Как правильно разрядить аккумулятор шуруповерта

На, что особенно следует обращать внимание?

Как правильно хранить аккумуляторы, если один в шуруповёрте, а запасной — отдельно?

Надо ли мерять напряжение, если да, то как часто?

Тут важно учитывать какие аккумуляторы установлены на шуруповёрте (я имею в виду по типу), а так же новый это инструмент, или заряжаем старый.

Если на Вашем шуруповёрте установлены никель-кадмиевые аккумуляторы (батарея), то да, у них есть тот самый "эффект памяти".

Что бы довести уровень ёмкости таких аккумуляторов до должного уровня, их надо не менее трёх раз полностью зарядить и полностью разрядить, таким образом уберёте "эффект памяти" и батарея прослужит долго.

И другое дело литий-ионные аккумуляторы, им "прокачка" не нужна и у них нет "эффекта памяти".

Такие аккумуляторы сразу после покупки инструмента просто заряжаем и всё на этом.

Они не любят глубокой разрядки, поэтому подзаряжать надо периодически, даже если не пользуетесь шуруповёртом длительное время.

При зарядке любых аккумуляторов надо соблюдать температурный режим, температура должна быть в диапазоне от + 10-и, до +40-а градусов.

Ну и самое главное, читайте инструкцию к конкретной модели купленного шуроповёрта там есть информация о правильной его зарядке.ш

В настоящее время никель-кадмиевые аккумуляторы занимают первое место по популярности среди производителей электроинструментов.

Ni-Cd аккумуляторы имеют малый вес, незначительные габариты, сравнительно низкую стоимость, но при всем этом обладают одним существенным недостатком, так называемым « эффектом памяти».

Сейчас на две минуты оторвитесь от чтения посмотрите это видео, чтобы лучше понять, что такое «эффект памяти» и как он возникает.

То есть, в появлении этого эффекта виноваты мы сами, неправильно обслуживая аккумулятор — не дождавшись полного разряда мы ставим его на зарядку, да еще и усугубляем положение, не давая ему полностью зарядиться, прекращаем зарядку. Вот аккумулятор и «запоминает» эти значения и работает в пределах этих величин.

Отсюда вывод: нужно соблюдать режим эксплуатации аккумулятора — доводить батарею до максимально полной разрядки, а уже только потом заряжать ее рекомендованными производителями параметрами.

Аккумуляторную батарею, «заболевшую» эффектом памяти, «вылечить» можно .

Для этого есть специальные зарядные устройства, которые после подключения батареи сначала подключают ее к нагрузке, рассеивая остаток заряда, а затем уже включается блок зарядки.

Можно «вылечить» батарею и своими силами. В этом случае нужно к клеммам аккумулятора подключить 12-вольтовую лампочку мощностью 5 Вт и дождаться, пока она погаснет. После чего следует зарядить батарею полностью.

Провести таких циклов предстоит не два и не три, возможно придется и десяток раз проделать эту процедуру и, хотя полного восстановления первоначальной емкости получить вряд ли удастся, но работать батарея будет лучше — это факт!

Обычно, покупая шуруповерт, мы стремимся выбрать такой, в комплекте которого два аккумулятора и, естесственно, возникает вопрос, как хранить временно неработающий аккумулятор?

Аккумулятор, оставленный без работы на недолгое время (неделя-другая), можно хранить при комнатной температуре полностью заряженным, но не в шуруповерте.

Если перерыв в работе предстоит большой (около месяца), то его следует разрядить, но не полностью, иначе в нем возникнут необратимые процессы. Достаточно поработать шуруповертом до той стадии, когда будет заметно сокращение числа оборотов при полной нагрузке и отправить на отдых. Перед применением нужно законсервированному аккумулятору произвести цикл « полный разряд — полный заряд».

При хранении аккумулятора без работы более месяца, необходимо проводить вышеуказанные циклы ежемесячно.

Сегодня Ni─Cd аккумуляторы используются в большинстве портативных инструментов и различных электронных устройствах (фотоаппараты, плееры и т. п.). Правда, в последнее время наблюдается тенденция замещения их литий─ионными аккумуляторами. Для того чтобы аккумулятор вашей аппаратуры служил долго, никель─кадмиевые батареи нужно правильно эксплуатировать, вовремя и своевременно заряжать и время от времени проводить циклы разряда-заряда. Тогда Ni─Cd аккумулятор будет служить вам долго. Сегодня мы поговорим о том, как заряжать никель─кадмиевые аккумуляторы по всем правилам.

Особенности Ni-Cd эксплуатации аккумуляторов

Для того чтобы никель-кадмиевые аккумуляторы работали продолжительное время, нужно их полностью разряжать.

Ni─Cd аккумуляторные батареи имеют ярко выраженный эффект памяти. Если разрядка в процессе эксплуатации будет неполной, то эффективная площадь электродов аккумулятора будет постоянно снижаться.

Поэтому, перед тем как зарядить никель кадмиевый аккумулятор нужно полностью разрядить элементы батареи до напряжения 0,9─1 вольт. Это позволить как можно дольше сохранить параметры батареи и увеличить срок службы Ni─Cd аккумуляторных батарей. Стоит отметить, что слишком сильный разряд, ниже порогового значения также не рекомендуется.

Процесс «тренировки» или циклирования также нужно выполнять после длительного (более 6 месяцев) хранения Ni─Cd аккумуляторов. Но сильно усердствовать также не стоит, поскольку излишнее циклирование снижает ресурс аккумулятора. Стоит отметить ещё один момент. Если вы не собираетесь использовать никель─кадмиевые батарейки, то не нужно их заряжать. Этот тип батарей может вполне нормально храниться в разряженном состоянии. В заряженном состоянии никель─кадмиевый аккумулятор постепенно теряет первоначальные характеристики.

Теперь несколько слов о том, какие есть зарядные устройства для Ni─Cd аккумуляторов.
Вернуться к содержанию

Разновидности зарядных устройств для никель─кадмиевых аккумуляторов

Сегодня на рынке можно выделить две основные группы устройств, предназначенных для заряда никель кадмиевых аккумуляторов:

• Автоматические ЗУ;
• Реверсивные импульсные ЗУ.

Автоматические зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторных батарей. Это простые и доступные по цене устройства. Они менее сложные и выпускаются в конструкции, которая позволяет заряжать по два или 4 батарейки одновременно. Чтобы запустить заряд никель кадмиевых аккумуляторов, вставьте в батарейки в зарядное устройство. Переключателем ЗУ нужно установить количество заряжаемых батареек и подключить устройство к сети.

Как правило, автоматическое зарядное устройство для никель─кадмиевых аккумуляторов имеет следующую цветовую индикацию. Красный цвет индикатора показывает, что идёт процесс заряда батареек. Чтобы сделать разряд аккумуляторов, на устройстве имеется переключатель «разряд». В процессе разряда индикатор будет иметь жёлтый цвет. После того, как пройдёт разряд, зарядное устройство для Ni─Cd аккумуляторов само запустит зарядку. Зелёный цвет индикатора говорит о том, что цикл разряд-заряд закончен.

Пример зарядного устройства для Ni-Cd аккумуляторов

Дополнительно можете прочитать отдельную статью о про восстановление Ni─Cd аккумулятора для шуруповерта.

Реверсивное импульсное ЗУ. Эти устройства более сложные и стоят дороже, чем модели первого типа. Обычно производители позиционируют их как профессиональные. Такое зарядное устройство для Ni─Cd аккумуляторов циклически проводит разряд-заряд с разным временным интервалом.

Устанавливается аккумулятор, выставляется режим и запускается работа. Индикатор даст сигнал об окончании зарядки. С помощью таких ЗУ можно не только выполнять заряд никель─кадмиевых аккумуляторов, но и поддерживать их в рабочем состоянии. В качестве примера можно привести широко распространённое универсальное зарядное устройство iMAX B6.

Никель─кадмиевые АКБ менее требовательны к характеристикам зарядного устройства, чем Ni-MH аккумуляторы. Но экономить на нём нельзя, поскольку дешевые устройства сокращают срок эксплуатации батарей. Теперь, давайте, разберёмся, как зарядить никель кадмиевый аккумулятор.

Процесс разряда и заряда Ni─Cd аккумуляторов

Процесс разряда никель─кадмиевых батарей

Для этого типа батарей (как впрочем, и для других) разрядные характеристики зависят от особенностей аккумуляторов, которые определяют его внутреннее сопротивление. Среди таких особенностей можно отметить структуру и толщину электродов. На разрядные характеристики влияют:

• толщина сепаратора и его структура;
• плотность сборки;
• объём электролита;
• некоторые характеристики конструкции.

При работе в условиях продолжительного разряда используются дисковые батарейки с прессованными электродами большой толщины. Для них разрядная кривая показывает постоянное медленное снижение напряжения до величины 1,1 вольта. Разрядная ёмкость в случае дальнейшего разряда до 1 вольта равна от 5 до 10 процентов от номинального значения. Особенностью этого типа батарей является существенно падение разрядной ёмкости и напряжения при увеличении тока до 0,2*С. Объяснение этому достаточно простое ─ невозможность разряда активной массы равномерно по всей электрода.

Дисковые Ni-Cd аккумуляторы

Если уменьшить толщину электродов и увеличить их количество до четырёх, то ток разряда для дискового аккумулятора может быть увеличен до величины 0,6*С.

Аккумуляторные батареи с электродами из металлокерамики имеют малое внутреннее сопротивление и высокие энергетические характеристики. На их разрядных характеристиках заметно меньшее падение напряжения. У этого типа аккумуляторов величина напряжения держится выше 1,2 вольта до отдачи 0,9 от номинальной ёмкости. При дальнейшем разряде и падении напряжения с 1,1 до 1 вольта отдаётся около 3 процентов номинальной ёмкости. Допускается разряжать этот тип аккумуляторов разрядными токами величиной до 3─5*С.

Ni─Cd аккумуляторы цилиндрической формы можно разряжать более высокими токами. В них используются рулонные электроды, что позволяет разряжать их максимальным током 7─10*С.

Цилиндрические Ni─Cd аккумуляторы

На изображениях ниже можно видеть влияние тока разряда и температуры на значение разрядной ёмкости.

Разрядная характеристика никель─кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда

Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от температуры ОС

Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда при различных температурах

Увеличение сопротивления объясняется ограниченным объёмом электролита в герметичной батарейке. Состав и концентрация электролита сильно отражаются на характеристиках. От них напрямую зависит температура образования твёрдой фазы. Это могут кристаллогидраты, лёд, соли и т. п. При замёрзшем электролите разряд вообще отсутствует. Работоспособность Ni─Cd в большинстве случае ограничена температурой минус 20 градусов Цельсия. В некоторых случаях при корректировке состава электролита и его концентрации производители выпускают модели Ni─Cd батарей работоспособных при минус 40.

Если у вас электроинструмент или электронный гаджет работает на металлогидридных батарейках, вам будет интересно прочитать о том, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию

Процесс заряда никель─кадмиевых батарей

В процессе зарядки никель─кадмиевых аккумуляторов важным моментом является ограничение излишнего заряда. Это важный момент, поскольку при заряде никель─кадмиевых аккумуляторов внутри них растёт давление. В процессе зарядки выделяется кислород и постепенно снижается коэффициент использования тока. На графике ниже можно видеть зависимость разрядной ёмкости от скорости заряда. Данные приводятся для цилиндрических батарей.

Эффективность заряда никель-кадмиевого аккумулятора при различной скорости зарядки

Чтобы аккумулятор полностью зарядился, ему требуется сообщить до 160 процентов от номинальной ёмкости. Зарядка никель кадмиевых аккумуляторов должна вестись в интервале температур 0─40 С. Рекомендуемый интервал 10─30 С. При понижении температуры на отрицательном электроде снижается поглощение кислорода и растёт давление. В результате при сильном перезаряде из-за увеличения давления может открыться аварийный клапан. При увеличении температуры потенциал растёт и на положительном электроде очень рано выделяется кислород, что сокращает процесс зарядки в штатном режиме.

Если температура поддерживается стабильной, то на процесс заряда сильно влияет ток. Его увеличение вызывает рост скорости выделения кислорода. А скорость его поглощения при этом не меняется, поскольку зависит от особенностей конструкции аккумуляторной батареи. Влияние на газопоглощение оказывает компоновка, структура, толщина электродов, материал сепаратора, объем электролита.

Стандартный режим зарядки считается следующий. Никель─кадмиевый аккумулятор с напряжением 1 вольт заряжается примерно 14─16 часов током 0,1С. Детали процесса зарядки оговариваются производителями аккумуляторов. Они могут отличаться из-за особенностей конструкции или увеличенной закладки активной массы (это делается для наращивания ёмкости). Для Ni-Cd аккумуляторов может использоваться зарядка постоянным током в течение всего времени. А может использоваться схема ступенчатого или плавного снижения тока зарядки во время процесса. Это позволяет проводить длительную зарядку без риска повредить аккумулятор. При таких режимах ток зарядки на первой стадии может значительно превышать значение 0,1*С.

Часто есть необходимость в увеличении скорости зарядки. Производители решают эту проблему выпуском батарей, которые способны эффективно заряжаться большими токами. При этом используются различные системы контроля, охраняющие никель─кадмиевый аккумулятор от сильного перезаряда. Эти системы контроля могут содержать, как сами аккумуляторы, так и зарядное устройство для никель─кадмиевых аккумуляторов.

Для цилиндрических Ni-Cd аккумуляторов рекомендуется выполнять зарядку постоянным током величиной 0,2 С в течение 6─7 часов. Также используется режим током 0,3 С в течение 3─4 часов. В последнем случае контроль по времени заряда обязателен. Если ведётся ускоренный заряд, то перезаряд должен составлять до 120─140 процентов от ёмкости и не более. В этом случае Ni─Cd аккумулятор набирает разрядную ёмкость не меньше номинальной. Для работы в ускоренных режимах производители даже предлагают аккумуляторы, которые могут заряжаться за один час. В таком режиме используются различные средства контроля за температурой и напряжением, чтобы никель─кадмиевые батарейки не деградировали в результате резкого роста давления.

После того, как заряд прекращается давление внутри аккумуляторной батареи ещё продолжает расти, поскольку окисление гидроксильных ионов на оксидно─никелевых электродах продолжается. Постепенно скорость выделения кислорода на положительном электроде сравнивается с поглощением на отрицательном (кадмиевом) электроде. Поэтому давление в батарее постепенно понижается. Если был существенный перезаряд, то давление будет снижаться медленнее. Рекомендуем также прочитать о том, как заряжать Ni─MH аккумуляторы.

Режим заряда Ni─Cd аккумулятора

Давайте, суммируем, что нужно знать о режиме зарядки Ni─Cd аккумуляторов. Речь, естественно, о тех случаях, когда у вас есть возможность выставить параметры. Как вы уже поняли, при заряде никель─кадмиевого аккумулятора его напряжение растёт до определённого значения, а затем стабилизируется. Когда батарея полностью заряжается, то напряжение понижается. По этому падению зарядные устройства чаще всего отслеживают окончание заряда. Это падение напряжения ещё называется Delta Peak. Чем точнее отслеживается эта дельта, тем батарейка заряжается более качественно и не будет перезаряда.

Итак, рекомендуется следующий режим. Ток заряда до 2С (номинальная ёмкость батарейки). Если доступен, то выбирается вид импульса (Re-Flex, Flex, Normal). Delta Peak должна составлять 7─10 мВ на один элемент батареи. Ток подкачки (ещё называемый trickle) составляет 50─100 мА-ч.

Следует помнить, что нельзя допускать перегрев аккумулятора выше 50 градусов Цельсия. Для того, чтобы продлить срок службы Ni─Cd аккумулятора, то выставляйте Delta Peak по минимуму. Недозарядка составит примерно 50 мА-ч. Стоит отметить и ещё ряд деталей процесса зарядки. Советуем также прочитать материал о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов.

Для полноценного использования мощности аккумулятора его следует заряжать большим током зарядки. Если важно использовать его мощность по максимуму, то нужно заряжать в нормальном режиме малым током. Величина тока около 0,1С. При этом время заряда составит 14─16 часов. С помощью ступенчатой подачи тока можно зарядить Ni─Cd аккумуляторную батарею в ускоренном режиме. Для этого 10 процентов ёмкости батареи набирается током 1С, затем до 80 процентов током 1,5С, а остаток добивается током 0,5С.

Всем известно, что такой инструмент, как шуруповерт, часто бывает незаменим не только в среде профессиональных мастеров, но и в быту. При этом, нужно всегда иметь в виду, что его аккумуляторная батарея требует определенного подхода при эксплуатации. Это особенно актуально в том случае, если ваш инструмент укомплектован блоком с никель-кадмиевыми АКБ. Именно из-за них возникает необходимость проводить полную разрядку батареи. Поэтому и нужно знать о том, как разрядить аккумулятор шуруповерта правильно.

Для чего нужно это делать

Как уже было сказано, многое зависит от того, какого вида батарейки находятся в шуруповерте. Если речь идет о более современных и дорогих литиевых аккумуляторах, их специально разряжать не потребуется. Будет достаточно, если вы просто достанете аккумуляторный блок из инструмента и оставите его на несколько дней. Литий-ионнные АКБ легко разряжаются сами. Что же касается никель-кадмиевых элементов, с ними придется повозиться чуть дольше.

Дело в том, что именно этот вид батареек обладает так называемым «эффектом памяти». Например, если зарядить батарею на 60 процентов, а не на 100 (так часто бывает, когда требуется срочная подзарядка и продолжение работы), при следующем цикле никель-кадмиевые батарейки будут «думать» о 60 процентах как о полном заряде и работать соответственно, не в полную силу. Таким образом, они не будут полноценно использовать ресурс своей реальной емкости. Если этот «эффект памяти» не снять, не «стереть», продуктивность работы инструмента значительно снизится. Убрать же возникший «эффект памяти» возможно только в том случае, если полностью разрядить батарею.

Полная разрядка аккумулятора может понадобиться, если планируется восстановление АКБ шуруповерта — с целью узнать, сколько «банок» работает плохо и какие из них нужно заменить. Но чаще всего она требуется именно по причине особенностей работы «кадмиевых» элементов.

Правильная разрядка: как это сделать?

Как правильно разрядить батарею — вопрос, который может показаться странным. Сразу стоит отметить, что сделать это, включив инструмент на полную мощность, не получится. Более того, если непрерывно и вхолостую «крутить» подключенный к сети шуруповерт, это может привести к тому, что он попросту сломается. Да и полной разрядки кадмиевых батареек таким способом все равно не добиться в силу того, что остаточный заряд они держат долго и стабильно.

Существует гораздо более надежный и щадящий метод, при котором АКБ разряжается быстро и без вреда для шуруповерта. Для этого нужно воспользоваться обычной лампочкой.

Процесс разрядки аккумулятора шуруповерта

Для начала разберите аккумуляторный блок и аккуратно выньте оттуда связку «банок», предварительно отпаяв ее от других частей электросхемы. Теперь нужно подсоединить к клеммам АКБ лампочку с таким же показателем напряжения, как и у инструмента — обычно это 12 или 13 вольт. U и ток именно вашего шуруповерта, как правило, указаны в инструкции по его применению, либо на его корпусе.

По мере нагревания лампы она берет все больше энергии из батареек, и в конечном итоге они разряжаются полностью. Когда лампочка полностью потухнет, это значит, что батарея разряжена, и «эффект памяти» можно считать снятым.

Теперь вам известно, как правильно можно воспользоваться этим простым способом в домашних условиях и как разрядить аккумулятор шуруповерта без вреда для самого инструмента. Если вы будете замечать, что никель-кадмиевая батарея начинает накапливать «эффект памяти», у вас всегда будет возможность использовать обычную лампочку для ее полной и качественной разрядки.