Как разобрать и переделать аккумулятор от шуруповерта своими руками

Как разобрать и переделать аккумулятор от шуруповерта своими руками

Всем известно, что аккумулятор шуруповерта рано или поздно начинает терять свою былую производительность и нуждается в замене батареек. Обычно «садится» всего лишь пара-тройка элементов в общей связке, но это негативно сказывается на всей батарее. Поэтому возникает необходимость либо заменить несколько элементов на новые, либо все же поменять аккумуляторный блок полностью. Поскольку в комплектацию любого шуруповерта — «Хитачи», «Макита» и других моделей — входят две АКБ, при желании можно попытаться собрать целый самодельный аккумулятор из двух. Владельцы электроинструментов, пользующиеся ими постоянно, рано или поздно начинают интересоваться, как переделать АКБ шуруповерта на литий. Что касается новичков, впервые озадачившихся этой целью, у них в первую очередь возникает вопрос о том, как разобрать аккумулятор от шуруповерта «Макита» или любого другого, чтобы не повредить хрупкую пластиковую коробку.

Опытные любители электроники собирают разные виды АКБ, в том числе источники питания для бесперебойника (ИБП). Это намного сложнее, чем разобрать батарею электрической дрели. Любая дрель часто выпускается с так называемыми «неразборными» аккумуляторными блоками, которые либо прочно заклеены скотчем по периметру, либо две их части так плотно прилегают друг к другу, что их, на первый взгляд, невозможно отсоединить без нанесения вынужденных внешних повреждений. Однако среди народных умельцев можно встретить и таких людей, которые уже основательно «набили руку» на подобных аккумуляторах и могут с удовольствием поделиться секретами со всеми желающими.

Как устроен шуруповерт? + (Видео)

Какие неполадки можно исправить в домашней обстановке? Как распознать ту или иную поломку? Чтоб дать конкретные ответы на заданные вопросы, давайте сначала разберемся с внутренним механизмом инструмента. Главным выступающим элементом является кнопка включения. Используется для запуска устройства и для изменения скорости, направления оборотов рабочей части – патрона.

Настраивание оборотов осуществляется благодаря электронному прибору на основе транзистора. Скорость оборотов прямо пропорциональна силе нажатия кнопки. Запуск реверса происходит посредством замены на клеммах полярности электротока. Традиционно шуруповерт оснащен однофазными движками коллекторного типа, которые функционируют от непрерывного тока. Движок включает в себя корпус, магниты, якорь и щетки.

Вращение с мотора переходит к редуктору. Далее он преобразует высокие обороты двигателя в пониженные циклы на валу, в нем закрепляется патрон с активными битами. Редуктор можно использовать классический, как на обычной дрели, и в том числе планетарный. В последнее время классический редуктор почти не употребляется, поэтому не будем останавливаться и пойдем дальше. Планетарный механизм включает в себя:

1. Кольцевая шестеренка
2. Солнечная шестеренка, установленная непосредственно на валу мотора
3. Сателлиты
4. два-три водила

Затем следует стабилизатор усилия, обладающий шестнадцатью позициям. Эти позиции дают конкретное напряжение на саморез, для того чтобы не испортить материал, с помощью которого они крепятся. Последняя составная часть – патрон.

Как разобрать шуруповёрт в общем виде + (Видео)

Сделаем анализ разборки, примером послужит шуруповерт фирмы Макита:

• Убираем блок-корпус, где находится аккумуляторная батарея.
• Извлекаем винты, которые объединяют две половинки корпуса, крестообразной отверткой.
• Вынимаем все, что содержится внутри корпуса инструмента.
• Отсоединяем кнопку реверса.
• Демонтируем переключатель скоростей.
• Отсоединяем движок и редуктор.

Особенности АКБ в шуруповертах

Открыв корпус, можно увидеть кассету из элементов, которая обеспечивает необходимым напряжением. Батареи называют «банками», они обычно стандартного размера и напряжения. Их отличие только в емкости, которая указывается на цилиндре батареи. Чем выше мощность АКБ, тем дольше он проработает.

Лучше иметь две батареи, чтобы можно при работе с одной заряжать вторую.

Литий-ионные аккумуляторы содержат контролирующую плату, а элементы защищены корпусом или пленкой. Если произошло разложение лития, то восстановлению такие батареи не подлежат.

Некоторые никелевые батареи имеют термодатчик. Никель-кадмиевые аккумуляторы возможно восстановить.

Аккумулятор шуруповерта отсоединяется и определяется неисправность. Действенный метод ремонта АКБ — замена неисправных элементов или «банок».

В инструкциях по эксплуатации не рекомендуют разбирать и менять аккумулятор шуруповерта. Но цена АКБ составляет более половину стоимости инструмента. Покупать новый инструмент не каждому по карману, поэтому некоторые мастера разбирают, ремонтируют, восстанавливают и меняют основные элементы аккумулятора.

Полезные статьи, новости и обзоры на нашем канале Яндекс Дзен

Как разобрать аккумулятор шуруповерта?

Итак, первым делом необходимо взять аккумулятор и поместить его на твердую поверхность. Лично мне подошел кухонный стол, к тому же можно параллельно с разборкой аккумуляторной батареи можно что — нибудь «сточить» вкусненькое.

Батареи на шуруповертах бывают разборные, а бывают не разборные. Понятно, что производителю выгодней делать не разборные, так как выход из строя батареи автоматически подразумевает под собой покупку нового аккумулятора, вот только есть одно маленькое «НННООО»!

Все дело в том, что цена на новую аккумуляторную батарею для «Шурика» доходит до трети от стоимости самого шуруповерта! Поэтому у меня, как у истинного патриота нашей страны и рукожопа 80 — го уровня даже не мелькнула мысль о покупке новой батареи или какого — нибудь сраного китайского аналога (простите за мой французкий).

Было принято незамедлительное решение — буду разбирать аккумулятор шуруповерта своими руками.

Как самостоятельно разобрать аккумулятор шуруповерта?

Берем батарею и начинаем аккуратно прорезать обычным, но очень острым ножиком по месту стыка в батарее…

Затем, чтобы оторвать слой клея, расположенного более низко я прокрутил по всей длине саморезом. Делать это необходимо аккуратно, ибо может треснуть корпус и тогда вам придется подстричься в монахи:)

Когда вы почувствуете, что батарея начала «хрустеть», необходимо плоской отверткой начать подбивать место стыка

Вот так, мои дорогие рукожопы я самостоятельно разобрал аккумуляторную батарею шуруповерта Макита. Конечно мой способ не панацея, но я точно знаю что он работает:)

Разборка аккумулятора шуруповерта Макита — видео

Подписывайтесь на обновления моего блога по ссылочке снизу и да прибудет с вами сила Рукожопа!

Разборка аккумулятора шуруповерта

Начнем ремонтировать аккумулятор шуруповерта. Извлекаем аккумуляторную батарею из ручки шуруповерта и откручиваем три самореза, которые расположены под наклейкой снизу.

После выкручивания саморезов, аккуратно отодвигаем зацепы защелок, как на фото. И снимаем нижнюю часть пластмассового корпуса аккумулятора.

Внутри видим литий-ионные банки китайской компании HighStar модели ISR18650-1300 Li-Ion. А это значит, что аккумуляторы еще ни разу не менялись. Потому что известно, что Интерскол закупается элементами питания у этой фирмы и вставляет их почти во все свои аккумуляторные инструменты .

Ниже на фото представлены внутренности аккумулятора шуруповерта во всей красе с банками в количестве трех штук, которые произведены аж в 2011 году. Пять лет продержались эти батарейки при активной эксплуатации на стройке. Так что результат очень достойный. Обычно дохнут раньше, наверное в морозы их не эксплуатировали.

Чтобы заменить банки аккумулятора нужно еще больше разобрать его. Советую запомнить расположение контактов плюса, минуса и зарядки, чтобы не перепутать провода при обратной сборке.

Обратите внимание на плату контроля напряжения на элементах питания – особо часто на ней выходят из строя стабилизаторы и защитные диоды . Обязательно нужно прозвонить мультиметром подозрительные радиоэлементы на этой плате.

Проверяем напряжение на выходе аккумулятора – получилось 4,4 вольта, а должно быть 3,7 х 3 = 11,1 вольт в норме и 10,8 вольт при минимальной зарядке аккумуляторов . В общем, банки сдохли – менять их нужно однозначно.

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

1. Аккумулятор шуруповерта: конструкция и виды
2. Определение неисправности
3. Можно ли «реанимировать» элементы и как?
4. Ремонт и замена элементов аккумулятора шуруповерта

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

Что нужно знать, прежде чем начать восстановление аккумулятора шуруповёрта?

1. Большинство элементов питания в электроинструменте имеет одинаковые конструктивные особенности (последовательное соединение компактных ячеек).
2. Необходимо обращать внимание на тип АКБ (Ni-Cd, Ni-MH и Li-Ion) и ёмкость (в мАч).
3. При разборке блока аккумуляторов нужно отслеживать полярность (+/-) соединений.
4. От перегрева «банки» защищены термистором с припаянным резистором.
5. Восстановить элемент питания типа Li-Ion невозможно (как определить его исправность, смотрите ниже).

Нахождение причины поломки и её устранение

Окончательная поломка инструмента нередко сопровождается предварительными событиями, обращая внимание на которые можно предотвратить серьёзную неисправность: появление посторонних звуков, искрения, запахов горелого, увеличение вибрации, быстрая разрядка батареи.

Разобрав устройство, можно понять, какой узел неисправен. Все неполадки устройства разделяют на два типа:

• электрические;
• механические.

Каждому типу характерны свои первичные признаки, по которым легко вычисляется повреждённая деталь. К особому роду относятся неисправности, связанные с аккумуляторной батареей. Характер поломки связан с тем, что батарея быстро разряжается, или устройство совсем не хочет запускаться.

Если приобретение нового аккумулятора проблематично, можно попробовать его разобрать и заменить в нём неисправный элемент.

Аккумулятор разбирается путём вывода его защёлок из пазов. Под кожухом располагаются элементы с ёмкостью. Их соединение между собой выполнено контактной сваркой. Мультиметром можно измерить величину напряжения на каждой банке. Нормальное значение заряженного элемента составляет 1,2 вольта. Неисправные элементы удаляются — для этого они аккуратно откусываются кусачками в месте контакта, а вместо них устанавливаются аналогичные. Если сварки нет, возможно воспользоваться паяльником. Затем батарею необходимо собрать и установить в шуруповёрт для проверки.

Но не всегда проблема связана с батареей питания. Например, при ремонте шуруповёрта Бош своими руками нередко обнаруживается повреждение схемы зарядного устройства (ЗУ), а не аккумулятора. Ремонт ЗУ заключается в прозвонке радиоэлементов. В первую очередь проверяется сетевой предохранитель и выпрямительный мост.

Обычно при вскрытии корпуса ЗУ по внешним признакам в виде почернения радиоэлементов или платы текстолита сразу видно, какой элемент требует замены. Чаще всего из строя выходят транзисторы, которые располагаются на радиаторах, и операционный усилитель.

Повреждения электрической части

Наиболее часто неисправности в электрической части связаны не только с невозможностью включить инструмент, но также и отсутствием переключения в режим реверса или возможности регулировать обороты.

Если аккумулятор исправен, а при подключении к схеме шуруповёрта напряжение на его клеммах падает, то это говорит о неисправности в элементах мотора устройства. Если напряжение нормальное, проверяется кнопка. Для этого тестер переключается в режим прозвонки и его щупы устанавливаются параллельно кнопке. При её нажатии мультиметр должен издать писк, в противном случае кнопка нерабочая. Деталь можно попробовать восстановить самостоятельно, почистив её контактные группы.

Проверка реверса происходит также с использованием мультиметра. Одним щупом следует дотронуться до входа кнопки, а другим до контакта электродвигателя. При переключении реверса должно возникнуть сопротивление, если оно отсутствует, то повреждение следует искать в проводке. Если не работает регулировка оборотов двигателя, то поломка связана с управляющим транзистором или кнопкой.

Проверка щёток электродвигателя осуществляется визуально, их износ должен быть не более 60 процентов. Если всё в порядке, следует проверить другие элементы двигателя. Чтобы померить сопротивление обмоток, контакты двигателя нужно отключить от остальной части схемы. При обрыве, межвитковом замыкании или замыкании на корпус обмотку потребуется перемотать. Таким же образом проверяется и якорь. Для измерения его сопротивления щупы тестера устанавливаются на пластинах коллектора. Величина сопротивления должна быть равна нулю. Если обмотку починить не получится, придётся приобрести новый двигатель.

Также электрическими неисправностями считаются искрение и потрескивание при работе. Связано это с износом щёток или медленным вращением коллектора из-за его засора.

Неполадки в механических узлах

Если во время работы появились посторонние звуки и происходит клин устройства, то это свидетельствует об износе втулок или подшипников. После разборки редуктора станет понятно, что могло сломаться. Нехарактерные шумы могут образовываться и при деформации вала. Такая поломка проявляется и при биении патрона. Если в патроне ослабевает затягивание, то необходимо проверить муфту на износ. При работе инструмента зубья изнашиваются, и муфта начинает прокручиваться.

Чтобы избежать поломок в редукторе, необходимо периодически его обслуживать. Для этого рекомендуется смазать все трущиеся механические части, желательно заранее удалив остатки старой смазки. Засорение конструкции также может влиять на обороты инструмента.

Посторонние звуки могут быть характерны не только из-за повреждения редуктора, но и быть вызваны двигателем. Шум возникает при оторвавшемся магните или при износе втулок якоря. Для восстановления работы якоря можно попробовать смазать его машинным маслом.

Таким образом, при механических поломках причину найти легко, но проведение ремонта потребует покупки новых комплектующих взамен сломанных. Для нахождения электрических неисправностей понадобится использовать мультиметр.

Originally posted 2018-04-06 09:23:38.