Как разрядить аккумулятор шуруповерта в домашних условиях

Существует 3 типа аккумуляторов шуруповерта:

• Никель-кадмиевые (Ni-CD).
• Никель-металлогидридные (Ni-Mh).
• Литий-ионные (Li-ion).

Для восстановления каждого из них есть несколько путей решения.

Устранение эффекта памяти

Эффект памяти возникает при недостаточной разрядке аккумулятора и последующей его зарядке. Со временем батарея «запоминает» свою наименьшую границу разряда и использует все меньше и меньше емкости батареи. Проблема актуальна в большей степени для Ni-Cd аккумуляторов, и в меньшей степени для Ni-Mh. Литий-ионные батареи не обладают эффектом памяти.

Для решения проблемы требуется несколько раз полностью разрядить и зарядить батарею. Сделать это можно с помощью 12 вольтовой лампочки. Можно взять лампочку с немного большим или меньшим вольтажом. К лампочке припаиваются два провода, на плюс и на минус, которые, соответственно, крепятся к контактам аккумулятора. Процедуру необходимо повторить не менее 5 раз.

Долив дистиллированной воды в никель-кадмиевые аккумуляторы

Одна из наиболее частых проблем Ni-Cd батарей – испарение дистиллированной воды. Чаще всего происходит в случае перегрева аккумулятора. Чтобы решить проблему, необходимо:

1. Разобрать аккумулятор.
2. Внутри будут находиться небольшие батарейки (примерно 14 штук, в зависимости от модели шуруповерта). С помощью мультиметра нужно найти вышедшую из строя часть. Напряжение на рабочей «бочке» будет находиться в диапазоне от 1 до 1.3 вольт. Все что ниже этой отметки – требует ремонта.
3. Неисправные элементы аккуратно достаются. Пластинки, которыми они крепятся к другим батареям, потом пригодятся для сборки.
4. С боку, ближе к верхней или нижней части батареи есть изгиб, где необходимо сделать отверстие, диаметром не более 1 мм. Просверлить нужно только стенку, без углубления внутрь.
5. Теперь пригодится шприц с иголкой и дистиллированная вода (ни в коем случае не обычная вода из-под крана). Шприц вставляется в проделанное отверстие, и батарейка заполняется до краев. Желательно, чтобы сутки она простояла в таком состоянии.
6. Прибором, для заряда никель-кадмиевых батарей (подойдет IMAX) производится зарядка, после чего аккумулятору необходимо дать полежать еще неделю.
7. По прошествии 7 дней проверяют, не упало ли напряжение. Если все хорошо – необходимо заделать отверстия с помощью силикона или паяльника.
8. Далее батареи собираются в обратной последовательности и помещаются в корпус аккумулятора. Для спайки применяется точечная сварка или обычный паяльник.
9. После проверки работоспособности аккумулятор полностью разряжают под небольшими нагрузками и снова заряжают не менее трех раз.

Замена элементов питания

Способ подходит для всех типов аккумуляторов. Необходимо:

1. Разобрать аккумулятор.
2. С помощью мультиметра найти вышедшие из строя элементы. На никель-кадмиевых и никель-металлогидридных батарейках напряжение должно находиться в районе 1.2 вольт, на литий-ионных – в районе 3.6 вольт.
3. Неисправные элементы аккуратно изымаются и на их место необходимо приобрести точно такие же батарейки.
4. Новые элементы ставятся на место старых. Для соединения используются старые пластины.
5. Спайка производится паяльником или точечной сваркой. Паяльником нужно работать очень аккуратно и быстро, чтобы не перегреть элемент питания. Желательно при этом использовать флюс, или, в крайнем случае, канифоль.

Выпуск газа из литий-ионных аккумуляторов

В литий-ионном аккумуляторе находится несколько отдельных батареек. В процессе эксплуатации одна или несколько из них могут перегреться, что приведет к испарению электролита. Таким образом, внутри батарейки скопится большое количество газа и она вздуется, выгнув термопластину. Чтобы решить проблему необходимо:

1. Разобрать аккумулятор.
2. С помощью мультиметра найти неработающую батарейку. Ее напряжение будет равно 0.
3. Далее необходимо достать ее из цепи и выпустить газ. Сделать это можно двумя путями:

• Взять ножницы, изогнутые на конце или любой другой схожий инструмент, подсадить их под плюсовой контакт и аккуратно вдавить вздутую пластину вниз. При этом газ где-то проделает отверстие наружу, чтобы найти себе дорогу. На самом деле, данный способ лишь на короткое время восстанавливает работоспособность батарейки. Впоследствии, через проделанное газом отверстие испарится весь электролит, без которого батарея работать не будет.
• Взять небольшие кусачки и отсоединить плюсовой контакт так, чтобы его можно было отогнуть (не нужно отрезать полностью). Далее необходимо воспользоваться шилом, с затупленным концом, которое вставляется под один из краев изогнутой пластины и постепенно проталкивать его внутрь (рассоединить пластину и край батареи). Когда газ выйдет (будет слышно), вздутую пластину нужно вдавить на место, а проделанное отверстие запаять паяльником или замазать силиконом. И также запаять отсоединенный вначале контакт.

Теперь необходимо зарядить батарейку при помощи прибора IMAX.

Возбуждение батареи

Способ подходит для всех типов аккумуляторов. Необходимо:

1. Разобрать аккумулятор.
2. С помощью мультиметра найти неработающие батарейки.
3. Возбудить их при помощи импульсного разряда. Для этого подойдут: 12 вольтовой аккумулятор, блок питания, точечная сварка и т.д. Импульс должен быть кратковременным и его не нужно повторять много раз. Достаточно возбудить батарейку, чтобы ее видело зарядное устройство.
4. Собрать все элементы обратно (если они разбирались) и поместить в корпус аккумулятора.

Этот способ несовершенен, так как через какое-то время (от недели до месяца) напряжение элементов питания вновь будет падать. В особенности это касается никель-кадмиевых батарей.

Работоспособность Ni─Cd аккумуляторов (как и любых других) со временем ухудшается и через некоторое время они могут прийти к состоянию разряда «в ноль». При этом зарядка ни это состояние никак повлиять не может. Они просто отказываются принимать заряд. При этом аккумуляторы имеют ещё достаточно ресурсов для дальнейшей эксплуатации. Поэтому со временем появились некоторые способы их восстановления. Покупать новый никель-кадмиевый аккумулятор или восстанавливать старый, решать вам. Мы лишь постарались обобщить данные, которые удалось найти в интернете о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов.

В чём проблема при эксплуатации Ni─Cd аккумуляторов?

При эксплуатации Ni─Cd постепенно происходит снижение напряжения и разрядной ёмкости. Ниже приводятся основные факторы, обуславливающие эти процессы:

• уменьшение рабочей поверхности положительных и отрицательных электродов;
• потеря активной массы, а также её перераспределение по электродам;
• возникновение утечек тока из-за образования дендритов металлического Cd;
• процессы, в результате которых происходит необратимое потребление воды и кислорода;
• изменение состава и объёма электролита.

Подобные процессы происходят, когда эксплуатируются Ni-MH аккумуляторы. Разница только в используемых материалах электродов.

Все эти изменения оксидно─никелевого электрода вызываются постоянными перезарядами, при которых в пространстве положительного электрода идёт процесс выделения кислорода. Чем больше аккумуляторов проходит циклов заряд-разряд, тем больше наблюдается укрупнение кристаллов активной массы положительного электрода. Поэтому уменьшается рабочая поверхность, а, значит, и ёмкость батареи.

На кадмиевом электроде процесс деградации определяется в основном миграцией активной массы. В результате происходит некоторая её потеря. Кроме того, активная масса забивает поры в поверхностном слое отрицательного электрода. Из-за этого затрудняется доступ электролита в глубинные слои. Результатом миграции активной массы становится рост дендритных мостиков сквозь сепаратор до положительного электрода. Эти приводит к многочисленным коротким микрозамыканиям и увеличивает саморазряд. На кадмиевом электроде при эксплуатации также происходит рост кристаллов и увеличение объёма активной массы.

Кроме вышеописанных процессов, в Ni─Cd аккумуляторах протекают процессы окисления различных добавок, которые присутствуют в аккумуляторе. Металлокерамика положительного электрода постепенно окисляется с потреблением воды. И ещё один неприятный процесс, который приводит к потере работоспособности Ni─Cd аккумулятора, это отбор электролита из сепаратора. Это происходит из-за изменения пористой структуры электродов и приводит к росту внутреннего сопротивления никель-кадмиевого аккумулятора.
Состав электролита также меняется при эксплуатации. В частности, растёт объем карбонатов. Уменьшается электропроводность электролита и падают все параметры Ni─Cd аккумулятора при разряде. Картина становится особенно заметной при низких температурах. Что же делать в таких случаях?

Распространённый метод восстановления Ni─Cd аккумуляторов?

На тему восстановления Ni─Cd аккумуляторов есть достаточно много статей и видеороликов в интернете. Большинство из них касается восстановления аккумуляторов от шуруповёртов и другого портативного инструмента. Это неудивительно, поскольку такие батареи стоят достаточно дорого и зачастую их ещё нужно поискать. В основном при восстановлении никель─кадмиевых аккумуляторов используется одна методика, которую мы сейчас опишем.

На изображении ниже представлен аккумулятор от шуруповёрта в сборе и его начинка.

Аккумулятор от шуруповёрта

Одна Ni-Cd батарейка из аккумулятора

Если сказать коротко, то метод восстановления заключается Ni─Cd аккумулятора высоким током короткими импульсами в течение нескольких секунд. При этом ток должен быть гораздо больше ёмкости батареи (в десятки раз).

Методика восстановления пригодна для никель─кадмиевых аккумуляторов. Не путать с никель─металлогидридными. Опробована она была на моделях рулонного типа. В принципе подходит для батареек любого возраста и даже потёкших. Конечно, чем старше будет аккумулятор, тем меньше шансов будет его восстановить.
Что понадобиться при проведении процедуры восстановления:

• другая рабочая аккумуляторная батарея с сильным током. Это может быть аккумулятор от источника бесперебойного питания, автомобильный аккумулятор и т. п.;
• крокодилы, куски провода. Куски провода должны иметь длину около 10 сантиметров и сечение не менее 1,5 мм 2 ;
• мультиметр для контроля напряжения;
• средства защиты (перчатки, очки).

Внимание! Не пренебрегайте средствами защиты. Обязательно надевайте защитные очки и перчатки, чтобы защитить глаза и руки.

В идеале следует проводить процедуру на каждой батарейке (1,2 вольта) по отдельности, а не на все сборке сразу. В этом случае процедура восстановления будет проходить эффективнее и вторую батарею можно будет использовать меньшей мощности (вполне хватит стандартной автомобильной АКБ или аккумулятора из источника бесперебойного питания).

Итак, по порядку, что нужно делать:

• Находите у восстанавливаемой батарейки (или у всего блока шуруповёрта, если восстанавливаете целиком) плюс и минус;
• Затем при помощи куска провода и крокодилов соединяете минусы;
• Потом к одному из плюсовых контактов крепится второй кусок провода;
• После этого нужно свободным концом провода быстро касаться оставшегося свободным плюсового контакта. Здесь важно делать касания быстро и кратковременно (2─3 касания в секунду). Эта процедура продолжается 3─4 секунды. Важно не допускать приварки провода в месте касания.

После проведения одного цикла таких касаний делается замер напряжения на восстанавливаемой батарее. Если не появилось, то делаете ещё один цикл. После того, как на батарейке появится напряжение, она ставится на зарядку до набора своей ёмкости. Скорее всего, она будет меньше номинала. Рекомендуется ещё сделать несколько циклов заряд-разряд для тренировки аккумулятора. Подробно о том, как заряжать Ni-Cd аккумуляторы читайте по указанной ссылке.

Почитав отзывы об этом методе восстановления, стало ясно, что он дает лишь кратковременное улучшение состояния батареи. Аккумулятор действительно начинал работать, заряжаться, разряжаться, набирать ёмкость, но впадал некоторое время, «что в кому». Я так понимаю, что это происходит по причине того, что не устранялся источник проблемы. В результате прожига устранялись дендриты, вызывавшие микрозамыкания, и батарейка оживала. Но поскольку состав и объём электролита нарушены, всё возвращалось в исходное состояние.

После поисков в интернете был найден ещё один, более совершенный метод восстановления Ni─Cd аккумуляторных батарей. Советуем также прочитать материал про то, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию

Улучшенный метод восстановления шуруповёрта аккумуляторов

Автор метода разобрал несколько банок аккумулятора в ходе и обратил внимание на разрыв положительного контакта с отрицательным корпусом. Он предположил, что это вызвано деградацией электролита и оказался прав. Как говорилось выше, в ходе эксплуатации идёт процесс окисления с расходом воды. В результате уменьшения воды в составе щелочного электролита менялись и его эксплуатационные характеристики.

Что было предложено:

• перед тем, как проводить какие-либо манипуляции с подачей импульсного тока и зарядкой, автор метода отобрал из сборки элементы, напряжение на которых было нулевым;
• в их корпусе микродрелью и тоненьким сверлом было сделано отверстие;
• в отверстие каждого элемента был закачан кубический сантиметр дистиллированной воды;
• после этого батарейки отстоялись некоторое время и было измерено их напряжение. Элементы с нулевым напряжением «взбодрили» импульсным током;
• затем была произведена зарядка элементов;
• после этого рекомендуется оставить их на несколько дней, а затем снова проверить напряжение;
• если элементы живы, то отверстия заделываются герметиком или запаиваются. Батарея собирается, заряжается и шуруповёрт готов к работе;
• если напряжение опять нулевое, то добавляется еще «кубик» дистиллированной воды, и процесс повторяется до успешного завершения.

Возможно, вас заинтересует статья о том, как проверить ёмкость аккумулятора телефона.

Любой, кто хотя бы один раз в жизни делал ремонт в квартире, прекрасно понимает, насколько эффективен и удобен в использовании работающий автономно ручной электроинструмент. Строитель-профессионал, занимающийся отделочными работами, и вовсе не может обойтись без применения шуруповёрта.

Шуруповёрты аккумуляторного типа питаются от стандартного блока питания. Но если к самому инструменту нарекания возникают редко, то батарею называют слабым местом оборудования. А так как её стоимость может достигать до 50 % от цены самого инструмента, то их замена становится проблемой для владельца. Поэтому нет ничего удивительного в том, что народные умельцы стараются продлить жизнь питающего устройства различными способами.

Разновидности элементов АКБ

АКБ для шуруповёртов выпускаются одинаковыми блоками у всех производителей. Каждая собрана из нескольких отдельных элементов, соединённых последовательно. Поэтому общее напряжение блока складывается из напряжений отдельных элементов. Значения ёмкости, номинального напряжения и тип применяемого аккумулятора наносятся на каждый элемент.

Рассмотрим типы элементов аккумуляторной батареи для шуруповёрта:

• Ni-Cd, у никель-кадмиевого аккумулятора номинальное напряжение элемента — 1,2 Вольта;
• Ni-MH, никель-металлогидридный элемент напряжением 1,2 Вольта;
• Li-Ion. Литий-ионный, напряжение — 3, 6 Вольта.

Никель-кадмиевый

Самый распространённый и доступный по цене тип аккумуляторов для шуруповёртов. Могут сохранять хорошую работоспособность даже при отрицательной температуре окружающей среды. Сохраняют свои рабочие характеристики даже при долгом хранении в разряженном состоянии.

Но всё же есть и недостатки: довольно высокий саморазряд и не очень большая ёмкость. Такое свойство, как эффект памяти, также считается минусом в эксплуатации элементов питания.

Никель-металлогидридный

Такой тип аккумуляторов менее распространён, чем никель-кадмиевые устройства. Преимуществом таких элементов перед кадмиевыми аккумуляторами считается меньший саморазряд и незначительный эффект памяти. Кроме того, у этих батареек большая ёмкость, что позволяет им выдерживать большее количество циклов заряд-разряд.

Недостатком считается более высокая цена и чувствительность к отрицательным температурам. При длительном хранении в состоянии разряда часть характеристик может утрачиваться.

Литий-ионный

В шуруповёртах этот тип аккумуляторов встречается очень редко. Саморазряд и эффект памяти в литий-ионных элементах отсутствуют, что является преимуществом. Ёмкость намного выше. В несколько раз больше число циклов заряд-разряд, по сравнению со всеми другими типами аккумуляторов. Высокое номинальное напряжение позволило сократить количество элементов в блоке.

Недостаток — цена элемента, которая в три раза выше, чем у обычных батареек. Стоит конечно, отметить, что такой элемент при интенсивном использовании за два года может потерять ёмкость только из-за разложения лития.

Конструктивные особенности АКБ

Независимо от бренда электроинструмента и его технических требований, конструктивное решение батарей питания почти ничем не отличается друг от друга. Если разобрать аккумулятор, то можно убедиться, что она состоит из идентичных батареек, собранных в последовательную электрическую цепь.

Причём для любых видов элементов, имеющих почти одинаковый размер и номинальное значение напряжения, отличаться они могут ёмкостью (указывается на корпусе). Если ремонт проводится самостоятельно, то обязательно необходимо обратить внимание на тип используемых батареек, ведь методика восстановления каждого вида может отличаться.

Чтобы подключить прибор к сети и произвести его зарядку, в конструкции предусмотрены силовые контакты, которые соединены с выводами цепи. Есть ещё два управляющих контакта на корпусе АКБ, к которым подключаются сопротивление и термистор. Из этих деталей собрана система защиты оборудования от перегрева при зарядке и выравнивания уровня необходимого заряда на каждой банке аккумулятора.

Методы определения неисправности батареи

Электрическая цепь АКБ собрана по последовательной схеме, поэтому в первую очередь нужно понять, какой элемент неисправен, так как нарушение работы хотя бы одной банки, влечёт за собой почти полную потерю работоспособности всей батареи. Одновременный выход из строя всех элементов почти невозможен. В связи с этим, необходимо определить деталь схемы, функционирующую с существенными отклонениями от технических параметров.

Метод с использованием мультиметра

Учитывая одинаковый уровень напряжения на всех батарейках цепи, найти неисправный элемент можно, используя прибор для измерения напряжения (мультиметр), который перед этим нужно обязательно переключить его в режим измерения напряжения.

Сама методика определения неисправности выполняется по следующему алгоритму:

• аккумулятор необходимо полностью зарядить;
• после полной зарядки устройство нужно разобрать. Для этого следует выкрутить несколько фиксирующих винтов. Если батареи сделаны без винтов, придётся аккуратно разделить корпус в местах склейки при помощи ножика. При этом постарайтесь не прикладывать много физических усилий, чтобы не деформировался пластик на корпусе;
• с помощью прибора производим поочерёдные замеры напряжения на каждой батарейке. Полученные данные, где напряжение ниже нормы, желательно, записать карандашом на корпусе. Маркировать такие детали необходимо, чтобы в дальнейшем их не спутать с исправными, ведь они по внешнему виду идентичны;
• потом собираем батарею и устанавливаем её в шуруповёрт. Разряжаем батарею устройства до заметного понижения мощности. Чтобы это сделать быстрее, можно произвести электроинструментом ряд силовых операций;
• после полной разрядки корпус снова разбирается, производятся повторные замеры напряжения на каждом участке цепочки, при этом особое внимание необходимо уделить помеченным деталям;
• если произошло падение напряжения на одном из элементов на 0,5-0,7 Вольта, деталь неисправна.

Метод нагрузки

Такая технология выявления неисправности аналогична уже рассмотренной, только в этом случае для разряда батарейки используется лампочка.

Сначала нужно полностью зарядить аккумулятор. Затем подключаем к каждой банке по одной лампочке или моторчик малой мощности. Это позволит определить неработоспособный элемент без электроизмерительного прибора. Визуально подключённая лампочка неработающей банки будет гаснуть гораздо быстрее исправных батареек.

Для получения более точных результатов, можно измерительным прибором определить значение напряжения на каждой банке под нагрузкой. Этот результат будет более точным. Если напряжение на батарейке меньше номинального значения на 0,5-0,7 Вольта, то она считается неисправной.

Восстановление аккумулятора шуруповёрта

Следует сразу же предупредить, что батареи с элементами литий-ионного типа не ремонтируются. Их можно только заменить.

Основные методы восстановления параметров отдельных батареек:

• восстановление АКБ через заморозку;
• устранение эффекта памяти;
• добавление испарившегося электролита.

Восстановление АКБ через заморозку

Никель-кадмиевые аккумуляторы можно попробовать восстановить простым методом заморозки. Рассмотрим порядок действий:

• полностью разряженный аккумулятор помещаем в полиэтиленовый пакет и помещаем его в морозильную камеру бытового холодильника;
• часов через 10-12 необходимо извлечь батарею из морозильной камеры;
• поставить её на зарядку;
• после чего, нужно посадить аккумулятор, тоесть включить его в работу до полной потери энергии;
• повторить такую операцию 2-3 раза.

Если попытка восстановить аккумулятор не увенчалась успехом, необходимо прибегнуть к другим методам.

Устранение эффекта памяти

Распознать такой дефект не очень сложно. После полного заряда батареи, она быстро разряжается и перестаёт работать. Через некоторое время вновь начинает функционировать.

Сначала необходимо полностью произвести процесс зарядки, причём желательно небольшим током (если есть такая возможность). Затем, полностью разрядить на малой нагрузке. Такие действия позволят произвести просадку не только верхнего слоя, но и всех пластин полностью.

Для нагрузки можно применять обыкновенную электрическую лампочку мощностью 60 Вт и напряжением 220 В. Разряд проводить до 30 % от номинальной ёмкости порядка 5 В.

Такую процедуру, перед использованием аккумулятора, нужно повторить не менее пяти раз. Конечно, такое «лечение» не позволит полностью восстановить батарею, но продлит её жизнь, как минимум на год.

Добавление электролита

Считается, что испарение электролита — самая распространённая проблема аккумуляторных батарей.

Для решения этой проблемы нужно демонтировать неисправные элементы, путём разрезания соединительных пластин. После чего, нужно сделать небольшое отверстие в корпусе элемента (диаметром до 1 мм) со стороны отрицательной клеммы. Затем, при помощи медицинского шприца, долить несколько капель дистиллированной воды. После чего обязательно произвести качественную герметизацию батарейки эпоксидной смолой. Вставить реанимированный элемент в существующую схему.

Чтобы произвести выравнивание потенциала всех элементов, их нужно разрядить лампочкой на 1,5 Вольта. Цикл заряд-разряд нужно выполнить минимум пять раз, только тогда использовать инструмент.

Замена неисправных батареек

Замена износившихся деталей считается самым эффективным методом восстановления всей батареи. Перед началом работы нужно приобрести исправные элементы, при этом обязательно необходимо учитывать габаритные и технические характеристики.

Сам процесс замены не вызовет сложностей даже у неопытного владельца инструмента. Достаточно иметь паяльник и материалы для пайки. Причём, чтобы обезопасить батарею от полного выхода из строя при проведении работ необходимо:

• стараться в качестве соединительных пластин оставить родные либо применять проводник из меди такого же сечения. Связано такое условие с высоким током заряда;
• пайку проводить быстро, чтобы избежать перегрева элементов;
• отрицательная клемма батарейки соединяется с положительным контактом следующего элемента, что соответствует последовательному соединению схемы.