Чем можно заменить аккумулятор для шуруповерта

Как запитать шуруповерт от стороннего аккумулятора

Срок службы шуруповерта составляет 5–7 лет, а ресурс его аккумулятора в лучшем случае 2 года. Значит, заменив источник питания, удастся продлить жизнь полюбившегося инструмента минимум на 2 года. Конечно, лучше всего найти оригинальную батарею, но проблема состоит в ее наличии и стоимости.

Чем заменить аккумулятор для шуруповерта

Сразу стоит отметить, что кустарные доработки уменьшат мобильность шуроповерта за счет дополнительного провода от нового источника питания и его массы. С другой стороны, увеличится время работы на одном заряде до 12–20 часов, против 2–3 с родной батареей. Это будет очень кстати на удаленных объектах без электроснабжения.

Для удобства и безопасности следует использовать гибкий провод в двойной изоляции, такой как ПВС и ШВВП. Сечение 0,75 мм 2 и больше. Подключить его можно в двух местах:

• к рукоятке шуруповерта;

• к корпусу старой батареи.

Литой корпус раскалывается резким ударом по отвертке либо разделяется ножовочным полотном по месту пайки. Затем удаляется старая свинцовая батарея, а на освободившиеся провода, соблюдая полярность, подключается питание от нового источника.

Подбор аккумулятора

Основной параметр, который нужно учесть – напряжение питания, указанное в паспорте либо на корпусе. Применяемые в шуруповертах двигатели работают и при пониженном напряжении, несколько теряя в оборотах и крутящем моменте. Самыми доступными из аккумуляторов будут кислотные для автомобилей, мотоциклов, а также для бесперебойников.

Автомобильные

Часто возникает вопрос, можно ли подключить шуруповерт к автомобильному аккумулятору. Действительно, можно использовать отработавший свой ресурс аккумулятор, емкости которого уже мало для автомобиля, но достаточно для ручного инструмента. Стандартное напряжение автомобильных аккумуляторов 12 вольт.

Ввиду массы от 14 килограммов, такой источник целесообразно применять на стационарном рабочем месте, строительных лесах либо подвижных платформах. Длина провода 2–3 метра. Зарядку придется осуществлять сторонним устройством из-за большого зарядного тока.

Мотоциклетные

Отличаются массой в пределах 2–4 килограммов. Напряжение 6 и 12 вольт.

Гелевые (аккумуляторы для ИБП)

Их преимущество в герметичном корпусе и пастообразном электролите, которые позволяют применять инструмент в любом пространственном положении. Возможно использование зарядного устройства от шуруповерта. Здесь можно не бояться кислотных ожогов или испорченной одежды. Можно прикрепить батарею непосредственно к шуруповерту либо переносить ее в сумке или карманах.

Меры предосторожности

Следует учитывать, что подключение нового источника питания – это вмешательство в заводскую конструкцию. Значит, важно уделить внимание личной и противопожарной безопасности. Помните, что необходимо:

• соблюдать полярность;
• надежно изолировать соединения проводов;
• использовать зарядные устройства, рассчитанные на емкость данного аккумулятора.

Для замены батареи достаточно минимальных знаний электротехники. Пригодятся и слесарные навыки. Нужно обеспечить повышенную механическую прочность мест соединения провода.

Чем заменить аккумулятор для шуруповерта

Здравствуйте, уважаемые друзья! Аккумуляторный шуруповерт незаменимый инструмент в арсенале домашнего мастера. Но, иногда аккумулятор вашего любимого шуруповерта выходит из строя и вы думаете, чем его заменить. Стоимость аккумуляторного шуруповерта на 70% состоит из стоимости аккумулятора. Поэтому возникает непростой вопрос: -Что же делать? Купить новый аккумулятор или новый шуруповерт, а может есть возможность произвести ремонт старого аккумулятора своими руками, либо заменить его более дешевым аналогом. С моим любимым шуруповертом через шесть месяцев эксплуатации случилась такая же беда, пришел в негодность аккумулятор и я недолго думая решил установить на него более мощный аккумулятор от старого бесперебойника.

Припаял провода к внутренней колодке питания шуруповерта, аккумулятор плотно примотал изолентой на место штатного. Получилось неплохо, если не обращать внимания на несоответствие напряжения питания и значительное увеличение веса. Напряжение питания шуруповерта «Интерскол» 14,5 вольт, а аккумулятор от бесперебойника выдает 12 вольт. Как показала практика и произведенные мной испытания, несоответствие напряжения питания, особо на скорость завинчивания саморезов не влияет.

Шуруповерт уверенно справляется с большими нагрузками при завинчивании 100 миллиметровых саморезов по дереву, а благодаря увеличенной емкости батареи до 7 А/ч, продолжительность работы значительно возросла. Заряда батареи при средней нагрузке хватает закрутить в дерево около 300 саморезов длинною 50 миллиметров. Вес батареи немного напрягает и составляет 2,3 килограмма.

Вес шуруповерта с батареей 3,2 килограмма. После трех часовых тренировок мышцы пришли в норму, и на вес перестал обращать внимание. Для здоровья полезно, и работа движется. Хотите уменьшить вес? Тогда удлините провода, аккумулятор положите в небольшую сумочку и повесьте через плечо. Есть еще другой вариант установить батарею меньшего размера на 4,5 ампера 12 вольт, которую легко можно вытащить из маленького бесперебойника или купить в магазине типа «Электротовары».

Для зарядки аккумулятора я использую самодельное зарядное устройство из компьютерного блока питания. Начальный ток заряда составляет 10% от емкости аккумулятора то есть 0,7 А, время заряда примерно три часа.

Желаю всем удачи! До встречи в новых статьях!

Инструменты

Стоимость нового шуруповерта примерно на 70% состоит из стоимости аккумулятора к нему. Поэтому не удивительно, когда столкнувшись с выходом из строя аккумулятора, мы задаем себе вопрос – что дальше? Покупать новый аккумулятор или шуруповерт, а может, есть возможность произвести ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками и продолжить работу уже привычным инструментом?

В данной статье, которую условно разделим на три части, мы рассмотрим: виды аккумуляторов, которые применяют в шуруповертах (ч.1), их возможные причины выхода из строя (ч.2) и доступные способы ремонта (ч.3).

Содержание

Аккумулятор шуруповерта: конструкция и виды

Следует заметить, что независимо от марки шуруповерта и страны производителя аккумуляторы имеют идентичное строение. Собранный аккумуляторный блок имеет такой вид.

Если мы его разберем, то увидим, что он собран из небольших элементов, которые собраны последовательно. А из школьного курса физики мы знаем, что элементы, имеющие последовательное соединение, слаживают свои потенциалы.

Примечание. Сумма каждого элемента питания и дает нам итоговое напряжение на контактах аккумуляторной батареи.

Наборные части или «банки», как правило, имеют стандартный размер и напряжение, отличаются они только емкостью. Емкость аккумулятора измеряется в А/ч и указывается на элементе (изображено ниже).

Для компоновки аккумуляторов шуруповертов применяют следующие виды элементов:

• никель – кадмиевые (Ni – Cd)батареи, с номинальным напряжением на «банках» 1,2V;
• никель-металл-гидридный (Ni-MH), напряжение на элементах – 1,2V;
• литий-ионный (Li-Ion), с напряжением – 3,6V.

Рассмотрим более подробно достоинства и недостатки каждого вида.

• Самый распространённый вид ввиду низкой стоимости;
• Не страшны низкие температуры, например как Li-Ion батареям;
• Хранится в разряженном состоянии, при этом сохраняет свои характеристики.

• Производится только в странах «третьего мира», ввиду токсичности при производстве;
• Эффект памяти;
• Саморазряд;
• Маленькая емкость;
• Малое количество циклов заряд/разряд, значит, долго не «живут» при интенсивном использовании.

• Экологически чистое производство, есть возможность приобрести высококачественный фирменный аккумулятор;
• Низкий эффект памяти;
• Низкий саморазряд;
• Большая емкость, в сравнении с Ni – Cd;
• Большее количество циклов заряд/разряд.

• Цена;
• Теряет часть характеристик при длительном хранении в разряженном состоянии;
• При низких температурах долго не «живет».

• Нет эффекта памяти;
• Почти отсутствует саморазряд;
• Высокая емкость аккумулятора;
• Количество циклов заряд/разряд в разы больше, нежели у предыдущих типов аккумуляторов;
• Для набора необходимого напряжения необходимо меньшее количество «банок», что существенно уменьшает вес и габариты аккумулятора.

• Высокая цена, почти в 3 раза в сравнении с никель – кадмиевым;
• Через три года происходит существенная потеря емкости, т.к. Li разлагается.

С элементами мы познакомились, перейдем к остальным элементам аккумуляторного блока шуруповерта. Разборка блока, например, для ремонта аккумулятора шуруповерта Hitachi (изображен ниже), очень проста – откручиваем шурупы по периметру и разъединяем корпус.

Корпус имеет четыре контакта:

• Два силовые, «+» и «-» , для заряда/разряда;
• Верхний управляющий, он включен через термодатчик (термистор). Термистор необходим для защиты батарей, он отключает или ограничивает ток заряда при превышении определенной температуры элементов (как правило, в диапазоне 50 – 600С). Нагрев происходит по причине больших токов при форсированном заряде, так называемая «быстрая» зарядка;
• Так называемый «сервисный» контакт, который включен через сопротивление 9Ком. Он используется для сложных зарядных станций, которые выравнивают заряд на всех элементах аккумулятора. В быту такие станции ни к чему, ввиду их высокой стоимости.

Вот собственно и вся конструкция аккумулятора. Ниже приведено видео, о том, как разобрать блок.

Определение неисправности

С назначением элементов конструкции аккумулятора разобрались, теперь рассмотрим, как определить неисправность, это ч.2 ремонта аккумулятора шуруповерта. Сразу заметим, что все элементы разом выйти из строя не могут, а поскольку цепь у нас последовательная, при выходе одного элемента – не работает вся цепь. Значит, наша задача определить, где у нас в цепи самое слабое звено.

Для этого нам будет необходим мультиметр, и для второго способа поиска неисправности лампа на 12В, если Ваш аккумулятор на шуруповерт тоже 12 вольтовой. Порядок действий следующий:

– Ставим аккумулятор на зарядку, ждем сигнала о полном заряде.

– Разбираем корпус и меряем на каждой банке аккумулятора. Для Ni – Cd у нас должно быть 1,2 – 1,4В, в литиевых – 3,6/3,8В.

– Отмечайте все «банки», в которых напряжение меньше номинального. Например, у большинства элементов Ni – Cd напряжение 1,3В, а на одной или нескольких – 1,2/1,1В.

– Собираем аккумулятор и работаем до заметной потери мощности.

– Снимаем, разбираем и меряем падение напряжения на «банках» аккумулятора. На отмеченных элементах «проседание» напряжения будет больше чем на других. Например, на них уже не 1,2В, а 1,0В или еще ниже.

Примечание. Разница между элементами в аккумуляторной батарее в 0,5 – 0,7В считается существенной, это означает, что элемент приходит в негодность.

Таким образом, мы нашли кандидаты на «реанимацию» или «ампутацию» и замену на новые элементы.

Если Ваш шуруповерт работает от напряжения 12 или 13В можно произвести поиск более простым методом. Полностью заряженный аккумулятор разбираем и к контактам «+» и «-» подключаем 12 вольтовою лампу. Лампа будет нагрузкой, и будет разряжать аккумулятор. Далее проводим замеры на элементах батареи, там, где сильнее всего падение напряжения, там и слабое звено.

Есть и другие способы, вместо лампы можно подобрать сопротивление, но для этого уже необходимы азы электротехники, да и сомнительно что бы резистор с необходимым сопротивлением был под рукой.

Другие неисправности очень редко встречаются. Например, потеря контакта в местах пайки батарей или силовых контактах блока, выход из строя термистора. Эта проблемма больше присуща подделкам. В виду редкости, заострять внимание не будем, ограничимся элементами батареи.

С «проблемными» элементами разобрались, необходимо ремонтировать. Как отремонтировать аккумулятор шуруповерта? Вообще для ремонта доступно 2 способа, если так можно выразиться. Это восстановление и замена элементов, которые пришли в негодность.

Можно ли «реанимировать» элементы и как?

Приступим к ч.3 ремонта аккумулятора шуруповерта и сразу оговоримся, что понятие «реанимация» для литий – ионных батарей не применима. Эффекта памяти в них нет, скорее всего, произошло разложение лития, а с этим уже ничего не поделаешь. В таких аккумуляторах необходимо выяснить, в чем причина неисправности: сам элемент или схема управления. Здесь два варианта:

• меняем схему управления от другой, но аналогичной нашей, батареи, если помогло – находим замену и меняем;
• подать 4V на элемент с током примерно в 200мА, для этого необходимо регулируемое зарядное устройство. Если напряжение на элементе растет до 3,6V – элемент исправен, проблема в других элементах, либо в схеме управления.

Восстановительный ремонт аккумулятора шуруповерта доступен преимущественно для Ni – Cd батарей, но они, как правило, и самые распространённые в бытовых шуруповертах.

Итак, как реанимировать аккумулятор шуруповерта? Существует два вида «реанимации» для этих видов аккумуляторов:

1. Метод уплотнения или сжатия (он сработает в тех случаях, когда электролит все еще в наличии, но потерян объём);
2. «Прошивка» напряжением и током большим от номинального. Этот способ позволяет устранить эффект памяти, и хотя и не полностью, но восстановить утраченную емкость.

Этот способ приведен ниже на видео.

Примечание. Как правило, в никель – кадмиевой батарее основная причина потери емкости – выкипание электролита, и если его критически мало – никакая «прошивка» не поможет.

Этот способ, если его результат будет положительным, не решит проблему выхода из строя элементов. Скорее он лишь отсрочит замену пришедших в негодность и в дальнейшем все равно понадобится ремонт аккумулятора шуруповерта Макита или любого другого.

Ремонт и замена элементов аккумулятора шуруповерта

Более действенный способ ремонта аккумуляторов для шуруповерта – замена элементов, которые определены нами как неисправные.

Для осуществления ремонта нам необходим либо аккумулятор – «донор», в котором часть элементов исправна, либо новые «банки». Приобрести их не составит большого труда, даже в интернете Вы с легкостью найдете с десяток магазинов, которые готовы выслать эти элементы по почте. Цена особо не кусается, например никель- кадмиевый элемент емкостью в 2000 мА/ч стоит в районе 100 рублей.

Примечание. Приобретая новый элемент, следите за тем, чтобы его емкость и габариты совпадали с родными элементами.

Так же нам понадобится паяльник, малокорозийный флюс (желательно спиртовой флюс на канифоли) и олово. О точечной сварке не говорим, так как для разового ремонта аккумулятора вряд ли есть потребность ее приобретать или собирать…

В самой замене ничего сложного нет, тем более если хоть какой – то опыт в пайке есть. На фотографиях достаточно подробно все изображено, обрезаем неисправный элемент, вместо него запаиваем новый.

Необходимо отметить несколько нюансов:

• при пайке паяльником, старайтесь паять быстро, так что бы аккумулятор не нагревался, т.к. рискуете испортить его;
• при возможности соединение реализуйте при помощи родных пластин, или используйте таких же размеров медные, это важно потому как токи зарядки большие и при неправильном сечении соединительных проводов они будут греться, соответственно будет срабатывать защита термистора;
• ни в коем случае не перепутайте плюс батареи с минусом – соединение последовательное, значит, минус предыдущей банки идет на плюс новой банки, а минус новой – на плюс следующей.

После того как спаяли новые элементы, необходимо выравнивание потенциалов на «банках», поскольку они разные. Проводим цикл заряд/разряд: ставим заряжаться на всю ночь, даем сутки на остывание и меряем напряжение на элементах. Если мы все сделали правильно, картина будет примерно такой: на всех элементах одинаковый показатель мультиметра, в пределах 1,3В.

Далее приступаем к разряду батареи, вставляем аккумулятор в шуруповерт и нагружаем его «по полной». Главное щадите сам шуруповерт, иначе придется ремонтировать и его. Доводим до полного разряда. Данную процедуру повторяем еще два раза, т.е. заряжаем и полностью разряжаем.

Следует отметить, что процедуру стирания «эффекта памяти» следует проводить раз в три месяца. Проводится по аналогии вышеописанной тренировки.

Такая не очень хитрая процедура продлит работу Вашего шуруповерта, по крайней мере, до тех пор, пока его самого не придётся менять на новый

Замена NiCd аккумуляторов на Li в шуруповертах (подробно)

Шуруповёрту много лет. Штатные NiCd батареи давно ушли в историю.
Само железо еще бодрое.
Стоимость новой батареи соизмерима со стоимостью нового шуруповёрта.
Она возможно новая при покупке, но уже не “молодая” и готова умереть.

Валялся еще один шуруповерт в таком же состоянии.
Решил переделать на Li батареи.
Просчитал чего это стоит и загрустил. пока не зашёл на Али экспресс.
На Али стоимость нужных компонентов в 2 раза ниже, чем у нас.
Три года тому назад переделка 2-х шуруповёртов с 2-мя комплектами зарядки обошлась мне порядка 3500 руб.
Один шуруповёрт – на даче, другой – дома.

Кабель в белой оплетке с аудиовилками на концах – для соединения блока платы стабилизации с аккумуляторным блоком шуруповёрта при зарядке. На время зарядки аккумуляторный блок с шуруповёрта снимаю.
В верху коробка светлого цвета с платой стабилизации напряжения и тока. Внизу справа бок питания от компьютера на 18 Вольт и провода.

Немного теории

1 бочонок NiCd выдает 1,2 В. Для 14 вольтового шуруповёрта нужно 12 штук.
Зарядка производится малым током (0,1 от максимального тока разряда).
При полной разрядке навсегда выходит из строя.
Имеет высокий саморазряд и память остаточного заряда.

1 аккумулятор 18650 (Li) Выдает от 2,4 до 4,3 В .
18 – диаметр в мм 650 – длина в мм
Ток заряда порядка 1С-2С (однократное или двукратное значение емкости) .
Иначе, если ёмкость 2800 мА/ч, ток заряда порядка 2,8 А
Если разряжается менее напряжения 2,4 В – навсегда выходит из строя.
При превышении напряжения 4,3 В – может взорваться.
Чтобы этого не происходило – существуют специальные КОНТРОЛЛЕРЫ, которые следят за током и напряжением заряда и разряда.
Продаются аккумуляторы на основе 18650 и со встроенными контроллерами.
У них длина больше на несколько мм и другое обозначение.

Итак, нужно запитать шуруповёрт с рабочим напряжением 14,4 Вольт.

Берём 4-ре Li аккумулятора: 4 шт х 4,3 В =17,2 Вольт – это максимальное значение, которое при зарядке превышать нельзя.
Для шуруповёрта
17,2 -14,4 = 2,8 В (превышение) не страшно.
Для каждой батареи нужен отдельный контроллер.
Он будет следить за каждым аккумулятором отдельно.
Для этого контроллеры объединяют по несколько штук на одной плате.
Нам понадобится плата контроллеров на 4 аккумулятора.

Приступаем

Материалы (цены не привожу, т.к делал это 3 года тому назад) на один комплект:
1. Аккумуляторы 18650 – 8 шт (на 2 блока)
2. Контроллеры на 4 элемента 18650 – 2 шт.
3. Блок питания от компьютера (ноутбука) на 18 Вольт – 1 шт.
4. Плата стабилизатора питания – 1 шт.
5. Цифровые вольтметры 3 шт.
6. гнезда и провода (мелочевка).
7. Корпус для платы стабилизатора 1 шт.
8. Сварочная лента для точечной сварки

Блок питания от ноутбука

(сетевой на 220 В с выходом 18 В постоянного напряжения).

Старый зарядный блок не подойдет – он слаботочный.

Почему требуется такой сетевой блок питания: – нужно сформировать напряжение порядка 18 вольт с током порядка 2 А – это как раз блок от ноутбука.

Можно купить отдельно или порыться в закромах запчастей от старых ноутбуков.

Я нашел в закромах (у знакомых). Разъем (приборную часть) пришлось покупать в радиомагазине.

Более низкое напряжение не годится, так как есть входные ограничения по напряжению для платы стабилизации.

Блок платы стабилизатора

(корпус купил в “Чип и Дип”). Можно и самому склеить.

Плата стабилизатора внутри блока.

Просверлил в корпусе отверстия для вентиляции.
Слева вверху гнездо для подключения аккумуляторного блока шуруповёрта – от обычного аудио входа. Крепится “родной” гайкой.
Слева внизу гнездо для подключения сетевого блока питания. Крепится “родной” гайкой.
Справа – цифровой вольтметр.
В торце вырезано отверстие, вставлен цифровой вольтметр, который зафиксирован термоклеем.

Красной стрелкой отмечены потенциометры, которыми выставляется выходной ток и выходное напряжение (на аккумуляторный блок шуруповёрта). Надписи “I” и “U” сделал белой краской сам.

После монтажа, подключаем блок питания и выставляем выходное напряжение по цифровому вольтметру.
Я выставил 16,8 В, а не 17,2 В (с запасом по 0,1 В на каждый аккумулятор).

Слева гнездо для блока зарядки (сетевого).
Справа гнездо для провода идущего к аккумулятору шуруповёрта.
На блоке платы стабилизатора и аккумуляторном блоке 15,7 В. До минимального разряда еще далеко.

Вольтметры на блоке платы стабилизатора и аккумуляторном блоке шуруповёрта позволяют оценить процесс зарядки. Если где-то в проводах или разъеме обрыв – это будет видно сразу.

Один раз отвалилась пайка. Вольтметр сразу показал не допустимо низкое напряжение.
На поиск неисправности ушло минут 5 с учетом разборки блока аккумуляторов.

Предельные значения напряжений на аккумуляторном блоке наклеены на дно блока аккумуляторов шуруповерта скотчем.

Вольтметр на блоке аккумуляторов позволяет оценить степень заряда. Обычно ставлю на подзарядку, когда будет 11-12 Вольт

Надпись – чтобы, чтобы не забыть.

Когда первый раз включаем зарядку, в разрез провода между блоком платы стабилизатора и аккумуляторным блоком шуруповёрта нужно вставить амперметр и на плате стабилизатора установить нужный ток потенциометром “I” (1-2 А в зависимости от емкости конкретных элементов 18650).
Выставил ток 1 А стареньким тестером ТЛ-4.

Аккумуляторный блок шуруповёрта (корпус “родной”)

На аккумуляторном блоке контрольный вольтметр, гнездо для подключения зарядки и выключатель вольтметра (виден плохо из-за черного цвета).

Надписи о значении напряжения и распайки разъема далеко не лишние.
Нужны при ремонте.

Батарейный блок изнутри.

Слева направо:
– выключатель вольтметра,
– гнездо для заряда,
– цифровой вольтметр.
Вольтметр когда не нужен – выключен. Он для оценки степени разряда.

Контроллер на 4 аккумулятора

Контроллер нужно брать с выходным током на 15-16 А.
Если будет меньше, контроллер при большой нагрузке или старте шуруповерта будет отключать аккумулятор.

Монтаж сделан толстым проводом, так токи там большие!

Аккумуляторы скреплены между собой термоклеем (получилась батарея).

Батарея прикреплена термоклеем к стенкам блока.
Плата контроллера после распайки прикреплена термоклеем к батарее.

Технологические нюансы.

Литиевые аккумуляторы боятся перегрева.
Если вы разбирали батарею, то видели, что между собой отдельные элементы скреплены точечной сваркой металлической лентой.
Лента продается На Али экспресс. Варить же её – не просто.

Если припаивать паяльником, то нужно это делать мощным и кратковременными касаниями.

Я же сделал точечную сварку из трансформатора микроволновки.
Потренировался в сварке и всё получилось.

Про точечную сварку ленты таким трансформатором можно найти видео на ютубе.

На сайте можно почитать стати про Li батареи, контроллеры и т.п.

Если в наличии есть старые блоки аккумуляторных батарей, исправные батареи можно извлечь и использовать. Желательно – одинаковые. по типу.

Условие годности отдельных элементов – не менее 2,4 В на элементе.

Ленту приваренную к элементам – не отдирать от корпуса, а обрезать посредине.
К обрезкам гораздо проще припаять толстый провод для формирования новой батареи.
Три года не знаю проблем с Li аккумуляторами. Заряд – порядка 1-1,5 часа.
Месяцами лежат и не теряют емкость.
По весу блок аккумуляторов ЗНАЧИТЕЛЬНО легче.

То ли от куртки, то ли от сумки остался шнурок с регулировочной клипсой. Приделал его к ручке шуруповёрта. Если нужно, вешаю за шнурок шуруповёрт на руку. И не нужно искать место куда его положить. например при работе на лестнице.

Второй экземпляр зарядного блока сделал в одном корпусе.
Вместо компьютерного блока питания был куплен преобразователь с 220 на 24В и ток 3А.