Контроль заряда аккумулятора шуруповерта

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность

При эксплуатации аккумуляторного электроинструмента в первую очередь выходит из строя АКБ. Перед принятием решения о целесообразности полной или частичной замене батареи, желательно провести ее диагностику, чтобы определить реальное техническое состояние. Проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность можно мультиметром при наличии еще нескольких вспомогательных электротехнических устройств.

Признаки неисправности, когда требуется диагностика

Вновь купленный аккумуляторный электроинструмент проблем не создает. Батареи заряжаются приемлемое время, долго держат заряд даже под нагрузкой, в тяжелых условиях отдают достаточный ток. Но через определенный период пользователь начинает замечать, что после полной зарядки батареи хватает на меньший период. Аккумулятор начинает быстрее заряжаться, но и быстрее отдавать энергию. И это первый звонок. Дальше все будет лишь усугубляться, вплоть до момента, когда инструментом станет невозможно работать. Также могут наблюдаться другие неприятные явления:

• снижение крутящего момента (особенно, под нагрузкой);
• батарея может переставать заряжаться до номинального напряжения (можно определить по зарядному устройству – после долгого пополнения энергии индикатор окончания зарядки так и не загорается);
• другие признаки, указывающие на проблему с аккумуляторной батареей.

Все это означает, что батарея требует диагностики и , по ее итогам, принятия мер – замены или ремонта.

Что понадобится для проверки

Для проверка аккумулятора бытового шуруповерта понадобятся:

• мультиметр или вольтметр;
• мелкий слесарный инструмент для разборки батареи;
• набор резисторов или ламп накаливания на напряжение 12 вольт;
• провода с зажимами «крокодил».

По ходу проверки могут понадобиться и другие инструменты и приспособления.

Первичный замер

Перед первичным замером надо попытаться провести процедуру зарядки до номинального напряжения. После этого надо выждать около часа для стабилизации процессов саморазряда и измерить напряжение аккумуляторной батареи. Оно должно быть равно напряжению, указанному на корпусе, но на 100% доверять этой цифре не стоит – она часто носит маркетологический характер и может быть несколько завышена. Поэтому лучше напряжение определить так: взять напряжение единичного элемента (оно зависит от типа аккумулятора) и умножить его на количество ячеек в батарее. Если количество неизвестно, то надо взять кратность так, чтобы итоговое напряжение не превышало указанное на корпусе.

Так, если на корпусе шуруповерта обозначено, что литий-ионный аккумулятор имеет напряжение 20 В, скорее всего это означает, что реально на полностью заряженной АКБ будет 3,7*5=18,5 вольт.

Если напряжение ниже, это означает, что в батарее имеются отстающие элементы. Другой вариант – одна или несколько банок в обрыве и при последовательном включении не дают зарядиться остальным (цепь протекания тока заряда прервана).

Если напряжение аккумулятора, прошедшего процедуру зарядки, ниже ожидаемого на кратное одному или нескольким напряжениям единичного элемента, есть основания предполагать, что имеются полностью неисправные ячейки. Так, если у NiMH батареи на номинал 14 вольт (ожидаемое 1,2*11=13,2 вольт ) по факту на холостом ходу 12,0 вольта, то есть основания предполагать неисправность одной банки, а если 10,8 – то двух.

Замер под нагрузкой

Если батарея на холостом ходу показывает относительно нормальный результат, можно перейти к испытанию под нагрузкой. В качестве эквивалента двигателя можно использовать резистор. Его сопротивление выбирается из соображений номинального тока нагрузки бытового шуруповерта, который на холостом ходу составляет не более 2 ампер (скорее всего, 1..1,5 А), при средней нагрузке около 5 А, при максимальной – до 10 А. Поэтому для испытаний целесообразно выбрать резистор так, чтобы ток составлял 5..10 А. Вычисляется номинал по закону Ома: R=U/I. Так, для шуруповерта на 12 вольт сопротивление резистора должно лежать в пределах 1,2..2,4 Ома. Мощность должна быть от 60 до 120 Вт. Такой резистор найти трудно, поэтому можно соединить параллельно, например, 6 десятиваттных резисторов по 10 Ом и получить нагрузку мощностью 60 Вт и сопротивлением 1,6 Ом.

На этот эквивалент надо нагрузить заряженный аккумулятор и замерить напряжение под нагрузкой.

Другой вариант – составить эквивалент из ламп накаливания, при необходимости соединив их параллельно до достижения нужной мощности. Но тут следует иметь в виду, что сопротивление нити лампы зависит от протекающего через нее тока. Светодиодные приборы свободны от этого недостатка, но их потребление энергии намного ниже, чем у традиционных источников света. Чтобы набрать хотя бы 60 ватт мощности (потребляемой, а не эквивалентной!), потребуется достаточное количество LED-элементов.

Под нагрузкой напряжение несколько просядет относительно уровня холостого хода. Степень снижения зависит от состояния батареи. Четких критериев допустимого уровня снижения напряжение нет, но ориентировочно можно оценить состояние АКБ, сравнив ее с новой батареей.

Проверка каждой банки по отдельности

Вероятность выхода из строя сразу всех элементов крайне мала, поэтому есть смысл проверить каждую ячейку аккумулятора отдельно, чтобы выяснить состояние каждой составляющей и принять решение о выбраковке.

После вскрытия корпуса батареи надо извлечь элементы и внимательно их осмотреть (рассоединять их пока не надо). Ячейки, имеющие вздутия, потеки электролита, следы глубокой коррозии сразу помечаются, как неисправные. Нет никакого смысла в их дальнейшей проверке. На остальных ячейках надо измерить напряжение холостого хода.

Если оно отличается от номинала, но остается в указанных выше пределах, то можно попробовать зарядить отстающий элемент (возможно, полностью восстановить заряд в составе батареи не получилось из-за неисправных ячеек) током 0,1..0,2С. Для этого нужен регулируемый источник тока и измерительные приборы. Заряжать придется вручную, контролировать параметры, чтобы избежать перезаряда, тоже. У незащищенных литий-ионных аккумуляторов желательно следить и за температурой элемента. Еще лучше поставить термовыключатель, разрывающий цепь заряда при перегреве.

Если в течение разумного времени напряжение не восстановилось, ячейка подлежит отбраковке.

После того, как остались элементы, нормально поддающиеся зарядке, можно испытать их под нагрузкой – этот тест для раздельных ячеек будет более информативным, чем для АКБ в целом. Нагружать элементы надо поочередно на одинаковое сопротивление. Уровень просадки напряжения каждый раз надо записывать. Тогда после окончания проверки будет понятно, какие ячейки не держат нагрузку – у них снижение напряжения будет более значительным, чем у большинства банок. Эти «батарейки» также надо отбраковать.

Можно ли измерить емкость АКБ

Проверить емкость аккумулятора шуруповерта вполне реально, имея лишь мультиметр и известную нагрузку. Для этого надо провести цикл заряда-разряда. Полностью заряженную батарею подключают к эквиваленту шуруповерта и контролируют напряжение на ней и время разрядки до нижнего уровня.

Важно! Для этой процедуры использовать лампочки накаливания или нихромовый провод нельзя – ток разряда должен быть постоянным. В противном случае достоверность измерения значительно снизится.

Например, никель-кадмиевая батарея номинальной емкостью 1500 мА*ч (1,5 А*ч) разрядилась током 1 А с напряжения 1,25 В до 1,1 В за 1 час. Значит, ее фактическая емкость – 1000 мА*ч (1 А*Ч). Если разряд производить током 0,5 А, то при такой емкости разряд до нижнего предела будет происходить в течение 2 часов, но надо помнить, что емкость зависит от тока разряда.

Таким способом можно проверить не только АКБ в целом, но и каждый элемент отдельно. Так выявляют отстающие банки, и если одна или несколько ячеек выбиваются из общего ряда по емкости, надо принимать решение об их выбраковке и замене. Если емкость упала у всех элементов (следовательно, у всей батареи), надо менять АКБ полностью.

В следующих роликах можно визуально ознакомиться с примерами диагностики шуруповерта.

Имея из измерительных приборов один мультиметр, можно провести предварительную (и даже более глубокую) диагностику состояния АКБ шуруповерта, а не просто прозвонить элементы цепи на целостность. Для этого надо всего лишь знать приемы тестирования, изложенные в обзоре.

Узнайте, как отремонтировать аккумулятор для шуруповерта

Как отремонтировать аккумулятор для шуруповерта? Этот инструмент незаменим при проведении ремонта, сборке мебели, креплении полок, карнизов и прочих домашних работах. Но если он перестал работать, не спешите бежать в магазин за новым или нести сломанный прибор в ремонтную мастерскую, постарайтесь исправить самостоятельно.

Устройство прибора

Чтобы починить шуруповерт, ознакомьтесь с его устройством и принципом работы. В его состав входят: двигатель на постоянном токе, редуктор планетарный, аккумулятор и кнопка для переключения скоростей-оборотов.

Аккумулятор — источник постоянного тока, который питает двигатель. Обычно в комплект входят 2 питателя, что создает удобство, так как одним аккумулятором работают, а другой держат про запас или заряжают. Источник начинен последовательно соединенными питающими элементами, которые соответствуют стандартным напряжению и размерам. Отличие заключается в величине емкости, ее обозначают на наружной поверхности «банки». Суммарное постоянное напряжение составляет до 18 В.

Познакомившись с конструкцией прибора, отыщите способ устранения неполадки. Отремонтировав аккумулятор самостоятельно, вы сохраните семейный бюджет.

АКБ — важная составляющая прибора, и чаще причина плохой работы кроется в ней самой. Если вы решили заменить АКБ, подумайте, ведь его стоимость незначительно отличается от цены нового шуруповерта. Самостоятельная починка продлит срок эксплуатации домашнего помощника.

Какой аккумулятор лучше для шуруповерта, если учитывать, что его зарядные составляющие выполняются из различных материалов?

• никелево-кадмиевые;
• литиево-ионные;
• никелево-металл-гидридные.

Первые применяются чаще из-за низкой цены. Из-за малой отдачи напряжения требуется повышенное число элементов, что выступает недостатком. Но они не чувствительны к перепадам температур и могут долго храниться без зарядки. Никелево-кадмиевые элементы неэкологичны, поэтому их выпуск неприемлем в отдельных странах.

Литиево-ионные зарядники отличаются от предыдущих большей емкостью заряда. Поэтому их количество меньше, что положительно сказывается на массе прибора и его комплектности. Батарея выдерживает большое число цикличных зарядов, саморазряд у нее невелик. Но этот вид батареи стоит дороже.

Третий тип зарядных электролитов обладает высокой емкостью и не работает в условиях низких температур. Они предназначены для замены никелево-кадмиевых элементов, но стоят как литиево-ионные и недолговечны, но безопасны экологически.

Правила работы с инструментом

Купив шуруповерт, ознакомьтесь с правилами эксплуатации, чтобы он прослужил долго. Сразу потребуется зарядка. Как правильно заряжать аккумулятор шуруповерта? Это зависит от типа зарядных элементов.

Никеле-кадмиевые заряжают до 3 раз. Новый источник питания не имеет полной емкости, зарядка увеличивает ее до полного объема. В процессе работы последующее пополнение выполняют после снижения мощности до минимального уровня.

У литиево-ионных батарей нет эффекта запоминания, поэтому их запитывают в удобное время, не доводя до окончательной разрядки.

Чтобы обеспечить нужный заряд устройства, обратите внимание на температуру окружающей среды. Ее диапазон равен 10-40 градусам Цельсия.

Для бесперебойной работы аккумулятора выполняйте такие рекомендации:

• не допускайте перегрева, это плохо отражается на работе инструмента, если это произошло, прекратите работу и охладите аппарат;
• батарею отсоединяют от аппарата и кладут на хранение;
• при редком использовании аккумулятор заряжают не чаще 1 раза в месяц;
• при первом включении нельзя полностью разряжать аккумулятор, на падение зарядки укажет снижение оборотов устройства.

Выполнение этих пунктов позволит грамотно пользоваться агрегатом.

Сколько заряжать аккумулятор? Продолжительность зарядки приводится в паспорте. Часто к зарядному устройству прилагается система индикации. Она наблюдает за процессом зарядки и определяет ее окончание. Обычно вся процедура длится 7 часов.

Как проверить аккумулятор

Аккумулятор — накопитель электроэнергии и обеспечивает подачу постоянного тока в цепь вследствие происходящих внутри химических преобразований реагентов в электричество.

Как проверить аккумулятор? Для этого обратите внимание на его параметры. Один из таких показателей — емкость накопленной энергии. Она определяет величину тока, который будет отдавать прибор в единицу времени — А/Час.

Разница между полюсами на батарее равна ее напряжению.

Проверка батареи выявляет уровень ее качества. В случае неработоспособности определит ее причину.

Необходимые инструменты для испытаний:

• вольтметр на 15 В постоянного напряжения;
• амперметр на постоянном токе;
• мультиметр;
• тестер.

Ставят прибор на зарядку и через выбранный промежуток времени производят замеры. Обычно по прошествии 0,5 часа значение напряжения увеличивается до 13 В. Если по истечении 2 часов прибор покажет 14 В, то это свидетельствует о хорошем состоянии аккумулятора, так как полностью заряженный агрегат имеет напряжение, соответствующее 17 В.

Вольтметром или тестером определяют потенциал на полюсах. В случае отсутствия нагрузки результат равен величине потенциалов на холостом ходу, примерно 17 В. Меньшее значение будет свидетельствовать или о наличии неработающих элементов, или о неполной зарядке.

Затем проводим испытание под нагрузкой. Оно позволит узнать время разрядки аккумулятора. Величина нагрузки должна соответствовать мощности аппарата. Ее можно рассчитать по формуле:

где I — рабочий ток аккумулятора, в А (амперах);

U — его напряжение в В (вольтах).

Нагрузкой послужит лампа в 12 В или фара для автомобиля в 35 В со значением мощности от 35 до 40 Вт.

Подключаем аппарат через амперметр к лампе или фаре минуты на три. Если величина измеренного напряжения находится между значениями 12-12,4 В, то это говорит о присутствии поврежденного элемента. Этот дефект будет отражаться на лампе. Ее яркость снизится. А полностью погасшая за время испытания лампа свидетельствует о маленькой емкости накопителя, поскольку он быстро разрядился.

Напряжение должно равняться 23 В, меньшее значение указывает на недостаточную емкость питателя.

Причины неисправности прибора

Причиной поломки аккумулятора выступает выход из строя одного из питающих элементов. В этом случае потребуется найти поврежденную деталь и заменить новой.

Для начала ставим аппарат на полную зарядку. После завершения процесса необходимо разобрать корпус. Вооружившись мультиметром и лампой в 12 В, начинаем замерять потенциалы каждой «банки». Элементы, показавшие величину напряжения ниже номинального уровня, помечаем маркером.

Затем восстанавливаем аккумулятор, собрав все составляющие. Включаем прибор и наблюдаем за ним до того момента, когда начнет снижаться его мощность. Снова разбираем корпус и делаем замеры. Если напряжение на каком-то элементе будет меньше положенного на 0,5 В, то его придется заменить, даже если он еще работает. Он быстро выйдет из строя. Приведенная рекомендация помогает найти проблемные «банки» и заменить их.

Существует и простой способ. Производим разборку полностью заряженной батареи. Подключаем ее положительный и отрицательный полюса к лампочке в 12 В. Под нагрузкой произойдет разряжение аппарата. После производим замеры и определяем места максимального падения напряжения.

После обнаружения проблемных участков цепи устраняем неисправность заменой новыми элементами.

Восстановить работу аккумуляторной батареи с дефективными «банками» невозможно. Их заменяют новыми. Но это утверждение не относится к батарее с никеле-кадмиевыми элементами. Если она быстро разряжается, а после непродолжительного времени опять начинает работать, то такой дефект называется стиранием эффекта памяти.

Для его устранения следует зарядить АКБ малыми токами, а затем медленно разрядить, подключив к небольшой нагрузке (к лампе 220 В мощностью 60 Вт), пока ее напряжение не уменьшится на треть, до 5 В. Эта мера обеспечит «просадку» всех слоев аккумулятора.

Такие действия выполняют до 5 раз. Восстановленный прибор будет иметь мощность ниже паспортной, но этой методикой пользуются как временной, чтобы продлить срок работы шуруповерта еще на год.

Как заменить элементы батареи и закончить ремонт

Замена отработанных питающих единиц требует внимательности. Покупая новые, проверьте соответствие отработанных элементов новым, их параметры должны строго совпадать.

Перед началом работы подготовьте нужные инструменты и материалы:

• инструмент для пайки;
• олово;
• флюс спиртовой канифольный, подойдет флюс низкокоррозийный.

Дальнейшая работа заключается в устранении соединений отработанных элементов и замене новыми. Важно не затягивать процесс пайки, что приведет к перегреву и испортит АКБ.

Для соединения используют имеющиеся или медные проводники, но соответствующего сечения. Собирают последовательную цепь, в ней соединение идет от «плюса» одной единицы цепи к «минусу» следующей. Пайка должна быть качественной и обеспечивать хороший и надежный контакт. В противном случае соединение может нагреваться, что отрицательно повлияет на работу аккумулятора.

После завершения сборки уравнивают потенциалы всех составляющих. Это достигается путем зарядки и разрядки источника питания несколько раз. В итоге величина потенциалов на каждой «банке» равняется приблизительно 1,3 В. Эти действия выравнивают напряжение на всех участках электрической цепи и обеспечивают нормальное функционирование устройства.

Подобные меры, производимые 2 или 3 раза в течение месяца, увеличивают срок эксплуатации шуруповерта.

Пользуясь приведенной информацией и рекомендациями, попробуйте починить аккумулятор для шуруповерта своими руками.

Все для переделки шуруповерта на литий с АлиЭкспресс

Все для переделки шуруповерта с NiCd на Li-Ion с AliExpress. В топике краткое руководство и ссылки на все необходимые компоненты.

1) Плата BMS защиты

Нужна для защиты аккумуляторов от переразряда, перезаряда, чрезмерно высокого тока и короткого замыкания (КЗ).

Определяемся с выбором. Если шурик на 12V, покупаем 3S BMS, если на 14V, то 4S BMS. Вообще рекомендую сразу же переделывать на 4S, т.к. и мощность вырастет и будет более полно использоваться батарея. Плата BMS в таком случае обязательна, иначе убьете батарею за пару месяцев! Оптимальный ток защиты по току 30-40А.

Плата 3S BMS:

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Более тысячи заказов, отслеживается.

Плата 4S BMS:

Ссылка на товар (на 30А) — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар (на 40А) — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар (на 40А) — ЗДЕСЬ

2) Высокотоковые аккумуляторы

Необходимы хорошие банки с токоотдачей не мене 15А. Идеально подходят по соотношению цена/качество LG HE4 2500mah (желтые «бананы»), Samsung 25R 2500mah, Samsung 30Q 3000mah и LG HG4 3000mah («шоколадки»). Для шурика пойдут и перепаковки под брендом Liitokala, Varikore и прочие.

LG HG4 3000mah с приваренными контактами — ЗДЕСЬ

Еще один вариант с приваренными контактами — ЗДЕСЬ

Более нескольких тысяч заказов везде, нормальное качество.

3) Никелевая лента для сварки/пайки

Необходима для соединения аккумуляторов в батарею. Можно использовать и обычный многожильный провод большого сечения, но лента предпочтительнее. Если будете паять, то берите перфорированную ленту!

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

4) Точечная сварка «на коленке»

Представляет собой два ионистора (суперконденсатора), соединенные параллельно. Заряд высокий, позволяет сваривать намертво. Покупать не менее двух, иначе заряда не хватит для нормальной сварки.

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

5) Стабилизатор питания

Можно попробовать заряжать от стандартного зарядного устройства, но с большой долей вероятности балансировка работать не будет. Данная плата позволяет заряжать фиксированным током до 5А (лучше не превышать 2А), подключается после выводов стандартной зарядки.

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

6) Минивольтметр 0,28 дюймов

Предназначен для контроля заряда. Просто и удобно. Монтируется в батарею.

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

7) Держатели (холдеры) для 18650 банок

Больше дополнительный аксессуар. Предназначен для защиты банок от КЗ при падениях собранной батареи. Можно просто обмотать банки изолентой, но это менее надежно.

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Запасной электродвигатель для шурика

На всякий пожарный. Пригодится просто для запаса. Стоит копейки, около 6 баксов. Есть с шестерней и без нее.

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

9) Качественный припой Kaina

Паять все равно придется, поэтому используйте лучший припой всех времен и народов (без шуток). Сам был удивлен, когда попробовал. С флюсом внутри!

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

10) Отдельный балансир

На случай, если кто купил плату БМС без оной. Выравнивает заряд на всех банках.

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

11) Многоштырьковый разъем для отдельной зарядки

На случай, если не устраивает встроенный медленный балансир и планируется зарядка от модельной, типа Аймакс, Айчарджер и прочие. рекомендую вывести и раз в пару месяцев балансировать на такой зарядке. Дополнительно купите заглушку за 50 центов, чтобы грязь туда не попадала! Разъем практически не выступает за пределы корпуса.

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Ссылка на товар — ЗДЕСЬ

Пока на этом заканчиваю. Если тема будет интересна, в следующем топике расскажу как все это соединить воедино, плюс пару лайфхаков использования,

Еще интересное:

Еще одна автоподборка ЗДЕСЬ

Предыдущие подборки ЗДЕСЬ, ЗДЕСЬи ЗДЕСЬ

Еще одна интересная подборка ЗДЕСЬ и ЗДЕСЬ

Либо смотрите в моем профиле ЗДЕСЬ

Первая часть насадок для электроинструмента ЗДЕСЬ

Вторая часть насадок для электроинструмента ЗДЕСЬ

Третья часть насадок для электроинструмента ЗДЕСЬ

Больше интересных товаров по выгодным ценам смотрите в группе GOODSFM

Как заряжать Ni-Cd аккумуляторы, зарядные устройства, параметры

Сегодня Ni─Cd аккумуляторы используются в большинстве портативных инструментов и различных электронных устройствах (фотоаппараты, плееры и т. п.). Правда, в последнее время наблюдается тенденция замещения их литий─ионными аккумуляторами. Для того чтобы аккумулятор вашей аппаратуры служил долго, никель─кадмиевые батареи нужно правильно эксплуатировать, вовремя и своевременно заряжать и время от времени проводить циклы разряда-заряда. Тогда Ni─Cd аккумулятор будет служить вам долго. Сегодня мы поговорим о том, как заряжать никель─кадмиевые аккумуляторы по всем правилам.

Особенности Ni-Cd эксплуатации аккумуляторов

Для того чтобы никель-кадмиевые аккумуляторы работали продолжительное время, нужно их полностью разряжать.

Ni─Cd аккумуляторные батареи имеют ярко выраженный эффект памяти. Если разрядка в процессе эксплуатации будет неполной, то эффективная площадь электродов аккумулятора будет постоянно снижаться.

Поэтому, перед тем как зарядить никель кадмиевый аккумулятор нужно полностью разрядить элементы батареи до напряжения 0,9─1 вольт. Это позволить как можно дольше сохранить параметры батареи и увеличить срок службы Ni─Cd аккумуляторных батарей. Стоит отметить, что слишком сильный разряд, ниже порогового значения также не рекомендуется.

Процесс «тренировки» или циклирования также нужно выполнять после длительного (более 6 месяцев) хранения Ni─Cd аккумуляторов. Но сильно усердствовать также не стоит, поскольку излишнее циклирование снижает ресурс аккумулятора. Стоит отметить ещё один момент. Если вы не собираетесь использовать никель─кадмиевые батарейки, то не нужно их заряжать. Этот тип батарей может вполне нормально храниться в разряженном состоянии. В заряженном состоянии никель─кадмиевый аккумулятор постепенно теряет первоначальные характеристики.

Теперь несколько слов о том, какие есть зарядные устройства для Ni─Cd аккумуляторов.
Вернуться к содержанию

Разновидности зарядных устройств для никель─кадмиевых аккумуляторов

Сегодня на рынке можно выделить две основные группы устройств, предназначенных для заряда никель кадмиевых аккумуляторов:

• Автоматические ЗУ;
• Реверсивные импульсные ЗУ.

Как правило, автоматическое зарядное устройство для никель─кадмиевых аккумуляторов имеет следующую цветовую индикацию. Красный цвет индикатора показывает, что идёт процесс заряда батареек. Чтобы сделать разряд аккумуляторов, на устройстве имеется переключатель «разряд». В процессе разряда индикатор будет иметь жёлтый цвет. После того, как пройдёт разряд, зарядное устройство для Ni─Cd аккумуляторов само запустит зарядку. Зелёный цвет индикатора говорит о том, что цикл разряд-заряд закончен.

Пример зарядного устройства для Ni-Cd аккумуляторов

Дополнительно можете прочитать отдельную статью о про восстановление Ni─Cd аккумулятора для шуруповерта.

Реверсивное импульсное ЗУ. Эти устройства более сложные и стоят дороже, чем модели первого типа. Обычно производители позиционируют их как профессиональные. Такое зарядное устройство для Ni─Cd аккумуляторов циклически проводит разряд-заряд с разным временным интервалом.

Устанавливается аккумулятор, выставляется режим и запускается работа. Индикатор даст сигнал об окончании зарядки. С помощью таких ЗУ можно не только выполнять заряд никель─кадмиевых аккумуляторов, но и поддерживать их в рабочем состоянии. В качестве примера можно привести широко распространённое универсальное зарядное устройство iMAX B6.

Никель─кадмиевые АКБ менее требовательны к характеристикам зарядного устройства, чем Ni-MH аккумуляторы. Но экономить на нём нельзя, поскольку дешевые устройства сокращают срок эксплуатации батарей. Теперь, давайте, разберёмся, как зарядить никель кадмиевый аккумулятор.
Вернуться к содержанию

Процесс разряда и заряда Ni─Cd аккумуляторов

Процесс разряда никель─кадмиевых батарей

Для этого типа батарей (как впрочем, и для других) разрядные характеристики зависят от особенностей аккумуляторов, которые определяют его внутреннее сопротивление. Среди таких особенностей можно отметить структуру и толщину электродов. На разрядные характеристики влияют:

• толщина сепаратора и его структура;
• плотность сборки;
• объём электролита;
• некоторые характеристики конструкции.

Дисковые Ni-Cd аккумуляторы

Если уменьшить толщину электродов и увеличить их количество до четырёх, то ток разряда для дискового аккумулятора может быть увеличен до величины 0,6*С.

Аккумуляторные батареи с электродами из металлокерамики имеют малое внутреннее сопротивление и высокие энергетические характеристики. На их разрядных характеристиках заметно меньшее падение напряжения. У этого типа аккумуляторов величина напряжения держится выше 1,2 вольта до отдачи 0,9 от номинальной ёмкости. При дальнейшем разряде и падении напряжения с 1,1 до 1 вольта отдаётся около 3 процентов номинальной ёмкости. Допускается разряжать этот тип аккумуляторов разрядными токами величиной до 3─5*С.

Ni─Cd аккумуляторы цилиндрической формы можно разряжать более высокими токами. В них используются рулонные электроды, что позволяет разряжать их максимальным током 7─10*С.

Цилиндрические Ni─Cd аккумуляторы

Разрядная характеристика никель─кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда

Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от температуры ОС

Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда при различных температурах

Увеличение сопротивления объясняется ограниченным объёмом электролита в герметичной батарейке. Состав и концентрация электролита сильно отражаются на характеристиках. От них напрямую зависит температура образования твёрдой фазы. Это могут кристаллогидраты, лёд, соли и т. п. При замёрзшем электролите разряд вообще отсутствует. Работоспособность Ni─Cd в большинстве случае ограничена температурой минус 20 градусов Цельсия. В некоторых случаях при корректировке состава электролита и его концентрации производители выпускают модели Ni─Cd батарей работоспособных при минус 40.

Если у вас электроинструмент или электронный гаджет работает на металлогидридных батарейках, вам будет интересно прочитать о том, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию

Процесс заряда никель─кадмиевых батарей

В процессе зарядки никель─кадмиевых аккумуляторов важным моментом является ограничение излишнего заряда. Это важный момент, поскольку при заряде никель─кадмиевых аккумуляторов внутри них растёт давление. В процессе зарядки выделяется кислород и постепенно снижается коэффициент использования тока. На графике ниже можно видеть зависимость разрядной ёмкости от скорости заряда. Данные приводятся для цилиндрических батарей.

Эффективность заряда никель-кадмиевого аккумулятора при различной скорости зарядки

Если температура поддерживается стабильной, то на процесс заряда сильно влияет ток. Его увеличение вызывает рост скорости выделения кислорода. А скорость его поглощения при этом не меняется, поскольку зависит от особенностей конструкции аккумуляторной батареи. Влияние на газопоглощение оказывает компоновка, структура, толщина электродов, материал сепаратора, объем электролита.

Стандартный режим зарядки считается следующий. Никель─кадмиевый аккумулятор с напряжением 1 вольт заряжается примерно 14─16 часов током 0,1С. Детали процесса зарядки оговариваются производителями аккумуляторов. Они могут отличаться из-за особенностей конструкции или увеличенной закладки активной массы (это делается для наращивания ёмкости). Для Ni-Cd аккумуляторов может использоваться зарядка постоянным током в течение всего времени. А может использоваться схема ступенчатого или плавного снижения тока зарядки во время процесса. Это позволяет проводить длительную зарядку без риска повредить аккумулятор. При таких режимах ток зарядки на первой стадии может значительно превышать значение 0,1*С.

Часто есть необходимость в увеличении скорости зарядки. Производители решают эту проблему выпуском батарей, которые способны эффективно заряжаться большими токами. При этом используются различные системы контроля, охраняющие никель─кадмиевый аккумулятор от сильного перезаряда. Эти системы контроля могут содержать, как сами аккумуляторы, так и зарядное устройство для никель─кадмиевых аккумуляторов.

Для цилиндрических Ni-Cd аккумуляторов рекомендуется выполнять зарядку постоянным током величиной 0,2 С в течение 6─7 часов. Также используется режим током 0,3 С в течение 3─4 часов. В последнем случае контроль по времени заряда обязателен. Если ведётся ускоренный заряд, то перезаряд должен составлять до 120─140 процентов от ёмкости и не более. В этом случае Ni─Cd аккумулятор набирает разрядную ёмкость не меньше номинальной. Для работы в ускоренных режимах производители даже предлагают аккумуляторы, которые могут заряжаться за один час. В таком режиме используются различные средства контроля за температурой и напряжением, чтобы никель─кадмиевые батарейки не деградировали в результате резкого роста давления.

Режим заряда Ni─Cd аккумулятора

Давайте, суммируем, что нужно знать о режиме зарядки Ni─Cd аккумуляторов. Речь, естественно, о тех случаях, когда у вас есть возможность выставить параметры. Как вы уже поняли, при заряде никель─кадмиевого аккумулятора его напряжение растёт до определённого значения, а затем стабилизируется. Когда батарея полностью заряжается, то напряжение понижается. По этому падению зарядные устройства чаще всего отслеживают окончание заряда. Это падение напряжения ещё называется Delta Peak. Чем точнее отслеживается эта дельта, тем батарейка заряжается более качественно и не будет перезаряда.

Итак, рекомендуется следующий режим. Ток заряда до 2С (номинальная ёмкость батарейки). Если доступен, то выбирается вид импульса (Re-Flex, Flex, Normal). Delta Peak должна составлять 7─10 мВ на один элемент батареи. Ток подкачки (ещё называемый trickle) составляет 50─100 мА-ч.

Следует помнить, что нельзя допускать перегрев аккумулятора выше 50 градусов Цельсия. Для того, чтобы продлить срок службы Ni─Cd аккумулятора, то выставляйте Delta Peak по минимуму. Недозарядка составит примерно 50 мА-ч. Стоит отметить и ещё ряд деталей процесса зарядки. Советуем также прочитать материал о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов.

Для полноценного использования мощности аккумулятора его следует заряжать большим током зарядки. Если важно использовать его мощность по максимуму, то нужно заряжать в нормальном режиме малым током. Величина тока около 0,1С. При этом время заряда составит 14─16 часов. С помощью ступенчатой подачи тока можно зарядить Ni─Cd аккумуляторную батарею в ускоренном режиме. Для этого 10 процентов ёмкости батареи набирается током 1С, затем до 80 процентов током 1,5С, а остаток добивается током 0,5С.