Аккумулятор для шуруповерта

Разновидности аккумуляторов для шуруповерта

На рынке электроинструмента представлено 3 вида аккумуляторных батарей:

• (NiCd) никель-кадмиевые;
• (NiMH) никель-металл-гидридные;
• (Li-Ion) литий-ионные.

Никель-кадмиевые АКБ

Этот тип аккумуляторов является самым распространенным, хотя им уже более 100 лет. NiCd батареи обладают хорошей емкостью и невысокой стоимостью.

Никель-кадмиевые АКБ имеют следующие плюсы.

1. Долговечность. При правильной эксплуатации АКБ может прослужить 8-10 лет.
2. Возможность работы при низких температурах. Заряд батареи практически не снижается, что позволяет использовать инструмент в зимнее время на открытом воздухе.
3. Высокая степень надежности и неприхотливость к условиям работы.
4. Батарея выдерживает тысячу циклов зарядки-разрядки.
5. Аккумулятор может храниться в течение длительного времени в разряженном состоянии.

Поскольку NiCd батареи не “боятся” полного разряда, работать инструментом можно до полной его остановки, то есть до глубокого разряда АКБ. Только после этого можно поставить ее на заряд, не опасаясь, что емкость аккумулятора снизится.

Однако никель-кадмиевые аккумуляторы не лишены недостатков. Токсичность внутреннего наполнения батарейки вызывает проблемы при утилизации.

В некоторых странах Европы эксплуатация никель-кадмиевых аккумуляторов запрещена в целях сохранения экологии.

Аккумуляторы такого типа довольно тяжелые, если сравнивать с другими видами АКБ. Кроме того, они обладают “эффектом памяти”. Такое явление возникает в никель-кадмиевом аккумуляторе, когда ему не дают полностью разрядиться. Если вы включите такую АКБ на подзарядку, то она “запомнит” данное значение и при дальнейшей работе разрядится именно до этой отметки. Таким образом потеряется значительная часть емкости аккумулятора. На рисунке ниже наглядно продемонстрировано, как появляется “эффект памяти”.

Никель-металл-гидридные аккумуляторы

NiMH аккумуляторы были разработаны, чтобы убрать недостатки никель-кадмиевых АКБ. Положительные характеристики никель-мелалл-гидридных батарей следующие:

• имеют меньшие габариты и массу;
• обладают низкой токсичностью;
• “эффект памяти” слабо выражен;
• имеют высокие емкостные характеристики;
• устойчивы к повреждениям механического характера;
• увеличилось количество циклов зарядки-разрядки (до 1500).

Однако NiMH батареи имеют и свои недостатки:

• их запрещено использовать при отрицательных температурах окружающей среды;
• АКБ имеет свойство быстро разряжаться;
• меньший срок службы аккумулятора, если сравнивать с никель-кадмиевыми АКБ;
• высокая стоимость;
• требуется много времени для зарядки;
• АКБ не “переносит” глубокую разрядку.

Таким образом, хотя NiMH батареи и создавались, чтобы составить конкуренцию никель-кадмиевым АКБ, они значительно уступают по эксплуатационным характеристикам последним.

Литий-ионные батареи

Li-Ion аккумуляторы заметно выигрывают большинство позиций у других типов АКБ. К плюсам литий-ионных АКБ можно отнести следующее:

• практически полное отсутствие “эффекта памяти”;
• подзаряжать литий-ионный аккумулятор можно на любой стадии разрядки, без опасения потери емкости;
• нет потери мощности при низком заряде АКБ;
• эффективный срок эксплуатации равен 5-8 годам;
• низкий саморазряд;
• требуется мало времени на зарядку;
• отсутствуют токсичные элементы;
• большая мощность при небольших габаритах.

Минусы литий-ионных АКБ:

• чувствительность к ударам (могут взрываться при сильных ударах);
• батарея не переносит полного разряда и перезаряда — от этого АКБ выходит из строя;
• при низких температурах быстро разряжается;
• высокая цена;
• срок службы ниже, чем у никель-кадмиевых АКБ.

Однозначно сказать, какой аккумулятор лучше, затруднительно. Главным образом, вы должны определиться, для каких целей вы собираетесь приобретать шуруповерт. Если для домашнего использования, которое подразумевает нечастое включение с длительными перерывами в работе, то нужно выбирать инструмент с никель-кадмиевой АКБ.

Объяснить это можно тем, что при длительном хранении без подзарядки NiCd батарея не теряет свои свойства, при условии, что она была разряжена полностью.

Литий-ионные аккумуляторы – это выбор профессионалов. Они рассчитаны на постоянную, длительную и непрерывную работу. Также для профессионального инструмента важно время перезарядки АКБ. Но стоит запомнить одно правило: литиевый аккумулятор нельзя доводить до полного разряда.

Чем можно заменить “родной” аккумулятор в шуруповерте

Если в вашем шуруповерте аккумуляторы выработали свой ресурс, то их можно легко заменить. Существует такое понятие, как взаимозаменяемость аккумуляторов. Например, под брендом PowerPlant выпускаются АКБ, имеющие совместимость с большинством популярных марок электроинструмента. Стоят они намного дешевле “родных” батарей и вполне работоспособны.

Но если такой вариант вас не устраивает, то сами элементы питания в блоке можно заменить на новые. Для этого придется разобрать аккумуляторный блок и извлечь входящие в его состав элементы.

Замена элементов питания на аналогичные

На некоторых блоках можно увидеть крепежные винты, которые нужно выкрутить. Но на большинстве аккумуляторных блоков саморезов нет, поскольку корпус склеен. Чтобы открыть такой блок, потребуется аккуратно вставить отвертку в место склейки (на фото показано стрелкой) и слегка нажать, чтобы стенки корпуса отсоединились. Такие же действия нужно проделать по всему периметру.

После открытия блока вы увидите находящиеся в нем элементы питания.

Далее, следует посмотреть на маркировку, нанесенную на элементах, записать ее и выбрать такие же в интернет-магазине. Когда новые элементы питания будут у вас в наличии, их нужно спаять и установить обратно в корпус. Чтобы спаять батареи, понадобится паяльник и флюс (спиртовой на канифоли или паяльная кислота), а также олово. Нужно учесть несколько нюансов во время пайки.

1. Паять нужно быстро, не допуская, чтобы аккумуляторная батарея нагревалась, так как она может прийти в негодность.
2. Для соединений нужно использовать “родные” пластины, отпаяв их от старых элементов питания (они имеют нужное сечение и сопротивление).
3. Важно правильно соединить плюс с минусом батареи. Соединять элементы нужно последовательно: минус предыдущей батарейки должен быть соединен с плюсом новой, а минус новой батареи – с плюсовым контактом следующего аккумулятора.

После соединения всех элементов нужно выровнять потенциалы на всех батареях, поскольку они отличаются. Проведите один цикл зарядки-разрядки: подключите зарядник к АКБ на ночь, после чего дайте ей остыть в течение суток и измерьте выходное напряжение по очереди на всех элементах. Если все прошло хорошо, то на всех батарейках показатель будет одинаковым — в пределах 1,3 В.

Теперь АКБ нужно разрядить, вставив ее в шуруповерт и нагружая последний по максимуму. Главное, не перегреть двигатель инструмента. Давайте ему небольшой отдых. Доведите аккумулятор до полной разрядки. Следует повторить эту процедуру еще 2 раза (полный заряд и полный разряд).

Замена на литиевые аккумуляторы

Заменить NiCd элементы на Li-Ion также не составит особого труда. Из школьного курса известно, что если батареи соединить последовательно, то их номиналы напряжения будут суммироваться. К примеру, ваш шуруповерт работает от АКБ с напряжением 14,4 В, значит, его можно заменить четырьмя пальчиковыми аккумуляторами по 3,3 В. Этого напряжения будет достаточно, потому что литиевые АКБ не слишком “проседают” при запуске аппарата.

Рекомендуется покупать аккумуляторы известных производителей, например, Sistem A123. Батарея LiFePO4 данной фирмы имеет емкость 2400 мАч, достаточную для нормального функционирования шуруповерта. Если покупать элементы питания через интернет, то они обойдутся вам дешевле — в районе 900 рублей за 3 штуки.

При покупке элементов питания обратите внимание, есть ли на их контактах медные полоски. Если они есть, то процесс пайки намного облегчается.

Также потребуется приобрести вместо спиртового флюса паяльную кислоту. В таком случае перегрев элементов питания будет сведен к минимуму. Паяльник должен иметь мощность в пределах 65 Вт.

Узнать подробнее, как происходит замена аккумуляторов на литиевые элементы питания, можно, посмотрев это видео.

Зарядное устройство для АКБ шуруповерта своими руками

Если ваша зарядка для шуруповерта вышла из строя, или вы переделали аккумулятор инструмента, заменив NiCd батареи на Li-Ion элементы, то вам потребуется обзавестись новым зарядным устройством. Ниже предоставлена схема зарядного устройства, способного обеспечить зарядный ток, подходящий для любого типа АКБ.

Данное зарядное устройство является генератором тока, в основе которого находится транзистор VT2. Последний получает питание от выпрямительного моста. Мост, в свою очередь, подключен к понижающему трансформатору, имеющему необходимое выходное напряжение. У данного трансформатора должна быть хорошая мощность, чтобы он мог работать длительное время без перегрева, обеспечивая необходимый ток. В противном случае трансформатор может перегореть. Напряжение, выдаваемое трансформатором, не должно быть выше 27 В.

Ток заряда регулируется резистором R1 (аккумулятор для шуруповерта должен быть подключенным). Он должен оставаться постоянным на протяжении всего процесса зарядки. Резистор R3 предназначен для ограничения максимального тока. Светодиод VD6 будет гореть до тех пор, пока идет заряд. Когда процесс зарядки будет подходить к концу, свечение светодиода начнет уменьшаться, и он погаснет.

Для литий-ионных аккумуляторов важен контроль температуры и точных значений напряжения.

Все элементы электронной схемы устанавливаются на печатную плату из текстолита, покрытого слоем медной фольги. Диоды, указанные в схеме, можно заменить диодами, извлеченными из старой радиоаппаратуры, КД202 или Д242. Детали на плате нужно разместить таким образом, чтобы не было пересечений. Высокая плотность размещения деталей не нужна. Если вы между ними оставите по 3-5 мм, то и паять будет легче. Обязательно установите транзистор на радиатор с площадью не менее 20-50 см2.

Исходя из размеров платы, потребуется изготовить корпус (можно из пластика), используя клеевой пистолет. В таблице ниже дан весь перечень необходимых радиодеталей.

Если вы соберете зарядное устройство, придерживаясь данной схемы, то получите надежную, простую и недорогую зарядку для вашего шуруповерта.

Подбираем тип аккумулятора

Выбор данного критерия будет, прежде всего, основываться на доступной вам сумме и предполагаемой частоты использования шуруповерта. На сегодняшний день шуруповерты комплектуются тремя видами аккумуляторов.

Никель – кадмиевые — морально устаревший вариант, но еще составляет конкуренцию своим более современным собратьям. Его применение обусловлено низкой стоимостью. Он в два – три раза дешевле металлогидридных собратьев. Разница в цене с другими типами батарей еще более существенна. Основным минусом является так называемый «эффект памяти», который при несоблюдении цикла заряд/разряд существенно снижает емкость. Вплоть до выхода из строя. Так же обладает высоким уровнем саморазряда.

Никель-металл-гидридный. В этом типе аккумуляторов существенно минимизированы недостатки Ni – Cd батарей. «Эффект памяти» гораздо меньше выражен, но не убран полностью. Выросла емкость аккумуляторов, а так же существенно снижен саморазряд. Но естественно эти аккумуляторы дороже никель — кадмиевых аналогов.

​

Литий-ионный. Полностью отсутствуют недостатки предыдущих типов аккумуляторов. Но имеет и свои слабые стороны. Так Li-ion батареи не переносят полного разряда или наоборот перезаряда. Они попросту разрушаются (и взрываются). Соответственно это повышает технические требования к зарядному устройству. Существенно дороже Ni – Cd и Ni – MH аналогов.

В перспективе доступен четвертый тип аккумулятора — литий-железофосфатный. Они уже используются как элементы питания, но до инструмента пока не добрались. Связанно это с высокой стоимостью батарей. Особенностью данного типа являются большие токи разряда (до 30А) и большой срок жизни (обещают 2000 циклов заряд/разряд).

Если подвести итог всему вышесказанному, то для бытовых нужд более целесообразно приобретать с Ni – MH аккумулятором. Стоит он существенно дешевле, а при выходе из строя всегда можно будет перепаять батарейную сборку. Переплачивать за инструмент, который большую часть времени будет просто лежать на полке, попросту не целесообразно. Кроме того, если приобрести интеллектуальное зарядное устройство типа La Crosse Technology BC-700, то большинство недостатков этих типов аккумулятора можно убрать всего несколькими нажатиями кнопок. Но дело хозяйское – решать вам.

Если шуруповерт будет использоваться постоянно, тогда свой выбор лучше остановить на литий – ионном аккумуляторе. У них хорошая емкость, можно ставить на зарядку в интервалах между работой. Да и более компактный и легкий инструмент при длительном использовании всяко лучше будет.

Ремонт аккумулятора шуруповерта

Все аккумуляторные блоки для шуруповертов собираются из отдельных элементов, как конструктор. Напряжение, указанное на блоке является суммарным. Если наш аккумулятор никель – кадмиевый, тогда номинальное напряжение на банке 1,2V. Для Li-ion — от 3,3V. Поэтому для получения напряжения 14V необходимо последовательно соединить аккумуляторные элементы (при таком соединении все напряжение суммируется). Так для 14V нам понадобится 12 банок Ni-Cd или 4 банки Li-ion.

Итак, рассмотрим ремонт АКБ на основе Ni – Cd и Ni- MH элементов. Для этого нам понадобится:

• Интеллектуальное зарядное устройство типа La Crosse Technology BC-700 (стоит около 30 долларов, но того стоит);
• Набор элементов питания, приобретать лучше всего с запасом и с напаянными концами, например, нам нужно 12 элементов в блок, а купить лучше 15 – 20 штук (не все элементы бывают работоспособны);
• Паяльник, канифоль или флюс ЛТИ 120.

Берем новые элементы и зарядное устройство типа La Crosse Technology или Maha Powerex.Далее отбраковываем банки с низкой емкостью, это не редкость.

Небольшое отступление по поводу интеллектуальных зарядных устройств. Стандартная зарядка аккумулятора шуруповерта хороша лишь для текущего заряда аккумулятора. В то время как интеллектуальные устройства позволяют мерять емкость, устранять «эффект памяти», проводить циклы заряд/разряд, мерять напряжение на банке, контролировать ток зарядки и др. Все это можно делать и вручную, но для этого понадобится толковый мультиметр и навыки электронщика. К тому же эти устройства пригодятся не только при ремонте шуруповерта.

Итак, отбраковываем все элементы с заниженной емкостью и прочими дефектами при помощи зарядки La Crosse. Для выбранных элементов проводим несколько циклов заряд/разряд при помощи того же устройства, как и требуется для данного вида батарей.

Далее отобранные элементы соединяем последовательно при помощи шины. Т.е. плюс батареи соединяется с минусом следующей батареи и т.д. Старайтесь не перегревать поверхность аккумулятора, может нарушиться изоляция и соответственно он выйдет из строя. Для пайки канифолью, возьмите надфиль и в предполагаемом месте соединения зачистите. Очень редко когда после этого канифоль не справляется. Если не помогло — тогда применяем флюс.

Соединили, теперь собираем корпус аккумуляторного блока и пользуемся. Данный вид работ вовсе не сложен. Все элементы можно приобрести, не выходя из дому. Помимо зарядного устройства, такой ремонт будет стоить не более 600 рублей.

Замена литий – ионных батарей чуть сложнее, как и переделка блока под другие типы аккумуляторов. Да и выходит дороже, поэтому ее технология и целесообразность — это тема отдельной статьи.

4 лучших аккумулятора для шуруповерта

Место

Наименование

Характеристика в рейтинге

Лучшие типы аккумуляторов для шуруповерта

1	Никель-кадмиевый аккумулятор	Лучший по надежности тип аккумулятора
2	Литий-ионный аккумулятор	Самый компактный и удобный
3	Литий-полимерный аккумулятор	Лучший вес. Увеличенная емкость батареи
4	Никель-металл-гидридный аккумулятор	Устойчив к повреждениям. Отсутствие опасных компонентов

Лучшие производители аккумуляторов для шуруповерта

1	MAKITA	Самые высокотехнологичные АКБ
2	BOSCH	Лучшее качество
3	DEWALT	Герметичный корпус. Высокая мощность батареи
4	ИНТЕРСКОЛ	Лучшее соотношение цены и качества

Беспроводной шуруповерт является удобным и современным электроинструментом, для эффективной работы которого требуется качественная аккумуляторная батарея. В зависимости от технологии производства, свойства АКБ могут сильно отличаться, демонстрируя различные характеристики.

В представленном ниже обзоре можно ознакомиться не только с существующими разновидностями батарей, но и получить полезную информацию о лучших производителях аккумуляторов для шуруповертов.

4 Никель-металл-гидридный аккумулятор

Устойчив к повреждениям. Отсутствие опасных компонентов
Рейтинг (2018): 4.2

Во многих странах запрещено использовать Ni-Cd аккумуляторы из-за токсичности кадмия, в результате чего популярность металл-гидридных батарей резко возросла. Кроме того, Ni-MH АКБ обладают следующими преимуществами:

• Эффект памяти полученного заряда значительно снижен;
• АКБ можно восстанавливать;
• Размеры и вес уменьшились, а емкость аккумулятора возросла;
• Устойчивость к механическим повреждениям.

И главное преимущество — отсутствие каких-либо токсичных компонентов.

Несмотря на существенные улучшения характеристик, Ni-MH элементы не смогли полностью вытеснить с рынка своего предшественника, и дело тут не только в стоимости этого продукта (она существенно выше, чем у Ni-Cd АКБ). У металл-гидридных батарей есть не самые сильные стороны, а именно:

• Не рекомендуется использовать при отрицательных температурах;
• Может быстро садиться, нельзя допускать полного разряда;
• При подключении к ЗУ очень долго набирает максимальную емкость.

Кроме того, у этих аккумуляторов довольно малый ресурс, они выдерживают всего 500-600 рабочих циклов. Несмотря на это, Ni-MH батареи для шуруповертов пользуются спросом, и любой покупатель может выбрать модели с нужными ему характеристиками.

2 Литий-ионный аккумулятор

Самый компактный и удобный
Рейтинг (2018): 4.6

Являясь более совершенной и технологичной продукцией, литий-ионные аккумуляторные батареи бескомпромиссно «выдавливают» своих предшественников на рынке, даже несмотря на то, что имеют более высокую цену. Их отличительной особенностью являются следующие свойства:

• Удельная емкость АКБ почти в 2 раза больше Ni-Cd батарей;
• Легкий вес и компактность;
• Высокий коэффициент электрической плотности;
• Отсутствие токсичных компонентов.

Благодаря отсутствию эффекта памяти, емкость устройства не уменьшается при хранении, а подзарядку можно осуществлять, когда и сколько будет необходимо, совершенно не нанося вреда аккумулятору.

Каким бы удобным ни был литий-ионный АКБ в работе, у него есть и свои недостатки:

• Малый ресурс;
• Взрывоопасность;
• Не подлежит восстановлению;
• Плохо переносит отрицательные температуры.

Основным отталкивающим фактором для АКБ этого типа остается большая стоимость. Тем не менее, высокий уровень заряда и необычайная легкость (при больших объемах работ это имеет огромное значение) делают батарею востребованной на рынке.

1 Никель-кадмиевый аккумулятор

Лучший по надежности тип аккумулятора
Рейтинг (2018): 5.0

Батареи этого типа давно доказали свою надежность и долговечность. Именно никель-кадмиевый аккумулятор был выбран для первых моделей беспроводных шуруповертов. Несмотря на большие размеры, этот емкостный накопитель имеет многие преимущества:

• Число допустимых циклов заряда превышает 1000;
• Генерирует высокую силу тока и стабильное напряжение;
• Не теряет своих характеристик при низких температурах;
• Сохраняет функции во время длительных перерывов в эксплуатации.

Вышеперечисленные свойства продолжают быть актуальными и сегодня. Раздумывая о том, какой тип аккумулятора нужен в шуруповерте, многие владельцы выбирают никель-кадмиевую АКБ.

Несмотря на указанные плюсы, имеются и отрицательные стороны:

• Запоминание полученного объема заряда (нельзя подключать в ЗУ не полностью севший аккумулятор или приостанавливать процесс до набора максимальной емкости — в противном случае этот показатель резко сокращается, что приводит к выходу батареи из строя);
• Токсичность кадмия (требует соблюдения правил утилизации).

Именно последняя характеристика стала основной причиной снижения лидирующих позиций этих аккумуляторов. Несмотря на это, значительная часть электроинструмента комплектуется Ni-Cd батареями.

3 DEWALT

Герметичный корпус. Высокая мощность батареи
Страна: США
Рейтинг (2018): 4.6

1. 
2. 

Главной особенностью аккумуляторной продукции этого бренда является отсутствие на корпусе батареи вентиляционных отверстий. Полная герметичность предотвращает оседание строительной пыли на соединительных контактах, а также позволяет избежать короткого замыкания из-за попадания внутрь какой-либо жидкости. Это стало возможно благодаря использованию в качестве материала для корпуса специальной пластмассы, полученной при помощи нанотехнологий.

Фирма выпускает продукцию с разными типами АКБ, и покупатель может выбрать для своего шуруповерта модель с лучшими параметрами. Так, среди Li-Ion аккумуляторов имеются настоящие «монстры» с емкостью 6 А*ч (18 В). Батарея рассчитана выдерживать большую интенсивность и нагрузки, не отвлекая от работы своего владельца для восстановления заряда АКБ. Качество продукции DEWALT имеет такой уровень, что позволяет производителю брать на себя гарантийные обязательства сроком на три года. Для строительного инструмента это, согласитесь, немало.

2 BOSCH

Лучшее качество
Страна: Германия
Рейтинг (2018): 4.8

1. 
2. 

Аккумуляторы для шуруповертов всемирно известной фирмы Bosch зарекомендовали себя как надежные и качественные комплектующие. Литий-ионная технология, реализованная в изделиях, обеспечивает высокую производительность инструмента и его удобное использование. Уникальная система защиты Electronic Cell Protection (ECP) не позволяет аккумулятору перегреться и полностью разрядиться, а также защищает инструмент от критичных нагрузок при отсутствии заряда (автоматическое отключение).

Все модели АКБ Bosch для шуруповертов имеют ударопрочный корпус и легкий вес, что очень важно при работе с такого рода инструментом. Данный товар представлен в огромном ассортименте по емкости (от 1.3 до 5.0 А*ч) и напряжению (до 36 Вольт), и покупатель может выбрать АКБ с параметрами, какие будут наиболее соответствовать его нуждам. Температурный режим зарядки питательного элемента регулируют терморезистор, а вентиляционные отверстия на корпусе способствуют охлаждению устройства. Высокое качество также подтверждается гарантийными обязательствами Bosch.

1 MAKITA

Самые высокотехнологичные АКБ
Страна: Япония
Рейтинг (2018): 5.0

1. 
2. 

Японский производитель аккумуляторов для шуруповертов «Макита» пользуется большой популярностью у потребителя. Благодаря тому, что товар данного ряда представлен различными типами (Ni-Cd, Ni-MH, и Li-Ion батареи), есть возможность выбрать модель с наиболее подходящими покупателю свойствами. Современные АКБ этого бренда выгодно отличаются следующими высокотехнологичными решениями:

• Отображение остатка емкости батареи на встроенном LED индикаторе;
• Нет падения мощности при низкой температуре (до -20° C);
• 16-контактная шина подключения аккумулятора к шуруповерту снижает вероятность разрыва цепи при сильной вибрации;
• Внутренний защитный вкладыш, ударопрочный и влагозащищенный корпус;
• У АКБ отсутствует саморазряд при длительном хранении.

И это далеко не все. Система безопасности не только регулирует уровень заряда, но и температуру и силу тока, что значительно продлевает ресурс батареи. В последней линейке аккумуляторов MAKITA были представлены модели с емкостью 5 А*ч, которые по весу и размеру идентичны более слабой АКБ.

Внимание! Представленная выше информация не является руководством к покупке. За любой консультацией следует обращаться к специалистам!