Акумулятори для шуруповертів
При всіх перевагах акумуляторних інструментів існує одна істотна вада - будь-який акумулятор має свій термін служби. Як би ми не намагалися, але рано чи пізно перед нами постає питання або заміни акумуляторів шуруповерта або покупки нового (шуруповерта або акумуляторної батареї). А може спробуємо розібратися із самим акумулятором, може не все так складно, як здається на перший погляд
Типи акумуляторів для шуруповертівРемонтуємо акумулятор для шуруповерта
У цій статті ми розповімо про найпоширеніші типи акумуляторів для шуруповертів і спробуємо описати кілька варіантів відновлення акумуляторної батареї, розповісти про пристрій акумулятора для шуруповерта.
Типи акумуляторів для шуруповертів
Технологій виготовлення акумуляторів для шуруповертів дуже багато, але ми зупинимося на найпоширеніших. Одними з перших з'явилися і стали масово застосовувати свинцево-кислотні акумулятори. Основною сферою їх використання і досі є автомобільна промисловість. Простота у виготовленні та обслуговуванні робить ці акумуляторні батареї найбільш затребуваними. Однак їх габарити залишають бажати кращого, використовувати такі акумулятори для живлення електроінструментів вкрай незручно - мала потужність, значна вага блоку живлення робить такий інструмент неефективним. Зовсім інакша справа з більш сучасними нікель-кадмієвими батареями. З моменту їх винаходу і по сьогодні ці акумуляторні батареї є одними з найпоширеніших джерел живлення акумуляторних інструментів.
Мінімальна вартість, значна ємність батареї при малих габаритах та вазі робить нікель-кадмієвий елементдуже популярним серед виробників інструментів. ЕРС (електрорушійна сила) нікель-кадмієвого акумулятора становить 1,37, а його питома енергія становить від 45 до 65 Втmiddot-ч/кг. Залежно від конструкції акумуляторної батареї, режиму її експлуатації (тривалі або короткі розряди, правильність заряду батареї) та чистоти матеріалів, що використовуються, термін служби акумулятора становить від 1000 до 3500 повних циклів заряд-розряд.
Однак є й недоліки – виробництво нікель-кадмієвих вкрай токсичне. Наразі Європейський Союз заборонив виробництво такого класу акумуляторів на своїй території. Нікель-метало-гідгідні акумулятори є новішим поколінням елементів живлення для інструментів і посідають друге місце за частотою застосування. Нікель-метало-гідридні з'єднання, досить стійкі до застосування в акумуляторах для інструментів, були розроблені в 1980 році.
Однією з переваг нікель-метало-гідридних акумуляторів є досить висока екологічна безпека виробництва та утилізації елементів, практично повна відсутність ефекту пам'яті, проте високий струм саморозряду батареї дещо псує думку про ці акумулятори. Зберігати такі акумулятори потрібно зарядженими, при тривалому простої (більше 1 місяця) бажано повністю перезарядити акумулятор.
Літій-іонні акумулятори - це перспективний напрямок розвитку всього акумуляторного інструменту. Відсутність ефекту пам'яті, менша вага та габарити, висока ємність, швидкий заряд – ось перелік основних переваг перед традиційними елементами живлення. Однак висока вартість виробництва робить ці акумулятори менш популярними. Не кожен споживач готовий викласти кругленьку суму за інструмент з хоч іПрогресивними, але дуже дорогими акумуляторами. Літій-полімерні акумулятори недавно з'явилися на ринку і практично не застосовуються в традиційних акумуляторних інструментах.
Ми навели загальні характеристики найпоширеніших акумуляторних батарей. Враховуючи той факт, що найчастіше доводиться стикатися з акумуляторними нікель-кадмієвими батареями, саме цей тип батарей ми і постараємося «оживити» після тривалого терміну експлуатації.
Ремонтуємо акумулятор для шуруповерта
Як піддослідний приклад, ми використовуємо акумуляторний шуруповерт фірми Bosch GSR 12-2 professional, який оснащений нікель-кадмієвими акумуляторами. Для прикладу подивіться акумулятор фірми MAKITA (він червоного кольору) і виріб китайського виробництва (позначені 12V і 18V). Як і у випадку з ремонтом редуктора шуруповерта, традиційний сервіс може запропонувати лише заміну запасної частини цілком. Але не кожен зважиться на покупку, дізнавшись про вартість нового акумулятора. Спробуймо вирішити нашу «енергетичну проблему» на практиці.
На відміну від акумулятора BOSCH, батарею MAKITA так просто не розібрати – вона повністю заклеєна та зроблена «одноразовою». З акумулятором китайського виробництва ми впоралися з легкістю - три шурупи дозволили зазирнути всередину блоку. Розповідати можна довго, але краще один раз побачити і зрозуміти, чим «фірмовий» інструмент відрізняється від того, що нам продають «за доступною ціною». Тонкі силові дроти, неякісна паяння сполучних шин, відсутність температурного датчика, відсутність пристрою вирівнювання заряду в банках блоку акумуляторів, елементи живлення скріплені між собою скотчем. Список можна довго продовжувати. Але краще одного разу побачити.
Акумулятор шуруповерта Bosch GSR 12-2 professionalмає розбірну конструкцію. Фірма Bosch взагалі славиться тим, що не тільки робить повну переробку та утилізацію своїх виробів, але й активно застосовує відновлювальні технології, наприклад, реставрація генераторів та стартерів автомобілів. Акумулятор активно експлуатувався протягом 3 років в умовах будівельного майданчика і за цей час не лише злегка потерся, а й завдяки недбалості будівельників перестав тримати ємність. Ефект пам'яті зіграв свою роль. Порівняйте «начинки» акумуляторів різних виробників, відмінності видно з першого погляду.
Для того, щоб витягти елементи з корпусу акумулятора, нам доведеться видалити заводську пластикову пломбу на одному з чотирьох гвинтів і злегка притиснувши стопорні механізми, якими акумулятор кріпиться до шуруповерта, зняти верхню кришку. Як ми бачимо на фотографіях, всі акумуляторні батареї складаються з певної кількості невеликих акумуляторів. Банки цих акумуляторів можуть мати різний розмір та відповідно ємність. Акумуляторна батарея збирається з окремих акумуляторів однакового розміру та ємності. Акумуляторна батарея шуруповерта має чотири контакти: два силові (плюс і мінус як на звичайній батарейці), спеціальний контакт управління який з'єднує термодатчик всередині батареї з зарядним пристроєм (на фото №4 добре видно два тонкі проводки від термодатчика і товстий силовий провід). Це дуже важлива функція. Даний термодатчик слідкує за станом температури банок акумулятора під час заряджання. У разі перевищення розрахункової температури датчик розриває електричний ланцюг і тим самим запобігає руйнуванню елементів.
У так званому «годинному» зарядному пристрої (заряд батареї виробляється протягом 1 години) використовуються струми великої сили, які у відсутностіТермодатчик може зруйнувати батарею. В акумуляторних батареях відомих світових виробників реалізована ще одна важлива функція - пристрій, який дозволяє рівномірно розряджати та заряджати всі елементи акумуляторної батареї. Як ми бачили з вами раніше – китайські дешеві акумуляторні батареї повністю позбавлені цих «захисних та збережених» опцій. І це незважаючи на те, що багато виробів комплектуються саме пристроями для швидкого заряду акумулятора. До чого може призвести таке здешевлення конструкції, ми розповіли вище. Сервісний контакт мають не всі акумулятори. У цьому випадку в акумуляторі Bosch цей контакт з'єднаний зі спеціальним опором і служить для вирівнювання заряду у всіх банках акумулятора (на фото №6 цей опір добре видно в районі контактів акумулятора).
Акумулятор був у такому стані, що не дозволять виконувати будь-які роботи. Його ємності ледь вистачало на закручування десятка стандартних шурупів, і це після того, як він повністю заряджається. Причиною такої поведінки акумулятора може бути, що вийшла з ладу банку, з яких складається батарея шуруповерта. Усі банки в батареї з'єднані послідовно між собою (як батарейки у ліхтарику). Високий внутрішній опір банки акумулятора, що вийшла з ладу, не дозволяє заряджати елементи батареї, що залишилися. В результаті акумулятор не може повністю зарядитися. Найкраще пошук несправних елементів проводити після того, як акумулятор буде повністю заряджений. Нам належить не просто виміряти напругу акумулятора в цілому (за допомогою стандартного вольтметра), нам потрібно знайти ті елементи, що вийшли з ладу, які потім будемо міняти. Слід пам'ятати, що проводячи виміри кожному елементі акумулятора окремо отриманий результатмає бути у проміжку 1,2 - 1,4 У. Якщо напруга банки менше 1,2 У це говорить про несправності даного елемента.
Швидше за все, саме така банка перешкоджатиме нормальній роботі всього акумулятора. Після того, як ми виявили несправний елемент, ми повинні перевірити акумулятор і переконатися в правильності наших дій. Для цього збираємо акумуляторну батарею та починаємо перевіряти її під навантаженням, імітуючи звичайний робочий процес. Для цього можна, наприклад, закручувати шурупи, шурупи, одним словом - виконувати всю ту роботу, яку ви зазвичай виконуєте за допомогою даного інструменту. Після короткого проміжку часу батарея швидко втрачає свою ємність. Нам потрібно буде повторно розібрати акумулятор і переконатися в правильності нашої «знахідки». Результат вимірів показав, що саме цей елемент після «навантаження» має найнижчу залишкову напругу. Тепер ми маємо або спробувати відновити даний елемент в акумуляторній батареї для шуруповерта, або повністю замінити його на працездатний (або новий).
Розгляньмо варіант «реанімації» старого елемента живлення. Постійні високі навантаження під час експлуатації інструменту часто призводять до того, що окремі ємності (банки) батареї втрачають свою герметичність і просто висихають, наявний там електроліт під час роботи інтенсивно випаровується і елемент стає непридатним. Ми не дарма назвали спробу відновлення працездатності банки акумулятора реанімацією. Короткочасний вплив на акумуляторну банку сильнішим струмом може «оживити» зіпсований елемент, частково чи повністю відновивши процеси, що протікають усередині акумулятора.
Ще один з варіантів відновлення працездатності елемента живлення - акуратний стиск,деформація корпусу. Згадайте, як ви робили з розрядженою батареєю - легкими ударами трохи стискали її корпус і батарея ще деякий час продовжувала працювати. Нікель-кадмієві акумулятори для шуруповертів дуже витривалі. Вони чудово тримають заряд, розряджуючись всього на 7-10 у перший день після повної зарядки і надалі практично не втрачають заряд тривалий час. Однак перегрів, до якого призводять пускові струми та ефект пам'яті, може вивести такі батареї з експлуатації раніше часу. Якщо механічним впливом відновити працездатність елемента живлення не вдалося, його потрібно замінити.
Варіантів заміни, як завжди, кілька. Якщо йдеться про якусь будівельну бригаду, яка працює даним акумуляторним інструментом, то, найімовірніше, знайдуться старі акумулятори від придбаних раніше інструментів. Такий у нашого народу менталітет - зберігати «про запас» навіть зіпсовані речі. Елементи харчування досить живучі і вік 5-7 років для них не такий вже й великий, хоча при цьому вони й втрачають певну частину своєї ємності. Вкрай важливо використовувати для паяння елементів якісні матеріали (стійкість до корозії, мінімальний опір ланцюга – запорука високої якості відновленого акумулятора). Природно, що необхідно діяти швидко та акуратно – висока температура при пайці може зруйнувати акумулятор.
Ось акумулятор зібраний, але він ще не готовий до роботи. Не забувайте. Що ми до заміни елемента проводили заряд і тестування батареї, до того ж заряд замінених елементів може істотно відрізнятися від заряду банок акумулятора, що залишилися. На нас чекає так зване «тренування» акумулятора. Саме це дозволить вирівняти заряд у всіх банках акумуляторної батареї. Насамперед намзнадобиться зарядний пристрій. Який не відключається через певний проміжок часу. Після інтенсивного заряду (близько 8-10 годин) необхідно дати акумулятору охолонути до температури навколишнього середовища. Тільки не прискорюйте цей процес, нехай акумулятор охолоне самостійно. До початку роботи потрібно проконтролювати напругу - воно має бути на 1,5-2,5 В вище вказаного на батареї. Акумулятор потрібно максимально розрядити, проте не забувайте, що під час роботи батарея нагрівається і дуже важливо не допустити її перегріву, та й сам шуруповерт не дуже любить високу температуру. Тому уважно стежте за температурою всього інструменту.
Після перевірки батареї ми повинні усунути ефект пам'яті відновленого акумулятора для шуруповерта. Для цього доведеться кілька разів зарядити та повністю зарядити батарею. Для цього зовсім не обов'язково працювати шуруповертом, на допомогу вам прийде звичайна лампочка, яка дозволить вам ефективно розряджати акумулятор.
У деяких читачів виникає цілком природне питання – а чи не простіше придбати новий акумулятор. Природно простіше, але чи варто це робити Вартість нового акумулятора для того ж шуруповерта Bosch GSR 12-2 professional можна порівняти з ціною нового інструменту (не забувайте, що в комплекті нового інструменту йде 2 акумулятори). Тож хіба не варто витратити деякий час і продовжити працездатність батареї ще на кілька років
Сподіваємося, що ці поради не лише розширили ваші знання про акумуляторні інструменти. Але й практично дозволять раціональніше використовувати інструмент і економити кошти.