Аккумуляторы для шуруповерта: виды, выбор и хранение

Общие правила

Существует ряд правил, продлевающих срок службы любого аккумулятора при вынужденной отправке её на длительное хранение:

• При использовании источника питания с длительным перерывом необходимо несколько раз провести полный цикл разряда-заряда элемента;
• Температура окружающего воздуха в складском помещении не должна опускаться ниже 10 градусов тепла;
• Продлению срока службы находящегося в покое аккумулятора способствует периодическая зарядка и полная разрядка источника тока – не реже одного раза в шесть месяцев;
• Если электроинструмент не планируется использовать в ближайшее время, то батарею необходимо отсоединить от него и очистить от всех видимых загрязнений.

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов

При нерегулярном использовании электроинструмента никель-кадмиевые(NiCd) аккумуляторы разумнее хранить в разряженном состоянии. Эти элементы обладают специфичным свойством – высоким уровнем саморазрядки. Поэтому при хранении полностью заряженная батарея с течением времени самостоятельно разрядится: каждый месяц остаточный уровень заряда будет снижаться на 8-10%.

Читать также: Металлографические исследования металлов и сплавов

Соблюдение простых рекомендаций по длительному хранению без дела никель-кадмиевых элементов позволит получить полностью работоспособный источник тока после полной зарядки. Основные правила таковы:

• 3-4 полных цикла зарядки с последующей разрядкой элемента;
• Температурный режим в помещении для хранения не ниже 10 градусов тепла.

Хранение литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные(Li-ion) источники тока отличаются чувствительностью к температурному режиму и остаточному заряду при отправке их на продолжительное хранение. От этого напрямую зависит доступный уровень заряда при начале использования.

Для литиевых аккумуляторов шуруповерта придерживаются следующих правил:

• Исключают возможность заморозки – при использовании холодильника в качестве места для хранения размещают в основном отсеке, а не в морозильной камере;
• Оптимальный температурный режим варьирует в пределах от 1 до 25 градусов тепла;
• Перед отправкой на хранение разряженный элемент подзаряжают до уровня 40%, это позволит полностью восстановить заряд при необходимости использования шуруповерта.

Мобильность шуруповерта на аккумуляторах имеет один недостаток – они разряжаются. Соблюдение рекомендаций по хранению элементов питания увеличивает срок их службы без потери функциональности. При этом обязательно учитывают тип батареи, применяемой в шуруповерте. Никель-кадмиевые элементы требуют полной разрядки, а литий-ионным батареям такая процедура только повредит.

Всем привет! В Сети часто спрашивают, как хранить аккумуляторы шуруповерта правильно, чтобы они не вышли из строя раньше времени. В этой статье я попробую дать ответ на поставленный вопрос.

В свое время я тоже задался этим вопросом и мне пришла в голову одна замечательная мысль: «А почему бы не посмотреть в инструкции по эксплуатации какого-либо шуруповерта?». С этой «гениальной» мыслью я взял инструкцию от Макиты и… нашел в ней лишь общие слова

Ну это про то, что хранить нужно так, чтобы контакты аккумулятора не могли быть случайно замкнуты скрепкой, монетой или другим металлическим предметом, что хранение должно быть в условиях, где температура воздуха не превышает 50 градусов, ну и тому подобное, что тоже конечно важно, но вроде и так понятно

А всех то интересуют примерно такие вопросы:

• с каким уровнем заряда нужно оставлять на хранение аккумуляторы?
• их нужно обязательно оба вынимать из шуруповерта или один можно оставить вставленным?
• как долго можно хранить без перезарядок?

Читать также: Обозначение цинка в таблице менделеева

В итоге, пересмотрев инструкции от разных производителей, мне удалось найти кое-какую полезную информацию. Причем даже если смотреть в инструкции разных шуруповертов одного производителя, но отличающихся типом аккумулятора, то она будет одинакова. При этом, если производитель считает, что надо указать какую-то особенную информацию для тех или иных типов батарей, то ее указывают, но в целом для всех типов условия в основном одинаковые.

Вот, например, что пишет фирма AEG:

А вот информация от DeWalt:

Или вот Макита для любых типов аккумуляторов дает универсальный совет, перезаряжать батареи каждые полгода хранения, если они так долго лежат без дела.

В общем что можно сказать, основываясь на указанной от производителей информации? Давайте по порядку.

Какие аккумуляторы могут использоваться для шуруповертов

Производители электроинструмента всегда указывают в характеристиках шуруповёртов какие аккумуляторы рекомендованы для работы с ними. Тип батареи прописывается несколькими английскими буквами. Чтобы знать с каким аккумулятором выбрать шуруповерт необходимо понимать расшифровку аббревиатуры и знать достоинства и недостатки каждого типа батареи.

Никель-кадмиевые (NiCd)

Этот тип аккумуляторов появился еще в середине ХХ века. В качестве катода в нем выступает гидрат закиси никеля, дополненный графитовым порошком. Чтобы создать движение ионов от катода применяется электролит — гидроксид калия. Последним ключевым элементом выступает анод, который здесь выполнен из гидрата закиси кадмия. Второй вариант исполнения — металлический кадмий, применяемый в виде порошка.

Никель-металлогидридные (NiMh)

Этот тип наиболее часто применяется в пальчиковых аккумуляторах. Они стали разрабатываться в конце 1970-х годов. Основными веществами для накапливания заряда и его отдачи выступают никель-лантан, служащий анодом, и оксид никеля, являющийся ответной стороной — катодом. Передачу ионов обеспечивает гидроксид калия.

Литий-ионные (Li-Ion)

Одно из новых поколений аккумуляторов, впервые появившееся в 1991 г. Их активно начали использовать японские компании по производству радиотехники, и впоследствии удалось нарастить их мощность и применять с электроинструментом.

Именно этот тип задействуется в мобильных телефонах, ноутбуках и электромобилях. Катод и анод у них выполнены из алюминиевой и медной фольги, между которыми установлен сепаратор с перфорацией. Для выброса внутреннего давления может присутствовать клапан.

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.

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.

Что представляет собой конструкция аккумулятора на шуруповерт

Аккумуляторная батарея представляет собой пластиковый корпус, в котором располагаются несколько соединенных контактной лентой небольших аккумуляторов. Концы ленты выходят наружу и выглядят как продолговатые пластины. Основная задача батареи – вырабатывать постоянный ток, используя процесс электролиза.

Аккумуляторы для шуруповертов отличаются различными техническими характеристиками

Каждый аккумулятор состоит из таких элементов:

• электродов, представленных анодами и катодами;
• электролита;
• корпуса.

Непосредственно в самом электроинструменте имеется специальное отверстие, куда и помещается корпус аккумулятора. А надежное закрепление обеспечивают две клеммы, расположенные по бокам батареи. У многих производителей шуруповертов аккумуляторная батарея может иметь разъемный корпус, хотя профессионалы научились аккуратно разбирать и цельные АКБ для шуруповертов, не причиняя им вреда. Для того чтобы открыть корпус, достаточно воспользоваться отверткой, которой выкручивают крепежные детали.

Мини аккумуляторные батареи, расположенные внутри корпуса, отличаются цилиндрической формой. Количество элементов питания зависит от того, какое напряжение необходимо для прибора. Это может быть 8, 10 или даже 15 элементов, которые, как правило, размещаются в несколько рядов.

Некоторые шуруповерты продаются в комплекте с двумя аккумуляторами

Выработка тока в аккумуляторе происходит за счет разности потенциалов на катоде и аноде. Все АКБ имеют различные свойства. К основным характеристикам, которые интересны пользователям, относятся:

• материал, применяемый для изготовления полюса и электролита;
• напряжение, влияющее на производительность прибора;
• емкость, определяющая, сколько времени можно работать с устройством без подзарядки.

Напряжение батареи определяется количеством аккумуляторов, встроенных внутрь. Один элемент, как правило, имеет заряд от 1,2 до 3,9 Вольт. Благодаря последовательному соединению набирается необходимое количество вольт. Для работы бытового инструмента достаточно показателя 10,8–14,4 В, а вот профессиональному устройству для нормальной эксплуатации нужно 18–36 В.

Емкость аккумулятора к шуруповерту определяет максимальное время работы. На этот показатель в первую очередь влияет потребляемый прибором ток, а также напряжение при полной разрядке.

Емкость батареи влияет на размер аккумулятора

Аккумуляторы шуруповёртов.

На данный момент существуют 3 типа батарей:
• Ni-MH, никель-метал-гидридные;
• Li-Ion, литий-ионнные;
• Ni-Cd, никель-кадмиевые.

Немного подробней о каждом типе батарей:

Литий-ионные аккумуляторы (Li-Ion)

Наиболее массовый тип батарей на сегодня. Рассчитаны на 3 тысячи циклов перезарядки батареи.

Плюсы:

• Батарея высокой ёмкости;
• Отсутствие «эффект памяти» батареи;
• Низкий саморазряд, около 20% в год;
• Малое время на заряд батареи, от получаса до 4-х часов, в зависимости от ёмкости батареи.

Минусы:

• Очень высокая цена аккумулятора;
• Опасность взрыва при повреждении корпуса;
• Батарея боится полного разряда, который может вывести его из строя;
• Плохо переносят низкую температуру;
• Пассивное старение, даже при полном покое постепенно теряет ёмкость.

Покупая шуруповёрт, нужно обратить особое внимание на дату выпуска аккумулятора: двухлетний возраст батареи может говорить о 30% потери ёмкости. Никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd)

Никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd)

Давно присутствует на рынке. Батареи данного типа недолговечны – 1,5 тысячи циклов «разряд/заряд». Время службы таких аккумуляторов выше, чем у литий-ионных, в среднем около пяти лет.

О достоинствах такого типа батарей можно сказать следующее:

• Низкая стоимость аккумулятора;
• Хорошо переносит низкие температуры;
• Позволяет хранить батарею полностью разряженной.

Теперь о недостатках:

• Недолговечность;
• Подвержены «эффекту памяти», иначе говоря, перед зарядкой батарею нужно напрочь разрядить;
• Высокий саморазряд батареи;
• Относительно большой вес.

Никель-метал-гидридные аккумуляторы (Ni-MH)

Нечто среднее между двумя предыдущими типами батарей. Используются относительно редко для питания шуруповёртов, хотя всё же встречаются.

Основные достоинства:

• Экологически чистые;
• Имеют меньшие размеры в сравнении с Ni-Cd батареями;
• Можно сказать, не подвержены «эффекту памяти»;
• Низкий процент саморазряда.

О недостатках:

• Малое время эксплуатации, примерно 1 тысяча циклов «разряд/заряд»;
• Дороже, чем Ni-Cd аккумулятор;
• Хранить только полностью разряженным.

Для домашнего использования вполне подойдут шуруповёрты с Ni-Cd батареями. Ещё один момент аккумулятора, имеющий большое значение – это его ёмкость. Большая часть недорогих шуруповёртов комплектуются батареями ёмкостью 1,3 А*ч. Они вполне сгодятся для монтажных работ. Батареи ёмкостью 2-3 А*ч – это удел мощных ударных шуруповёртов. Что касается напряжения аккумуляторов, чем больше вольтаж батареи, тем больший крутящий момент может развить шуруповёрт, проще говоря, чем больше напряжение батареи, тем сильнее крутит шуруповёрт.

Что касается функциональности шуруповёрта. Первое, что приходит на ум – это автономность инструмента, вы не привязаны к розетке. Также стоит отметить наличие у многих моделей подсветки. Некоторые модели имеют функцию ударной электродрели. Есть ещё один подвид шуруповёртов – инструмент со скоростью вращения патрона около 4 тысяч оборотов/минуту, такие шуруповёрты в основном используют для сверления металла и дерева, в то время как обычные имеют скорость вращения 1300-1500 оборотов/минуту

Также нужно обратить внимание на крутящий момент (КМ) шуруповёрта. Этот параметр указывает на предпочитаемый вид работ для данного инструмента

Так, шуруповёрты с КМ 24 Н*м подойдут для монтажа гипсокартона. Шуруповёрты с КМ около 30-36 Н*м могут с лёгкостью сверлить коронкой керамическую плитку. Инструмент с ещё большим крутящим моментом легко сверлит металл и дерево. Например, если показатель крутящего момента равен 36 Н*м, то для сверления дерева можно использовать свёрла до 25 мм диаметром. А если шуруповёрт с крутящим моментом 80 Н*м – то тут диаметр сверла равен 65 мм. В паспорте инструмента всегда указывают допустимый диаметр свёрл по дереву, металлу или бетону, если шуруповёрт ударный.

Практически все модели шуруповёртов имеют быстрозажимный патрон. Также для шпинделя использует принудительное торможение – при отпуске курка шуруповёрт сразу же останавливается, без инерции. Если функции экстренного торможения нет – это устаревшая модель, такую лучше не покупать.

Что касается комплектации. Обычно в комплект входит сам шуруповёрт, один или два аккумулятора, набор свёрл и бит, кейс для инструмента, зарядное устройство для батарей. Иногда ещё в комплект входит фонарь. В принципе, модели разных производителей не сильно отличаются комплектацией, но, возможно, такие мелочи помогут вам определиться в сложном выборе.

Как всегда, редакция подобрала для вас несколько роликов о том как выбирать шуруповерт:

Какие аккумуляторы лучше Ni Cd или Li Ion для шуруповерта

Оба вида аккумуляторных элементов хороши. Однако выбор типа батарейного блока зависит от цели эксплуатации.

Основное отличие (Ли Ион) от никель кадмиевых (Ни Кд) — это количество циклов оборота. У Li Ion их 1500, а у кадмиевых — 500.

На первых взгляд кажется, что Li Ion намного лучше, ведь кол-во циклов больше в 3 раза. Однако это не так. При выборе аккумуляторной батареи опирайтесь на то, что износ кадмиевых батарей зависит от используемых циклов. А срок Li Ion батарей — от их возраста.

Кадмиевые используются на протяжении 7-11 лет, а Li Ion уже через 5 не будут работать, независимо от того пользовались ими или нет. Поэтому не рекомендуется покупать несколько литиевых блоков “на будущее”. Они все придут в неисправное состояние.

Никель-кадмиевые АКБ в свою очередь проживут намного дольше, если их правильно хранить. Это правило работает даже в том случае, когда шуруповерт с Ни Кд батареей не использовали целый год.

Не рекомендуется покупать б/у шуруповерт с литиевым аккумулятором, потому что есть риск, что он уже не эксплуатировался в течение длительного времени и, соответственно, неисправен или близок к неисправности.

Напротив, если б/e шуруповерт оснащен никель-кадмиевой батареей, то он сохраняет до 55-60% своего заряда. Даже если он не использовался.

Если вы используете электрошуруповерт или дрель не очень часто, то Li Ion аккумуляторы скорее всего умрут «от старости». Следовательно, если вы не профессиональный мастер, который пользуется шуруповертом ежедневно, то покупать Li Ion аккумулятор не имеет смысла.

Лучше всего для бытовой эксплуатации подходят кадмиевые АКБ. Они служат долго независимо от того, сколько пролежали без работы. Никель-кадмиевые аккумуляторные батареи хранятся в ящике до тех пор, пока не потеряют свои 500 циклов оборота заряда элементов.

Литий нуждается в постоянной зарядке, потому что основное условия его хранения — минимум 60% энергии. Если не подзаряжать литий регулярно, то он с высокой вероятностью разрушится раньше срока даже при правильном хранении.

Виды АКБ для шуруповертов и их особенности

В современных аккумуляторных шуруповертах и дрелях используются три типа батарей:

1. Никель-кадмиевые (NiCd, Ni-Cd).
2. Никель-металлогидридные (Ni-MH или NiMH).
3. Литий-ионные (Li-ion).

Рассмотрим особенности каждого из типов аккумуляторов подробно.

Никель-кадмиевые

Этот тип источников энергии, пожалуй, самый старый. Появились кадмиевые аккумуляторы в 70-х годах, и это был настоящий прорыв. По сравнению с кислотно-свинцовыми и щелочными батареями никелевые оказались намного компактнее при той же электрической емкости и имели умеренную цену.

Как и свинцово-кислотные, Ni-Cd элементы могут отдавать довольно большой ток в нагрузку и выдерживать до 1 000 циклов заряд/разряд. Причем такое количество циклов – всего лишь гарантия производителя. Фактически батарея продолжает служить и по достижении этой цифры.

Время зарядки Ni-Cd батареи в среднем составляет 6-8 часов, что, к сожалению, многовато, но все же меньше, чем у его кислотных и щелочных собратьев. Отличаются никелевые АКБ и своей «морозоустойчивостью» — они отлично работают при температурах до -20 градусов Цельсия. Дополнительно кадмиевая технология допускает глубокую разрядку, а срок службы батареи зависит в основном от количества циклов заряд/разряд. Храниться же такая батарейка может долго – до 7-8 лет.

Но есть у этого типа аккумуляторов и недостатки, причем существенные. Один из них – большой саморазряд, который может достигать 10% в месяц. Таким образом, если шуруповерт пролежал без дела, скажем, полгода, то перед использованием его придется зарядить.

Еще один недостаток – так называемый «эффект памяти». Если батарею постоянно подзаряжать, не разряжая в ноль, то она «запомнит», до какого уровня ее разряжали и по достижении этого порога просто откажется работать, «сказав», что разряжена. Именно поэтому аккумуляторы данного типа нужно периодически «гонять» — полностью разряжать и тут же заряжать до 100%.

Никель-металлогидридные

Этот тип аккумуляторов появился чуть позже – в начале 90-х годов прошлого века. Ni-MH элементы обладают сходными с кадмиевыми характеристиками, но эффект памяти проявляется у них намного слабее (но все же проявляется) и, главное, в таких аккумуляторах отсутствует кадмий.

Ni-MH батарея аккумуляторов для шуруповерта

Никель-металлогидридная батарея способна отдавать приличный ток, хорошо работает на морозе, а ее саморазряд составляет те же 7-10% в месяц. Что касается стоимости, аккумуляторы этого типа несколько дороже кадмиевых, количество же циклов заряд/разряд, от которого зависит срок службы, составляет всего 300-500 раз, что является существенным минусом. Срок хранения таких элементов – 6-7 лет. Соотношение габариты/емкость, как и время заряда — до 8 часов, сходны с кадмиевыми. Металлогидридные элементы, как и кадмиевые, хорошо переносят глубокий разряд.

Литий-ионные

Li-Ion технология на сегодняшний день является передовой. Литиевые элементы намного компактнее и легче предыдущих при той же электрической емкости и, что очень удобно, могут заряжаться повышенным током. При этом время полной зарядки литий-ионных АКБ может быть сокращено до 1-2 часов.

Li-Ion батарея аккумуляторов для шуруповерта

Большим преимуществом батареек этого типа является и практически полное отсутствие эффекта памяти – инструмент можно подзаряжать когда угодно и до любого уровня. Саморазряд Li-Ion батарейки относительно невелик и составляет примерно 2-3% емкости в месяц.

Что касается недостатков, то до относительно недавнего времени это были высокие степени пожаро- и взрывоопасности. При неправильной эксплуатации батарея могла загореться, а то и взорваться. Причем горящий элемент практически невозможно потушить водой – это только усиливает горение.

Еще один серьезный недостаток элементов этого типа – они не терпят глубокого разряда и перезаряда. В первом случае АКБ тут же выходит из строя, во втором — может загореться. Но эту проблему тоже легко решили все тем же контроллером, который отключает элемент питания от нагрузки при критическом разряде и от зарядного устройства, если АКБ зарядилась.

Обычный ресурс Li-Ion батареек составляет 600 циклов заряд/разряд, но он также сильно зависит и от «возраста». Храниться литий-ионная АКБ может не более 2-3 лет независимо от того, работает она или просто лежит в столе.

Выбирая инструмент с такими элементами питания, следует учитывать, что они будут плохо вести себя на морозе (сильное снижение емкости, которая, впрочем, восстановится в тепле). В дополнение они не смогут отдать большой ток при любой температуре, а значит, не обеспечат большой крутящий момент, необходимый для работы с плотными материалами. И стоимость Li-Ion элементов намного выше, чем у никелевых собратьев.

Виды аккумуляторов

Аккумуляторы для шуруповёртов подразделяются на три типа:

1. литий-ионный — самый современный вид аккумулятора. Компактный, лёгкий АКБ. Разработан концерном SONY (Япония). Из-за отсутствия эффекта памяти у батареи заряжать можно при любом количестве израсходованной энергии и снимать с зарядки не полностью заряженным. Выдерживает до 700 подзарядок. Подходит для профессионального использования. Что и обуславливает более высокую цену в сравнении с другими аккумуляторами. Не фунционирует на морозе.
2. Никель-металлогидридный более современный, нетяжёлый, экологичный, долго держит зарядку. Хранить можно даже с неиспользованной батареей. Присутствует невысокий эффект памяти. Износостойкий. Плохо работает на холоде. Удобен для работы в помещении . Батарея при правильном использовании заряжается до 500 раз. Заряжать АКБ надо полностью.
3. Никель-кадмиевый — проверенный временем аккумулятор. Достаточно тяжёлый и громоздкий. При этом самый долгоиграющий, выдерживает до 1000 подзарядок. Имеет высокий эффект памяти, поэтому поставить на дозарядку невозможно, пока не использован полностью весь предыдущий заряд. Иначе аккумулятор теряет энергоёмкость. Весит больше по сравнению с другими аккумуляторами. Хранить такой аккумулятор надо полностью разряженным до нуля, чтобы не вышел из строя. Плюс в том, что может работать при низких температурах.

В дальнейшем, АКБ отдаёт только то количество энергии, которое было до постановки на подзарядку.