Как выбрать аккумулятор для шуруповёрта: нюансы на заметку

Устройство и принцип работы аккумулятора шуроповёрта

В основу работы аккумулятора положен принцип пиролиза, позволяющий источнику питания вырабатывать постоянный ток. АКБ состоит из корпуса, а также последовательно соединённых электродов и электролитов. В процессе работы батареи между анодом и катодом возникает разность потенциалов и, следовательно, вырабатывается ток.

В состав аккумулятора входят электроды и электролит

АКБ могут быть разного типа, иметь различную ёмкость и вырабатывать разное напряжение. Производители предлагают изделия с напряжением 1,2–3,9 В в зависимости от типа устройства и количества батарей.

Работоспособность шуруповёрта обеспечивается АКБ с подходящим напряжением и силой тока

Какой аккумулятор для шуруповёрта лучше: ведущие производители

Качественные аккумуляторы изготавливает:

ИНТЕРСКОЛ, демонстрирующий оптимальное соотношение цены и качества. Выбор может быть сделан в пользу Ni-Cd моделей с ёмкостью 1,3–2 А·час и напряжением 12, 14,4 или 18 В;

аккумулятор для шуруповерта ИНТЕРСКОЛ

• DEWALT. Американские аккумуляторы изготавливаются в герметичном корпусе из специальной пластмассы и имеют высокую мощность. Производитель предлагает АКБ различного типа, включая Li-Ion изделия на 18 В с ёмкостью 6 А·ч;
• BOSCH. Немецкая продукция отличается высоким качеством изготовления. Литий-ионные аккумуляторы изготавливаются по инновационной технологии, обеспечивающей высокую производительность. Комплектуются ударопрочным корпусом и имеют небольшой вес. Специальная система защиты ECP предотвращает перегрев устройства, перезарядку и защищает от значительной нагрузки;
• MAKITA. Высокотехнологичная продукция японского производителя представлена в большом ассортименте. Можно выбрать модель нужного типа с оптимальными характеристиками. Встроенный LED индикатор позволяет своевременно проконтролировать ёмкость батареи. Могут эксплуатироваться при температуре до -20ºС без потери мощности. Комплектуются ударопрочным и влагозащищенным корпусом.

Аккумулятор для шуруповертов Макита Заряд
Отечественный производитель предлагает качественные изделия

Большой ассортимент позволит выбрать подходящую модельBOSCH – качество на высотеУровень заряда отражается на LED индикаторе

Рекомендации по выбору источника питания для шуруповёрта

Чтобы аккумулятор справлялся с поставленной перед ним задачей, следует выбрать правильную модель. Предлагаем познакомиться с основными критериями, способными склонить вас к выбору того или иного изделия.

Требования к аккумулятору зависят от модели шуруповёрта

В зависимости от цели применения

Однозначного ответа в данном случае нет. Всё зависит от того, для каких целей приобретается шуруповёрт. Если он будет использоваться исключительно дома и лишь время от времени, можно смело приобретать модель с никель-кадмиевой батареей. Такая АКБ, даже при длительном хранении, сможет сохранить свои свойства без дополнительной подзарядки и в случае полного разряжения.

Профессиональные модели более ёмкие

Для профессиональных шуруповёртов подойдут литий-ионные аккумуляторы, позволяющие обеспечить длительную работу электроинструмента

Однако, в этом случае важно помнить, что полная разрядка подобного изделия недопустима

Для работы стоит выбрать шуруповёрт с Li-Ion батареей

В зависимости от продолжительности использования

При выборе подходящей модели следует обязательно учитывать продолжительность использования шуруповёрта. При одинаковых показателях ёмкости кадмиевые элементы имеют меньший вес и количество циклов заряд-разряд, чем литиевые. Первые допускают всего 500 перезарядок, а последние в 3 раза больше.

При выборе подходящей модели следует также учитывать время старения батареи. Если у никель-кадмиевых оно зависит только от выработанных циклов, то литий-ионные АКБ зависят от возраста. Так последние уже через 5 лет потеряют свою работоспособность, даже если ими никто никогда не пользовался. Никель-кадмиевые смогут обеспечить работоспособность шуруповёрта, даже после длительного бездействия.

Никель-кадмиевые идеальны для дома

Никель-кадмиевые аккумуляторы – Help for engineer | Cхемы, принцип действия, формулы и расчет

Никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd)  имеют существенно меньшую область применения по сравнению с свинцово-кислотными аккумуляторами, в связи с ужесточением требований относительно экологической стороны использования данных аккумуляторов и их переработки.

Основной областью применения, об этом кратко упоминалось в общих сведениях про аккумуляторы,  является использование в виде стандартного гальванического элемента, применение крупных никель-кадмиевых батарей на электрокарах ( используется как тяговый), как бортовые аккумуляторы в самолётах и вертолётах, в трамваях и троллейбусах. Конечно, нужно не забыть упомянуть использование данных аккумуляторов для питания автономных инструментов для строительства, к примеру, шуруповертов, дрелей и т.п.

 Как уже говорилось ранее, никель-кадмиевые аккумуляторы активно вытесняются другими типами, к примеру, никель-металлогидридные аккумуляторы имеют удельные характеристики в 2 раза больше, по сравнению с никель-кадмиевыми, что привело к тому, что аппаратура использующая данный тип аккумуляторов улучшила свои потребительские свойства. Однако, никель-кадмиевые вместе с никель-металлогидридными аккумуляторы имеют оксидно-никелевый положительный электрод, что определяет схожие свойства этих аккумуляторов.

Никель-кадмиевым аккумуляторам необходим полный разряд, в случае, если его будут использовать, и не полностью разряжать, то на внутренних пластинах элементов образуются кристаллы, которые в значительной степени необратимо снижают ёмкость аккумулятора, этот эффект называется «эффект памяти».

Другой стороной их постепенного ухода на второй план, является относительно дорогая стоимость утилизации, по сравнению с другими видами. Утилизация аккумуляторов типа Ni-Cd аккумуляторов происходит в печах при очень высоких температурах, в которых кадмий становится чрезмерно летучим, и если на печи не будет оборудован специальный фильтр, который должен улавливать токсичные вещества, испаряемые при плавке, то эти продукты плавления будут отравлять окружающую среду.

Зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов

Номинальное напряжение полностью заряженного аккумулятора составляет 1,2В (в некоторых 1,36), разряженного 1В, это пороговые значения напряжений в которых происходит эксплуатация аккумулятора. Зарядка никель кадмиевых аккумуляторов, можно сказать, стандартна для всех типов аккумуляторов – током равным 10% ёмкости аккумулятора, в течение примерно 16 часов. Номинальный режим разрядки аккумулятора проходит при токе, равном  20% от ёмкости. У Ni-Cd аккумуляторов довольно большой диапазон рабочих температур составляет от -50 до +40°C. Саморазряд равен примерно 10% и возрастает с использованием (наработкой). К примеру у литий-ионных аккумуляторов и их братьев литий-полимерных аккумуляторов саморазряд в разы меньше.

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов

Рекомендуется хранить аккумуляторы в разряженном виде, что бы при хранении они не теряли свою ёмкость из-за саморазряда, после зарядки они восстановят свои свойства полностью. Если хранить аккумуляторы при низкой температуре, то это существенно понижает ток саморазряда, который, к примеру, при хранении в среде с температурой в    0°С будет ровно в 2 раза меньше, чем при хранении с температурой в 20°С.

Крайне рекомендуется, после длительного хранения осуществить заряд-разряд аккумулятора, током, который будет равен ёмкости.

Преимущества никель-кадмиевых аккумуляторов:

1)      возможность хранения в разряженном состоянии;

2)      большое количество рабочих циклов при правильной эксплуатации;

3)      работа при низких температурах;

4)      приспособленность работать в жестких условиях эксплуатации;

5)      низкая стоимость.

Недостатки никель-кадмиевых аккумуляторов:

1)      основной недостаток этих аккумуляторов – эффект памяти;

2)      токсичность используемых материалов;

3)      ток саморазряда относительно велик;

Окислительно-восстановительные реакции в аккумуляторе

Далее я хочу написать общие реакции в аккумуляторе, катоде, и аноде (читая слева направо – заряд, справа налево – разряд):

Общая реакция протекающая в никель-кадмиевом аккумуляторе:

Процесс, который происходит на положительном оксидно-никелевом электроде:

Процесс, который происходит на отрицательном кадмиевом электроде:

Преимущества и недостатки аккумуляторов для шуруповёрта различного вида

Для обеспечения работоспособности шуруповёрта могут использоваться аккумуляторы различного вида. Каждый такой источник питания имеет свои отличительные особенности, преимущества и недостатки. Предлагаем познакомиться с каждым видом, чтобы вам было проще ориентироваться в существующих разновидностях.

Аккумулятор может быть различного типа

Никель-кадмиевые АКБ

Подобные аккумуляторные источники питания получили наибольшее распространение благодаря доступности и хорошей ёмкости. К преимуществам аккумуляторов данного вида стоит также отнести:

• длительный срок службы, достигающий 8–10 лет при соблюдении рекомендаций производителя по эксплуатации;
• возможность эксплуатации на открытом воздухе в зимнее время;
• надёжность изделия;
• многократную зарядку. АКБ может заряжаться тысячу раз;
• сохранение характеристики после полной разрядки. После последующей зарядки ёмкость батареи останется прежней;
• возможность длительного хранения в разряженном состоянии.

АКБ надёжны в эксплуатации

Из недостатков стоит отметить:

• сложность утилизации из-за присутствия в составе никель-кадмиевых аккумуляторов токсичных веществ;
• большой вес;
• наличие «эффекта памяти». Если батарея полностью не заряжается, со временем она потеряет часть ёмкости.

Никель-кадмиевые АКБ запрещены в ряде европейских стран

Никель-металлгидридные аккумуляторы

При разработке никель-металлгидридных аккумуляторов были учтены недостатки изделий первого вида. К положительным характеристикам подобных АКБ относится:

• небольшая масса и габариты;
• низкий уровень токсичности;
• слабо выраженный «эффект памяти»;
• высокая ёмкость;
• стойкость к механическому воздействию;
• 1500 циклов зарядки и разрядки.

Никель-металлгидридные аккумуляторы выдерживают много подзарядок

К недостаткам стоит отнести:

• невозможность использования в зимнее время;
• быструю разрядку;
• высокую стоимость;
• длительную зарядку;
• ограниченный срок службы.

Литий-ионные батареи

Обладают более высокими характеристиками по сравнению с предыдущими видами. Их основными преимуществами являются:

• возможность зарядки до любого уровня без риска потери ёмкости из-за практически полного отсутствия «эффекта памяти»;
• низкий саморазряд;
• эксплуатация в течение 5 – 8 лет;
• быстрая зарядка;
• отсутствие в составе АКБ токсичных элементов;

Литий-ионные батареи безопасны

Из недостатков стоит отметить:

• низкую сопротивляемость к механическому воздействию. При сильном ударе АКБ может взорваться;
• выход из строя при перезаряде или полной разрядке;
• быстрый разряд при отрицательной температуре;
• высокую стоимость.

АКБ обходятся недёшево

Литий-полимерные АКБ

Батареи нового поколения. При их разработке использовались литий-ионные технологии. Жидкий электролит, используемый в литий-ионных моделях, был заменён на полимерное гелеобразное вещество. Это позволило увеличить ёмкость изделий, снизив вес и габариты. По сути, Li-Pol батареи являются ультратонкими. Кроме того, они не столь взрывоопасны, как предыдущий вариант.

Из недостатков стоит отметить:

• ограниченный срок службы, составляющий всего 2–3 года;
• меньшее количество циклов заряд-разряд (всего 500);
• высокую стоимость;
• повышенные требования к условиям эксплуатации.

Li-Pol АКБ актуальны для премиальных шуруповёртов

Ремонт источника питания шуруповёрта своими руками

Если аккумулятор шуруповёрта плохо заряжается и не хочет держать заряд, не спешите за новым. Возможно, сравнительно простой ремонт поможет исправить ситуацию. Предлагаем узнать, что можно сделать в той или иной ситуации, ведь за новую батарею вам придётся заплатить почти половину стоимости шуруповёрта.

Неисправность можно устранить своими руками

Диагностика

До начала ремонта следует установить причину неисправности батареи шуруповёрта. Чаще всего, некорректная работа может быть из-за:

• естественного старения;
• повреждения контактов;
• нарушения целостности банок из-за механического воздействия;
• потери ёмкости из-за нарушения правил эксплуатации.

Для проведения диагностических работ аккумулятор шуруповёрта разбираем и внимательно осматриваем места пайки. Убеждаемся в отсутствии механических повреждений у всех элементов батареи. Для контроля технических характеристик изделия потребуется вольтметр или мультиметр. С его помощью контролируется суммарное напряжение. По его значению можно судить о естественном старении и деградации элементов, а также выходе из строя зарядного устройства.

Диагностика – важный этап

Восстановление

Если в результате тестирования было установлено, что причиной некорректной работы аккумулятора является эффект памяти, можно попытаться восстановить его работоспособность. Для этого стоит воспользоваться специальными зарядными устройствами, позволяющими задать напряжение, при котором будет осуществляться зарядка-разрядка.

Для восстановления батареи задаём напряжение в 2−3 раза меньше того, что указано на ЗУ аккумулятора. Выполняем зарядку и разрядку элемента несколько раз. Такой маневр часто позволяет восстановить характеристики аккумулятора шуруповёрта.

Отдельная зарядка элемента позволит восстановить его работоспособность

Замена

Убедившись в неисправности батареи и невозможности её восстановления, можно приступать к замене. Делается это в следующей последовательности:

Иллюстрация
Описание действия

Чтобы получить доступ к батарее, разбираем корпус. Для этого надо открутить четыре шурупа.

Вынимаем из корпуса батареи и внимательно их осматриваем. Элементы не должны иметь видимых повреждений.

От каждого элемента отсоединяем металлические пластины, с помощью которых обеспечивается их последовательное соединение

Если новых пластин нет в наличии, работать следует с особой осторожностью.

Берём новые батареи. Залужёвываем контакты соединительных пластин

Наносим немного флюса на контактную часть аккумулятора. Припаиваем пластинку к батарее.

Спаиваем новые батареи, руководствуясь схемой, которую использовал производитель при изготовлении.

Протираем все контакты спиртом либо растворителем, чтобы полностью стереть флюс. Помещаем спаянные элементы в корпус. Закручиваем шурупы.

Проверяем работоспособность аккумулятора для шуруповёрта с помощью мультиметра.

Как заменить батареи в аккумуляторе, можно увидеть на следующем видео:

Watch this video on YouTube