Что за размеры аккумуляторов для шуруповерта

Какой аккумулятор лучше для шуруповерта

Удобный, мобильный аккумуляторный электроинструмент давно вошел в нашу жизнь, делая ее более комфортной. Особенно востребованными стали аккумуляторные шуруповерты, не требующие подключения к электросети. Они необходимы профессионалам, повышая производительность и качество их труда. Постоянно расширяется также применение таких шуруповертов в быту, благодаря облегченному и ускоренному решению многочисленных проблем. Важнейшим элементом, определяющим качество, надежность и работоспособность мобильного электроинструмента является его батарея. И вопрос, какой аккумулятор лучше для шуруповерта, становится определяющим при его выборе.

Характеристики аккумулятора шуруповерта

К главным характеристикам, определяющим работоспособность аккумулятора электроинструмента, относят:

• емкость, определяющую длительность автономной работы и измеряемую в А/ч;
• напряжение в вольтах (В), влияющее на мощность и крутящий момент;
• скорость зарядки в часах, обеспечивающая удобство пользования;
• допускаемое количество циклов зарядки, влияющее на долговечность;
• уровень саморазряда в процентах за месяц.

Для шуруповертов бытового назначения обычно применяются батареи емкостью от 1,3 до 2 А/ч. К профессиональным моделям предъявляются более жесткие требования по продолжительности работы, и АКБ емкостью менее двух ампер/часов для них не используются.

В электроинструменте устанавливаются обычно аккумуляторные батареи напряжением 3,6-36 В. Чаще это значения из ряда 24,18,14,4,12 В, кратные 1,2 В. Напряжение свыше 36 В обычно не используются из соображений безопасности, так как необходимая изоляция повлияет на вес, габариты, сложность и надежность модели. Для новых Li-Ion батарей кратность составляет 3,6 В, что позволяет снизить количество аккумуляторов и уменьшить габариты отсека.

Для бытовых моделей скорость зарядки лежит в пределах 2-12 часов, а для профессиональных шуруповертов 0,5-1 час. Современные модели с Li-Ion АКБ оснащаются импульсными устройствами зарядки, ускоряющими процесс.

Число допустимых циклов зарядки, долговечность батареи, уровень саморазряда, особенности эксплуатации напрямую зависят от типа батареи. Рассмотрим подробнее, какие аккумуляторы 18650 лучше для шуруповерта.

Основные разновидности и параметры используемых в шуруповертах батарей

Мощность, продолжительность автономного использования, крутящий момент надежность и долговечность шуруповерта в значительной мере определяется типом и конкретными характеристиками установленной батареи. Для современных электроинструментов используются аккумуляторы четырех основных разновидностей:

1. никель-кадмиевого типа условно обозначаемые Ni-Cd;
2. усовершенствованные никель-металлогидридные батареи, которым соответствует символ Ni-MH;
3. современные литий-ионные модели иначе обозначаемые Li-Ion;
4. литий-полимерные АКБ, или LIPO.

Часто условное обозначение типа аккумулятора присутствует в названии модели шуруповерта. И, прочитав на электроинструменте Bosch GSR10.8-2LI Professional, можно с уверенностью говорить об использовании литий-ионной батареи, а в модели Metabo BS12NiCd никель-кадмиевого аккумулятора. Но в ряде случаев, например, Ростех АШ1812-2Б наличие никель-кадмиевого АКБ можно определить только по паспорту устройства.

Никель-кадмиевые АКБ

Аккумуляторы никель-кадмиевые созданы еще в 19-м столетии, но их современная конструкция появилась в 40-е годы прошлого века. Несмотря на разработку, более современных вариантов АКБ они продолжают широко использоваться для аккумуляторного электроинструмента, благодаря своему ключевому достоинству — сочетанию низкой стоимости с большой силой создаваемого тока и увеличенной долговечностью, достигающей порядка 1000 циклов зарядки. При этом они достаточно быстро заряжаются, не боятся низких температур и перезаряда.

Однако есть у никель-кадмиевых АКБ и серьезные недостатки:

• проблема памяти;
• значительные вес и габариты;
• наличие в конструкции высокотоксичных материалов;
• повышенная сложность утилизации;
• саморазряд на уровне десяти процентов за месяц;
• невысокие значения удельной энергоемкости около 45-65 В х час/кг.

Ключевая проблема, называемая эффектом памяти, состоит в том, что если зарядка аккумулятора начинается с некоторого уровня заряда, то в итоге емкость уменьшается на это значение.

Важно! В процессе эксплуатации электроинструмент с никель-кадмиевым АКБ должен полностью разряжаться.

Поэтому многие модели с никель-кадмиевыми батареями оснащаются двумя комплектами аккумуляторов, например, Stern CD06-168 B. Несмотря на большое число рабочих циклов, длительность эксплуатации АКБ Ni-Cd из-за деградации материала контактов обычно не превышает 6 лет. Длительное хранение такого аккумулятора необходимо производить в полностью разряженном состоянии.

Второй главный недостаток этих батарей – высокая токсичность кадмия, поэтому такие элементы изготавливают только в трех странах.

Никель-металлогидридные АКБ

Созданные в 80-е годы прошедшего столетия никель-металлогидридные АКБ были призваны устранить проблему токсичности никель-кадмиевых аккумуляторов. Они действительно решают экологические вопросы и легко утилизируются. Дополнительными преимуществами стали сниженные на треть вес и размеры таких АКБ, повышенная емкость в диапазоне 60-70 В х час/кг, заметное уменьшение проблемы памяти. Однако потеснить никель-кадмиевые батареи элементы типа NiMH не смогли.

Причиной, блокирующей широкое внедрение никель-металлогидридных батарей, стали следующие недостатки:

• уменьшенное до 500 число рабочих циклов;
• высокая стоимость;
• неполное устранение эффекта памяти;
• саморазряд в пределах 7-10%;
• отсутствие стойкости к воздействию низких температур.

Поэтому их применение ограничено. Никель-металлогидридные АКБ также при работе требуют полной разрядки.

Литий-ионные АКБ

Массовое производство АКБ литий-ионного типа начато в 1991 корпорацией Sony. Благодаря своим преимуществам, они практически вытеснили в производстве смартфонов, планшетов, ноутбуков другие типы батарей и завоевали значительную долю рынка аккумуляторов для электроинструментов. Следует отметить следующие положительные характеристики Li-Ion элементов:

• повышенная удельная емкость на уровне 110-230 В х ч/кг;
• сниженный до 3-5% за месяц саморазряд;
• полное отсутствие проблемы памяти;
• отличная экологичность;
• отсутствие проблем при утилизации;
• сниженный почти на 40% вес;
• компактность;
• ускоренная зарядка.

Однако в силу ряда недостатков они не смогли полностью заменить никель-кадмиевые батареи. Ключевые проблемы Li-Ion аккумуляторов:

• высокая стоимость;
• ускоренный разряд при отрицательных температурах;
• опасность полной разрядки и перезаряда;
• меньший срок службы;
• опасность взрыва при ударах.

Важно! Наилучшие условия для долговечности и эффективной работы Li-Ion аккумуляторов обеспечиваются при уровнях заряда 20-90%. Их нельзя перегревать, эксплуатировать и хранить при отрицательных температурах, подвергать ударам и полностью разряжать.

Из-за процессов распада лития время службы ограничено даже без эксплуатации.

В этом видео рассказывается про эти три основных типа АКБ для шуруповерта:

Литий-полимерные АКБ

Беспроводной инструмент удобен в использовании, и его работа в целом не зависит от наличия электрической розетки поблизости. Для эффективности применения шуруповерта требуется наличие аккумуляторной батареи. В зависимости от состава свойства АКБ отличаются и представляют различные характеристики во время эксплуатации.

На рынке можно встретить большой выбор аккумуляторов для строительных инструментов, в том числе и новейшую разработку в виде литий-полимерного устройства. Элемент питания последнего поколения работает по принципу своего предшественника — литий-ионного аккумулятора. Разница заключается в использовании гелеобразного вещества вместо жидкого электролита.

Справка. В результате использования новейших разработок удалось увеличить параметры емкости и уменьшить габариты, создав ультратонкий элемент питания.

Литий-полимерные аккумуляторы имеют ряд преимуществ:

• менее взрывоопасные, чем литий-ионные батареи;
• не обладают эффектом памяти, а значит, не требуют полной разрядки;
• проявляют стойкость к внешним механическим воздействиям и вибрациям.

Несмотря на значительные достоинства, аккумуляторные батареи для шуруповертов все же наделены некоторыми недостатками:

• плохая переносимость низких температур;
• непродолжительный срок службы — около 2-3 лет;
• низкое число циклов работы — не более 500;
• повышенные требования к условиям эксплуатации.

Строительные инструменты с применением литий-полимерных АКБ встречаются довольно редко, что обосновано высокой ценой технологии устройства.

Справка. Чаще всего производители предлагают новую разработку на базе премиальной линейки инструментов для строительства.

Меры предосторожности при использовании литий-полимерной АКБ

При использовании литий-полимерных аккумуляторных батарей необходимо четко соблюдать меры предосторожности. Для зарядки устройства используют только «умное» зарядное устройство, которое выполняет определенные функции:

• осуществляет контроль напряжения в пределах максимально допустимых 4,2 В;
• поддерживает необходимые параметры зарядного тока на максимуме;
• выравнивает и контролирует напряжение в каждой ячейке аккумулятора в отдельности;
• многофункциональные устройства также способны следить за температурой и временным ограничением зарядки.

При этом разряжаться АКБ должна под контролем, иначе падение напряжения в каждой ячейке ниже 3,2 В приведет к быстрой потере емкости устройства и уменьшению циклов эксплуатации. К тому же при пониженных показателях может произойти короткое замыкание, которое спровоцирует разогрев устройства и приведет к вероятности взрыва.

Температура также играет важную роль в использовании литий-полимерных аккумуляторных батарей. Не рекомендуется во время разрядки допускать повышения температуры устройства выше 60 о С. Это может привести к самовозгоранию, а впоследствии к взрыву изделия.

Справка. При необходимости использовать АКБ в зимнее время инструмент перед работой следует подержать в тепле.

Заряжать аккумулятор в домашних условиях не рекомендуется во избежание негативных последствий перегрева АКБ. Хранить литий-полимерные изделия лучше всего при температуре от 5 до 28 о С. В период, когда шуруповерт не используется, все равно происходит старение батареи, поэтому не нужно приобретать устройство про запас. При покупке следует внимательно изучить дату изготовления, потому что со временем АКБ теряют свою емкость даже во время хранения.

Особенности выбора аккумулятора шуруповерта

Проблема, какой тип аккумулятора лучше для шуруповерта не решается однозначно. Важнейшие факторы выбора:

• учет стоимости;
• эксплуатационные условия;
• необходимые характеристики;
• экологические проблемы.

Для редкого домашнего применения при необходимости работы либо хранения в условиях низких температур однозначный выбор никель-кадмиевые недорогие аккумуляторы, которыми обычно комплектуются бюджетные бытовые модели шуруповертов.

Для регулярной профессиональной работы в условиях положительных температур и помещений предпочтительно выбирать батареи типа Li-Ion. Они обладают лучшим сочетанием характеристик, быстрее заряжаются. Однако с течением времени их параметры ухудшаются. Большинство профессиональных новейших шуруповертов оснащаются литий-ионными АКБ, позволяющими увеличить мощность и уменьшить вес и размеры оборудования.

Полезное видео

Какой аккумулятор для шуруповерта лучше выбрать, узнаете в этом видео:

Источник

Устройство, конструкция и ремонт Ni─Cd аккумуляторов для шуруповёрта

Сегодня в продаже можно встретить много моделей шуруповёртов как от известных мировых брендов, так и от неизвестных никому компаний. Есть простенькие модели, а также функциональные с богатым оснащением. Объединяет их одно – все они имеют аккумуляторы для работы в автономном режиме. И зачастую стоимость этих аккумуляторов составляет больше половины цены самого шуруповёрта. Чаще всего в качестве элементов таких батарей используются никель-металлогидридные или никель-кадмиевые аккумуляторы. В некоторых случаях их можно восстановить и отремонтировать аккумулятор шуруповёрта. В настоящем материале мы разберём, как это делается.

Конструкция и разновидности аккумуляторов для шуруповёртов

Практически все производители во всех странах мира выпускают одинаковые по конструкции и принципу действия аккумуляторы для шуруповёртов. Многие производители выпускают аккумуляторы сразу для нескольких производителей шуруповёртов. Аккумуляторная батарея выполняется съёмным и выглядит следующим образом.

Аккумулятор от шуруповёрта Bosch PSR 14,4 В

Разобрать аккумулятор несложно. Крышка держится на четырёх винтах. Отворачиваем их, разбираем корпус и внутри видим гирлянду из последовательно соединённых батареек.

В нашем случае это аккумулятор для шуруповёрта Bosch PSR 14,4 В. В нём изначально один саморез закрыт пластиком. В случае вскрытия теряется гарантия.

Аккумулятор в сборе

Чаще всего используются Ni─Cd аккумуляторы для шуруповёрта, но есть и другие разновидности. Ниже представлены типы элементов, используемых в аккумуляторах для шуруповёртов:

• Ni─Cd. Никель–кадмиевые аккумуляторы. Номинальное напряжение одного элемента 1,2 вольта;
• Ni─MH. Никель-металлогидридный. Номинальное напряжение одного элемента 1,2 вольта;
• Li─Ion. Литий-ионный. Номинальное напряжение 3,6 вольта.

Разновидности элементов для аккумулятора шуруповёрта

Никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповёртов являются наиболее распространёнными на сегодняшний день. Они имеют доступную цену, сохраняют работоспособность при отрицательных температурах, могут храниться в разряженном состоянии, не теряя свои характеристики.

Никель─металлогидридные аккумуляторы распространены меньше, чем никель кадмиевые аккумуляторы для шуруповёртов. К их преимуществам стоит отнести отсутствие токсичных компонентов, экологически чистое производство, незначительный «эффект памяти» и меньший саморазряд, чем у никель-кадмиевых батарей. Кроме того, если сравнивать с Ni─Cd аккумуляторными батареями, никель─металлогидридные имеют большую ёмкость и выдерживают большее число циклов заряд-разряд. Дополнительно советуем прочитать о том, как заряжать Ni─MH аккумуляторы.

К недостаткам следует отнести высокую стоимость, чувствительность к отрицательным температурам. Кроме того, Ni─MH батареи при хранении в разряженном состоянии утрачивают часть своих характеристик.

Li─Ion

Литий─ионные аккумуляторы в шуруповёртах встречаются реже. Среди плюсов стоит отметить отсутствие «эффекта памяти» и саморазряда. Ёмкость литий─ионных аккумуляторов выше и в разы больше число циклов заряд-разряд, чем у оксидно─никелевых. К тому же у элемента большее номинальное напряжение. Поэтому требуется меньшее число элементов, а значит, такие аккумуляторы имеют меньший вес и размеры.

Среди недостатков следует отметить большую стоимость. Если сравнивать с Ni─Cd аккумуляторами для шуруповёрта, то цена Li─Ion практически в три раза больше. Стоит отметить, что за 2─3 года интенсивного использования Li─Ion аккумулятор существенно теряет ёмкость из-за разложения лития.
Вернуться к содержанию

Конструкция аккумулятора для шуруповёрта

Ничего сложного в конструкции аккумулятора нет. Его разбор был показан выше. Стоит только добавить информацию о контактах на корпусе. У аккумулятора для шуруповёрта их четыре (рассматривается модель Bosch PSR 14,4 В).

Контакты аккумулятора шуруповёрта

• 1 – плюс;
• 2 – минус;
• 3 ─ контакт термистора (датчик температуры). Термистор нужен для ограничения или отключения тока заряда. Он срабатывает при увеличении температуры аккумуляторных элементов до определённого значения. При ускоренной зарядке через элемент идёт большой ток, и он нагревается, а термистор предотвращает его выход из строя;
• 4 ─ этот контакт подключается через сопротивление и называется сервисным. Его используют сложные зарядные устройства, предназначенные для выравнивания заряда на аккумуляторных элементах.

Неисправности аккумуляторов для шуруповёртов

Как правило, при неисправности Ni─Cd аккумулятора для шуруповёрта выходит из строя один или несколько элементов аккумуляторной батареи. Поэтому первоочередная задача при ремонте аккумулятора шуруповёрта – это определение вышедших из строя элементов.

При диагностике элементов потребуется мультиметр для замера напряжения. На Ni─Cd и Ni─MH аккумуляторах напряжение находится в пределах 1,2─1,4 вольта, а Li─Ion – 3,6─3,8 вольта.

Общее напряжение последовательной сборки

Напряжение одного элемента

• Полностью зарядите аккумулятор шуруповёрта;
• Разберите корпус;
• Измерьте напряжения всех элементов и отметьте те, у которых напряжение ниже номинального. Номинальное напряжение нанесено на корпусе каждой банки. Как правило, они обёрнуты в бумажную оболочку;
• Затем подайте нагрузку на аккумуляторную батарею (включите шуруповёрт). Если не хочется опять собирать, то подключите к выводам «гирлянды» нагрузку в виде лампочки 12 вольт;
• Через некоторое время снова делайте замеры напряжения на элементах. Те банки, у которых напряжение отличается от среднего на 0,5─0,7 вольта, подлежат восстановлению или замене. При визуальном осмотре особое внимание следует уделить банкам со следами коррозии и подтёков.

Разрядка аккумулятора шуруповёрта лампочкой

Восстановление и ремонт Ni─MH, Ni─Cd аккумуляторов

Что касается литиевых аккумуляторов, то их восстановление невозможно. В процессе эксплуатации в них разлагается литий и через 2─3 года восстанавливать будет уже нечего. В этом случае нужно просто заменить вышедшие из строя элементы.

А вот над Ni─MH и Ni─Cd аккумуляторами ещё можно поработать. Если кратко, то методика восстановления этого типа аккумуляторных батарей сводится к пропусканию через них тока короткими импульсами. Ток должен быть в десятки раз выше ёмкости Ni─Cd элемента. При этом разрушаются дендриты и аккумулятор как бы «перезапускается». Далее проводится его тренировка в виде нескольких циклов заряд-разряд.

Однако вышеописанный метод часто не помогает, и через некоторое время батареи снова отказываются работать. Проблема заключается в том, что в процессе работы в Ni─Cd аккумуляторах уменьшается объем электролита. Поэтому используется метод доливкой дистиллированной воды внутрь элемента. Подробнее читайте в отдельной статье «Ni─Cd аккумуляторы восстановление и ремонт».
Вернуться к содержанию

Замена Ni─MH, Li─Ion, Ni─Cd элементов в аккумуляторе шуруповёрта

После того, как вы восстановили элементы, их следует впаять обратно. Если вы решили не восстанавливать, а заменить элементы батареи, то их можно поискать в соответствующих интернет-магазинах. Цена на никель─кадмиевые аккумуляторы номиналом 1,2 В, 2000 мА-ч лежит в пределах 200 рублей. В любом случае в сборке их нужно будет заменить, а значит, придется паять.

• Паяльник 25─30 ватт;
• Паяльная кислота;
• Кусачки.

Сначала вы откусываете или отпаиваете элемент от соединительной пластины. Затем проводите восстановление или просто заменяете. Далее припаиваете рабочий элемент к пластине для объединения в гирлянду. Советуем пайку осуществлять быстро, чтобы внутренности батарейки не повредились от нагрева корпуса.

В идеале нужно сохранить все соединительные пластины и паять элементы к ним. Если это не получается, то замените их на медные пластины соответствующего сечения. Это важно, поскольку если сечение не будет соответствовать штатному, при зарядке эти места будут греться. В результате может срабатывать термистор. Само собой, что паять элементы нужно с соблюдением полярности.

После сборки всей батареи нужно поставить её на зарядку, после которой нужно измерить напряжение всех банок. После зарядки оно должно быть примерно одинаковым у всех элементов (около 1,3 вольта). Потом проводите разряд батареи. Можно это делать с помощью включения шуруповёрта, а можно лампочкой, как было показано выше. Желательно такую процедуру проводить один раз в три месяца. Это, так называемое, стирание памяти Ni─Cd аккумуляторов. О том, как правильно заряжать Ni-Cd аккумуляторы, подробно рассказано по указанной ссылке.
Вернуться к содержанию

Источник