Металл гидридный аккумулятор для шуруповерта

Устройство, конструкция и ремонт Ni─Cd аккумуляторов для шуруповёрта

Сегодня в продаже можно встретить много моделей шуруповёртов как от известных мировых брендов, так и от неизвестных никому компаний. Есть простенькие модели, а также функциональные с богатым оснащением. Объединяет их одно – все они имеют аккумуляторы для работы в автономном режиме. И зачастую стоимость этих аккумуляторов составляет больше половины цены самого шуруповёрта. Чаще всего в качестве элементов таких батарей используются никель-металлогидридные или никель-кадмиевые аккумуляторы. В некоторых случаях их можно восстановить и отремонтировать аккумулятор шуруповёрта. В настоящем материале мы разберём, как это делается.

Конструкция и разновидности аккумуляторов для шуруповёртов

Практически все производители во всех странах мира выпускают одинаковые по конструкции и принципу действия аккумуляторы для шуруповёртов. Многие производители выпускают аккумуляторы сразу для нескольких производителей шуруповёртов. Аккумуляторная батарея выполняется съёмным и выглядит следующим образом.

Аккумулятор от шуруповёрта Bosch PSR 14,4 В

Разобрать аккумулятор несложно. Крышка держится на четырёх винтах. Отворачиваем их, разбираем корпус и внутри видим гирлянду из последовательно соединённых батареек.

В нашем случае это аккумулятор для шуруповёрта Bosch PSR 14,4 В. В нём изначально один саморез закрыт пластиком. В случае вскрытия теряется гарантия.

Аккумулятор в сборе

Чаще всего используются Ni─Cd аккумуляторы для шуруповёрта, но есть и другие разновидности. Ниже представлены типы элементов, используемых в аккумуляторах для шуруповёртов:

• Ni─Cd. Никель–кадмиевые аккумуляторы. Номинальное напряжение одного элемента 1,2 вольта;
• Ni─MH. Никель-металлогидридный. Номинальное напряжение одного элемента 1,2 вольта;
• Li─Ion. Литий-ионный. Номинальное напряжение 3,6 вольта.

Разновидности элементов для аккумулятора шуруповёрта

Никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповёртов являются наиболее распространёнными на сегодняшний день. Они имеют доступную цену, сохраняют работоспособность при отрицательных температурах, могут храниться в разряженном состоянии, не теряя свои характеристики.

Никель─металлогидридные аккумуляторы распространены меньше, чем никель кадмиевые аккумуляторы для шуруповёртов. К их преимуществам стоит отнести отсутствие токсичных компонентов, экологически чистое производство, незначительный «эффект памяти» и меньший саморазряд, чем у никель-кадмиевых батарей. Кроме того, если сравнивать с Ni─Cd аккумуляторными батареями, никель─металлогидридные имеют большую ёмкость и выдерживают большее число циклов заряд-разряд. Дополнительно советуем прочитать о том, как заряжать Ni─MH аккумуляторы.

К недостаткам следует отнести высокую стоимость, чувствительность к отрицательным температурам. Кроме того, Ni─MH батареи при хранении в разряженном состоянии утрачивают часть своих характеристик.

Li─Ion

Литий─ионные аккумуляторы в шуруповёртах встречаются реже. Среди плюсов стоит отметить отсутствие «эффекта памяти» и саморазряда. Ёмкость литий─ионных аккумуляторов выше и в разы больше число циклов заряд-разряд, чем у оксидно─никелевых. К тому же у элемента большее номинальное напряжение. Поэтому требуется меньшее число элементов, а значит, такие аккумуляторы имеют меньший вес и размеры.

Среди недостатков следует отметить большую стоимость. Если сравнивать с Ni─Cd аккумуляторами для шуруповёрта, то цена Li─Ion практически в три раза больше. Стоит отметить, что за 2─3 года интенсивного использования Li─Ion аккумулятор существенно теряет ёмкость из-за разложения лития.
Вернуться к содержанию

Конструкция аккумулятора для шуруповёрта

Ничего сложного в конструкции аккумулятора нет. Его разбор был показан выше. Стоит только добавить информацию о контактах на корпусе. У аккумулятора для шуруповёрта их четыре (рассматривается модель Bosch PSR 14,4 В).

Контакты аккумулятора шуруповёрта

• 1 – плюс;
• 2 – минус;
• 3 ─ контакт термистора (датчик температуры). Термистор нужен для ограничения или отключения тока заряда. Он срабатывает при увеличении температуры аккумуляторных элементов до определённого значения. При ускоренной зарядке через элемент идёт большой ток, и он нагревается, а термистор предотвращает его выход из строя;
• 4 ─ этот контакт подключается через сопротивление и называется сервисным. Его используют сложные зарядные устройства, предназначенные для выравнивания заряда на аккумуляторных элементах.

Неисправности аккумуляторов для шуруповёртов

Как правило, при неисправности Ni─Cd аккумулятора для шуруповёрта выходит из строя один или несколько элементов аккумуляторной батареи. Поэтому первоочередная задача при ремонте аккумулятора шуруповёрта – это определение вышедших из строя элементов.

При диагностике элементов потребуется мультиметр для замера напряжения. На Ni─Cd и Ni─MH аккумуляторах напряжение находится в пределах 1,2─1,4 вольта, а Li─Ion – 3,6─3,8 вольта.

Общее напряжение последовательной сборки

Напряжение одного элемента

• Полностью зарядите аккумулятор шуруповёрта;
• Разберите корпус;
• Измерьте напряжения всех элементов и отметьте те, у которых напряжение ниже номинального. Номинальное напряжение нанесено на корпусе каждой банки. Как правило, они обёрнуты в бумажную оболочку;
• Затем подайте нагрузку на аккумуляторную батарею (включите шуруповёрт). Если не хочется опять собирать, то подключите к выводам «гирлянды» нагрузку в виде лампочки 12 вольт;
• Через некоторое время снова делайте замеры напряжения на элементах. Те банки, у которых напряжение отличается от среднего на 0,5─0,7 вольта, подлежат восстановлению или замене. При визуальном осмотре особое внимание следует уделить банкам со следами коррозии и подтёков.

Разрядка аккумулятора шуруповёрта лампочкой

Восстановление и ремонт Ni─MH, Ni─Cd аккумуляторов

Что касается литиевых аккумуляторов, то их восстановление невозможно. В процессе эксплуатации в них разлагается литий и через 2─3 года восстанавливать будет уже нечего. В этом случае нужно просто заменить вышедшие из строя элементы.

А вот над Ni─MH и Ni─Cd аккумуляторами ещё можно поработать. Если кратко, то методика восстановления этого типа аккумуляторных батарей сводится к пропусканию через них тока короткими импульсами. Ток должен быть в десятки раз выше ёмкости Ni─Cd элемента. При этом разрушаются дендриты и аккумулятор как бы «перезапускается». Далее проводится его тренировка в виде нескольких циклов заряд-разряд.

Однако вышеописанный метод часто не помогает, и через некоторое время батареи снова отказываются работать. Проблема заключается в том, что в процессе работы в Ni─Cd аккумуляторах уменьшается объем электролита. Поэтому используется метод доливкой дистиллированной воды внутрь элемента. Подробнее читайте в отдельной статье «Ni─Cd аккумуляторы восстановление и ремонт».
Вернуться к содержанию

Замена Ni─MH, Li─Ion, Ni─Cd элементов в аккумуляторе шуруповёрта

После того, как вы восстановили элементы, их следует впаять обратно. Если вы решили не восстанавливать, а заменить элементы батареи, то их можно поискать в соответствующих интернет-магазинах. Цена на никель─кадмиевые аккумуляторы номиналом 1,2 В, 2000 мА-ч лежит в пределах 200 рублей. В любом случае в сборке их нужно будет заменить, а значит, придется паять.

• Паяльник 25─30 ватт;
• Паяльная кислота;
• Кусачки.

Сначала вы откусываете или отпаиваете элемент от соединительной пластины. Затем проводите восстановление или просто заменяете. Далее припаиваете рабочий элемент к пластине для объединения в гирлянду. Советуем пайку осуществлять быстро, чтобы внутренности батарейки не повредились от нагрева корпуса.

В идеале нужно сохранить все соединительные пластины и паять элементы к ним. Если это не получается, то замените их на медные пластины соответствующего сечения. Это важно, поскольку если сечение не будет соответствовать штатному, при зарядке эти места будут греться. В результате может срабатывать термистор. Само собой, что паять элементы нужно с соблюдением полярности.

После сборки всей батареи нужно поставить её на зарядку, после которой нужно измерить напряжение всех банок. После зарядки оно должно быть примерно одинаковым у всех элементов (около 1,3 вольта). Потом проводите разряд батареи. Можно это делать с помощью включения шуруповёрта, а можно лампочкой, как было показано выше. Желательно такую процедуру проводить один раз в три месяца. Это, так называемое, стирание памяти Ni─Cd аккумуляторов. О том, как правильно заряжать Ni-Cd аккумуляторы, подробно рассказано по указанной ссылке.
Вернуться к содержанию

Источник

Какие аккумуляторы лучше использовать для шуруповерта — обзор и сравнение всех типов

Чтобы узнать какие аккумуляторы лучше для шуруповерта, рассмотрим их типы и характеристики, а также сравним между собой. Это поможет вам выбрать подходящий тип аккумулятора, который сможет выдавать нужную мощность и обеспечивать энергией инструмент долгое время.

Какие аккумуляторы могут использоваться для шуруповертов

Производители электроинструмента всегда указывают в характеристиках шуруповёртов какие аккумуляторы рекомендованы для работы с ними. Тип батареи прописывается несколькими английскими буквами. Чтобы знать с каким аккумулятором выбрать шуруповерт необходимо понимать расшифровку аббревиатуры и знать достоинства и недостатки каждого типа батареи.

Никель-кадмиевые (NiCd)

Этот тип аккумуляторов появился еще в середине ХХ века. В качестве катода в нем выступает гидрат закиси никеля, дополненный графитовым порошком. Чтобы создать движение ионов от катода применяется электролит — гидроксид калия. Последним ключевым элементом выступает анод, который здесь выполнен из гидрата закиси кадмия. Второй вариант исполнения — металлический кадмий, применяемый в виде порошка.

Никель-металлогидридные (NiMh)

Этот тип наиболее часто применяется в пальчиковых аккумуляторах. Они стали разрабатываться в конце 1970-х годов. Основными веществами для накапливания заряда и его отдачи выступают никель-лантан, служащий анодом, и оксид никеля, являющийся ответной стороной — катодом. Передачу ионов обеспечивает гидроксид калия.

Литий-ионные (Li-Ion)

Одно из новых поколений аккумуляторов, впервые появившееся в 1991 г. Их активно начали использовать японские компании по производству радиотехники, и впоследствии удалось нарастить их мощность и применять с электроинструментом.

Именно этот тип задействуется в мобильных телефонах, ноутбуках и электромобилях. Катод и анод у них выполнены из алюминиевой и медной фольги, между которыми установлен сепаратор с перфорацией. Для выброса внутреннего давления может присутствовать клапан.

Сравнение аккумуляторных батарей, используемых для шуруповертов

Коротко рассмотрев типы аккумуляторов давайте сравним их между собой по десяти параметрам, что поможет разобраться какие аккумуляторные батареи лучше для шуруповертов. Сразу предупредим, что абсолютного лидера по всем категориям нет, и нужно обращать внимание на те плюсы, которые пригодятся для конкретной деятельности и сферы использования.

Количество циклов заряда и разряда

У всех аккумуляторов есть один недостаток — рано или поздно энергия в них заканчивается и устройство необходимо ставить на зарядку. В зависимости от типа батареи существует среднестатистический предел количества циклов зарядки, после которого батарея уже не сможет накапливать ток и ее придется заменить.

У шуруповертов с NiCd аккумуляторами этот показатель составляет 1000 циклов, и инструмент часто продолжает работать после достижения указанной цифры. Это делает его лидером при сравнении в этой характеристике.

Распространенный тип Li-Ion в шуруповертах способен заряжаться и разряжаться более 600 раз. Продвинутая технология прошлого столетия NiMh значительно уступает предыдущим и батарея выдержит всего 300-500 циклов.

Способность быстро заряжаться

Если предстоит объемная работа, то одного аккумулятора может не хватить, поэтому мастера используют по две батареи: пока одна функционирует в шуруповерте, вторая заряжается. От того как быстро это происходит зависит производительность выполнения работ.

Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы заряжаются в течение 4-8 часов, что зависит от емкости. Последние, хоть и быстро накапливают энергию, но нуждаются в постоянной подзарядке во время хранения.

Лидерами этой категории являются литий-ионные батареи, которые способны полностью зарядиться течении от 30 минут до 2 часов, в зависимости от емкости. Благодаря этому установленный на шуруповерте аккумулятор еще не успеет разрядиться, а второй, находящийся на зарядной станции, уже будет готов к работе.

Стоимость

По цене самыми дешевыми аккумуляторами для шуруповерта являются NiCd. Второе место занимают NiMh. Заменить отработавшую свой ресурс батарею будет не накладно для мастера.

Более дорогими являются Li-Ion аккумуляторы, которые стоят иногда до 50% от цены самого шуруповерта.

Реакция на работу инструмента на полной мощности

Когда нужно просверлить отверстие в плотном материале или закрутить саморез толстого сечения и большой длины, то приходится задействовать инструмент на полную мощность. В этом случае начинается активное потребление заряда, и от реакции батареи на это явление зависит возможность качественно завершить процесс без просадки оборотов.

Ввиду этого современные Li-Ion батареи значительно проигрывают более ранним аналогам. Самыми мощными в этом плане являются NiCd и NiMh. Когда требуется максимальная отдача энергии, то выбирают их.

Эффект запоминания уровня заряда

Это явление называется «эффект памяти». Если батарея на инструменте была разряжена не полностью и потом поставлена на зарядку, то остаточный уровень заряда начинает восприниматься батареей как ноль. Зарядившись до полной стадии она будет функционировать пока запас энергии не дойдет до новой отметки, и после этого сообщит, что разряжена, хотя емкость будет опустошена не полностью.

Ввиду этого явления мастеру приходится следить, чтобы аккумулятор полностью разряжался, и только потом ставить его на зарядку. Это не всегда удобно, если в конце дня еще остался заряд, а завтра предстоит большая работа. Эффектом памяти обладают все виды батарей с никелем. А вот литий-ионные модели можно заряжать в любое время — они всегда будут расходовать накопленную энергию до конца, без самопроизвольного уменьшения емкости.

Саморазрядка

Бывает, что инструментом не пользовались какое-то время и он неожиданно понадобился. В такой момент может оказаться, что аккумулятор саморазрядился, и чтобы выполнить операцию нужно сперва поставить его в зарядное устройство и выждать несколько часов. Это неудобно для периодического использования.

К сожалению, такой «болезнью» отличаются никель-кадмиевые батареи, а также никель-металлогидридные. У первых показатель саморазряда достигает 10% за месяц, а у вторых 7-10%. Литий-ионные в этом плане гораздо лучше — оставленные лежать без использования они потеряют всего 3-5% после четырех недель.

Размеры

Батареи шуруповертов фиксируются к рукоятке инструмента. От размеров аккумуляторов зависит вес шуруповерта и удобство его удержания. Это особенно важно при длительных манипуляциях и работе над головой (крепление балок на потолке, листов гипсокартона, фиксация панелей в труднодоступных местах). Самыми тяжелыми и крупными являются NiMh и NiCd.

Более компактными выпускают Li-Ion. Часто их делают в качестве обоймы, занимающей лишь пространство в ручке шуруповерта, без расширенной наружной части.

Работа на морозе

Хотя шуруповерты больше используются для ремонта в помещении и мебельного производства, но иногда крепить материалы приходится на улице или в неотапливаемых строениях, где присутствует минусовая температура. Аккумуляторы Li-Ion плохо переносят низкие температуры.

На морозе такая батарея может просто отказать или разрядиться в три раза быстрее обычного. Лидерами этой категории являются источники питания с никелем. Они прекрасно держат заряд и обеспечивают функциональность шуруповерта даже при -20 градусах мороза.

Отношение к полному разряду

Это важный аспект, влияющий на срок службы аккумулятора, который может существенно сократиться от неправильной эксплуатации. Все современные батареи с литием нельзя разряжать полностью. Оптимальное условие для хранения — 40% заряда. Если выработать всю энергию до 0, то этим можно полностью вывести накопитель из строя.

Поэтому такие элементы нужно ставить на подзарядку даже если инструмент еще неплохо работает. Батареи с никелем обоих типов хорошо переносят полный разряд, и ими можно работать пока шуруповерт не перестанет вращаться.

Предполагаемый срок службы

Время, которое прослужит батарея на шуруповерте, зависит от частоты эксплуатации и правильности использования. В некоторой степени показатель количества циклов заряда указывает на продолжительность «жизни» аккумулятора. Исходя из этого, можно подумать, что литий ионные аккумуляторы имеют наименьший срок службы.

На самом деле у этих аккумуляторов отсутствует целый ряд недостатков присущий другим типам, благодаря чему, в большинстве случаев, эти батареи служат более длительный период.

NiCd	NiMh	Li-Ion
Количество циклов заряда и разряда	1000	300-500	600
Способность быстро заряжаться	4-8 часов	4-8 часов	30 минут — 2 часа
Стоимость	дешевые	дешевые	стоимость до 50% от самого инструмента
Реакция на работу инструмента на полной мощности	хорошие показатели	хорошие показатели	низкие показатели
Эффект запоминания уровня заряда	есть	есть	нет
Саморазрядка	10% за месяц	7-10% за месяц	3-5% за месяц
Размеры	большие	большие	меньше
Работа на морозе	могут работать	могут работать	плохо переносят низкие температуры
Отношение к полному разряду	переносят хорошо	переносят хорошо	необходимо ставить на зарядку заранее

Какие характеристики важны при выборе аккумулятора для шуруповерта

Учитывая преимущества и недостатки различных типов аккумуляторов можно выбрать подходящий для конкретных условий эксплуатации. А теперь рассмотрим две ключевые характеристики, которые есть у всех типов батарей, влияющие на выбор шуруповерта.

О чем говорит емкость аккумулятора

Емкость аккумулятора прописывается цифрами от 1.0 до 7.0 и измеряется в амперах умноженных на часы (А*ч). Значение расшифровывается так: указанное количество ампер накопитель сможет выдавать в течение часа. Но поскольку никакой шуруповерт не потребляет 1-5 А в час, то время его использования растягивается от 2 до 8 часов. Чем выше емкость, тем дольше инструмент сможет оставаться в работе.

О чем говорит напряжение аккумулятора

У аккумуляторных моделей сила и скорость вращения шуруповерта зависят от напряжения батареи, которое должно соответствовать параметрам инструмента:

• Для шуруповертов максимальным показателем является 36 В. Это самые мощные аппараты для работы с металлом и твердыми породами дерева.
• 12-18 В — среднее значение, подходящее для большинства процессов в ремонте и монтаже.
• 3-10 В — относятся к маломощным, и используются только для сборки мягких материалов или крепежа малого диаметра.

Установка аккумулятора большей мощности на слабую модель быстрее приведет к поломке последней. Батарея 12 В на аппарате рассчитанном на 18 В будет наоборот ограничивать силу инструмента, поэтому показатель напряжения накопителя должен точно соответствовать значению на шуруповерте.

Имейте ввиду, что если взять два аккумулятора с одинаковой ёмкостью, более длительную работу инструмента обеспечит тот у которого выше напряжение.

Выбор аккумулятора в зависимости от сферы применения

Итак, разобрав досконально все ключевые факторы, обсудим с каким аккумулятором выбрать шуруповерт для дома и профессиональной деятельности. Это поможет не переплатить и иметь надежный инструмент под рукой.

Для домашнего использования

Чтобы быстро разобрать бытовую технику, узел в машине или прикрутить пару листов гипсокартона дома достаточно небольшой емкости в 1.5-2.0 А*ч и напряжения в 12 В. По типу аккумулятора, для бытового использования, подойдет Li-Ion, который лучше держит заряд и всегда готов поработать? даже после длительного хранения. Оптимально иметь два аккумулятора и поочередно устанавливать их на шуруповерт, то увеличит время автономности.

Для ежедневного использования на производстве или ремонтных работ

В случае профессионального каждодневного использования нужен мощный аккумулятор 18-36 В с емкостью 4.0-5.0 А*ч. Для работы с твердыми материалами или частой деятельности в холодных условиях выбирают тип NiCd. Но если работа всегда выполняется в тепле и инструмент нужен для завинчивания крепежа в материалы средней плотности, то подойдет и Li-Ion.

Источник