Как восстановить литиевую батарею шуруповерта
Как восстановить литиевый аккумулятор от шуруповёрта DeWalt?
Реанимируем аккумулятор DCB 145
Литиевые аккумуляторы находят всё большее применение в быту. В настоящее время они всё чаще встречаются в качестве сменных аккумуляторов для шуруповёртов и другого электроинструмента. Несмотря на свои достоинства, литиевые аккумуляторы также не лишены недостатков.
Так, после 1,5 года эксплуатации аккумуляторы от шуруповёрта DeWalt стали быстро разряжаться, работать стало невозможно. Аккумуляторы заряжались максимум до 14,4 вольт, хотя для этого использовалось штатное зарядное устройство DCB-107. Кроме этого, зарядка происходила очень быстро, вместо положенных 60 минут, от силы минут 15.
Прежде чем рассказывать о том, как удалось решить данную проблему, мне бы хотелось познакомить читателя с устройством литиевого аккумулятора от шуруповёрта.
Вот так выглядит штатный аккумулятор DeWalt DCB-145.
Не советую разделять «банки» составного аккумулятора, перекусывая соединительные токоведущие пластины. Я так сделал и пожалел. Далее я расскажу, почему этого делать не стоит.
Сами аккумуляторы SAMSUNG SDI INR18650-13B не имеют встроенного контроллера заряда/разряда. К сожалению, найти документацию на аккумуляторы конкретно этой модели (с индексом 13B) мне не удалось. Но, судя по параметрам аккумуляторов данной линейки, максимальный непрерывный ток разряда (Max Continuous Discharge Current) может быть от 18 (INR18650-13L) до 23 (INR18650-13M) ампер! Не удивительно, что в них нет встроенного контроллера.
Также в корпусе батареи установлен 5-ти контактный разъём и небольшая печатная плата.
Многоконтактный разъём необходим для того, чтобы при заряде была возможность контролировать заряд каждого из четырёх аккумуляторов INR18650-13B отдельно. Как известно, напряжение более 4,1
4,2V для литиевых аккумуляторов опасно и может привести к повреждению или даже возгоранию. Поэтому зарядное устройство выравнивает (балансирует) ток через каждую «банку» составной батареи так, чтобы напряжение на каждой из них не превышало 4,1V.
Также на печатной плате установлен датчик температуры, который прилегает к одной из литиевых «банок».
Благодаря датчику штатная зарядка DeWalt DCB-107 измеряет температуру аккумулятора и отключает режим заряда в том случае, если батарея перегрета или имеет температуру ниже +4°C. Кроме термодатчика на плате смонтирована какая-то схема, но она залита герметиком.
Такая аккумуляторная сборка называется «Pack for Power Tool«, то есть «Пакет» или аккумуляторная сборка для электроинструмента. Вот так она выглядит.
Крупные компания вроде Samsung поставляют такие вот сборки для производителей силового электроинструмента под заказ. Возможно, поэтому мне и не удалось найти точные характеристики под аккумуляторы INR18650-13B.
С устройством Li-ion аккумулятора для электроинструмента мы ознакомились. Вернёмся к нашим «дохлым» аккумуляторам.
Перед тем, как аккумуляторы «сдохли» их очень сильно разрядили. Пользовались шуруповёртом до тех пор, пока аккумулятор не разрядился, а затем, сделав передышку, поработали им ещё некоторое время. После этого аккумуляторы и стали плохо заряжаться, и не держали ёмкость.
Если сложить напряжение всех банок, то получим как раз те самые 14,4V. Напомню, что штатное зарядное устройство очень быстро заряжало аккумулятор и отключалось.
Первое, что пришло на ум, это заменить те литиевые «банки», которые заряжались не полностью. Но, поиск оригинальных INR18650-13B не дал результатов. Возможно из-за того, что такие сборки поставляются только под заказ и в розницу не поступают. Да и стоимость четырёх новых аккумуляторов, например, INR18650-22R практически равнялась цене одной АКБ DeWalt DCB-145. Поэтому от замены аккумуляторов я решил на тот момент отказаться.
И, тут в голову пришла дельная мысль, а она как всегда, запаздывает. Что, если штатная зарядка не смогла правильно отбалансировать составную литиевую АКБ после глубокого разряда? То есть штатная ДеВольт’овская зарядка заряжала одну «банку» до необходимых 4,1V и отключалась. При этом оставшиеся 3 литиевые «банки» заряжались не полностью, а всего лишь до 3,5V.
Было решено проверить штатное зарядное устройство DCB-107 на предмет наличия какой бы то ни было неисправности, но оно оказалось исправно. Да и новые аккумуляторы зарядка заряжала прекрасно.
Таким образом, я пришёл к выводу, что штатное зарядное устройство не смогло правильно отбалансировать составную литиевую батарею после глубокой разрядки.
Было решено разрядить/зарядить каждую литиевую банку 18650 отдельно с помощью стороннего зарядного устройства. Для этого использовалась зарядное устройство Turnigy Accucell 6 (аналог IMAX B6), о котором я уже рассказывал.
Разряжал каждую банку 18650 до 3V током 0,3А. Затем заряжал до 4,1V током 0,5А. Далее снова разряжал с целью определить, сколько же тока заливается в каждую конкретную «банку». Это необходимо для того, чтобы оценить их ёмкость. Как выяснилось, аккумуляторы исправны и в каждую из них было «залито» от 1164 до 1186 mA. Что не так далеко от заявленной ёмкости в 1300 mA/h. Таким образом я убедился, что аккумуляторы исправны, и заменять их не стоит.
После теста (заряда-разряда) каждого аккумулятора меряем напряжение на каждой литиевой «банке». Оно должно быть в пределах 3,1
3,3V на каждой. Таким образом составной аккумулятор будет разряжен до 12,4
Затем я собрал все «банки» в бокс, припаял плату с разъёмом и установил в корпус. Поставил полностью разряженный аккумулятор DeWalt DCB-145 уже в штатную ДеВольт’овскую зарядку и засёк время начала процесса зарядки. Как я и ожидал, спустя 1 час (60 минут, как и указано в инструкции) зарядка была завершена.
В качестве «контрольного выстрела» замерил напряжение на клеммах B+ и B-. Оно составило 16,4V, как и положено для полностью заряженной АКБ.
Таким образом удалось восстановить два аккумулятора DeWalt DCB-145 и избежать пустой траты денег на покупку новых аккумуляторов, суммарная стоимость которых практически равна стоимости недорогого шуруповёрта.
Теперь расскажу о «граблях», на которые наступил.
Внимание! Сборку надо производить очень аккуратно и не допускать короткого замыкания между выводами «банок» и тех выводов, которые идут на балансировочный разъём. Если замкнёте что пассатижами или пинцетом, то фейерверк из искр обеспечен! Я в этом убедился на практике. Токи такие, что провод сечением 0,5 мм. плавятся так, будто это тончайший проводок плавкого предохранителя.
Также категорически не советую разделять литиевые банки, разрезая или перекусывая соединительные токоведущие пластины, которые приварены сваркой.
Во-первых, в этом нет необходимости. Зарядить каждую «банку» можно просто подключаясь выводами зарядного устройства к полюсам нужного аккумулятора. Единственное, что может потребоваться, так это отпаять выводы балансировочного разъёма и временно снять сам разъём со сборки.
Во-вторых, можно повредить изоляцию литиевых аккумуляторов и из-за этого замкнуть их.
В третьих, после того, как литиевые «банки» будут протестированы, встанет вопрос о соединении их вместе. И даже если пластины удастся спаять между собой, то поместить такую сборку обратно в корпус будет весьма трудоёмкой задачей. Корпус аккумулятора очень плотно подогнан под габариты сборки.
Где купить литиевые аккумуляторы для замены неисправных?
Ну, и напоследок, затрону тему замены литиевых аккумуляторов. Если случилось так, что аккумуляторы в вашем шуруповёрте пришли в негодность и их надо заменить, то на данный момент не составляет труда найти им достойную замену. Например, на АлиЭкспресс можно найти литиевые аккумуляторы от Samsung, LG, Sanyo, Panasonic, Sony.
Для апгрейда своего 12V шуруповёрта с никель-кадмиевым аккумулятором, я приобрёл аккумуляторы Samsung INR18650-25RM.
Покупал в хорошо знакомом многим и проверенном магазине LiitoKala. Судя по всему, аккумуляторы оригинальные. Во всяком случае, разницы в весе, ёмкости, качестве изготовления я не заметил. Продавец прямым текстом пишет, что аккумуляторы оригинальные, но, «светить» бренд Samsung они, видимо, не имеют права. Поэтому на всех аккумуляторах маркировка Samsung заклеена фирменной наклейкой магазина.
Переделка удалась. С платами защиты и заряда я заморачиваться не стал, просто вывел наружу силовые проводники, а также провода под балансировочный разъём. Заряжаю всё напрямую от универсальной зарядки Turnigy Accucell 6. Делал всё на быструю руку, так как лето было на исходе.
Под замену никелевых (NiCd, NiMh) аккумуляторов на литий лучше брать те, что с приваренными «лепестками». Так будет легче спаять составную батарею.
Стоит отметить, что аккумуляторы INR18650-25RM как раз-таки и используются в тех самых «Pack for Power Tool» для электроинструмента. Перед покупкой советую погуглить даташит на аккумулятор (например, так: «samsung inr18650-25rm datasheet»). В нём указано всё, что необходимо знать: типовой ток заряда и разряда, назначение (инструмент, игрушки), графики потери ёмкости после нескольких циклов и много чего ещё.
Как восстановить аккумулятор шуруповерта и его неисправности
Аккумуляторный шуруповерт, может всегда пригодиться в хозяйстве, но со временем источник его энергии вдруг отказывается работать. Покупать новый шуруповерт накладно. Его цена примерно на 70% состоит из стоимости аккумулятора. А так как модели часто меняются, найти новую батарею именно под данный инструмент довольно трудно. Поэтому и возникает вопрос – что делать дальше. Покупать шуруповерт или искать аналогичную батарею? Но эту проблему можно решить, отремонтировав аккумулятор своими силами, продлив срок его службы еще на несколько лет.
Аккумулятор для шуруповерта
Стоит отметить, что аккумуляторы практически для всех марок шуруповертов, независимо, в какой стране они производятся, имеют схожее устройство. Но каждый тип батарей имеет свои определенные свойства.
Если аккумулятор разобрать, то можно увидеть, что его устройство состоит из отдельных элементов, подключенных в общую цепь последовательно. Многие должны помнить еще со школьной скамьи, что у зарядных элементов, подключенных последовательно в одну электрическую цепь, увеличивается общая мощность.
Виды батарей
Никель-гидридная батарея
Имеет довольно высокую емкость, благодаря чему одной полной зарядки может хватить на 1500 циклов работы. Но при этом, ему требуется постоянная зарядка. Также этот тип батарей не рекомендуется использовать при низкой температуре воздуха.
Никель-кадмиевые батареи
Практически самые дешевые аккумуляторы с номинальным напряжением 12,5 V. У них небольшая емкость, поэтому разрядка происходит довольно быстро. Но их нельзя подзаряжать. Поэтому для продления срока работы этих батарей, их рекомендуется перед зарядкой, полностью разрядить. Достоинство никель-кадмиевых батарей – быстро заряжаются, при правильном уходе довольно долго эксплуатируются и хорошо работают при низкой температуре.
Литий-ионные батареи
Они имеют большую емкость, быстро заряжаются. Можно в любой период свободно делать подзарядку аккумулятора, но нельзя доводить его до полной разрядки. Также не рекомендуется использовать при низких температурах. Не переносят долгого хранения без периодичной разрядки и подзарядки (через определенное время хранения рекомендуется аккумулятору давать нагрузку).
Корпус аккумулятора
На корпусе аккумулятора имеется два контакта, обозначенных как плюс/минус для питания шуруповерта и 2 контакта для зарядки. К одному из зарядных контактов подключен термистор, в обязанность которого входит защита аккумуляторной батареи от перегревания во время зарядки. Термистор полностью отключает или понижает силу зарядного тока при нагреве батарей до температуры 50-60 градусов. Нагрев батарей часто происходит при интенсивной, так называемой «быстрой» зарядке.
Причины неисправности
Выход аккумуляторной батареи из строя возможен по разным причинам. Поэтому перед тем как попытаться ее восстановить, следует убедиться в целесообразности этого действия. Может случиться так, что трудоемкость и понесенные затраты на ее ремонт обойдутся дороже новой покупки.
Например, частым источником проблем, из-за которой батарея перестает работать – это ее длительный срок службы. У некоторых видов аккумуляторов, через некоторый период времени, снижается емкость батарей, и они при работе быстро разряжаются. Естественно, что в этом случае, скорее всего, восстановить их работоспособность не удастся.
Также существуют и некоторые другие неисправности:
Определение неисправности и восстановление аккумулятора шуруповерта
Прежде чем приступать к ремонту аккумулятора, следует определить его неисправность, иначе ремонт сделать будет довольно сложно или совсем невозможно. Нужно отметить, что выход из строя одновременно всех элементов аккумулятора невозможен, за исключением редких случаев, когда могло произойти длительное замыкание выходных клемм батареи.
Для определения неисправности следует:
Если для работы шуруповерта необходимо напряжение 12 V, можно попытаться найти неисправные элементы более простым способом. Для этого нужно:
Вместо лампочки, можно использовать подходящий по напряжению резистор.
Ремонт и замена элементов аккумулятора шуруповерта
Наиболее эффективный метод, как восстановить аккумулятор шуруповерта – это простая замена вышедших из строя зарядных элементов, которые были обнаружены во время их проверки.
Чтобы произвести ремонт, потребуется донор, то есть второй аккумулятор, у которого также есть вышедшие из строя банки, если такого нет, можно приобрести новые элементы через интернет. Сегодня достаточно интернет-магазинов, готовых доставить новые батареи непосредственно на дом курьерской службой.
Важно. Приобретенные элементы должны по своей емкости и габаритам четко совпадать с заменяемыми.
Для ремонта нужно будет приготовить: паяльник, оловянный припой и спиртовой флюс (желательно).
Сам процесс замены зарядных элементов не предоставляет какой-либо сложности, лишь бы был навык в пайке.
Восстановление аккумулятора шуруповерта
Для соединения элементов рекомендуется использовать родные пластины, а при невозможности их использовать, полностью заменить их на такие же по размеру, но из меди. Это нужно для правильного процесса зарядки. При разном сечении соединительных пластин между элементами, они будут нагреваться, и естественно, для защиты заряжающихся банок будет постоянно срабатывать термистор.
Нужно внимательно отнестись к сборке батарей. Соединение должно быть последовательным – минус каждой батареи подсоединяется к плюсу следующего элемента.
После полной сборки всех элементов, производится выравнивание их потенциалов, так как они на данное время будут разными. Для этого нужно провести определенный цикл зарядки/разрядки. Отремонтированный аккумулятор полностью заряжается, после чего он должен примерно сутки отстояться. Через сутки нужно измерять напряжение по отдельности всех элементов, и если сборка была произведена правильно, показатель напряжения каждого элемента должен соответствовать 1,2 V.
После этого батарею следует снова полностью разрядить. Для этого собранному аккумулятору, при помощи шуруповерта, дается полная максимальная нагрузка до его полной разрядки. Главное не перегружать сам шуруповерт, чтобы его не пришлось в будущем ремонтировать. Эту процедуру зарядки/разрядки нужно повторить несколько раз подряд.
Таким же образом примерно каждые три месяца, рекомендуется проводить процедуру по стиранию «эффекта памяти», которая продлит работу аккумулятора и самого шуруповерта.
Как можно еще восстановить элементы аккумулятора
В случае когда по какой-либо причине не удается восстановить батарею заменой неисправных банок, можно попытаться их реанимировать. Только следует учесть, что этого невозможно сделать с литий-ионными банками. Реанимировать можно только батареи с никель-кадмиевыми элементами.
Осуществить реанимацию можно двумя способами:
Восстановление банок
Не следует выбрасывать банки, которые не прошли проверку. Часто причина их неисправности – это выкипание электролита или вытекание дистиллированной воды. Это происходит сквозь уплотняющую резинку между средней шиной батарей и ее корпусом. Электролит обычно выкипает при интенсивной зарядке.
Чтобы проверить, можно ли ее восстановить, необходимо попытаться зарядить батарею, которая показывает полный «нуль», импульсным напряжением 12 V, пропущенным через сопротивление в 40-50 Ом. Но при этом нужно внимательно следить, чтобы она не перегрелась. После произведенной зарядки проверить напряжение, и если его по-прежнему нет, тогда аккумулятор подлежит полной утилизации.
Если в батарее после зарядки появилось небольшое напряжение, значит, ее еще можно восстановить. Чтобы пополнить выкипевший электролит, в боковой поверхности просверливается небольшое отверстие, в которое может поместиться только игла от шприца. Через это отверстие в батарею шприцем закачивается вода или новый электролит. Просверленное отверстие заделывается силиконом, и ее можно попытаться зарядить через сутки.
Устранение «эффекта памяти»
Часто аккумулятору нужно восстановление после приобретения эффекта памяти, появляющегося у него после многократных коротких подзарядок, когда не производится его полная зарядка. Эта болезнь распознается достаточно просто. Батарея очень быстро разряжается после полной зарядки, но после небольшого перерыва может снова возобновить свою работу на короткий срок. Проблема частично решается следующим способом:
Для разрядки лучше всего использовать лампочку на 12 V, которая подсоединяется к боковым клеммам аккумулятора. Новую зарядку можно производить после того, как лампочки перестанет гореть.
Перед тем как использовать аккумулятор для работы, вышеописанную процедуру рекомендуется повторить в течение 3-5 раз. После этого емкость батареи, возможно уменьшиться, но использование такого метода восстановления, является довольно успешным и может продлить её службу как минимум ещё на некоторое время.
Справка
Если после разборки аккумулятора невозможно прочитать на элементах батарей их маркировку, а без определения данных, качественный ремонт практически невозможно произвести, необходимо обратить внимание на обозначение материала их изготовления:
Важно. При подборе новых элементов питания для замены вышедших из строя, следует обращать внимание на их размеры и данные, которые максимально должны совпадать с оригиналами.
Видео
Из видео вы узнаете, как восстановить отработанный Ni-Cd аккумулятор.
Как реанимировать аккумулятор шуруповерта в домашних условиях
Проблема с работой оборудования, функционирующего на батареях, заставляет пользователей искать, как восстановить Ni-Cd аккумулятор от шуруповерта в домашних условиях. Применяются различные варианты, итоговый выбор зависит от типа питания и причин возникших при эксплуатации неполадок.
Как восстановить питание шуроповерта
Как устроен аккумулятор шуруповёрта
АКБ или аккумуляторный элемент питания составлен из последовательно соединенных элементов. В каждом находится электролит, электроды. В зависимости от вида используемого при изготовлении сырья, аккумуляторы делятся на несколько разновидностей.
Важно! У современных элементов питания больше преимуществ, но препятствием для широкого использования является высокая стоимость.
Устройства в разобранном виде
Определение неисправности
Поиск источников возникших неполадок подразумевает применение нескольких способов:
Указанные методы позволяют провести диагностику без вскрытия аккумулятора. Дополнительным методом проверки считают выпуск газа из устройств, с открытием корпуса. Последняя методика восстанавливает функциональность на короткое время.
Причины полной разрядки
Обнуление элементов связано с особенностями хранения:
Важно! Проблема новых инструментов связана с нарушениями правил хранения продавцом, использующим неотапливаемые склады.
Любую ли аккумуляторную батарею можно починить
Интересуясь, как восстановить АКБ шуруповерта, владельцы оборудования забывают о типе аккумуляторов, в него встроенных. Ионный тип реанимировать бесполезно — в большинстве случаев вопрос связан с разложением лития. Только изредка проблема возникает из-за неисправности схемы управления.
Специалисты восстанавливают оборудование:
Процесс удачен с питанием: Ni-Cd (NiCd), Ni-MH и Li-Ion.
Основные способы восстановления
Несколько методик помогут справиться с вопросом, как можно реанимировать аккумулятор шуруповерта в домашних условиях. Поэтапное выполнение рекомендаций позволит продлить срок службы агрегата.
Пользователи должны помнить, что процесс проходит с предельной осторожностью, а после завершения манипуляций все детали нужно вернуть в первоначальные места.
Использование повышенного тока
Прошивка при помощи напряжения и тока, превышающего номинальные показатели, помогает бороться с эффектом памяти, частично восстанавливать утраченный объем.
Важно! Если в дешевом элементе произошло испарение электролита, то метод применять бесполезно. Недостаток жидкости повышенным током восстановить невозможно.
Замена банок в аккумуляторе
Ремонтные работы требуют новых компонентов, продающихся в специальных магазинах. При покупке «банки» необходимо проверять параметры размеров и объема — они должны подходить к первоначальным элементам.
При процедуре неисправная часть вырезается, на ее место устанавливается рабочая, затем она припаивается. При пайке учитывают несколько факторов:
Важно! Завершается ремонт проведением заряда-разрядного цикла. Следом измеряется напряжение — по нормативам оно должно равняться 1,3 В.
Долив дистиллированной воды
Жидкость подходит только для простейших, а не современных устройств. Испарение влаги связано с перегревом во время работы. Для устранения неполадок и восстановления дистиллированную воду нужно долить.
Алгоритм выполнения несложный:
Завершается метод сбором аккумулятора с припаиванием соединительных пластинок и последней проверкой работоспособности устройства. При помощи незначительных нагрузок производится полная разрядка. Процедура повторяется трижды (с полным восстановлением и обнулением заряда), с регулярным замером показателей.
Заливка через отверстие
Ремонт и замена элементов аккумуляторов
Методика подходит для всех типов питания шуроповертов. Процесс начинается с разборки аккумулятора, проверки мультиметром исправных и поврежденных деталей с пониженным уровнем напряжения. Вместо неисправных элементов устанавливаются новые мини-батарейки.
После установки их соединяют пластинами, с этой целью пользуются пайкой или точечной сваркой.
Внимание! В процессе отслеживают, чтобы детали не перегревались. Работа выполняется за минимальное время, с применением канифоли, флюса.
Как устранить эффект памяти
Частая недостаточная зарядка и последующая разрядка приводят к возникновению эффекта памяти. Устройство «запоминает» минимальные границы, что вызывает уменьшение емкости. Проблема встречается в Ni-Cd (NiCd), иногда в Ni-MH устройствах. В остальных разновидностях источников питания (литиевых) он отсутствует изначально.
Для решения вопроса с ремонтными работами необходимо провести полную разрядку и зарядку элемента, используя лампочку в 12 В. К ней нужно припаять провода с плюсом и минусом, позже их соединить с контактными клеммами устройства. Чтобы раскачать устройство, необходимо повторить схему не меньше пяти раз.
Реанимация с помощью замораживания
Метод с холодными температурами подходит для кадмиево-никельных элементов питания. Процесс подчиняется алгоритму:
Владельцы оборудования Бош, Интерскол, Штурм Энергомаш и прочих знаменитых брендов должны помнить, что возможность восстановиться присутствует у отдельных элементов. Реанимация некоторых на дому не поможет оживить аккумулятор, вне зависимости от точности выполнения инструкций.