«Эффект памяти» и «саморазряд» аккумуляторных батареек

Всем привет! Сегодня затрону тему стройки и летних дачных занятий. Расскажу как провести ремонт или восстановление аккумулятора шуруповерта своими руками. Надо сказать, что шуруповерт — очень удобная вещь. Зарядил аккумулятор и бегаешь без проводов крутишь то тут, то там. Только со временем такая крутилка крутит все меньше и меньше. Это происходит из-за потери емкости аккумуляторами. Про них и пойдет речь.

Разновидности шуруповёртов

Аккумуляторная отвёртка

Разновидности шуруповёртов

Обычно оснащается встроенным несменным аккумулятором 3,6 В и гнездом под насадки-биты с шестигранным хвостовиком. Основным преимуществом инструмента являются его компактность и небольшой вес (200-300 г), а недостатком — отсутствие регулировки скорости вращения.

Разновидности шуруповёртов
Разновидности шуруповёртов
Разновидности шуруповёртов

Шуруповёрт с функцией ударной и безударной дрели

Разновидности шуруповёртов

Дрель отличается более высокой скоростью вращения шпинделя. Поэтому подобные шуруповёрты оснащаются механизмом переключения скорости вращения (две скорости). Ударные дрели-шуруповёрты бывают с осевым ударом (для сверления камня) и с тангенциальным (для развития больших усилий).

Разновидности шуруповёртов

Bosch Компактная ударная дрель-шурупо­вёрт EasyImpact 12 (Bosch). Bosch Аккумуляторная дрель-шуруповёрт серии UniversalDrill 18 (Bosch). Bosch Аккумуляторная дрель-шуруповёрт серии UniversalDrill 18 (Bosch). AEG Угловая сменная насадка для дрели-шуруповёрта BBS12C2 (AEG). AEG Кулачковая сменная насадка для дрели-шуруповёрта BBS12C2 (AEG).

Разновидности шуруповёртов

Винтовёрты, гайковёрты

Разновидности шуруповёртов

Это, как правило, профессиональная техника. Они используются со сменными торцевыми головками для работы с болтами и гайками и отличаются наивысшим максимальным крутящим моментом.

Разновидности шуруповёртов

GeenWorks Мощный импульсный винтовёрт, модель 24V GD24ID (GreenWorks), 24 В, 327 Нм. GeenWorks Мощный импульсный винтовёрт, модель R18IDBL (Ryobi) с бесщёточным двигателем, 18 В, 270 Нм.

Разновидности шуруповёртов
  • Инструменты

    Как выбрать дрель: виды, функции и топ устройств

Разновидности шуруповёртов

Типы аккумуляторов для шуруповертов

Аккумулятор для электроинструмента выручит в любом месте ведения работ, когда нельзя протянуть провода, не хватает удлинителя или отсутствует возможность доступа к электросети. Автономное питание не раз доказало полезность в ходе монтажа и строительства. Чтобы ощутить все плюсы, важно приобрести подходящий экземпляр, о чем я сегодня и расскажу.

Никель-кадмиевый (NiCd)

Типы аккумуляторов для шуруповертов

Первым приходит на ум никель-кадмиевый тип. Его изобрели более 100 лет назад и до сих пор такой аккумулятор не потерял актуальности. Он надежен, не сыпется под механическими воздействиями, хорошо работает даже при низких температурах, вплоть до -40 градусов. Это выручит, если работы будут вестись преимущественно на улице.

Средний срок жизни – до 7 лет. К минусам можно причислить существенный вес, не самые скромные габариты, есть эффект памяти. Зато лучшие экземпляры такого типа доступны по оптимальной цене. Приятные характеристики демонстрируют аккумуляторы Makita.

Никель-металл-гидридный (NiMh)

По сравнению с предыдущим товарищем, это более современный вариант, для которого характерны меньший вес и не такие крупные габариты. В составе аккумуляторов NiCd содержится меньше токсичных компонентов. Можно говорить о более низком эффекте памяти. Тем не менее, этот тип демонстрирует менее продолжительный срок службы. Такие модели чувствительны к морозам и не любят минус ниже 10 градусов.

Типы аккумуляторов для шуруповертов

Литий-ионный (Li-ion)

Это самое современное решение, которое есть на сегодняшний день. Оно максимально распространено и пользуется спросом для шуруповерта и прочего инструмента. Весомым плюсом является отсутствие эффекта памяти и высокая удельная емкость. Срок эксплуатации не максимальный, но все-таки достигает 2-3 лет. Аккумулятор литиевый не любит низких температур и чувствителен к ударам. Отличные экземпляры есть у брендов HAMMER, Интерскол.

Нюансы выбора

При покупке блока следует уточнить, с каким именно типом совместим ваш инструмент. Есть модели, совместимые только с кадмиевыми или только с литиевыми батареями.

Типы аккумуляторов для шуруповертов

Важно знать следующее:

  • способ крепления – обойма или слайдер. В первом случае батарея представляет собой основание с закрепленной контактной частью. Она вставляется в паз рукояти инструмента. Слайдер имеет небольшие размеры и плоский корпус. Фиксация на инструменте происходит при помощи направляющих;
  • напряжение – параметры разняться в пределах Вт. Более высокие образцы – прерогатива профессиональной среды. Низкое и среднее напряжение часто сгодится для быта. Проще говоря, должно быть полное соответствие инструменту;
  • емкость – тут можно понять, сколько энергии содержит полностью заряженный аккумулятор и сколько он протянет в работе на одном заряде. Емкость измеряется в А/ч, однако, по факту все зависит от типа нагрузки, инструмента и выполняемых задач. Но, в целом, блок на 4 А/ч, конечно, проработает дольше, чем на 1.5.

Напоследок расскажу про такую штуку, как взаимозаменяемость. Некоторые бренды идут вперед и реализуют универсальные системы взаимозаменяемости батарей. Они подходят к разным группам инструментов (лобзик, дрель, шуруповерт и т.д.). Это может оказаться полезным, если в доме есть целый арсенал.

  • Black & Decker – американский бренд делает инструмент, мелкую садовую и бытовую технику. Вся продукция производится в Китае, однако откровенного утиля тут нет, качество вполне приличное;
  • Интерскол – компания лидирует на российском рынке в сегменте электроинструмента и средств малой механизации. Эта марка успела накопить богатый опыт, предлагает отличный сервис, гарантию. Работает Интерскол на собственное опытном производстве;
  • MAKITA – японская корпорация выпускает широкий ассортимент садовой техники и электроинструмента. Продукция, идущая на наш рынок, производится в Китае. Но, бренд следит за техническим обеспечением заводов и общим качеством товаров, – можно смело брать;
  • STATUS – небольшая словенская марка владеет несколькими патентами и успела завоевать несколько дипломов и наград на торгово-промышленных выставках. Аккумуляторы действительно достойны внимания. Словенцы делают их сами, не отъезжая в Китай. Контроль и тестирование продукции – обязательный этап производства;
  • HAMMER – немецкий бренд специализируется на выпуске электроинструмента и заодно и аккумуляторов. Все, что выпускает торговая марка производится в Китае. В принципе, батареи соответствуют ожиданиям потребителей и справляются со своим назначением;
  • BOSCH – еще один немец тоже делает аккумуляторы в КНР. Но, это не отразилось на ухудшении характеристик, Бош предлагает достойный продукт, хотя и просит часть стоимости за бренд.
Типы аккумуляторов для шуруповертов

Особенности зарядки аккумуляторов разных типов

Отличия в зарядке аккумуляторов связаны со свойствами материалов, из которых изготовлены АКБ. Устройства для восполнения емкости бывают импульсные и обычные. Первыми снабжаются профессиональные электроинструменты, а вторые идут в комплекте с бытовыми шуруповертами.

Всего существует три типа аккумуляторов:

Особенности зарядки аккумуляторов разных типов
  • Никель-кадмиевые. Отличаются выраженным эффектом памяти. После покупки их надо зарядить и разрядить 3 раза. Только таким образом будет достигнута наибольшая емкость аккумулятора. Последующую зарядку надо проводить только после полного окончания заряда.
  • Никель-металлогидридные. Также обладают эффектом памяти. Аналогичную процедуру рекомендуется выполнить 4 раза. Дальнейшая подзарядка осуществляется произвольно.
  • Литий-ионные. Эти аккумуляторы самые неприхотливые. Они способны долго не менять своей первоначальной емкости. Их можно заряжать как угодно.

Параметры аккумулятора: секреты выбора

По сути, при выборе батареи есть два безусловных параметра: емкость и напряжение. Емкость выражается в ампер-часах (Ач, Ah). Она позволяет прикинуть, сколько времени инструмент сможет работать без подзарядки. Само собой, чем емкость выше – тем лучше.

Напряжение (от 6 до 36 В) определяет мощность инструмента. Чем выше напряжение – тем труднее работа, которую может выполнять шуруповерт: тверже дерево, больше усилие заворачивания, шире диаметр просверливаемого отверстия. Но при этом выше цена. Оптимальный баланс – 12-15 В. При этом и усилие внушительное, и время работы приемлемое, и цена не слишком высока.

Параметры аккумулятора: секреты выбора

ВНИМАНИЕ!!!Напряжение батареи должно соответствовать расчетному значению для инструмента! То есть, нельзя ставить на 12 В шуруповерт батарею в 30 В. А не то двигатель быстро выйдет из строя.

Как заряжаются аккумуляторы шуруповертов: правила, время, тонкости

Каждый мастер, который постоянно работает с электрическими инструментами, должен знать о том, как зарядить аккумулятор шуруповерта, чтобы батарея служила дольше, и как правильно эксплуатировать батарею в течение отведенного ей срока.

Если инструмент используется в первый раз, рекомендуется обязательно провести зарядку аккумулятора. Когда шуруповерт лежит на складе или в магазине без применения, аккумуляторы всегда разряжаются, и об этом нужно всегда помнить при покупке.

Если вы стали обладателем никель-кадмиевого аккумулятора, обязательно зарядите и разрядите его троекратно перед работой. Это нужно для оптимизации показателей емкости АКБ. После этого будет требоваться стандартная зарядка. С никель-металлгидридной батареей можно провести ту же самую манипуляцию.

Самые «беспроблемные» в данном случае — литий-ионные батарейки. Эффект памяти у них не выражен, и заряжать их можно, не доводя до полного разряда.

Рекомендуется соблюдать несколько общих правил зарядки, которые можно отнести ко всем аккумуляторам шуруповертов:

  • Заряжать АКБ следует при температурах не ниже +10°С и не выше +40°С.
  • Никель-металлгидридные аккумуляторы имеют свойство быстро нагреваться. Поэтому за процессом зарядки всегда нужно следить во избежание перегрева.
  • Помните о том, что другие батарейки тоже нагреваются, особенно, если температура в помещении очень высокая.
  • Позаботьтесь о возможности охлаждения элементов во избежание их выхода из строя.
  • Не оставляйте батарейки в заряднике, если вы их не заряжаете.
  • Хранить аккумулятор лучше, если вынуть его из шуруповерта, с которым не планируется работать в ближайшее время.
  • Если батареи долго не используются, не забывайте их подзаряжать раз в месяц. Это позволит не допустить глубокого разряда, который может фатально сказаться на показателях их емкости.
Как заряжаются аккумуляторы шуруповертов: правила, время, тонкости

На вопрос о том, сколько времени заряжать аккумулятор шуруповерта, ответить можно так:

  • небольшая подпитка АКБ может длиться 30 минут,
  • максимально оставлять батарею на зарядке можно в течение 7 часов.

Время, в течение которого нужно заряжать тот или иной инструмент, всегда указывается в инструкции по его эксплуатации. И это всегда рекомендуется тщательно соблюдать.

Важно помнить о том, что зарядные устройства бывают разные. Есть ЗУ с индикатором уровня заряда, что позволяет контролировать процесс и понимать, когда он заканчивается. По окончании зарядки следует ее сразу остановить, чтобы не принести аккумулятору вреда.

Для шуруповертов разного вида ЗУ тоже бывают разными:

  • стандартный, обычный «зарядник» — подходит для инструментов любительского типа,
  • импульсный — более мощный, входит в комплектацию профессиональных инструментов, может зарядить шуруповерт в течение часа.

Виды аккумуляторных элементов

За последние 20 — 30 лет разработано множество технологий портативных аккумуляторных батарей: Ni-Cd, Ni-Mh, Li-ion, Li-Pol, Al-Ion, Li-S, Mg-S, Li-O2, LiFePO4 и даже литий-нанофосфатные. Рассмотрим самые популярные из них.

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Виды аккумуляторных элементов

Это самые популярный тип аккумуляторных секций для дешевых шуруповертов.

Достоинства: они дешево стоят и могут хорошо работать при отрицательных температурах. Также они не боятся разряда и хранения в таком положении.

Недостатки: кадмий токсичен и такие аккумуляторы нужно утилизировать специальным образом. Присутствует саморазряд и эффект памяти, низкая удельная объемная емкость.

Никель-металлгидридные аккумуляторы

Виды аккумуляторных элементов

Никель-металлгидридные стоят чуть подороже, но в целом по уровню они примерно такие же, может чуть лучше никель-кадмиевых.

Достоинства: не токсичны, меньший эффект памяти и саморазряд, большее число циклов заряда/разряда.

Недостатки: более чувствительны к отрицательным температурам, боятся хранения в разряженном состоянии — теряют емкость.

Литий-ионные аккумуляторы

Виды аккумуляторных элементов

Литий-ионные батареи все чаще применяются в шуруповертах даже бюджетного класса.

Достоинства: нет эффекта памяти — можно заряжать и разряжать в любой момент, большая емкость при меньших габаритах, малый саморазряд, большое число зарядов/разрядов.

Недостатки: высокая цена, опасность чрезмерного нагрева при интенсивном заряде и разряде.

Литий-полимерные аккумуляторы

Виды аккумуляторных элементов

Пока что литий-полимерные аккумуляторы мало применяются в шуруповертах, но с развитием технологий скорее всего их начнут туда ставить массово.

Достоинства: бОльшая емкость при меньших габаритах, чем у Li-ion, может принимать любую форму, напряжение при разряде держит лучше, низкий саморазряд.

Недостатки: высокая стоимость, нагрев при эксплуатации и опасность возгорания.

Конструктивные особенности АКБ для шуруповерта

Строение батарей различных типов электроинструмента мало чем отличается друг от друга. Аккумуляторная батарея шуруповерта представляет собой последовательную цепь, состоящую из идентичных элементов питания. Причем в большинстве случаев такие элементы имеют одинаковый размер и выдаваемое напряжение (V). Разница только в емкости элементов, которая выражается в mA/h и указывается на корпусе. При самостоятельном ремонте аккумулятора для шуруповерта необходимо обратить внимание на тип используемых элементов (Ni-Cd, Li-Ion, Ni-MH), так как методика восстановления для каждого из них может отличаться.

Конструктивные особенности АКБ для шуруповерта

Для возможности заряда элементов и питания электроинструмента в конструкции аккумуляторной батареи шуруповерта предусмотрены силовые контакты («+» и «–»), соединенные с выводами последовательной цепи. Чтобы защитить оборудования от перегрева при форсированном заряде и выравнивания уровня заряда на всех банках аккумулятора, используется еще два управляющих контакта, через которые подключаются термистор и сопротивление.

Никель-кадмиевый аккумулятор

Батареи этого типа давно доказали свою надежность и долговечность. Именно никель-кадмиевый аккумулятор был выбран для первых моделей беспроводных шуруповертов. Несмотря на большие размеры, этот емкостный накопитель имеет многие преимущества:

  • Число допустимых циклов заряда превышает 1000;
  • Генерирует высокую силу тока и стабильное напряжение;
  • Не теряет своих характеристик при низких температурах;
  • Сохраняет функции во время длительных перерывов в эксплуатации.

Вышеперечисленные свойства продолжают быть актуальными и сегодня. Раздумывая о том, какой тип аккумулятора нужен в шуруповерте, многие владельцы выбирают никель-кадмиевую АКБ.

Несмотря на указанные плюсы, имеются и отрицательные стороны:

  • Запоминание полученного объема заряда (нельзя подключать в ЗУ не полностью севший аккумулятор или приостанавливать процесс до набора максимальной емкости — в противном случае этот показатель резко сокращается, что приводит к выходу батареи из строя);
  • Токсичность кадмия (требует соблюдения правил утилизации).

Именно последняя характеристика стала основной причиной снижения лидирующих позиций этих аккумуляторов. Несмотря на это, значительная часть электроинструмента комплектуется Ni-Cd батареями.

Проверка состояния аккумулятора мультиметром

Для определения степени заряда и функциональности аккумулятора можно использовать комплекс вольтметра и амперметра либо мультиметр. Проверка АКБ проводится в следующих состояниях:

  • в свободном положении;
  • в процессе зарядки;
  • под нагрузкой.

Для диагностики накопителя необходимо:

Проверка состояния аккумулятора мультиметром
  1. Установить мультиметр в режим проверки постоянного напряжения.
  2. Подсоединить щупы прибора к выходам блока аккумулятора, определить степень разряда.
  3. Подключить ЗУ. Измерить напряжение в начале зарядки, через 30 и 120 минут. В первые полчаса напряжение изменяется на 0,5 В, в следующие 1,5 часа — еще на 0,5 В. В первый час наблюдается устойчивый рост силы тока, поэтому функцию батареи можно проверить и в режиме амперметра.
  4. Проверить вольтаж АКБ в полностью заряженном состоянии. Если он отличается от номинального, нужно разобрать корпус для диагностики элементов.
  5. Подвести щупы к выходам каждой банки. В разряженном состоянии их напряжение должно быть выше 1 В (для Ni-Cd, Ni-MH) и 2,2 В (для Li-ion), а заряженном — 1,2 В и 3 В соответственно. Вздутые, поврежденные и не держащие заряд элементы заменяются.
  6. Для проверки банок под нагрузкой следует применять резистор (25 Вт, 10 Ом), а всего АКБ — спот-лампу (12 В) или фару автомобиля (35 В).

Зарядка кадмиевой батареи для проверки проводится после полного разряда. В противном случае результат будет иметь погрешность из-за эффекта памяти.

Причинами проблем с зарядкой могут стать неполадки ЗУ. Для проверки нужно включить устройство, подсоединить к его выводам щупы мультиметра и сравнить полученную величину напряжения с номинальной.

Восстановление аккумуляторов

Эффект памяти аккумулятора является обратимым. В том случае, если его проявления были сразу замечены, то может помочь единственный полный цикл заряда и разряда:

  1. Для разрядки нужно подключить к аккумулятору нагрузку, ток через которую является номинальным для данного типа устройства.
  2. Зарядить аккумулятор номинальным током до повышения напряжения до необходимого.
  3. Продолжать заряд до того времени, как начнется повышаться температура корпуса.
  4. Немедленно отключить батарею от зарядного устройства.

Продолжительная эксплуатация неисправных аккумуляторов приводит к необходимости выполнения нескольких последовательных тренировочных циклов работы и заряда.

Важно! Повышенный саморазряд длительно эксплуатируемых АКБ восстановлению не подлежит.