Руководство к действию: как проверить аккумулятор шуруповерта

Руководство к действию: как проверить аккумулятор шуруповерта

Неисправности блока аккумуляторов, это самая частая проблема у владельцев ручного электроинструмента. Механика ломается реже. В результате спешки и небрежности при использовании инструмента нарушается режим заряда и разряда аккумуляторов. В результате получается снижение срока эксплуатации батарей в два-три раза. Приходится покупать новую. Но перед покупкой стоит проверить состояние батареи, чтобы убедиться, что неисправность действительно в ней.

Конструкция АКБ и виды банок

Аккумулятор для шуруповертов выполняется как небольшой блок, стыкуемый с инструментом с задней части, обычно с нижней стороны рукоятки. Это делается для оптимального расположения центра тяжести и удобного удержания в руке. Блок легко снимается и фиксируется в своем гнезде. Все сделано для удобной и быстрой работы.

Сам блок представляет пластиковый корпус с элементами питания внутри. Так как существующие химические источники тока не обеспечивают типового напряжения питания шуруповерта (12-18 В), то их набирают в последовательную батарею. Выводы элементов соединяют металлической плоской шиной, которая приваривается к ним контактной сваркой. Этот способ меньше всего нагревает элементы при сборке.

Таким образом, батарея является неремонтопригодной. В развитых странах они утилизируются без ремонта. Элементы, или как их просто называют, “банки”, тоже выполнены неразборными, к тому же иногда содержат вредные вещества. По форме элементы бывают цилиндрическими или прямоугольными.

Виды аккумуляторов

У цилиндрических элементов, – обычно это Ni-Cd или Ni-MH, – электроды вместе с активной массой и сепаратором свернуты в рулон, а у прямоугольных – набираются в пакет, или иногда тоже выполняются в рулоне. Цель любого из способов: максимально увеличить площадь электродов, что дает максимум отбираемого тока при минимуме нагрева. Это обеспечивает высокую удельную мощность элемента.

Литий-ионные элементы выпускают как в цилиндрических корпусах, так и в плоских, а литий-полимерные с ленточными или проводными выводами – в плоских.

В общем, конструкция подобна масляным конденсаторам, только там электроды называют обкладками, и их разделяет непроводящий диэлектрик – масло. В случае аккумуляторов, наоборот, заполнитель проводит ток, это раствор электролита.

Работа аккумулятора связана с коррозией электродов, и другими необратимыми химическими процессами. Постепенно он теряет эффективность и приходит в негодность. Неправильный режим заряда-разряда ускоряет эти события.

ПОМНИТЕ: Никель-кадмиевые аккумуляторы нужно разряжать до минимального напряжения, и только потом ставить на зарядку. А литий-ионные – наоборот, подзаряжать чаще. Это продлевает срок их службы.

Коррозия нарушает форму электродов, приводит к разрывам и проколам сепаратора и дальнейшему замыканию катода и анода. Это повышает саморазряд. Образование малорастворимых соединений в больших количествах приводит к необратимому росту внутреннего сопротивления. Такие соединения получаются в ходе побочных химических реакций, которые неизбежны и ограничивают срок службы.

Руководство к действию

Перед тем как признать аккумулятор непригодным к использованию, нужно его проверить на работоспособность.

Инструменты для проверки

Для проверки батареи потребуется иметь вольтметр, амперметр, соединительные провода и приспособления для захвата контактов: зажимы типа крокодилов или струбцинок. Иногда конструкция контактов блока батарей не позволяет подключать приборы без разборки корпуса. Очень возможно, что придется заниматься пайкой. Вот список необходимого:

1. Зарядное устройство (оригинальное или совместимое);
2. Мультиметр (или лучше два);
3. Сопротивление 4,7 … 10 Ом на мощность от 5 Вт и больше;
4. Лампы автомобильные на 12 В, несколько штук;
5. Провода монтажные, сечение 0,5 мм.кв, 1,5-2 м;
6. Отвертка;
7. Острый нож;
8. Скотч;
9. Паяльник с припоем и флюсом.

Вместо родного зарядного устройства был бы очень подходящим лабораторный блок питания, с вольтметром и амперметром на ток несколько ампер и напряжением на несколько вольт выше номинала проверяемого аккумулятора. Например, ЗРУ от автомобиля, если оно имеет хорошие встроенные приборы для измерения тока и напряжения.

Для проверки батареи шуруповерта чаще всего используют мультиметр, также он подходит и для измерения емкости АКБ.

Кроме всего остального нужно подготовить удобное рабочее место с хорошим освещением, убрать подальше легковоспламеняющиеся жидкости и предметы.

Первый этап

Сначала потребуется установить тип батареи. Он написан на ее корпусе. Там же должно быть указано номинальное напряжение и емкость в Ампер-часах или иногда Ватт-часах. Используемые напряжения могут быть из ряда: 9,6, 10,8, 12, 14,4, 18, 24, 36 В. Тип аккумуляторов и номинал напряжения дают возможность определить число банок внутри блока:

Также полезным будет типичный график разряда батареи:

Исправная батарея после заряда показывает максимальное напряжение U_max. Через некоторое время оно понижается до номинального U_nom. Затем батарея длительное время отдает ток, на промежутке t … t₁. В этот период, как правило, номинальное напряжение медленно понижается до до минимального U_min. В конце разряда батарея начинает плохо отдавать ток, а напряжение быстро начинает падать.

Вольтметр без нагрузки у нормальной батареи должен показывать напряжение, близкое к номиналу. Если напряжение меньше на величину кратную номиналу используемых банок, то значит, коротнуло одну или несколько. Это может означать и глубокий разряд, и даже обрыв цепи. Поэтому настоящей проверкой будет проверка под нагрузкой. Перед такой проверкой следует сначала полностью зарядить аккумулятор в обычном режиме, так как это делается перед продолжительной работой батареи.

При проверке литий-ионных батарей шуруповерта нужно помнить, что они могут загореться при разборке или перезаряде. Лучше не вмешиваться в их внутреннее устройство. Вздувшиеся элементы необходимо заменять без всяких сожалений, они уже просто опасны, если останутся в эксплуатации. Также ни в коем случае нельзя заряжать литий-ионные элементы и батареи от случайных зарядных устройств. Не все они имеют встроенные контроллеры заряда и могут взорваться при перезаряде.

Проверка под нагрузкой

Такую проверку имеет смысл делать на полностью заряженной АКБ. В домашних условиях приборов мало, поэтому придется немного заняться расчетами. Самым лучшим способом проверки будет нагрузка той мощности, которая есть у самого шуруповерта. Конечно, использовать для этого сам шуруповерт вряд ли удобно. Но для начала необходимо узнать его мощность.

Иногда мощность пишут на шильдике или в руководстве на инструмент. Но бывает так, что указан только крутящий момент и число оборотов. Вместе с известным напряжением батареи это дает достаточно данных для вычислений мощности в Ваттах по формуле:

где момент M выражается в Ньютонах на метр, а угловая скорость ω – в радианах в секунду. Более просто вычислить можно после перевода ньютонов в кг и радиан в обороты, округлив поправки на потери:

Например, пусть частота вращения у шуруповерта 1500 об/мин, а крутящий момент 2 Н*м. Тогда P = 35 Вт. По известному номинальному напряжению батареи, например 14 В, можно найти ток, разделив мощность на напряжение: 35/14 = 2,5 Ампер. Также найдем сопротивление нагрузки, разделив напряжение на ток: 14/2,5 = 5,6 Ом.

На батареях также пишут емкость в Ампер/часах или Ватт/часах. Теперь зная, все данные, мы можем оценить ожидаемое время разряда. Пусть емкость банки 1200 mA/h = 1,2 А/ч. Разделив емкость на ток получаем ожидаемое время (t1 по графику выше): 1,2/2,5 = 0,48 часов, или 29 минут. В общем, полчаса работы заряженному, исправному аккумулятору, качество которого мы примем за 100%.

Для выполнения проверки потребуется:

• Мультиметр или вольтметр;
• Провод, как выше;
• Лампочки от фар на 12 В;
• Часы.

Вместо лампочек можно использовать нихромовый провод “спираль” от электронагревательных приборов, его как и в прежние времена, продают в магазинах. Так как этот провод сильно нагревается проходящим током, то отрезок с нужным сопротивлением следует намотать на подходящий изолятор (можно взять даже кусок деревяшки) и погрузить в воду в литровой банке. Еще вариант: собрать несложную схему электронной нагрузки, но здесь, к сожалению, нет места для подробностей.

Результат проверки – это график, подобный показанному выше, но построенный по реальным показаниям и наложенный на расчетный график. Он исключительно наглядно покажет качество проверяемой батареи.

Проверка элементов питания накопителя

Если проверка под нагрузкой показывает что емкость батареи шуруповерта снижена, либо есть подозрение на короткое замыкание банок, то придется вскрывать блок аккумуляторов для детального обследования элементов. Для этого понадобится перечень инструмента из первого раздела статьи, а порядок действий будет следующим:

1. Открыть корпус блока, вывинтив винты и освободив защелки;
2. Вынуть элементы и контакты или откусить провода, если это не удается;
3. Снять скотч с банок и разложить цепочку;
4. Внимательно осмотреть банки на дефекты и подтеки;
5. Проверить каждый элемент.

Проверка элемента по сути дела повторяет то, что было в предыдущем разделе. Если банка течет, имеет характерные пятна или вздутие, она меняется без дальнейшей проверки. Также, если элемент показывает напряжение, близкое к нулю, его нужно заменять. Он закорочен.

В результате проверки выявляются неповрежденные элементы, напряжение на которых соответствует норме. Их подвергают дальнейшей проверке на внутреннее сопротивление.

ВНИМАНИЕ! Никогда не измеряйте ток банки аккумулятора амперметром, если в цепи нет никакого сопротивления. Иначе вы просто сожжете прибор. Начинайте измерение тока с максимального предела.

Проверка по величине сопротивления

Наконец, нужно проверить элемент, показывающий нормальное напряжение, на отдачу тока. Такой элемент может быть в батарее всего один, но из-за последовательного включения этого достаточно, чтобы ток прервался во всей батарее. Для проверки нужно взять известное сопротивление, назовем его R, обозначенное величиной в несколько Ом с погрешностью не хуже 1% и мощностью 5 Вт или больше. Ни в коем случае никакую не лампочку, у которой сопротивление сильно зависит от протекающего тока. Затем выполняется следующее (результат каждого измерения желательно записывать):

1. Измерение тока I, протекающего через R, амперметром;
2. Измерение холостого напряжения U₁ на элементе;
3. Подключение R к элементу и измерение напряжения U₂;
4. Расчет внутреннего сопротивления.

Внутреннее сопротивление банки рассчитывается по известному току I и разнице напряжений: U₁ – U₂.

Элементы, у которых внутреннее сопротивление меньше 0,5 Ом, можно считать хорошими. Если оно больше, то такой элемент лучше заменить на исправный.

Проверка остальных параметров

Кроме напряжения и токовой отдачи батарея может быть проверена на продолжительность отдачи тока. В некоторых случаях, в начале подключения нагрузки ток может быть достаточным, но вскоре начнет заметно снижаться. Если, не заряжая батарею шуруповерта, через некоторое время снова подключить нагрузку, то описанное явление повторяется снова.

Чем больше ток, тем короче оказываются промежутки нормальной отдачи тока. Это происходит из-за поляризации электродов, выделения газов, изменения состава электролита и указывает на старение батареи. Возможно, тут поможет восстановление, если это Ni-Cd аккумулятор, но гарантировать это нельзя из-за сложности химических процессов внутри элемента.

Еще один параметр – температура. Ее значение при заряде никель-металлгидридных батарей имеет ограничивающее влияние. Она не должна превышать +60 градусов Цельсия. Для литий-ионных аккумуляторов шуруповерта повышенная температура тоже нежелательна, но за этим следят контроллеры заряда и балансировки тока.

Лучше всего ведут себя в отношении температуры Ni-Cd аккумуляторы. Химические реакции при их заряде идут с поглощением тепла, что позволяет заряжать их большим током.

Заключение

Проверка аккумуляторов для шуруповерта является не очень простым, но вполне посильным делом для владельцев инструмента. При подозрении на неисправности, начинать надо с измерения напряжения батареи. После этого необходимо измерить ток, который можно получить от батареи. Если этот ток недостаточен, проверку можно продолжить на уровне отдельных элементов. Это связано уже с необходимостью разбирать батарею.

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность

При эксплуатации аккумуляторного электроинструмента в первую очередь выходит из строя АКБ. Перед принятием решения о целесообразности полной или частичной замене батареи, желательно провести ее диагностику, чтобы определить реальное техническое состояние. Проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность можно мультиметром при наличии еще нескольких вспомогательных электротехнических устройств.

Признаки неисправности, когда требуется диагностика

Вновь купленный аккумуляторный электроинструмент проблем не создает. Батареи заряжаются приемлемое время, долго держат заряд даже под нагрузкой, в тяжелых условиях отдают достаточный ток. Но через определенный период пользователь начинает замечать, что после полной зарядки батареи хватает на меньший период. Аккумулятор начинает быстрее заряжаться, но и быстрее отдавать энергию. И это первый звонок. Дальше все будет лишь усугубляться, вплоть до момента, когда инструментом станет невозможно работать. Также могут наблюдаться другие неприятные явления:

• снижение крутящего момента (особенно, под нагрузкой);
• батарея может переставать заряжаться до номинального напряжения (можно определить по зарядному устройству – после долгого пополнения энергии индикатор окончания зарядки так и не загорается);
• другие признаки, указывающие на проблему с аккумуляторной батареей.

Все это означает, что батарея требует диагностики и , по ее итогам, принятия мер – замены или ремонта.

Что понадобится для проверки

Для проверка аккумулятора бытового шуруповерта понадобятся:

• мультиметр или вольтметр;
• мелкий слесарный инструмент для разборки батареи;
• набор резисторов или ламп накаливания на напряжение 12 вольт;
• провода с зажимами «крокодил».

По ходу проверки могут понадобиться и другие инструменты и приспособления.

Первичный замер

Перед первичным замером надо попытаться провести процедуру зарядки до номинального напряжения. После этого надо выждать около часа для стабилизации процессов саморазряда и измерить напряжение аккумуляторной батареи. Оно должно быть равно напряжению, указанному на корпусе, но на 100% доверять этой цифре не стоит – она часто носит маркетологический характер и может быть несколько завышена. Поэтому лучше напряжение определить так: взять напряжение единичного элемента (оно зависит от типа аккумулятора) и умножить его на количество ячеек в батарее. Если количество неизвестно, то надо взять кратность так, чтобы итоговое напряжение не превышало указанное на корпусе.

Так, если на корпусе шуруповерта обозначено, что литий-ионный аккумулятор имеет напряжение 20 В, скорее всего это означает, что реально на полностью заряженной АКБ будет 3,7*5=18,5 вольт.

Если напряжение ниже, это означает, что в батарее имеются отстающие элементы. Другой вариант – одна или несколько банок в обрыве и при последовательном включении не дают зарядиться остальным (цепь протекания тока заряда прервана).

Если напряжение аккумулятора, прошедшего процедуру зарядки, ниже ожидаемого на кратное одному или нескольким напряжениям единичного элемента, есть основания предполагать, что имеются полностью неисправные ячейки. Так, если у NiMH батареи на номинал 14 вольт (ожидаемое 1,2*11=13,2 вольт ) по факту на холостом ходу 12,0 вольта, то есть основания предполагать неисправность одной банки, а если 10,8 – то двух.

Замер под нагрузкой

Если батарея на холостом ходу показывает относительно нормальный результат, можно перейти к испытанию под нагрузкой. В качестве эквивалента двигателя можно использовать резистор. Его сопротивление выбирается из соображений номинального тока нагрузки бытового шуруповерта, который на холостом ходу составляет не более 2 ампер (скорее всего, 1..1,5 А), при средней нагрузке около 5 А, при максимальной – до 10 А. Поэтому для испытаний целесообразно выбрать резистор так, чтобы ток составлял 5..10 А. Вычисляется номинал по закону Ома: R=U/I. Так, для шуруповерта на 12 вольт сопротивление резистора должно лежать в пределах 1,2..2,4 Ома. Мощность должна быть от 60 до 120 Вт. Такой резистор найти трудно, поэтому можно соединить параллельно, например, 6 десятиваттных резисторов по 10 Ом и получить нагрузку мощностью 60 Вт и сопротивлением 1,6 Ом.

На этот эквивалент надо нагрузить заряженный аккумулятор и замерить напряжение под нагрузкой.

Другой вариант – составить эквивалент из ламп накаливания, при необходимости соединив их параллельно до достижения нужной мощности. Но тут следует иметь в виду, что сопротивление нити лампы зависит от протекающего через нее тока. Светодиодные приборы свободны от этого недостатка, но их потребление энергии намного ниже, чем у традиционных источников света. Чтобы набрать хотя бы 60 ватт мощности (потребляемой, а не эквивалентной!), потребуется достаточное количество LED-элементов.

Под нагрузкой напряжение несколько просядет относительно уровня холостого хода. Степень снижения зависит от состояния батареи. Четких критериев допустимого уровня снижения напряжение нет, но ориентировочно можно оценить состояние АКБ, сравнив ее с новой батареей.

Проверка каждой банки по отдельности

Вероятность выхода из строя сразу всех элементов крайне мала, поэтому есть смысл проверить каждую ячейку аккумулятора отдельно, чтобы выяснить состояние каждой составляющей и принять решение о выбраковке.

После вскрытия корпуса батареи надо извлечь элементы и внимательно их осмотреть (рассоединять их пока не надо). Ячейки, имеющие вздутия, потеки электролита, следы глубокой коррозии сразу помечаются, как неисправные. Нет никакого смысла в их дальнейшей проверке. На остальных ячейках надо измерить напряжение холостого хода.

Если оно отличается от номинала, но остается в указанных выше пределах, то можно попробовать зарядить отстающий элемент (возможно, полностью восстановить заряд в составе батареи не получилось из-за неисправных ячеек) током 0,1..0,2С. Для этого нужен регулируемый источник тока и измерительные приборы. Заряжать придется вручную, контролировать параметры, чтобы избежать перезаряда, тоже. У незащищенных литий-ионных аккумуляторов желательно следить и за температурой элемента. Еще лучше поставить термовыключатель, разрывающий цепь заряда при перегреве.

Если в течение разумного времени напряжение не восстановилось, ячейка подлежит отбраковке.

После того, как остались элементы, нормально поддающиеся зарядке, можно испытать их под нагрузкой – этот тест для раздельных ячеек будет более информативным, чем для АКБ в целом. Нагружать элементы надо поочередно на одинаковое сопротивление. Уровень просадки напряжения каждый раз надо записывать. Тогда после окончания проверки будет понятно, какие ячейки не держат нагрузку – у них снижение напряжения будет более значительным, чем у большинства банок. Эти «батарейки» также надо отбраковать.

Можно ли измерить емкость АКБ

Проверить емкость аккумулятора шуруповерта вполне реально, имея лишь мультиметр и известную нагрузку. Для этого надо провести цикл заряда-разряда. Полностью заряженную батарею подключают к эквиваленту шуруповерта и контролируют напряжение на ней и время разрядки до нижнего уровня.

Важно! Для этой процедуры использовать лампочки накаливания или нихромовый провод нельзя – ток разряда должен быть постоянным. В противном случае достоверность измерения значительно снизится.

Например, никель-кадмиевая батарея номинальной емкостью 1500 мА*ч (1,5 А*ч) разрядилась током 1 А с напряжения 1,25 В до 1,1 В за 1 час. Значит, ее фактическая емкость – 1000 мА*ч (1 А*Ч). Если разряд производить током 0,5 А, то при такой емкости разряд до нижнего предела будет происходить в течение 2 часов, но надо помнить, что емкость зависит от тока разряда.

Таким способом можно проверить не только АКБ в целом, но и каждый элемент отдельно. Так выявляют отстающие банки, и если одна или несколько ячеек выбиваются из общего ряда по емкости, надо принимать решение об их выбраковке и замене. Если емкость упала у всех элементов (следовательно, у всей батареи), надо менять АКБ полностью.

В следующих роликах можно визуально ознакомиться с примерами диагностики шуруповерта.

Имея из измерительных приборов один мультиметр, можно провести предварительную (и даже более глубокую) диагностику состояния АКБ шуруповерта, а не просто прозвонить элементы цепи на целостность. Для этого надо всего лишь знать приемы тестирования, изложенные в обзоре.

Как проверить работоспособность аккумулятора шуруповерта

АКБ представляет собой прибор, устроенный как источник постоянного тока, который передается от батареек. При зарядке аккумуляторного устройства энергия наоборот, накапливается в системе.

Строение акб в электрических приборах имеет одинаковые элементы:

• ряды батареек («банок»);
• термодатчик;
• 2 силовых, 1 управляющий и 1 сервисный контакты.

Энергия батарей накапливается и передается благодаря их последовательному соединению между собой. Характерная особенность «банок»: одинаковые размеры и напряжение отдельных элементов.

При поломке аккумулятора шуруповерта, как правило, из строя выходит только одна или несколько батарей.

Пользователю достаточно выяснить, в какой части цепи есть проблема и устранить ее.

Помимо батарей на работу аккумулятора влияет повреждение контактов. Силовые позволяют устройству получать заряд и отдавать энергию. Термодатчик защищает шуруповерт от перегревания. А сервисный провод выравнивает заряды во всех элементах.

Кроме этого, на работу прибора влияет тип батарей.

Инструменты для проверки

Мультиметр — незаменимый инструмент, который часто используется во время проверки батарей

Каждый человек, который собирается проверять работоспособность аккумулятора, должен ознакомиться с перечнем необходимых документов. Для проведения работы понадобится следующее:

• вольтметр с постоянным напряжением в 15 В;
• тестер;
• мультиметр;
• амперметр.

В некоторых случаях могут понадобиться следующие инструменты:

• паяльник;
• нож;
• прямая или крестовидная отвертка;
• плоскогубцы.

Все это лучше подготовить заранее, чтобы все необходимое было под рукой.

Виды накопителей в аккумуляторах и их свойства

Батарейки устроены на основе процесса электролиза. Он основан на преобразовании энергии при помощи реакций восстановления и распада. Происходит при помощи анода и катода.

В зависимости от основных составляющих выделяют три типа батареек:

• никелевые;
• свинцовые;
• литий-ионные.

Никелевые

Популярны в шуруповертах, бытовой технике, мобильных телефонах, как замена накопителей типа АА или ААА. Обладают большой емкостью и способностью к саморазряду. Среди них в шуруповертах применяют 2 варианта «начинки»: никель в сочетании с кадмием Ni-cd) или металлгидридные (Ni-mh).

Никель-кадмиевые акб. Наиболее распространенный вид. Удельная электроэнергия каждой батареи — 65 кВтч/кг. Быстро заряжаются. Надежны и долговечны (число циклов заряда—разряда — 3500). Напряжение обычно 1,2 В. Среди минусов Ni-cd: «эффект памяти».

Свинцовые

Используются в ИБП, автомобильных системах с напряжением в 12.7В. Имеют меньшую емкость, в 2-4 раза меньше, чем никелевые аналоги. Служат дольше, чем все остальные. Способны выдерживать большие нагрузки.

Литиевые

Самые дорогостоящие варианты. Применяются в шуруповертах марок makita, bosch. Основные принципом работы является процесс распада вещества на ионы, поэтому акб носят название как литий—ионные и имеют маркировку Li-lon.

Один из распространенных типов литиевых акб — имеющий маркировку 18650. Название этой батарейки указывает на ее размеры (18×65 mm). Емкость 1,6—3,6 А/ч. Напряжение — 3,7В.

Прежде чем проверить аккумулятор, нужно устранить «эффект памяти», который появляется у акб при неправильной зарядке и саморазряде. Это свойство батарей накапливать кристаллы, которые мешают полностью заряжаться.

Эффект саморазряда у Ni-cd достигает 20%, Ni-mh — 30%, Li-lon — 8%.

Для устранения «памяти» аккумулятора нужно провести 3—4 цикла разряд—заряд. Делать это можно через нагрузку. Она обеспечивается при помощи обычной лампы накаливания в 12В, подсоединенной к мультиметру и акб (инструкция правильного подсоединения описана ниже).

При многократном повторении операции аккумулятор восстанавливает первоначальную работоспособность, если причина была в недостаточной емкости и «эффекте памяти».

Экспресс-метод тестирования: измеряем U на полюсах АКБ

Этот способ еще проще, но с его помощью можно составить первичное представление о том, в порядке ли аккумулятор. Если мы проводим замеры U без подключения нагрузки, то получим показатель, равный «холостому ходу» инструмента.

Например, если у нас в аккумуляторе 12 элементов с напряжением в 1,2 вольт каждый, и показатель рабочего U составляет 14,4 вольт, — U «холостого хода» станет расти до 17 вольт. Если «холостое» напряжение меньше указанного, это значит, что в связке имеются «банки», которые вышли из строя и нуждаются в замене. Также снижение холостого напряжения может означать и то, что батарея заряжена не до конца.

Как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром

Для самой первой диагностики нужно определить напряжение и силу акб во время зарядки шуруповерта. В норме прибор должен показывать 13В через 30 минут после подсоединения к сети. Через 1 час значение изменится на 0.5В.

Максимальный показатель напряжения шуруповерта должен достигнуть 17В.

Сила тока при подключении к сети у хорошо работающего устройства должна достигнуть более 1 ампера за 1 час.

Сам мультиметр при этом переводят в режим DC – для проверки напряжения аккумулятора. Одновременно переключатель режимов нужно поставить на значение 20В. Это значит, что значение напряжения на шуруповерте не превысит значения в 20 вольт.

При измерении напряжения уже полностью заряженного шуруповерта величина должна быть равной количеству «банок» умноженных на напряжение каждой батареи.

При значении ниже этого уровня накопитель неисправен.

Обычно количество батареей в устройстве составляет 10—12 штук. При напряжении никель-кадмиевых батарей в 1,2В требуемая величина достигнет максимум 14,4В.

«Эффект памяти», и что с ним делать? + (Видео)

Если речь идет о ni cd аккумуляторах, то для них существует такое понятие, как «эффект памяти». Этот «болезненный симптом» определяется довольно просто. Когда батарея после прохождения полного цикла заряда быстро разряжается, а после небольшой паузы вновь продолжает функционировать, то это верный диагноз, который при должной сноровке можно излечить.

Что необходимо сделать, чтобы излечить «эффект памяти»?

Сначала батарея подвергается полному заряду (желательно на низких токах). Затем на него подается небольшая нагрузка с целью достижения полной разрядки. Этот простой прием позволяет активизировать внутренние пластины батареи максимально полностью. В качестве примера удачной нагрузки можно применить обычную лампу накаливания на 220 В при мощности 60Вт. Процесс медленной зарядки и разрядки следует повторить не менее 4-5 раз. Итогом данных мероприятий станет возврат первоначальной емкости аккумулятора на 80%.

Кстати сказать, если проводить работу на разобранном аккумуляторе, где уже известны «ослабшие» акб, то вернуть их в строй может шоковое воздействие большим током. Если электролит в батарейке присутствует, то восстановить аккумулятор таким методом всегда можно.

Как проверить емкость аккумулятора шуруповерта мультиметром

Основное свойство акб — емкость. Эта величина показывает накопленную энергию, то есть силу тока за 1 час. Измеряется в А/ч.

Как проверить емкость аккумулятора мультиметром?

1. Отсоединить акб от шуруповерта.
2. Зарядить батарею на 100%.
3. При помощи мультиметра, резистора и лампочки измерить время, за которое погаснет лампа, напряжение на выходе акб.
4. Вычислить емкость прибора по формуле/
5. Сравнить полученные результаты с указанными в инструкции по эксплуатации шуруповерта.

Формула расчета емкости:

Е=М/N*t,

M — мощность лампочки,

N — напряжение шуруповерта,

t — время разряда аккумулятора.

Допустим, напряжение акб достигает 18В. При мощности лампы накаливания в 10Ватт время разряда аккумулятора должно достигнуть отметки не ниже 2,3 ч.

Если подсоединенная лампочка погаснет через 30 минут, то вычисленная емкость акб составит:

10 Ватт / 18 В * 0,5 ч = 0,28 Ач

Эта величина значительно ниже значений к примеру, никель-кадмиевого аккумулятора шуруповерта в 1.3 Ач.

Проверяем показатели под нагрузкой

Это значит, что мы будем проверять, в течение какого промежутка времени АКБ шуруповерта разрядится полностью при условии подсоединения к ней дополнительной нагрузки — например, электрической лампочки.

Уровень нагрузки нужно выбрать, ориентируясь на мощность аккумуляторной батареи. Если же в инструкции по эксплуатации она не указана, ее следует рассчитать самостоятельно. Она будет равняться половине силы тока, отдаваемой батареей во время работы, умноженной на U источника тока. Обычно этот показатель составляет от 35 до 40 Ватт, а это значит, что нагрузкой может послужить фара от автомобиля от 35 Ватт, либо 12-вольтовая лампочка.

Для снятия показаний АКБ нужно подключить к лампе через амперметр, а сами показания снять вольтметром. Время подключения — две-три минуты, после чего замеряем U. Если оно меньше 12,4 вольт, какая-то «банка» точно вышла из строя. Также о неисправности аккумулятора может свидетельствовать и значительное снижение яркости лампочки. Если она быстро гаснет за две-три минуты, аккумулятор явно не в порядке, и его емкость очень мала.

Измерение напряжения банок АКБ

Батарея аккумулятора состоит из 10 или 12 банок, по 1,2 вольта каждая. Сначала смотрят на качество соединения их между собой. Иногда часть из них отрывается, приводя к проблемам в работе инструмента.

Схема устройства аккумулятора шуруповерта

Если с контактами проблем нет, измеряют напряжение каждой части накопителя, которое не должно быть меньше 1,2. Паяльником распаивают контакты. Элементы питания не должны быть подключенными к датчикам. Подсоединяют щупы к полюсам. Если напряжение меньше нормы, заменяют их новыми.

Случается, что испытание не находит неисправных составляющих. Тогда повторяют процесс под нагрузкой. Подсоединяют лампочку 12 вольт через резистор на 10 Ом, мощностью 25 Вт. Уровень внутреннего сопротивления вычисляют, разделив напряжение на силу тока, вычтя сопротивление нагрузки. Включают лампочку на 2 минуты. Яркость не должна изменяться. Если она быстро потухнет, емкость накопителя недостаточная.

Как выполняется восстановление и ремонт Ni─Cd аккумуляторов

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

А на следующем фото представлена одна батарейка этой сборки.

Одна Ni-Cd батарейка из аккумулятора

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.

Вообще, рекомендуется касаться проводом не самого вывода батареи, а сначала прикрепить к нему крокодил или пластину. И уже касаться их.

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.

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.