
Маленькая емкость;
Малое количество циклов заряд/разряд, значит, долго не «живут» при интенсивном использовании.

Плюсы:

Экологически чистое производство, есть возможность приобрести высококачественный фирменный аккумулятор;
Низкий эффект памяти;
Низкий саморазряд;
Большая емкость, в сравнении с Ni – Cd;
Большее количество циклов заряд/разряд.

Минусы:

Цена;
Теряет часть характеристик при длительном хранении в разряженном состоянии;
При низких температурах долго не «живет».

Плюсы:

Нет эффекта памяти;
Почти отсутствует саморазряд;
Высокая емкость аккумулятора;
Количество циклов заряд/разряд в разы больше, нежели у предыдущих типов аккумуляторов;
Для набора необходимого напряжения необходимо меньшее количество «банок», что существенно уменьшает вес и габариты аккумулятора.

Минусы:

Высокая цена, почти в 3 раза в сравнении с никель – кадмиевым;
Через три года происходит существенная потеря емкости, т.к. Li разлагается.

С элементами мы познакомились, перейдем к остальным элементам аккумуляторного блока шуруповерта. Разборка блока, например, для ремонта аккумулятора шуруповерта Hitachi (изображен ниже), очень проста – откручиваем шурупы по периметру и разъединяем корпус.

Корпус имеет четыре контакта:

Два силовые, «+» и «-» , для заряда/разряда;
Верхний управляющий, он включен через термодатчик (термистор). Термистор необходим для защиты батарей, он отключает или ограничивает ток заряда при превышении определенной температуры элементов (как правило, в диапазоне 50 – 600С). Нагрев происходит по причине больших токов при форсированном заряде, так называемая «быстрая» зарядка;
Так называемый «сервисный» контакт, который включен через сопротивление 9Ком. Он используется для сложных зарядных станций, которые выравнивают заряд на всех элементах аккумулятора. В быту такие станции ни к чему, ввиду их высокой стоимости.

Вот собственно и вся конструкция аккумулятора. Ниже приведено видео, о том, как разобрать блок.

Определение неисправности

С назначением элементов конструкции аккумулятора разобрались, теперь рассмотрим, как определить неисправность, это ч.2 ремонта аккумулятора шуруповерта. Сразу заметим, что все элементы разом выйти из строя не могут, а поскольку цепь у нас последовательная, при выходе одного элемента – не работает вся цепь. Значит, наша задача определить, где у нас в цепи самое слабое звено.

Для этого нам будет необходим мультиметр, и для второго способа поиска неисправности лампа на 12В, если Ваш аккумулятор на шуруповерт тоже 12 вольтовой. Порядок действий следующий:

Ставим аккумулятор на зарядку, ждем сигнала о полном заряде.
Разбираем корпус и меряем на каждой банке аккумулятора. Для Ni – Cd у нас должно быть 1,2 – 1,4В, в литиевых – 3,6/3,8В.
Отмечайте все «банки», в которых напряжение меньше номинального. Например, у большинства элементов Ni – Cd напряжение 1,3В, а на одной или нескольких – 1,2/1,1В.
Собираем аккумулятор и работаем до заметной потери мощности.
Снимаем, разбираем и меряем падение напряжения на «банках» аккумулятора. На отмеченных элементах «проседание» напряжения будет больше чем на других. Например, на них уже не 1,2В, а 1,0В или еще ниже.

Таким образом, мы нашли кандидаты на «реанимацию» или «ампутацию» и замену на новые элементы.

Если Ваш шуруповерт работает от напряжения 12 или 13В можно произвести поиск более простым методом. Полностью заряженный аккумулятор разбираем и к контактам «+» и «-» подключаем 12 вольтовою лампу. Лампа будет нагрузкой, и будет разряжать аккумулятор. Далее проводим замеры на элементах батареи, там, где сильнее всего падение напряжения, там и слабое звено.

Есть и другие способы, вместо лампы можно подобрать сопротивление, но для этого уже необходимы азы электротехники, да и сомнительно что бы резистор с необходимым сопротивлением был под рукой.

Другие неисправности очень редко встречаются. Например, потеря контакта в местах пайки батарей или силовых контактах блока, выход из строя термистора. Эта проблемма больше присуща подделкам. В виду редкости, заострять внимание не будем, ограничимся элементами батареи.

С «проблемными» элементами разобрались, необходимо ремонтировать. Как отремонтировать аккумулятор шуруповерта? Вообще для ремонта доступно 2 способа, если так можно выразиться. Это восстановление и замена элементов, которые пришли в негодность.

Можно ли «реанимировать» элементы и как?

Приступим к ч.3 ремонта аккумулятора шуруповерта и сразу оговоримся, что понятие «реанимация» для литий – ионных батарей не применима. Эффекта памяти в них нет, скорее всего, произошло разложение лития, а с этим уже ничего не поделаешь. В таких аккумуляторах необходимо выяснить, в чем причина неисправности: сам элемент или схема управления. Здесь два варианта:

меняем схему управления от другой, но аналогичной нашей, батареи, если помогло – находим замену и меняем;
подать 4V на элемент с током примерно в 200мА, для этого необходимо регулируемое зарядное устройство. Если напряжение на элементе растет до 3,6V – элемент исправен, проблема в других элементах, либо в схеме управления.

Восстановительный ремонт аккумулятора шуруповерта доступен преимущественно для Ni – Cd батарей, но они, как правило, и самые распространённые в бытовых шуруповертах.

Итак, как реанимировать аккумулятор шуруповерта? Существует два вида «реанимации» для этих видов аккумуляторов:

Метод уплотнения или сжатия (он сработает в тех случаях, когда электролит все еще в наличии, но потерян объём);
«Прошивка» напряжением и током большим от номинального. Этот способ позволяет устранить эффект памяти, и хотя и не полностью, но восстановить утраченную емкость.

Этот способ, если его результат будет положительным, не решит проблему выхода из строя элементов. Скорее он лишь отсрочит замену пришедших в негодность и в дальнейшем все равно понадобится ремонт аккумулятора шуруповерта Макита или любого другого.

Ремонт и замена элементов аккумулятора шуруповерта

Более действенный способ ремонта аккумуляторов для шуруповерта – замена элементов, которые определены нами как неисправные.

Для осуществления ремонта нам необходим либо аккумулятор — «донор», в котором часть элементов исправна, либо новые «банки». Приобрести их не составит большого труда, даже в интернете Вы с легкостью найдете с десяток магазинов, которые готовы выслать эти элементы по почте. Цена особо не кусается, например никель- кадмиевый элемент емкостью в 2000 мА/ч стоит в районе 100 рублей.

Так же нам понадобится паяльник, малокорозийный флюс (желательно спиртовой флюс на канифоли) и олово. О точечной сварке не говорим, так как для разового ремонта аккумулятора вряд ли есть потребность ее приобретать или собирать…

В самой замене ничего сложного нет, тем более если хоть какой — то опыт в пайке есть. На фотографиях достаточно подробно все изображено, обрезаем неисправный элемент, вместо него запаиваем новый.

Необходимо отметить несколько нюансов:

при пайке паяльником, старайтесь паять быстро, так что бы аккумулятор не нагревался, т.к. рискуете испортить его;
при возможности соединение реализуйте при помощи родных пластин, или используйте таких же размеров медные, это важно потому как токи зарядки большие и при неправильном сечении соединительных проводов они будут греться, соответственно будет срабатывать защита термистора;
ни в коем случае не перепутайте плюс батареи с минусом – соединение последовательное, значит, минус предыдущей банки идет на плюс новой банки, а минус новой — на плюс следующей.

После того как спаяли новые элементы, необходимо выравнивание потенциалов на «банках», поскольку они разные. Проводим цикл заряд/разряд: ставим заряжаться на всю ночь, даем сутки на остывание и меряем напряжение на элементах. Если мы все сделали правильно, картина будет примерно такой: на всех элементах одинаковый показатель мультиметра, в пределах 1,3В.

Далее приступаем к разряду батареи, вставляем аккумулятор в шуруповерт и нагружаем его «по полной». Главное щадите сам шуруповерт, иначе придется ремонтировать и его. Доводим до полного разряда. Данную процедуру повторяем еще два раза, т.е. заряжаем и полностью разряжаем.

Следует отметить, что процедуру стирания «эффекта памяти» следует проводить раз в три месяца. Проводится по аналогии вышеописанной тренировки.