Правила эксплуатации никель-кадмиевых аккумуляторов

-37

votes

С момента своего появления, инструмент с автономным источником питания (аккумулятор) постоянно увеличивает свою долю на рынке электроинструмента. И это не мудрено, так как удобство и безопасность работы подтвердит каждый, кто уже пользовался таким инструментом. Но, как всегда у медали две стороны, и в статье мы рассмотрим вторую сторону такого инструмента – аккумуляторы. Заметим, что хотя речь пойдет об аккумуляторах для шуруповертов, тем не менее, основные принципы применимы ко всем видам автономного электроинструмента. Определим вопросы, которые будут освещаться в статье

Содержание

Что такое аккумулятор?

Само слово аккумулятор происходит от латинского «accumulo» (собирать, накоплять). То есть это устройство, предназначенное для накопления чего - либо, в нашем случае электрической энергии. Накопленная электрическая энергия затем расходуется на работу электродвигателя, который в свою очередь преобразует электроэнергию в энергию вращения, и, в конечном счете - вращение насадки шуруповерта.

Идея аккумуляторов не нова, еще в древние времена человечество начинало «баловаться» с электроэнергией, примером тому могут служить археологические находки на территории древнего Вавилона в виде гальванических элементов. Но лишь в последнее время промышленность смогла добиться достаточной мощности аккумуляторных батарей при их сравнительно малых размерах.

Рассмотрим принцип работы на примере литий – ионного аккумулятора, который изображен на рисунке ниже.

Как и любой другой аккумулятор, он состоит из следующих элементов: анод, катод и электролит. При подаче тока (заряд) на элементы батареи, происходит миграция ионов лития к катоду. Происходит насыщение электронами катода (от «вместительности» и зависит емкость батареи). При разряде все происходит с точностью наоборот, электроны из «гнезд» катода движутся к аноду, при этом на клемме анода создается упорядоченное движение электронов, т.е. электрический ток. Таков принцип работы любого аккумулятора.


Основные характеристики

Для заключительной части статьи, где речь пойдет о ремонте аккумуляторов своими руками, нам необходимо более подробно познакомится с устройством и характеристиками аккумуляторов применяемых в шуруповертах.

Пожалуй, самым важным параметром любого аккумулятора является его емкость. То есть, какое количество часов он способен обеспечить заявленную силу тока. Если обратить внимание на изображение выше, то мы увидим, что изображенный аккумулятор способен в течение 2 часов выдавать силу тока равную 2А. Это при максимальной нагрузке.

Но емкость АКБ не является показателем времени работы инструмента от заряда, т.к. инструмент вряд ли будет работать с максимальной нагрузкой в течение обозначенного времени. Так для разных типов поверхностей – разный расход усилий. Например, вкрутить шуруп в гипсокартонн гораздо легче, нежели в твердую породу дерева, не так ли? Соответственно и сила тока необходима меньше.

Напряжение батареи. Для бытовых шуруповертов применяют аккумуляторы с напряжением от 9 до 18В. От величины напряжения будет зависеть мощность шуруповерта, хотя в данном инструменте мощность гораздо более сложное понятие, нежели в простом электроинструменте. Но попробуем уловить суть на следующем примере: скажем, если у нас батарея емкостью 2А/ч с напряжением 12В, тогда наш аккумулятор для шуруповерта Bosch способен обеспечить нас мощностью 24Вт/ч. Если же при такой же емкости напряжение будет равно 18 вольтам, то мощность будет равна 36Вт/ч.


Типы аккумуляторов для шуруповертов

С основными характеристиками определились, самое время рассмотреть, какие виды нам доступны. Также рассмотрим их достоинства и недостатки, а также основные правила эксплуатации.

И начнем мы с никель – кадмиевых батарей.

Никель – кадмиевый аккумулятор для шуруповерта Hitachi

Достоинства:

- большой срок службы, при правильной эксплуатации до 1000 циклов заряда/разряда;

- малое время заряда;

- широкий температурный диапазон эксплуатации, не теряет емкость при низких температурах окружающей среды;

- легко «переносят» разряд большим током, что особенно эффективно для использования в электроинструменте;

- не теряют своих свойств при длительном хранении, что немаловажно для использования инструмента «время от времени»;

- низкая стоимость.

Недостатки:

- высокий уровень саморазряда, т.е. если инструментом давно не пользовались – необходимо провести заряд аккумулятора;

- «эффект памяти», соответственно необходимо точно выполнять правила эксплуатации;

- высокотоксичность применяемых элементов, при правильной эксплуатации Вам ничем не грозит, но утилизация довольно дорогостоящая.

Важным условием правильной эксплуатации никель – кадмиевых батарей является соблюдения цикла заряд/разряд. Если поставить не до конца разряженную батарею на зарядку, то на пластинах образуются кристаллы, которые в свою очередь снижают емкость аккумулятора. Для того что бы он служил Вам долго, необходимо не допускать зарядку не полностью разрядившегося аккумулятора.

Никель-металл-гидридный аккумулятор.


Достоинства:

- отсутствие «эффекта памяти»;

- в сравнении с никель – кадмиевым аккумулятором емкость значительно выше;

- долгая «жизнь» батарей, до 1500 циклов заряда/разряда;

Недостатки:

- высокая цена;

- высокий коэффициент разрядки, хотя в последних моделях ведущих фирм существенно снижен, например, в батареях с аббревиатурой LSD он составляет 10% в год;

- меньший рабочий температурный диапазон, при температуре ниже – 100С происходит значительная потеря емкости, хотя некоторые производители улучшили эти характеристики;

- в отличи от выше рассмотренного типа батарей, никель-металл-гидридный хуже «переносит» высокую скорость разряда, а значит более чувствителен к работе инструмента при максимальной мощности.

Вывод можно сделать следующий: если шуруповерт будет использоваться постоянно, можно остановить свой выбор на данном типе аккумуляторов, в противном случае Вы будете вынуждены следить за его состоянием постоянно. Периодически будет необходима зарядка аккумулятора шуруповерта, даже если не используете инструмент.

Литий-ионный аккумулятор

Литий-ионный аккумулятор для шуруповерта Makita.

Достоинства:

- большая емкость батареи;

- отсутствие «эффекта памяти»;

- не подвержены саморазряду;

- не требовательны к обслуживанию;

- малое время зарядки аккумулятора.

Недостатки:

- не переносят полного разряда батареи, то есть работа до «победного конца» инструментом невозможна, в противном случае пару таких «экспериментов» и Вам необходимо будет собираться в магазин за новым;

- не «переносят» долгого времени хранения, поэтому обращайте внимание при покупке шуруповерта или самой батареи на дату изготовления, иначе столкнетесь с несколько другими характеристиками, нежели указаны на аккумуляторе;

- плохо «переносят» низкие температуры.

Над всеми недостатками производители постоянно работают, поэтому характеристики могут значительно отличатся. Вполне возможно, что в скором времени они будут разрешены, как была разрешена проблема с перегревом Li-ion батарей в недалеком прошлом. Думается что будущее все же за этим типом аккумуляторных батарей, по крайней мере, пока.

Ремонт аккумулятора для шуруповерта

В заключительной части статьи мы рассмотрим, что можно предпринять, если аккумулятор вышел из строя, т.е. как восстановить аккумулятор шуруповерта. Первое и самое простое решение – пойти и купить аккумулятор для шуруповерта. Но это, к сожалению, не всегда может получиться. Не всегда есть возможность найти нужный тип батареи, особенно если модель шуруповерта является редкой для Вашей местности. Поэтому остановимся на втором решении этой проблемы, еще и потому что  мы не настолько богаты, что бы выбрасывать работоспособный инструмент. Да и цена аккумулятора для шуруповерта совсем не маленькая.

Описывать всю процедуру не имеет смысла, так как лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Но некоторые моменты стоит рассмотреть.

  1.  Если Вы не имели опыта работы с электротехникой, настоятельно рекомендуем воздержаться от восстановления током неисправной батареи. Если переусердствовать, то элемент может взорваться, а так как все элементы герметичны, то сила взрыва будет достаточна для нанесения серьезных повреждений. Доверьте это дело опытному человеку, а если это невозможно – лучше выберете нижеописанный способ.
  2.  Определите неисправный элемент, для этого достаточно измерить напряжение на элементах. Если его нет, оно не соответствует номиналу или полярность не соответствует указанным на батарее, его необходимо выпаять и заменить на исправный. Такие элементы можно приобрести на радиорынке или в специализированных магазинах. А может и случится так, что кто – то из Ваших знакомых имеет неисправный шуруповерт с необходимыми Вам элементами. Например аккумулятор для шуруповерта Интерскол, это довольно таки распространенная марка .
  3. Следите за характеристиками заменяемого элемента, при этом не обязательно что бы он был одной фирмы производителя. Но крайне важно, что бы его емкость и напряжение соответствовали всем остальным батареям. Кроме того, не забывайте, что бы тип аккумулятора соответствовал, то есть если это Li-ion то и устанавливаемый элемент тоже был Li-ion.
  4.  После замены и сборки не забудьте произвести полный цикл заряд/разряд.

Процедура ремонта совсем не сложна, как кажется на первый взгляд. Главное соблюдать последовательность и все у Вас получится. А проделав такой ремонт, Вы существенно с  экономите средства, и с удовольствием будете пользоваться своим любимым шуруповертом дальше.

Многие, запуская в зимний период двигатель машины, совершают ошибку, нажимая на педаль сцепления. Автомобильному стартеру, поверьте, намного проще придать движение валу КПП и ведомому диску, чем, зажатому сцеплением, коленчатому валу двигателя. Правда, вышесказанное не относиться к ситуации, когда в коробке передач в сильные морозы замерзло масло, хотя это маловероятно, так как «устаревшим» нигролом практически уже никто не пользуется.