Восстановление старой аккумуляторной батареи и правила использования новой

Автор статьи
Торсунов Павел Максимович
АА

Аккумуляторный инструмент занимает важную позицию на рынке бытового и профессионального оборудования. Если раньше с помощью батарей можно было сделать не так уж много, а их стоимость позволяла комплектовать ими лишь инструмент высшего ценового сегмента, то сегодня развившиеся технологии породили недорогой, практичный и автономный инструмент, которые привязаны к розетке лишь косвенно.

Преимущества аккумуляторного инструмента очевидны: при сохранении тяговых характеристик, как у сетевых собратьев, они обладают несравненно лучшей мобильностью. Правда, именно элементы питания доставляют владельцам устройств больше всего хлопот. Всё дело в том, что для каждого типа аккумуляторов существуют свои правила эксплуатации, при соблюдении которых технике «живёт» максимальный срок. Однако даже при выходе из строя и потере ёмкости батарею можно попытаться реанимировать.

Распространённые типы аккумуляторов для инструментов

Человеком придумано несколько десятков типов аккумуляторов, каждый из которых имеет свои определённые особенности. Но в распоряжении конструкторов электрической техники, будь то шуруповёрт или сабельная пила, находятся лишь некоторые из них, которые наиболее полно отвечают списку требований — компактности, безопасности, а также нетребовательности в обслуживании.

Принцип работы аккумулятора для электроинструмента — это химические процессы, протекающие в электролитической среде между двумя электродами — анодом и катодом. Обратимость этих процессов при пропускании электрического тока через составляющие части позволяет многократно перезаряжать элементы питания.

  • Ni-Cd. Структура никель-кадмиевых батарей подразумевает катод из химических соединений никеля, а анод — из кадмия в виде закиси его гидрата или в металлической форме. Электролит представляет собой щёлочь на основе калия. Благодаря низкому сопротивлению этот тип батарей не нагревается при значительной нагрузке ни при питании прибора, ни при зарядке током большого напряжения. Благодаря этому никель-кадмиевые элементы удобно применять в мощных приборах — ударных шуруповёртах, болгарках, цепных пилах. Батареи могут храниться длительное время в разряженном состоянии и не боятся умеренных отрицательных температур.
  • Ni-Mh. Спустя годы использования никель-кадмиевых батарей были выявлены их существенные недостатки: это эффект памяти, из-за которого во время эксплуатации нужно было внимательно следить за полным разрядом батарей, иначе их ёмкость сокращалась Появление устойчивых водородных гидридов соединений никеля с другими металлами привёл к появлению нового типа аккумулятора, а вот анод состоял уже из оксида никеля. Благодаря этому удалось решить вопрос с плохими экологическими показателями, на которые влиял токсичный кадмий. Металлгидридные батареи в меньшей степени подвержены эффекту памяти, а вот ёмкость при тех же размерах примерно на пятую часть больше. Правда, величина саморазряда в состоянии покоя не уменьшилась, а количество циклов, наоборот, стало меньше. И хотя металлогидридные аккумуляторы почти вытеснили никель-кадмий в бытовом секторе в форматах АА и ААА, шуруповёрты и рубанки комплектуются ими лишь изредка.
  • Литий-ионные. Этот стандарт пришёлся ко двору как нельзя кстати. Катод (преимущественно из кобальтата лития) в них изготавливается на алюминиевой фольге, а анод — на медной. В результате протекания электрического тока выделяются ионы лития, которые проникают в другие материалы, например, графит. Благодаря минимальному саморазряду, а также почти полному отсутствию эффекта памяти литий-ионные устройства повсеместно вытесняют другие виды батарей в современных инструментах. Правда, есть у них и недостатки. Они крайне требовательны к условиям зарядки, поэтому оснащаются микроконтроллерами, ограничивающими зарядный ток, а также отключающими аккумулятор при достижении критического низкого порога заряда. Если такой контроллер выходит из строя, батарея может перегреться и даже взорваться. Негативно сказываются и низкая температура окружающей среды, так что хранить аккумуляторный электроинструмент в холодном гараже не стоит.

Как восстановить?

К сожалению, аккумуляторы выходят из строя. Поздно — при соблюдении условий хранения и эксплуатации, рано — если пользователь пренебрегал рекомендациями по использованию батарей. А ведь именно элемент питания — базовый и наиболее дорогой узел шуруповёрта или цепной пилы. Его стоимость порой равна цене самого инструмента, но в любом случае больше её половины. Это наталкивает предприимчивых пользователей на мысль о ремонте «умерших» батарей.

Мнение эксперта
Торсунов Павел Максимович
Частичному ремонту, который временно может дать вторую жизнь аккумулятору, могут повергаться только никель-кадмиевые устройства. Попытка вскрытия корпуса литий-ионных батарей может привести к выделению водорода и возгоранию. Все работы осуществляйте на свой страх и риск, гарантию результата не даст никто.

Разборка

Вооружившись решимостью, можно приступать к разборке снятого элемента питания.

Для разборки потребуются:

  • Тонкая плоская отвёртка.
  • Небольшой ножик.

  • Фигурная крестообразная отвёртка.

Большинство съёмных модулей разборные, состоят из двух половинок и стягиваются шурупами. Найдите на корпусе углубления, открутите винты и разъедините части. Правда, могут встретиться и монолитные варианты — они тоже и нескольких частей, только при соединении пластик запаивается. Для вскрытия такого аккумулятора найдите след шва, и по нему ножиком аккуратно прорежьте пластик.

Диагностика

После вскрытия корпуса вы увидите несколько бочонков, соединённых между собой. Они немного похожи на стандартные пальчиковые батарейки, но при этом короче и толще. Такой типоразмер носит название SC. Бочонки металлические, но помещены в бумажный футляр, который легко снимается.

Поскольку каждый элемент выдаёт номинальное напряжение в 1,2 В, они соединены последовательно, то есть минусовый контакт аккумулятора сопрягается с плюсовым следующего. На выходе получается ёмкость и сила тока, равная значению одного элемента и напряжение, равное сумме напряжений каждого. К примеру, у в 12-вольтовой батарее элементов будет десять, а в 14,4-вольтовой — 12, и так далее.

Для диагностики понадобится мультиметр. Можно использовать как старые стрелочные приборы, так и новые цифровые. Щупы подносят к выходам каждого аккумулятора, соблюдая полярность. Выходное напряжение «здорового» элемента должно составлять от 1 до 1,37 В. Такие элементы можно признать нормальными, просто сильно разряженными. Маркером можно сразу метку на бочонке, чтобы не перепутать в дальнейшем.

Если напряжение составляет десятые или даже сотые доли вольта, аккумулятор уже не будет брать заряд в стандартном режиме. Это — готовый кандидат под восстановление.

В составе батареи могут попасться элементы, которые остаётся только выбросить. Обычно к ним относятся те, которые имеют повреждения корпуса, например, в результате ржавения или коррозии.

Снаряжение дистиллированной водой

Приходилось Вам восстанавливать аккумуляторную батарею?
Было делоНе довелось

Во время работы никель-кадмиевого аккумулятора гелеобразная щёлочь KOH постепенно теряет воду и густеет. Это приводит к росту сопротивления и невозможности проводить заряд. Добавление воды возвращает аккумулятору его первоначальные химические свойства. Вода должна быть химически чистой, то есть дистиллированной. Купить её можно в магазинах автотоваров либо выпросить в лаборатории при больнице.

Для добавления воды в аккумулятор потребуется:

  • Шуруповёрт с тонким сверлом 1 мм.

  • Одноразовый шприц на 2 мл.

Отверстия сверлится почти у самого верхнего края аккумулятора, там, где расположен вогнутый поясок. В этом месте осуществлять вскрытие корпуса наиболее безопасно. По ощущениям сверло должно пройти через оболочку и дойти примерно до середины диаметра.

После этого игла шприца вводится в отверстие, и дистиллированная вода выдавливается в аккумулятор. Количество может быть разным, зависит от того, насколько элемент питания «усох» во время эксплуатации. В один бочонок может войти до двух «кубиков» дистиллированной воды. Вводить стоит до того момента, как первая капля жидкости пойдёт наружу — это сигнал о предельном заполнении элемента.

Импульсная «продувка» током

После того, как батарея снаряжена дистиллированной водой, и гидроксид калия пришёл в норму, батарея должна показать существенный прирост напряжения. Даже у «мёртвых» аккумуляторов он увеличивается в два — четыре раза. Это знак того, что можно переходить к следующему этапу — «раскачиванию» элемента питания током высокого напряжения.

Дело в том, что во время многократных процессов заряда и разряда между анодом и катодом образуются дендриты — крупные кристаллические мостики, уменьшающие ёмкость и отрицательно влияющие на работоспособность. Во время воздействия током, номинал которого в несколько раз выше, чем у аккумулятора, выжигает дендриты, способствую оседанию активных веществ на аноде и катоде.

Для воздействия лучше взять автомобильную аккумуляторную батарею или источник бесперебойного питания. Прикасаться клеммами нужно коротко и быстро, в течение 10 — 15 секунд. После такой «раскачки» снова проверяют вольтаж мультиметром. Если процедура удалась, то составит около 1,25 — 1,4 В.

Возвращение батареи в строй

После того, как аккумулятор показал признаки жизни, над ним ещё нужно совершить операции:

  1. Совершить несколько полных циклов заряда — разряда. Для первого используйте зарядное устройство, для второго — обычную лампочку, которая гарантированно посадит батарею в ноль.
  2. Включить оживлённый аккумулятор в общую батарею. Для этого его припаивают паяльником или контактной сваркой. Предпочтителен первый способ, так как работа тонкая и контакты легко пережечь. Используйте канифоль в качестве флюса. Кислоту использовать запрещено, так как она активно реагирует со щёлочью электролита и может привести к необратимому разрушению батареи.

Рекомендации по правильному использованию аккумуляторов разных типов для электроинструмента

Для того, чтобы аккумуляторы прослужили максимально долго, и к процедуре восстановления пришлось прибегать как можно реже, стоит придерживаться следующих правил.

Для Ni-Cd:

  1. Ставьте аккумуляторы на зарядку только после того, как он полностью разрядится. Это состояние легко отследить: электромотор уже «не тянет» на низком токе. Закрутить саморез или отпилить пруток уже не получается.
  2. Заряжайте аккумуляторы до полной ёмкости. Если снимать их с заряда раньше, эффект памяти понемногу уменьшит ёмкость, и батарею придётся «разгонять» мощным током.
  3. Если у вас устройство без автоматического отключения (не загорается сигнал о конце зарядки), то рассчитайте время полного заряда, разделив ёмкость аккумулятора в ампер-часах на силу тока зарядного устройства.
  4. Если дрель или болгарка долго не используются, их лучше полностью разрядить и хранить при температуре ниже 20 градусов.

Для Ni-Mh:

  1. Дозаряжать батарею можно в любой момент, и на 70% и на 30% заряда. Правда, это можно делать только «по свежим следам». Если устройство хранилось так больше недели, нужно его всё-таки полностью разрядить.
  2. Хранить никель-металлогидридные элементы питания следует полностью заряженными при низкой, но не нулевой температуре. Именно такие условия созданы в бытовом холодильнике. Не забудьте поместить батарею в герметичный зип-пакет.
  3. Если аккумуляторы разрядились в ноль, реанимировать их будет очень сложно. Поэтому периодически извлекайте батарею из холодильника и замеряйте напряжение. Для номинальной 12-вольтовой оно не должно опускаться ниже 10 В.

Для Li-Ion:

  1. Элементы на основе лития можно хранить в обычных условиях при комнатной температуры. Их саморазряд очень низкий.
  2. Не старайтесь полностью разрядить литий-ионную батарею. Это для неё вредно. Впрочем, контроллер не позволит сбросить напряжение до критической отметки. Рекомендуется ставить аппарат на зарядку сразу после работы.
  3. Перезарядить литиевый элемент при работе «родного» зарядного устройства невозможно — по достижении нужной отметки ток перестаёт течь.

Заключение

Соблюдение верного режима использования увеличивает длительность эксплуатации разного типа батарей. Многое зависит не только от технологии и химических процессов, но и от конструкции зарядного устройства — чем оно «умнее», тем лучше для батарей. Однако даже при выходе из строя никель-кадмиевую батарею можно попытаться оживить с минимальными затратами и высокой вероятностью положительного результата.

Видео-инструкция восстановления «мертвого» ni-cd аккумулятора шуруповерта своими руками

Рейтинг автора
Автор статьи
Торсунов Павел Максимович
Написано статей
20
Понравилась статья?
Лайк автору
Лайк автору
Загрузка...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: