Ремонт шуруповерта, перевірка і заміна банок для акумулятора: конструкція та види, етапи перевірки та ремонт

Найдорожчою і важливою частиною шуруповерта є його акумулятор. Тому коли електричний накопичувач виходить з ладу не хочеться купувати новий інструмент. Як перевірити акумулятор і провести ремонтні роботи у разі несправності акумулятора можна прочитати нижче.

Конструкція акумулятора шуруповерта та види «банок»

В незалежності від країни виробника шуруповерта всі акумулятори мають однакову будову. Усередині акумулятора поміщаються ряди послідовно з’єднаних елементів живлення — батарей або «банок». Підсумкове напруга створюється завдяки сумуванні напруги кожного елемента живлення. «Банки» мають однакові параметри — розміри і напруга. Розрізняються елементи живлення лише потужністю.

Сам акумулятор шуруповерта має чотири контакту:

  • два силові контакти служать для зарядки і розрядки батарей;
  • третій контакт (управитель) з’єднується з вбудованим в акумулятор термодатчиком. Він служить для захисту зарядного пристрою від перегрівання;
  • четвертий контакт (сервісний) вирівнює заряди в усіх батареях.

Акумулятори шуруповерта компонуються наступними видами накопичувальних елементів, що мають свої переваги і недоліки.

Ni-Cd — нікель-кадмієві батареї, напруга — 1.2 V.

Гідності:

  • низька вартість;
  • поширеність;
  • не бояться низьких температур;
  • можна зберігати в розрядженому стані.

Недоліки:

  • виробництво цих батарей вважається шкідливим, тому вони виготовляються в «третіх» країнах;
  • володіють «ефектом пам’яті»;
  • саморазряжаются;
  • мають невелику ємність;
  • володіють невеликою кількістю циклів (заряд/розряд) — не «живуть» довго при постійному використанні.

Ni-MH — нікель-металогідридні батареї, напруга — 1.2 V;

Гідності:

  • виготовляються на екологічно чистому виробництві, фірмова продукція високої якості;
  • володіє низьким «ефектом пам’яті»;
  • низька здатність до саморазрядке;
  • володіють великою ємністю і великою кількістю циклів.

Недоліки:

  • висока ціна;
  • при тривалому зберіганні в розрядженому стані втрачається частина характеристик;
  • не функціонують довго при низькій температурі.

Li-Ion — літій-іонні батареї, напруга — 3.7 V.

Гідності:

  • відсутній «ефект пам’яті»;
  • відсутній саморозряд;
  • володіють високою ємністю;
  • є велика кількість зарядно-розрядних циклів;
  • для створення достатньої кількості напруги в акумуляторі потрібна невелика кількість батарей, що знижує вагу і розміри акумулятора.

Недоліки:

  • дуже висока ціна (майже в 3 рази більше, ніж у інших видів батарей);
  • через 3 роки втрачається ємність, внаслідок розкладання літію.

По своїй суті акумулятор являє собою джерело постійного струму. Завдяки перетворення хімічної реакції в електричну енергію, він може віддавати накопичене електрика в ланцюг. При зарядці струм протікає у зворотний бік, тим самим насичуючи накопичувач.

Основним параметром будь-якого акумулятора є ємність накопиченої енергії. Вона вказує, струм якої сили агрегат може видавати протягом години і вимірюється в А/ч.

Будь батарея діє на принципі електролізу. Це означає, що в її конструкцію входять два обов’язкових елементи — анод і катод, які знаходяться в електроліті. В результаті хімічної реакції на полюсах створюється електричний заряд. Напруга батареї визначається різницею потенціалів на полюсах.

Перевірка акумулятора шуруповерта

Для визначення реальних основних параметрів акумулятора проводиться перевірка.

При проведенні дій, спрямованих на перевірку акумуляторних елементів, слід не забувати про вплив такого фактору, як «ефект пам’яті». Саме явище полягає в тому, що із-за частої зарядки накопичувача елементи акумулятора можуть змінити свою ємність. Відбувається це із-за зарядів, які залишилися від попередньої зарядки. Більше інших батарей цьому явищу схильні нікель-кадмієві «банки».

Перевірку акумулятора шуруповерта здійснюють при повній зарядці. Повна перевірка проходить у кілька етапів.

Інструменти для перевірки

Перевірку електричного накопичувача можна зробити за допомогою:

  • вольтметра постійної напруги на 15 В;
  • амперметра і вольтметра постійного струму;
  • тестера;
  • мультиметра.

З інструментів слід обзавестися:

  • плоскогубцями;
  • викруткою;
  • ножем;
  • паяльником.

Перший етап перевірки

Вимірювання напруги і струму проводяться в процесі зарядки електричного накопичувача. Показання знімаються періодично через певний відрізок часу. Із зростанням часу зростання напруги зменшується.

Так, через півгодини після початку зарядки значення напруги буде 13 В. Якщо виміряти ще через півгодини, то напруга буде дорівнювати 13.5 Ст. Через 2 години після початку зарядки напруга вже буде близько 14 Ст. Це говорить про те, що досягнутий максимум. У повністю зарядженого акумулятора напруга має значення рівне 17 Ст.

Оцінити якість накопичувача можна, вимірявши струм під час процесу зарядки. Якщо акумулятор в хорошому стані, то для нього характерний стійкий ріст струму в 1 годину протягом процесу зарядки. Проходження значення струму позначки в 1 А говорить про нормальне функціонування накопичувача.

Встановлений у шуруповерт акумулятор можна перевірити тестером або вольтметром, вимірявши напругу між полюсами. Без навантаження напруга буде відповідати напрузі холостого ходу. Так, якщо для 12 «банок» з номіналом 1.2 робоча напруга буде дорівнювати 14.4 В, то напруга холостого ходу зросте до 17 Ст. Зниження цієї величини означає, що деякі елементи в акумуляторі є неробочими або накопичувач зарядився не повністю.

За результатами першої перевірки можна скласти початкове враження про працездатність акумуляторних елементів. Це допоможе встановити необхідність у розбиранні акумулятора.

Перевірка під навантаженням

Для відповіді на питання, протягом якого часу розрядиться акумулятор слід провести перевірку накопичувача під навантаженням. Навантаження потрібно вибирати виходячи з потужності накопичувача. Якщо вона невідома, то вважається що потужність навантаження дорівнює половині добутку сили струму, що віддається акумулятора при роботі, на напругу накопичувача. Як правило, це значення приймається рівним 35-40 Вт. Таким чином, в якості навантаження можна застосувати автомобільну фару (35 Вт) або скористатися спот-лампою на 12 В з такою ж потужністю.

Для проведення вимірювань батареї акумулятор під’єднується до навантаження через амперметр. Показання знімаються вольтметром. «Банки» підключаються на 2-3 хв. Виміряна напруга повинна бути більше 12.4 В. Якщо показання потрапляють в інтервал від 12 до 12.4, то це означає, що в акумуляторі є пошкоджений елемент. Про наявність несправних елементів живлення може говорити і зниження яскравості лампи, використовуваної в якості навантаження. Якщо лампа за відведений часовий період згасла, то це означає, що накопичувач дуже швидко розряджається — у нього дуже маленька ємність.

Перевірка елементів живлення накопичувача

Отже, нехай виявиться, що з допомогою попередніх перевірок було встановлено наявність несправних елементів в кошику. Тоді необхідно розібрати акумулятор і витягти послідовно з’єднані елементи живлення — «банки». Як вже говорилося вище, акумулятор складається з 10-12 таких елементів з напругою 1.2 Ст.

Спочатку проводиться візуальний огляд місць з’єднання елементів на предмет порушень. Вони можуть викликати зниження параметрів акумулятора в цілому.

Після огляду слід провести вимірювання напруги кожної з «банок». Напруга одного елемента не повинна бути менше 1.2 Ст. При проведенні вимірювань акумуляторні елементи слід відключати від сполук зі всякого роду датчиками. Прилад для вимірювання підключається до полюсів батареї. «Банки» з зниженим напругою підлягають заміні. Якщо при простому вимірі не було виявлено несправных елементів, слід поміряти «банки» під навантаженням.

Перевірка за величиною опору

Здатність до нормального функціонування кожної батареї можна перевірити, порівнявши «банки» по внутрішньому опору. Визначається величина шляхом ділення робочих параметрів напруги на силу струму і вирахуванням опору навантаження.

Робоча напруга вимірюється обов’язково під навантаженням. В якості навантаження слід взяти резистор опором 10 Ом і потужністю 25 Вт. Перевірці піддається кожна батарея. Вимірюють робочу силу струму і напругу.

Для кращого розуміння наведемо приблизні розрахунки. Припустимо, в ході вимірювання під навантаженням отримані дані для однієї «банки»: робоча напруга — 1.19 В і робоча сила струму — 112 мА. Перед тим як виконати обчислення не забуваємо перевести значення сили струму з мА в А — 0.112 А. Виробляємо відповідні дії (1.19/0.112) — 10 = 0.63 Ом. Нагадаємо, що віднімається у нашому вираженні це опір резистора навантаження (10 Ом).

Перевірка інших параметрів

Кожен вид акумулятора володіє певною величиною саморозряду.

Так, протягом місяця зберігання:

  • нікель-кадмиевый акумулятор може розрядитися на 20%;
  • нікель-металогідридні — 30 %;
  • літій-іонний накопичувач — до 8 %.

Контроль за саморозрядом здійснюється шляхом замірів напруги кожен день протягом місяця.

Перевірка елементів електроживлення на наявність «ефекту пам’яті» здійснюється шляхом повної зарядки акумулятора і повної розрядки. Виробляють кілька циклів заряд-розрядки (3 або 4). Розрядку акумулятора можна здійснювати за допомогою лампи в 12 Ст. В ході дій виробляють вимірювання залишкового робочого напруги і напруги холостого ходу. Після багаторазового повторення циклів «ефект пам’яті» зникне.

Роботи з ремонту акумулятора шуруповерта

Отже, в ході перевірок були виявлені непрацюючі елементи живлення. Що робити в цьому випадку? Виходу два — спроба «реанімації» елементів або проста заміна непрацюючих «банок».

«Реанімація» накопичувальних елементів

Відразу варто обмовитися, намагатися «реанімувати» іонні батареї марно. Ефекту пам’яті у такого виду батарей бути не може, а отже, причина виходу їх з ладу полягає в розкладанні літію. Але спочатку варто з’ясувати — можливо, несправна схема управління. Тут можна використати два методи.

  1. Слід поміняти схему управління. Якщо батареї заробили, значить, потрібно ремонтувати саму схему.
  2. На елемент живлення за допомогою регульованого зарядного пристрою подається напруга 4 В з струмом приблизно в 200 мА. Зростання напруги на «банці» до 3.6 говорить про справність елемента і, отже, в несправності винна або схема управління, або інший елемент живлення.

Для «реанімації» батареї акумулятора шуруповерта застосовують два способи:

  1. Відновлення працездатності «банок» методом стиснення або ущільнення.
  2. Подача в накопичувальний елемент великої напруги і струму. При цьому вдасться, хоча і не повністю усунути втрачену ємність і позбутися від «ефекту пам’яті».

Проте, ці методи не можуть повністю вирішити проблему виходу з ладу батарей. Вони лише відстрочать неминуче. Рано чи пізно, але міняти банки все одно доведеться.

Заміна «банок» в акумуляторі шуруповерта

Для проведення ремонту потрібні нові елементи живлення. В даний час їх легко можна придбати або в спеціалізованих магазинах, або замовити в інтернеті. Вартість по кишені кожному. Приміром, ціна нікель-кадмієвої батареї ємністю 2000 мА/год складе близько 1000 рублів. Купуючи нову «банку», слід простежити, щоб параметри ємності і габаритів збігалися з замінними елементами.

Сама задача проста. Добре якщо є досвід в пайку. У з’єднанні елементів обрізається несправна батарея, на її місце ставиться справна, потім проводиться пайка. Як видно, нічого складного.

Однак, при цьому слід врахувати кілька важливих нюансів:

  • паяти потрібно швидко, щоб не нагрілися «банки» — це може позначитись на їх працездатності;
  • для з’єднання елементів краще використовувати рідні пластини, або мідні, але тих же розмірів;
  • приєднуючи новий елемент до старого не переплутайте плюс з мінусом. При послідовному з’єднанні мінус від попередньої батареї йде на плюс нової батареї.

Після пайки, слід провести заряд-розрядний цикл, а потім виміряти напругу на «банках». Воно повинно бути близько 1.3 Ст.

Висновок

Як видно з статті перевірити і полагодити шуруповерт не так вже й складно. Краще витратити трохи часу і сил, ніж витрачати гроші на придбання дорогого інструменту.

Ссылка на основную публикацию