Как заряжать Li-ion аккумулятор шуруповёрта

Аккумулятор литий-ионный: как заряжать первый раз. Литий-ионный аккумулятор: как правильно заряжать, виды и рекомендации Современный человек не имеет права представить своей жизни без сотового, планшета, ноутбука, портативной дрели, шуруповерта, фонарика не прочих устройств, которые бывают вариации работать как от

Содержание

Общие требования к зарядке и особенности аккумуляторов разных типов

Сначала о том, что полезно для зарядки аккумуляторов шуруповёртов любого типа.

  1. Полный цикл разряда и заряда.
  2. Раз в месяц, лучше чаще, полный разряд при работе инструмента и полный заряд.
  3. Разряд выполнять циклами с перерывами для восстановления заряда. На каждые 3 минуты работы — 3 минуты перерыва. При таком способе разряда АКБ отдаст максимальный объём накопленной энергии. Следовательно, зарядится в максимальном объёме.
  4. Раз в 3 месяца проведение тренировочных циклов, не менее трёх раз, если больше, то лучше.
  5. Новый элемент питания необходимо разрядить и зарядить не менее трёх раз, больше лучше.
  6. Хранить в прохладном месте при температуре от +5 до +15о.

Чтобы правильно зарядить аккумулятор, нужно сначала его правильно разрядить. Чем больше энергии он отдаст, тем больший объем электролита будет задействован в процессе и тем больше энергии возьмёт при зарядке.

У каждого источника тока есть минимально допустимый уровень напряжения, при котором он считается 100 % разряженным. Под разрядом батареи имеется в виду именно разрядка до минимально допустимого уровня. Дальнейший разряд — глубокий разряд приводит к началу разрушительных процессов. И есть величина напряжения, при которой он считается 100 % заряженным. Перезаряд элемента питания тоже вреден — в результате электролиза происходит разложение его химических компонентов. Необходимо учитывать, что напряжение указывается для 1 элемента питания. Батарея шуруповёрта состоит из нескольких соединенных последовательно элементов.

Таблица напряжений элементовНапряжение одного элемента аккумулятора разного типа при разном уровне заряда

АКБ могут иметь разное напряжение: 12 В, 14,4 В, 18 В и другие. Поэтому и величина напряжения при разном уровне заряда у них разная. Например, у никель-кадмиевого аккумулятора (Ni-Cd) напряжением 12 В количество элементов внутри — 10 штук. Полностью заряженная АКБ имеет напряжение 12,5 — 13 В. После 50 % разряда напряжение 11,5 В (1,15 х 10). У разряженной — напряжение 9 В (0,9 х 10).

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Напряжение нужно учитывать, когда оно стабилизируется, а не сразу после окончания работы инструментом. Делается это так: напряжение измеряется на контактах батарейки сразу по окончании работы, затем с периодичностью в 5 минут. Когда рост напряжения прекратился, значит, АКБ стабилизировала уровень заряда.

характеристики аккумуляторовОсновные характеристики аккумуляторов разного типа

Никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd)

Ni-Cd элементы питания появились в серийном производстве с середины прошлого века. Способны переносить очень глубокий разряд. Но это не значит, что их нужно разряжать до ноля по остаточному напряжению.

Никель-кадмиевые АКБ (Ni-Cd) имеют “эффект памяти” нижнего значения разряда, обусловленного необратимыми химическими процессами. Он состоит в том, что если батарею не разрядить полностью и зарядить, то она отдаст столько энергии, сколько получила при зарядке. Эффект наступает не сразу, но при регулярном недоразряде снижение ёмкости произойдёт быстро.

Заряжать батарейку рекомендуется током, равным её ёмкости — 1 С (где C — это ёмкость АКБ). В этом случае она достигнет максимальной ёмкости. Штатные зарядные устройства заряжают током от 1,0 С до 0,2 С. Дальнейшее снижение зарядного тока ведёт к снижению ёмкости.

Таблица, влияние величины тока зарядкиВлияние величины тока зарядки на достижение полной ёмкости батареи

А разряд малыми токами, наоборот, позволяет батарее отдать максимум энергии. Поэтому для восстановления ёмкости Ni-Cd источника полезно во время тренировочных циклов ограничивать ток разряда до 0,1 С. Если это неприемлемо из-за отсутствия времени (0,1 С это — 10 часовой разряд), тогда разряжать нужно шуруповёртом на холостом ходу циклами: разряд, пауза, разряд, пауза. Оптимальное время разряда и паузы 3–5 минут. За время паузы элемент будет восстанавливать заряд. Чем больше он восстановит и отдаст, тем больше примет.

Как правильно заряжать Li-ion, NiCd и NiMh аккумуляторы шуруповерта?Влияние величины тока разряда на выделенный Ni-Cd батареей объём энергии

Никель-металлогидридные аккумуляторы (Ni-MH)

Ni-MH источники питания появились после 1980 года. Разработчики пытались снизить “эффект памяти” никелевых батареек, и это почти удалось. Однако увеличился саморазряд элемента почти в 2 раза. При этом глубокий разряд для них стал губителен. Количество циклов заряда-разряда у металлогидридных немного меньше.

Как правильно заряжать Li-ion, NiCd и NiMh аккумуляторы шуруповерта?Влияние величины тока разряда на отдаваемый батареей Ni-MH объём энергии

Пытаться их реанимировать глубоким разрядом нельзя. Лучший способ для Ni-MH источников тока — это тренировочные циклы с разрядом и зарядом. При регулярном пользовании они отработают гораздо больше циклов заряда и разряда, чем при длительном хранении. Поэтому Ni-MH батареи используют для профессионального инструмента, регулярно участвующего в работе. Для редкого домашнего использования такие источники питания не подходят.

Литийионные (Li-ion)

Li-ion элементы появились после 1990 года. У них “эффект памяти” столь незначителен, что им можно пренебрегать. Но для сохранения максимальной ёмкости им тоже будет полезен полный разряд. В этом случае весь объём электролита будет задействован в отдаче энергии и последующем её приёме.

Для них недопустимы перезаряд, глубокий разряд и высокая температура. Поэтому во всех батареях есть контроллеры, обеспечивающие защиту от этих факторов. У элементов питания дорогих шуруповёртов есть балансировочные электронные схемы, позволяющие отслеживать параметры каждого элемента и отключать его при отклонении от допустимых зарядных величин.

Заряжать литиевые аккумуляторы можно большими токами, до 2 С. Поэтому время их зарядки — от 30 минут до 120. Постоянный разряд допускается током до 5 С, а импульсное потребление до 50 С. Эта особенность позволяет их кратковременно перегружать, что порой происходит при работе электроинструмента. Номинальное напряжение 1 элемента 3,6–3,75 В, но заряжают до 4,1–4,2 вольта. Заряжать выше недопустимо — это приводит к быстрому снижению ёмкости элементов питания.

Как правильно заряжать Li-ion, NiCd и NiMh аккумуляторы шуруповерта?Изменение напряжения, величины тока и степени заряженности литиевого аккумулятора во время заряда

Зарядные устройства литиевых аккумуляторов отслеживают величину тока на первом этапе и величину напряжения на втором. Все зарядные устройства имеют функции ограничения зарядного тока и напряжения, иначе эти параметры могут достигать больших значений и разрушить источник питания. Отключается зарядное устройство, когда при стабильном номинальном напряжении величина зарядного тока снижается до 0,1–0,05 С.

Как правильно заряжать Li-ion, NiCd и NiMh аккумуляторы шуруповерта?Регулирование напряжения и тока зарядки зарядным устройством при зарядке литиевого аккумулятора

Чем больше ток разряда, тем меньший объём энергии отдаст батарея. Поэтому полезно разряжать малыми токами. Либо разряжать с применением самого инструмента, работающего на холостом ходу с периодическими паузами, как описывалось выше. Зависимость отдаваемого количества энергии можно проследить на графике.

Как правильно заряжать Li-ion, NiCd и NiMh аккумуляторы шуруповерта?Зависимость объёма отданной энергии от величины тока разряда у литиевого аккумулятора

Ток разряда у шуруповёртов достигает 10 С в режиме нагрузки. Если шуруповёртом работать без пауз, то он отключится намного раньше, чем сможет разрядить всю ёмкость батареи. Поэтому тренировочные циклы с малыми токами разряда полезны.

Как правильно заряжать Li-ion, NiCd и NiMh аккумуляторы шуруповерта?

Общие правила зарядки аккумулятора шуруповерта

Для разных типов аккумуляторов есть собственные правила зарядки и эксплуатации, но существуют и общие рекомендации, которые нужно соблюдать.

Чтобы зарядить шуруповерт, используют только штатное ЗУ, идущее в комплекте с инструментом. Во время процедуры температура аккумулятора повышается, поэтому запрещается проводить ее в закрытом помещении с температурой выше 30° или при прямых солнечных лучах.

В ходе зарядки внимательно следят за индикаторами на корпусе ЗУ. Они оповестят, когда процесс завершится и можно будет отключить аккумулятор. Далее батарея должна остыть, только потом ее подсоединяют к инструменту для эксплуатации.

Что такое Li-ion аккумулятор

Невзирая на то обстоятельство что каждый сталкивался с таким источником питания, не многие люди понимают, что это за батарея не как как нефть устроена. Наиболее простым не распространенным вариантом является литий-ионный источник питания для телефонов. У него имеются такую конструкцию: сверху находится контролер для управления зарядом-разрядом, а ниже аккумуляторный элемент (банка).

В 99% батарей для сотовых телефонов используется только один аккумуляторный элемент, специалисты на своем жаргоне достаточно часто называют его банкой. Номинальное напряжение данного источника питания составляет 3.7 вольта.

Устройство также имеет специальный контроллер (обычная плата с микросхемой), вследствии этого не случается перезарядки аккумулятора. Потому производитель с стороны сделал все от нас зависящее, чтобы не случилось внештатных ситуаций, которые привели бы к быстрой поломке источника питания.

Настройка режима

Чтобы правильно зарядить Ni-Cd-аккумулятор, необходимо знать правила настройки оборудования (если они предусмотрены производителем). Номинальная емкость батареи должна иметь ток заряда до 2 С. Необходимо выбрать тип импульса. Он может быть Normal, Re-Flex или Flex. Порог чувствительности (понижение давления) должен составлять 7-10 мВ. Его еще называют Delta Peak. Его лучше выставлять на минимальном уровне. Ток подкачки требуется установить в диапазоне 50-100 мА-ч. Чтобы иметь возможность полноценно использовать мощность аккумулятора, нужно выполнять зарядку большим током. Если же требуется его максимальная мощность, аккумулятор заряжают малым током в нормальном режиме. Рассмотрев, как заряжать Ni-Cd-аккумуляторы, каждый пользователь сможет выполнить этот процесс правильно.

Сколько времени нужно заряжать аккумулятор шуруповерта?

Перед тем, как зарядить аккумуляторную дрель или шуруповерт, нужно определить, сколько времени потребуется для этой процедуры. Период прописан в инструкции, прилагающейся к инструменту. Некоторые модели имеют световую индикацию – она отобразит, когда прибор полностью заряжен. После завершения зарядки сразу отсоедините батарею от з/у.

Аккумуляторный шуруповерт Makita с подсветкой

Обычно время заряда составляет от получаса до 7 часов, в зависимости от типа батареи и зарядного устройства. Дольше всего подпитываются энергией никель-кадмиевые – 3-7 ч.

Литий-ионный аккумулятор 18650

Как Заряжать Li Аккумулятор Шуруповерта

Такой АКБ имеет цилиндрическую форму не по виду полностью напоминает обычную батарейку. Стоит отметить, что недобросовестные отечественные изготовители, всячески пытаясь увеличить продажи, начинают указывать завышенные характеристики. В данный момент нет более энергоемких Li-ion аккумуляторов типа 18650, чем три тысячи четыреста мАч. Если на элементе питания указывается цифра большей этой, то следует понимать, что изготовитель преднамеренно завышает характеристики своего товара. Mmcracer › блог › переделка акб шуруповерта на li акб для 9,6в шуруповерта) как практика. Здесь существует большая вероятность, что реальные аккумулятор имеет менее две тысячи двести мАч.

Правило 2. Полную разрядку все же необходимо предпринимать раз в три месяца

При нестабильной и нерегулярной зарядке среднестатистические отметки максимального и минимального зарядов в упомянутом ранее контроллере сбиваются.

Это приводит к тому, что устройство получает некорректную информацию о количестве заряда.

Предотвратить это поможет профилактическая разрядка. При полной разрядке аккумулятора, минимальное значение заряда в схеме управления (контроллере) обнулится.

После этого необходимо зарядить батарею «под завязку», продержав от восьми до двенадцати часов в подключенном к сети состоянии.

Это обновит максимальное значение. После такого цикла работа батареи будет стабильнее.

Сколько времени заряжать

На некоторых моделях есть световой индикатор, который показывает, сколько процентов заряда восполнено. По завершении процесса батарею нужно сразу отсоединить от зарядного устройства.

Время подзарядки разнится от 30 минут до 6 часов, зависит это от емкости аккумулятора и мощности зарядного устройства. Дольше других энергия поступает в никель-кадмиевые АКБ. Они заряжаются не менее 3 часов.

Каким хранить аккумулятор — заряженным или разряженным

Важно! Общая для всех АКБ рекомендация — хранить в прохладном месте, при температуре воздуха +10 – +15о. Заряжать при +10 – +20°. Хранить АКБ разного типа следует при разном уровне заряда.

Никель-кадмиевые (Ni-Cd)

Хранятся в разряженном состоянии. Уровень заряда близкий к 10–20 %. Обусловлен наличием тока саморазряда и эффектом памяти, с учётом, что глубокий разряд не очень вреден. В разряженном состоянии ток саморазряда минимальный. После хранения перед работой окончательно разрядить и потом полностью зарядить.

Никель-металлогидридные (Ni-MH)

Хранить в полностью заряженном состоянии, 100 %. Боятся глубокого разряда, после которого утраченная ёмкость не восстанавливается. Эффект памяти намного ниже, чем у кадмиевых. А ток саморазряда в 2 раза выше, из-за чего будет снижение ёмкости заряда до 20 % в месяц. За 6 месяцев теряют 100 % заряда. Чтобы снизить риск глубокого разряда, их нужно хранить полностью заряженными. Каждые 3 месяца, а лучше чаще разрядить и зарядить.

Литийионные (Li-ion) и полимерные (Li-pol)

Хранить наполовину разряженными, 40–50 % заряда. Чем ниже температура хранения, тем меньше ток саморазряда.

Разряд литиевой батареиРазряд литиевой батареи в зависимости от степени заряда и температуры хранения

Основные характеристики

Чтобы понять, как заряжать Ni-Cd-аккумуляторы, необходимо ознакомиться с особенностями подобных приборов. Их изобрел В. Юнгнер еще в далеком 1899 году. Однако их производство было тогда слишком затратным. Технологии совершенствовались. Сегодня в продаже представлены простые в эксплуатации и относительно недорогие батареи никель-кадмиевого типа.

yandex.ru

Представленные устройства требуют, чтобы заряд происходил быстро, а разряд медленно. Причем опустошение емкости батареи необходимо выполнять полностью. Подзарядка производится импульсными токами. Этих параметров следует придерживаться на протяжении всего срока эксплуатации устройства. Зная, каким током заряжать аккумулятор Ni-Cd, можно продлить срок его службы на несколько лет. При этом подобные батареи эксплуатируются даже в самых тяжелых условиях. Особенностью представленных аккумуляторов является «эффект памяти». Если периодически не разряжать батарею полностью, на пластинах ее элементов будут формироваться крупные кристаллы. Они снижают емкость аккумулятора.

Что делать, если не идёт заряд

Если нет заряда аккумулятора, могут быть следующие причины:

  1. Неисправность зарядного устройства.
  2. Отсутствие контакта батареи с зарядным устройством.
  3. Неисправность датчика защиты.
  4. Остаточная ёмкость очень мала.
  5. Неисправность отдельных элементов аккумуляторной батареи.

Исправность зарядного устройства можно проверить вольтметром или другой батарейкой.

Батареи и зарядные устройства имеют 3 контакта или больше. Дополнительные контакты обеспечивают соединение с датчиком(ми) защиты, расположенным в батарее. У никелевых элементов это термопереключатель. Если батарея достигает температуры свыше +40… +50°, то термопереключатель отключает зарядное устройство. Термопереключатель должен находиться в замкнутом состоянии. Если он всё время разомкнут, это признак неисправности. Можно закоротить контакт “Т” на “минус” батарейки и производить зарядку без защиты от перегрева. Но необходимо будет контролировать температуру батареи и отключить её, если температура выше +40о. У литиевых может быть целая интегральная схема с множеством элементов защиты. У них контролируется не только температура элементов, но и степень заряженности каждого.

Интегральная схемаИнтегральная схема защиты литиевого аккумулятора

Неисправность отдельного элемента выявляют по напряжению заряженной батареи. Даже не имеющая ёмкость батарейка должна зарядиться до номинального напряжения. Если номинальное напряжение соответствует, то все элементы имеют какую-то ёмкость и выдают напряжение, близкое к номинальному. Провести тренировочные циклы: если ёмкость будет увеличиваться, то батарея поддаётся восстановлению. Продолжить тренировочные циклы, пока время заряда и разряда не перестанет увеличиваться.

Когда напряжение заряженной батареи меньше на величину, кратную напряжению 1 элемента, есть большая вероятность выхода из строя отдельных элементов питания, из которых она собрана. Батарею разбирают и тестируют каждый элемент. Неисправные удаляют, а вместо них впаивают исправные. Их двух неисправных батарей можно собрать одну из оставшихся исправных элементов.

Сокращение ёмкости аккумулятораСокращение ёмкости аккумулятора из-за неполного разряда, и проверка элементов батареи

Если нет зарядного устройства

Как заряжать батарею, если нет зарядного устройства? Каждый производитель шуруповёртов обязательно комплектует их зарядными приборами. Батареи могут иметь разное напряжение, разную ёмкость и быть разного типа. Следовательно, требуется зарядное устройство, в котором учтены все эти факторы, а также имеющее средства защиты: по температуре, току заряда, напряжению и другие. Реализовать все требования в одном “универсальном” приборе сложно, но возможно. Китайским умельцам это удаётся. Однако пользоваться такой универсальной зарядкой может только специалист, хорошо знающий процессы, протекающие при заряде, и требуемые параметры. Их надо выставить и контролировать, чтобы произвести зарядку без негативных последствий для аккумулятора. В ходе заряда эти параметры, возможно, потребуется корректировать.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Зарядить можно любой аккумулятор любым источником постоянного тока, имеющим напряжение на 10–20 % выше номинального напряжения аккумулятора. Но следить за всеми параметрами придётся лично. На начальном этапе важно не допустить высокого тока заряда. Он должен быть 0,25–0,5 C — для никелевых и 0,5–1 C — для литиевых аккумуляторов. На конечном этапе нельзя допустить высокого напряжения, а в течение всего процесса зарядки — высокой температуры батареи.

А также надо помнить, что перезаряд может привести к росту давления внутри неё, разложению электролита, повреждению анода или катода, даже возможному разрыву батареи. Такой способ заряда не стоит применять регулярно, иначе она быстро выйдет из строя.

реанимация батареи шуруповёртаПопытка реанимировать батарею шуруповёрта с малой ёмкостью повышенным напряжением от источника постоянного тока

Способы зарядки без использования зарядного устройства (нестандартные методы)

НАДО ЗНАТЬ! Не рекомендуем применять на практике информацию из данного пункта. Приводим в ознакомительных целях.

Существуют нестандартные методы, как заряжать аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства:

  • зарядка от автомобиля,
  • универсального з/у,
  • внешнего источника энергии.

Эффективность таких действий может быть оправдана, если нет фирменной зарядки. Безопасность сомнительна – возможна перезарядка. Не советуем использовать эти методы – они могут привести к выходу из строя, поломке аккумуляторной батареи и опасны для пользователя. Приобретите фирменный АКБ аналогичной шуруповерту марки или подходящий по характеристикам.

Что делать, если аккумулятор не держит заряд?

  • Заказать новый. Если аккумулятор не держит заряд, его циклы закончились. Нормально, что АКБ со временем изнашиваются.
  • Обратить внимание на условиях эксплуатации. Li-Ion для дрели-шуруповерта не держат при низкой температуре.
  • NiCd, NiMH подвержены эффекту памяти. Возможно, вы ставили заряжать аккумулятор шуруповерта до полной разрядки. Это становится причиной того, что аккумулятор не держит заряд – купите новый.
  • Инструмент куплен недавно, а аккумулятор не держит заряд? Возможно, попался бракованный экземпляр. Обратитесь в сервисный центр.

Избегайте простоя зарядки

Ставить устройство на зарядку ночью или на весь день — очень распространенная привычка, но она не рекомендуется по нескольким причинам (старый миф о «перезарядке» не является одним из них). Во-первых, непрерывная подзарядка полностью заряженной батареи может привести к металлизации металлического лития, что снижает стабильность в долгосрочной перспективе и может привести к сбоям в работе всей системы и перезагрузкам. Во-вторых, это оставляет аккумулятор на более высоком напряжении, когда аккумулятор находится на 100%, как мы упомянули выше. В-третьих, создается избыточное тепло, вызванное потерей мощности.

В идеале, устройство должно прекратить зарядку, когда оно достигнет 100-процентной емкости аккумулятора, включив только цепь зарядки, чтобы время от времени пополнять аккумулятор — или, по крайней мере, уменьшая зарядный ток до очень малых величин.

Последний пункт, который стоит упомянуть, это паразитная нагрузка. Это происходит, когда батарея сильно разряжается при зарядке, например при просмотре видео или играх во время зарядки.

Такие нагрузки вредны для батарей, потому что они искажают цикл зарядки и могут вызывать мини-циклы, когда часть батареи непрерывно работает и изнашивается с большей скоростью, чем остальная часть элемента. Еще хуже — паразитные нагрузки, когда устройство полностью заряжено, также вызывают более высокое напряжение и нагревание батареи.

Лучший способ избежать паразитных нагрузок — выключить устройство во время зарядки. Но, вероятно, более реалистично поддерживать рабочую нагрузку очень легкой, пока устройство подключено к сети, оставляя его большую часть времени в режиме ожидания. Не забудьте отключить его, как только батарея будет достаточно заполнена.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...