Замена аккумуляторов в шуруповерте на литиевые своими руками: пошаговая инструкция

Советы при ремонте аккумуляторов

Приведенные ниже рекомендации помогут избежать ошибок при ремонте элементов питания для шуруповерта:

• приобретать аккумуляторы следует по номиналу напряжения и емкости, а также размерам;
• соединение батареек на заводе выполнено с помощью точечной сварки. Замена батарейки, производится путем пайки. При выполнении пайки, потребуется выполнять ее быстро, чтобы не испортить батарейку перегревом;
• Соединение сделать с помощью заводских пластин либо с помощью медных такого же размера, так как при зарядке (работе) проходит большой ток. Соблюдать полярность.

После перепаковки аккумуляторов шуруповерта, нужно выровнять их потенциалы путем зарядки банок в течение 8—10 часов. После остывания производится замер напряжения на элементах. Если все сделано правильно, напряжение будет в пределах 1,3—1,4 В. Затем производится разрядка банок до конца, путем использования шуруповерта (необходимо провести заряд-разряд 3 раза). Данную процедуру рекомендуется проводить один раз в 3 месяца, для исключения эффекта памяти.

Текущее регламентное обслуживание банок аккумуляторов шуруповёртов

Потеря ёмкости батареи со временем – явление неизбежное, в таком случае банки для аккумулятора шуруповёрта следует подвергнуть несложной диагностике.

Процесс начинают с разборки корпуса – процедуры весьма удобной для всех продающихся моделей. При вскрытии обнаруживаются следующие контактные гнёзда:

• Силовые для создания требуемой разности потенциалов, обозначаются они стандартно — «плюс» и «минус»;
• Управляющий контакт, который снабжается датчиком, ограничивающим предельное значение тока разрядки. Это необходимо для того, чтобы предотвратить чрезмерное повышение температуры на банках при их форсированной зарядке, а также при длительной работе шуруповёрта на предельных для него режимах эксплуатации (указываются производителем в мануале);
• Сервисный контакт (опционно), который включается в электросхему через дополнительное сопротивление и предназначен для сглаживания пиков потребления энергии в случае работы инструмента одновременно с разными материалами, диаметрами шурупов, а также глубинами их ввинчивания.

В случае, когда аккумуляторные банки не выдают требуемое напряжение на выходе, чаще всего «виновата» лишь одна их них, поскольку соединение элементов — всегда последовательное. Для проверки подойдёт тестер, пределы измерения электрических параметров которого соответствуют паспортному значению напряжения на аккумуляторе. После полной (по индикатору) зарядки напряжение на каждой банке должно равняться паспортному, ±10% (чаще – в «плюс»). При этом напряжение на одной из банок обязательно будет ниже на 0,1…0,2 В.

После этого корпус собирается, и инструмент включается в тестовую или обычную эксплуатацию. Работать на шуруповёрте стоит до момента, когда мощность ощутимо падает (например, очередной шуруп того же диаметра не удаётся вкрутить в материал на протяжении вдвое увеличенной, против требующейся, нормы времени).

При вскрытии корпуса напряжение на той банке, которую не удалось зарядить до номинала, будет намного меньше, чем у остальных. При этом итоговая разница в потенциалах будет намного больше, чем после зарядки – иногда до 0,7…0,8 В. Дефектная банка что называется «течёт», а потому подлежит первоочередной замене.

Для теста банок необязательно проводить какие-то работы по вкручиванию крепежа. Можно на выход батареи подключить какое-нибудь внешнее сопротивление, например, лампочку соответствующего рабочего напряжения. Интенсивность падения напряжения на одной из банок и определит тот элемент батареи, который необходимо менять.

Ещё проще ситуация, когда потеря ёмкости банки аккумулятора связана с плохим состоянием контактов, либо выходом из строя термодатчика. В первом случае это обнаруживается по резко повышенному значению температуры на контакте, во втором – по стабильности работы сервисного контакта. Термодатчик придётся заменить. Относительно техники, которая находится на гарантийном обслуживании, это лучше делать в сервисной мастерской, иначе возможна установка датчика, который по своим параметрам не соответствует технической характеристике конкретной модели инструмента.

Замена батарей в аккумуляторе

В зависимости от того как вы решили восстановить АКБ шуруповёрта — полной или частичной заменой банок, процесс будет несколько отличаться. В случае частичной убираем выбракованные элементы. На их место аккуратно вставляем новые, предварительно проверив элементы на исправность. На этом реставрация аккумуляторной батареи шуруповёрта может считаться завершённой.

Надо собрать точную копию вашего блока

Дальше надо закрыть корпус, зарядить АКБ и проверить в работе. Если всё нормально, снова разобрать корпус, упаковать надёжно батарейки в блок. Теперь можно запечатывать корпус окончательно.

Если восстановить АКБ решено при помощи полной замены банок новыми, вам просто надо соорудить точную копию того блока, что у вас был в корпусе. Точно так же их расставить, точно так же расположить пластины. Запаять качественно и быстро, не перегревая электролит.

Методы восстановления аккумуляторных банок

В некоторых случаях (при заказе на АлиЭкспресс, например) новые банки ждать приходится неделями. А работать надо. В таком случае можно попытаться временно улучшить характеристики «подсевших» батареек.

Краткосрочно можно характеристики возобновить

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Ni-Cd аккумуляторы пересыхают, когда нагреваются во время работы. Есть несколько вариантов восстановления плотности/количества электролита.

Долить в электролит дистиллированную воду. Их аккуратно извлекают из блока, не повредив пластины. Дальше действия такие:

• • • В корпусе — ближе ко дну или верху — проделывают аккуратно отверстие. Диаметр — не больше 1 мм. Оно должно быть только в оболочке. Следите, чтобы сверло не прошло дальше.

    • Батарейку кладём набок, дыркой кверху. 

  • • В шприц набираем дистиллированную воду. Добавляем воду внутрь пока не начинает выливаться и оставляем на сутки.
    • Временно восстановить емкость аккумуляторной батарейки можно если уплотнить электролит внутри никель-кадмиевых элементов. Для этого корпус надо равномерно сжать по всей высоте. Не сжимать только верх и низ, чтобы не повредить выводы.

Сильно разряженная батарея может не принимать заряд. Чтобы «стронуть» её с нуля нужно кратковременно подать мощный импульс. Конденсатор ёмкостью 7000 — 7500 мкФ, заряженный до 10 — 20 В подключают к банке. Проверяем остаточный заря на банке, он не должен быть выше 0,6 — 0,8 В. Пробуем принимает ли элемент заряд.

Как восстановить литий-ионный аккумулятор

Литий-ионные батареи от перегрева вздуваются. Повышенное давление внутри изгибает контактную пластину. Такие батарейки можно увидеть, легко заметить. Для уверенности можно проверить их заряд. Обычно он очень низкий или нулевой. Восстановить вздутый литий-ионный аккумулятор получается редко, но можно попробовать. Нужно выпустить избыток газа. Аккумулятор извлекаем из блока, не отрывая контактной пластины. Манипуляции проводим такие:

• Отгибаем пластину на положительном контакте, но не отрываем её.
• Под пластину заводим шило. Медленно вводим остриё внутрь батареи пока не начнёт выходи́ть газ.
• Когда газ выйдет, отверстие заделывают клеем, силиконом, любым другим способом.

• Припаиваем пластину на место.

• Устанавливаем батарейку в блок и заряжаем его, проверяя вольтаж восстановленного элемента.
• Разряжаем батарею и проводим повторные измерения.

Нельзя сказать, что описанные способы восстановления аккумуляторных батареек работают всегда. Все они рискованны. Электролит в батарейках — гелеобразная едкая субстанция, которая, попав на кожу, вызывает химический ожог. Потому все работы проводим очень аккуратно. Тем не менее иногда восстановленный аккумулятор может проработать несколько месяцев без проблем, что позволяет выждать требуемое время.

Спаивать элементы питания

можно по-разному, например толстыми проводами. Я решил припаять оторванную металлическую ленту, снятую со старых банок. Сначала залудил ленты в местах будущих контактов с двух сторон. Потом хорошо прогретым паяльником с каплей припоя залудил контакты батарей. Но так, чтобы они сильно не нагревались – давал им остыть. Потом прижал ленту к контактам банок и припаял ленту опять же без сильного перегрева .

Сложнее всего паяются минусовые выводы, но с дело идет очень быстро. Правда флюс потом лучше все-таки отмыть для чистоты внутренностей аккумуляторной батареи.

Теперь самое главное. Какие элементы питания использовались когда делал ремонт аккумулятора шуруповерта Интерскол ДА-10/10.8 ЭР спросите Вы? Что ж скрывать не буду. Это были самые китайские из дешевых банок, которые хозяин прибора честно купил в магазине.  фирмы Bailong с фиктивной емкостью 8800 мАч. Это конечно смех и дай Бог, чтобы в них было 2200 мАч. Судя по тому, как долго работал шуруповерт после ремонта на полной зарядке. Я бы эту цифру уменьшил еще в два раза. Но тем не менее – шуруповерт экстренно починили и он радует хозяина.

При сборке не забываем вернуть на место картонную прокладку между банками и платой. Это чтобы свежая пайка не замкнула ничего на плате.

Рекомендации по хранению

Чтобы аккумулятор шуруповерта проработал как можно дольше и функционировал исправно, его необходимо грамотно хранить. Рассмотрим, каким образом это надо делать на примере батарей разного вида.

Никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы, перед тем как отправлять на хранение, надо разрядить. Но делать это следует не полностью. Разрядите подобные устройства таким образом, чтобы шуруповерт с ними продолжал работать и дальше, но не на полную свою мощность.
Если вы долго держали такой аккумулятор на хранении, то его надо будет «раскачать» точно так же, как и перед первоначальным применением. Пренебрегать такими процедурами не стоит, если вы хотите, чтобы АКБ работал быстро и эффективно.
Если речь идет о никель-металлгидридном аккумуляторе, то их перед отправкой на хранение желательно полноценно зарядить. Если вы не пользуетесь такой батареей более месяца, то периодически ее понадобится отправлять на подзарядку.
Если же никель-металлгидридная батарея лежала на хранении в течение длительного периода времени, то ее надо будет установить заряжаться примерно на сутки. Только при соблюдении этих простых условий АКБ будет работать правильно.
Распространенные сегодня литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы разрешено устанавливать на зарядку практически в любое время. Для них характерен максимально низкий ток самозаряда

Важно учитывать лишь то, что их не рекомендуется разряжать полностью.
Если в процессе эксплуатации шуруповерт с литий-ионным аккумулятором вдруг неожиданно перестал действовать на полную силу, то рисковать не стоит. Отправьте батарейку заряжаться.

Внутренности аккумулятора шуруповерта

Внутри аккумулятор шуруповерт устроен очень просто. Аккумуляторные банки соединены последовательно между собой металлической фольгой с помощью точечной сварки. В простейшем случае все заканчивается скользящими контактами.

Более сложные аккумуляторы имеют в своем составе платы контроллера заряда и разряда с отслеживанием температуры банок. Чаще всего такие платы ставятся в шуруповертах брендовых фирм с литий-ионными аккумуляторными секциями.

Дальше рассмотрим подробнее достоинства и недостатки разных видов аккумуляторных батарей и поговорим про восстановление аккумулятора своими руками.

Замена аккумуляторных элементов

В аккумуляторе у Сергея используются никель-кадмиевые батареи питания на 1,2 В. Они не взаимозаменяемы, поэтому лучше подбирать что-то похожее на оригинал по размеру и как можно большей емкости из доступных. У Сергея аккумуляторные элементы похожи на , поэтому их и заказываем. Можно найти с емкостью  в тех же размерах.

Я уже писал, как менял аккумуляторные элементы шуруповерта Интерскол. В нем были литий-ионные банки на 3,7 В самого бюджетного класса, да еще и разряженные. Тогда я заменил их на батареи чуть получше. Сейчас я бы поставил на 2200 мАч или  на 3400 мАч типоразмера 18650.

Одно неудобно, что приходится паять чувствительные к перегреву аккумуляторы. Такой ремонт или восстановление аккумулятора может иметь обратный эффект. Выход такой — держать 0,5 — 1 сек. или использовать . Второй вариант понадежнее будет.

Замена никель-кадмиевых аккумуляторов в шуруповерте на литиевые

В последнее время на форумах, посвященных электротехническим инструментам, часто описывается процесс замены никель-кадмиевых АКБ шуруповерта на Li Ion аккумуляторы. И это не случайно. Более современные элементы на основе лития имеют гораздо большую емкость. А количество рабочих циклов у них больше, как минимум, в полтора-два раза.

Очень часто кадмиевые батарейки меняют на популярные литиевые 18650, названные так на основании своих размеров. Поменять батареи на литий можно в том случае, если инструмент работает ежедневно, либо очень часто. Большое количество циклов литий-ионных аккумуляторов оптимально подойдет для профессиональных мастеров, которые используют инструмент каждый день.

Для того чтобы переделать шуруповерт с «с кадмия на литий», понадобятся аккумуляторы 18650 и специальный модуль зарядки. Данный модуль позволяет заряжать аккумулятор и отдавать нагрузку на одних и тех же выводах (та самая защитная плата, о которой говорилось в начале). В таких модулях имеется защита от короткого замыкания между элементами.

Как спаять элементы

Пайку настоятельно рекомендуется проводить именно аппаратом контактной сварки — вследствие того, что литиевые аккумуляторы еще более чувствительны к нагреванию, чем кадмиевые. Если никель-кадмиевые батарейки могут выдержать манипуляции с паяльником, то для лития все же лучше использовать метод контактной сварки.

Для соединения аккумуляторов между собой понадобится тонкая металлическая полоска. Сами полоски можно нарезать из мягких консервных банок. Все соединяемые поверхности предварительно нужно протереть спиртом, а затем начать точечную сварку с помощью аппарата. Длительность импульса подбирается экспериментально таким образом, чтобы не было прожига и чтобы соединение было надежным. Для надежности соединения пластины с контактной поверхностью батарейки лучше сделать несколько точечных соединений.

Лишняя часть полоски отрезается, и свободный ее край соединяется с другим аккумулятором. Далее все элементы соединяются друг с другом по этому же принципу. Безусловно, с соблюдением полярности.

Вся готовая сборка фиксируется друг с другом с помощью изоленты. Лучше сделать два оборота изоленты с одной стороны и два оборота с другой — для большей надежности. После этого контакты аккумуляторов снова соединяются металлической полосой. Получается готовая новая батарея, к которой теперь нужно присоединить плату (модуль).

Модуль можно припаять к новому аккумулятору уже обычным паяльником.

Минусовой провод аккумуляторной сборки подсоединяется на плате к выводу B-, а плюсовой — к выводу B+. Контактные клеммы подсоединяются к клеммам P- и P+, балансировочные отводы — к выводам B1, B2 и B3. Для припоя лучше использовать качественный флюс, который очень хорошо растекается по всей поверхности. Плюсовой провод припаивается напрямую, а к минусовому контакту припаивается толстый провод с сечением не менее 0,5 мм2, так как по нему будет протекать ток не менее 10 ампер.

После этого припаиваются балансировочные провода с небольшим сечением.

Далее:

• к контакту B3 подключают точку соединения третьего и четвертого аккумуляторов;
• к контакту B2 — точку соединения второго и третьего;
• к контакту B1 — точку соединения первого и второго (отсчет начинаем с плюсового контакта).

После зарядки аккумулятора проверяем напряжение на всех его элементах. U на каждом из них не должно превышать 4,2 вольта.

После того как новый аккумуляторный блок готов, разбираем старый никель-кадмиевый аккумулятор. Изымаем только старые батарейки, а старые термодатчики оставляем на месте, потому что зарядное устройство шуруповерта без них работать не будет. Припаиваем внутрь пластмассового корпуса новый блок, а пространство, оставшееся внутри, заполняем пенопластом.

Таким образом, если возникает необходимость замены аккумулятора в шуруповерте, можно сделать ее своими руками. В случае со старыми, но надежными кадмиемыми батареями можно воспользоваться методом их частичной замены на новые. А если есть желание собственноручно сваять себе «профессиональный и мощный шуруповерт», можно с успехом полностью поменять аккумуляторный блок на литий-ионные элементы.

Замена аккумулятора в шуруповерте: определяем и меняем отработанные емкости

Как правило, производители предусматривают такую возможность, и поэтому пытаются запечатывать свои элементы питания наглухо во избежание ситуаций, при которых народные умельцы попытаются своими силами отремонтировать аккумулятор шуруповерта. Тем самым они вынуждают владельцев отказаться от подобной идеи и заставить их посетить магазин, чтобы купить новый аккумулятор.

В принципе в этом нет ничего удивительного, ведь компании преследуют свои собственные цели. Однако и в этом случае можно найти решение. Но сразу нужно быть готовым к тому, что ремонт потребует некоторого времени. Однако если вы готовы потратить свои личные часы на такую работу, это значит, что, следуя всем рекомендациям, вы добьетесь своего и будете удовлетворены проведенными операциями.

• Вначале нам потребуется вскрыть аккумулятор и вытащить из него элементы питания. Следует заметить, что до проведения подобного демонтажа вам потребуется зарядить аккумулятор в течение двух-трех часов.
• После этого необходимо замерить напряжение на каждом элементе в отдельности, зафиксировать полученные результаты, а в завершение подключить к ним нагрузку. Это должно привести к тому, что аккумуляторы сядут.

• Далее необходимо снова повторить зарядку, по итогам которой необходимо выбрать аккумуляторы, у которых осталось меньше всего энергии. Эти устройства обладают наименьшим потенциалом к восстановлению, а поэтому их нужно выбросить.

• Затем знакомимся с маркировкой элементов питания, и, ориентируясь на эти значения, нам необходимо будет купить аналогичные изделия. В принципе можно не тратить время на поиск наиболее подверженных износу аккумуляторов. Хотя это и потребует больших затрат, однако в итоге у вас будет практически новый аккумулятор.
• Далее нам необходимо поставить каждый элемент последовательно, после чего размещаем их в корпусе и запечатываем батарею, как и было ранее.

В процессе выполнения этой работы вам следует знать об определенных нюансах — без них вам будет сложно правильно собрать элементы в единую батарею. Во время заводской сборки пластины, при помощи которых выполняется соединение элементов, не подвергаются припайке. Для этих целей применяют точечную сварку. Виду отсутствия у вас подобной возможности придется потратить время на пайку, используя для этого обычный паяльник.

В процессе выполнения этой операции имейте в виду, что на состояние элементов может негативно сказаться сильный перегрев, чего не следует допускать. Также важным моментом является и то, чтобы каждый элемент обладал аналогичной емкостью, а также и выходным напряжением.

Следует также подробнее остановиться и на разгонке новой аккумуляторной батареи. Прибегать к этой процедуре необходимо тогда, когда вы уже смогли перепрошить старые элементы. Подобная процедура является рекомендованной для никель-кадмиевых аккумуляторов, которая должна проводиться раз в 6 месяцев. Главное, чего позволяет добиться это процедура — обеспечить максимальную зарядку аккумулятора и последующую полную разрядку. Эту работу необходимо провести в два приема, а еще лучше в три.

может привести к возникновению эффекта памяти

Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками: какие батареи подлежат ремонту

выпускаемых сегодня моделях шуруповёртов

• никель-кадмиевые батареи;
• никель-металлгидридные батареи;
• литий-ионные аккумуляторы.

Причем у каждого из этих источников питания имеет свои особенности.

Литий-ионные

Если оценивать эти аккумуляторы по таким характеристикам, как качество исполнения и срок службы, то вне конкуренции находятся литий-ионные батареи. Ввиду отсутствия у них эффекта памяти, они могут считаться практически идеальным вариантом подобного источника питания, правда, необходимо упомянуть о наличии у них такого минуса, как невозможность их эксплуатации при отрицательных температурах.

Именно с таким заявлением выступают производители подобных аккумуляторов, хотя в действительности у них имеются и другие негативные последствия. Скажем, когда такой аккумулятор лишается своего эксплуатационного ресурса, то в них происходит разложение лития, и эта реакция не поддается никакому воздействию.

Никель-кадмиевые

знают, как поступать с такими батареями в подобном состояние

Ведь есть менее затратный вариант решения проблемы, который заключается в помещении в батарею новых банок для аккумулятора шуруповерта. В некоторых ситуациях, когда причиной неполадок является эффект памяти, который принято причислять к значимым минусам никель-кадмиевых электрических ёмкостей, можно решить проблему восстановления их работоспособности путем перепрошивки.

Никель-металлгидридные

Что же касается никель-металлгидридных батарей, то с ними поделать ничего нельзя, когда они расходуют свой эксплуатационный ресурс. В таких ситуациях у домашнего мастера остается только один выход — искать замену для этого элемента питания.

по вполне доступным ценам аккумулятор любого типа

Вначале придется разобрать аккумулятор на составные элементы, поставить вместо вышедшей из строя рабочую начинку, после чего уже производится процесс сборки в обратной последовательности

Именно этой процедуре и будет уделено дальше внимание, однако сперва будет полезно рассмотреть операцию по восстановлению никель-кадмиевых элементов питания

Необходимые компоненты для переделки

Предварительно необходимо подобрать компоненты, которые помогут трансформировать шуруповерт. Состав определяется особенностями процесса, а именно пайкой, использованием специальных кассет либо точечной сварки. Кассеты применять не рекомендуется в виду их уязвимости к воздействию тока. В остальном список включает:

• аккумуляторы Li-ion18650;
• защитная плата или модуль, обеспечивающий равномерную нагрузку при зарядке;
• аппарат контактной сварки. Он предпочтительнее пайки, поскольку литиевые батареи чувствительны к нагреву и могут выйти из строя;
• провода сечением 0,75 мм², 1,5 мм², 2,5 мм²;
• термоусадка;
• отвертка;
• дисковый нож.

Батарейка должна соответствовать мощности старых компонентов в пропорции 1/3. Т.е. литиевый элемент является полноценной заменой 3-х никель-кадмиевых батарей. Обычно используют 3 шт. Li-ion вместо 10 Ni-Mh, что слегка снизит мощность агрегата. Можно установить 4 аккумулятора, но это сократит рабочий ресурс электродвигателя.

Ключевое значение имеет показатель тока, приведенный в рабочем паспорте шуруповерта. Он колеблется в диапазоне 15-40 А, соответственно подбираются элементы со схожими параметрами отдачи. Это касается как батарей, так и защитных плат. Универсальный вариант модуль BMS на 25 А или 30 А. Нежелательно использовать аккумуляторы от старого ноутбука, поскольку на высокую нагрузку они не рассчитаны.

Виды аккумуляторов

На сегодняшний день в продаже имеются шуруповерты, со следующими видами батарей: никель-кадмиевые; никель-металлогидридные; литий-ионные.

Отдельный вид имеет свои преимущества и недостатки. Проведем детальный обзор каждого вида.

Ni — Cd батареи.

Положительные стороны:

• возможность использования в условиях низких температур;
• хранение при малом заряде позволяет сохранять параметры инструмента;
• довольно распространенный вид батарей;
• низкая стоимость.

Отрицательные стороны:

• эффект памяти заряда;
• самопроизвольный разряд;
• небольшая емкость;
• небольшое количество циклов заряд-разряд.

Ni — MH батареи

Положительные стороны: невысокий эффект памяти заряда; небольшой самопроизвольный разряд; большая емкость, относительно Ni — Cd; большее количество процессов заряд-разряд.

Отрицательные стороны: при малом заряде, теряет часть своих параметров, когда находится на хранении; ценовой диапазон; небольшой срок службы при использовании в условиях низких температур.

Li — Ion батареи

Положительные стороны:

• эффект памяти заряда отсутствует;
• почти незаметный самопроизвольный разряд;
• батареи наибольшей емкости;
• количество процессов заряд-разряд намного больше, по сравнению с типами аккумуляторов, перечисленными выше;
• напряжение одного элемента батареи выше, чем в других типах, в связи с этим уменьшается вес и размеры аккумулятора.

Отрицательные стороны:

• ценовой диапазон почти в 3 раза выше по сравнению с Ni — Cd;
• по истечении трех лет существенно снижается емкость, так как литий имеет свойство разлагаться. Реанимировать такой аккумулятор не представляется возможным;
• нельзя использовать в условиях низких температур.

Восстановление никель кадмиевых аккумуляторов

Восстановить работоспособность батареи можно всегда, если аккумулятор не пересох. В противном случае его придется утилизировать. Как оживить аккумулятор шуруповерта, рассмотрено ниже. Аккумулятор потребуется разобрать.

Способы восстановления: сжатием (если есть электролит, но при этом высок риск потери объема); путем подачи напряжения и тока, на каждый элемент значительно выше номинала.