Как своими руками сделать ремонт аккумулятора шуруповерта?

• Конструктивные особенности
• Проверка аккумуляторов
• Проведение замеров под нагрузкой
• Проверка отдельных элементов
• Оценка качества по сопротивлению
• Необходимые инструменты

Шуруповерт – это нужный и полезный инструмент в хозяйстве. Когда человек привыкает к такому инструменту, то обойтись без него трудно. Что делать, если вышел из строя шуруповерт? Как же не хочется идти в мастерскую, если нужно всего лишь провести ремонт аккумуляторов шуруповерта!

Схема устройства аккумуляторного шуруповерта.

При всей надежности современных конструкций батареи довольно часто являются причиной неисправности инструмента. Для того чтобы ремонт аккумуляторов шуруповерта не принес много трудностей, необходимо познакомиться с конструкцией, принципами проверки и починки.

Конструктивные особенности

Аккумулятор шуруповерта является источником постоянного тока, который вырабатывается в процессе электролиза. Каждый элемент имеет два электрода (катод и анод). Электрическое напряжение, вырабатываемое им, определяется разностью потенциалов между электродами (полюсами). Главной характеристикой (наряду с напряжением) элементов и аккумулятора в целом является емкость. При соединении элементов последовательно напряжение каждого складывается. В результате напряжение на выходе батареи определяется как сумма напряжений всех составляющих. Напряжение 12 В достигается батареей из 10 элементов, каждый из которых имеет 1,2 В.

Схема литиевого аккумулятора шуруповерта.

Многие аккумуляторы шуруповертов имеют никель-кадмиевые элементы. Анод при этом выполнен из никелевого соединения, а катод – на основе кадмия или его соединения. В качестве электролита применен раствор гидроксидов калия и лития. Никель-кадмиевые элементы имеют высокую емкость при небольших размерах и повышенный срок действия (более 3000 циклов). Напряжение может достигать 1,37 В.

Находят применение никель-металлогидридные элементы, которые состоят из такого же анода и катода из сплава никеля. Они отличаются экологической чистотой, но обладают склонностью к саморазряду в неработающем состоянии. Большинство импортных шуруповертов оснащается аккумуляторами с литий-ионными и литий-полимерными составляющими. Они обладают высокими значениями емкости в малогабаритном исполнении. В обоих типах катод изготовлен из угля, а анод – из соединений лития и кобальта. В качестве электролитов используются солевой состав, насыщенный ионами лития, и сжиженный полимерный состав, соответственно.

Проверка аккумуляторов

Проведение проверки аккумулятора шуруповерта направлено на уточнение рабочих характеристик с целью определения необходимости ремонта или выявления причины неисправности. Наиболее точно работоспособность элементов и аккумулятора в целом можно определить по емкости, которую можно измерить специальным тестером типа «Кулон». Однако этот профессиональный прибор доступен не всем.

Схема прибора для проверки аккумуляторов.

Остается оценить состояние и емкость по косвенным показателям, а именно по току и напряжению на выходных клеммах, которые можно измерить прямым путем (амперметром и вольтметром).

Действительно ли требуется ремонт шуруповерта по вине аккумулятора? Это можно установить только после полной его зарядки. Уже на стадии зарядки батареи можно провести предварительную оценку его состояния. Для этого при включенном зарядном устройстве определяется темп восстановления величины тока и напряжения на выходе батареи.

Такая проверка проводится в следующем порядке. После 30 минут зарядки элементов замеряется величина напряжения на выходных клеммах аккумулятора. Нормальным является достижение величины 13 В. Измерения продолжаются через каждые 30 минут. Если второе измерение показывает 13,5 В, а еще через 2 часа напряжение достигает 14 В и больше не повышается, то зарядка достигла максимума. Номинальное значение напряжения составляет 17 В. В этом случае надо задуматься о том, как отремонтировать аккумулятор шуруповерта. В то же время окончательный вывод делать рано, т. к. возможно проявление «эффекта памяти». Такое явление характерно для никель-кадмиевых элементов и объясняется остаточными процессами при неполных разрядках и зарядках аккумулятора прежде.

Аналогично можно провести оценку состояния аккумулятора по величине тока. Хорошие элементы показывают постоянный рост величины тока в течение первых 60 минут зарядки до величины не менее 1 А. Такой процесс характерен для неповрежденных элементов.

Проведение замеров под нагрузкой

Схема соединения аккумуляторов шуруповерта.

Если нет явных проявлений выхода из строя батареи при зарядке, то еще рано говорить о ее нормальной работе. Более точно определить, нужен ли ремонт аккумулятора шуруповерта, можно при проведении измерений под нагрузкой. Такие испытания инструмента можно произвести самостоятельно при подключении искусственной нагрузки к батарее. Такая нагрузка должна составлять около 35-40 Вт. В качестве нагрузки можно применить автомобильную лампу для фары мощностью в 35 Вт или спот-лампу мощностью в 35-40 Вт на напряжение 12 В.

Для проведения испытания собирается элементарная электрическая схема, в которой элементы разряжаются на нагрузку. При этом ток и напряжение замеряются соответствующими приборами. Время разрядки – 3-5 минут. Использование лампы в качестве нагрузки дает возможность визуальной оценки состояния аккумулятора: если яркость свечения лампы не изменилась, то емкость аккумулятора в норме. Такой вывод, конечно, предварительный. Другое дело, если свет потускнел, то это явное проявление неисправности элементов. Значит, требуется ремонт аккумулятора. Результат лучше уточнить измерением напряжения на выходных клеммах. После разрядки в течение 5 минут напряжение должно быть в пределах 12-12,4 В (при номинале 12,4 В). Если напряжение упало ниже 12 В, то можно говорить о необходимости ремонта.

Проверка отдельных элементов

Если предварительные измерения указывают на необходимость отремонтировать аккумулятор шуруповерта, то следует открыть корпус инструмента и извлечь батарею. Как правило, в аккумуляторную батарею входит 10-12 элементов (банок) с номинальным напряжением в 12-14 В. Произвести ремонт батареи шуруповерта своими руками – это найти и заменить неисправную часть.

Таблица разновидностей аккумулятора.

После извлечения батареи проводится осмотр, прежде всего, мест паек. Вибрация инструмента при работе могла привести к нарушению контакта. Поэтому первый ремонт аккумуляторов для шуруповертов своими руками производится методом пайки поврежденных контактов.

Если с контактами все в порядке, то отсоединяется каждая банка поочередно, измеряется напряжение на электродах. Величина напряжения не должна быть ниже 1,2 В. При проведении замеров следует отсоединить все дополнительные элементы, в частности, датчики контроля зарядки. Измерения проводятся вольтметром постоянного тока со шкалой до 1,5-2 В. Если величина напряжения не соответствует номинальному значению, то батарея шуруповерта ремонтируется путем замены негодной банки новым элементом того же номинала.

Может возникнуть ситуация, когда все банки показывают нормальное напряжение, а предварительная оценка указывала на неисправность аккумулятора шуруповерта. В этом случае придется провести замеры параметров каждой банки под нагрузкой. Испытания производятся аналогично испытаниям батареи, но нагрузкой будет служить лампочка от карманного фонарика.

Оценка качества по сопротивлению

Точность оценки работоспособности элементов возрастает при оценке внутреннего сопротивления. Эта величина получается из расчета (частное от деления напряжения на ток с вычетом сопротивления нагрузки). Напряжение и ток измеряются под нагрузкой. В качестве нагрузки рекомендуется резистор на 10 Ом мощностью в 25 Вт. Оценка расчетного сопротивления проводится с учетом, что сопротивление новой банки достигает 0,1 Ом. Значительное (более 20%) превышение сопротивления указывает на то, что банку надо заменить.

Ремонт аккумулятора шуруповерта путем замены элементов следует произвести, если замечен существенный саморазряд аккумулятора без рабочей нагрузки. Такая оценка проводится методом измерения напряжения на выходных клеммах через каждые 24 часа в течение 30 дней. Для никель-кадмиевых элементов саморазряд за это время не должен превышать 20%, а для литий-ионных – не более 8%.

Необходимые инструменты

Для ремонта аккумулятора шуруповерта своими руками следует иметь инструменты:

• вольтметр на 2 и 15 В;
• амперметр на 2 А;
• миллиамперметр;
• тестер;
• отвертка;
• омметр;
• плоскогубцы;
• лупа;
• ножницы.

Ремонт аккумуляторов шуруповертов своими руками обычно заключается в поиске и замене аккумуляторного элемента. Для этого необходимо знать порядок и последовательность проведения проверки и анализа параметров.