Как правильно спаять аккумуляторы для шуруповерта

Замена никель-кадмиевых аккумуляторов в шуруповерте на литиевые

В последнее время на форумах, посвященных электротехническим инструментам, часто описывается процесс замены никель-кадмиевых АКБ шуруповерта на Li Ion аккумуляторы. И это не случайно. Более современные элементы на основе лития имеют гораздо большую емкость. А количество рабочих циклов у них больше, как минимум, в полтора-два раза.

Очень часто кадмиевые батарейки меняют на популярные литиевые 18650, названные так на основании своих размеров. Поменять батареи на литий можно в том случае, если инструмент работает ежедневно, либо очень часто. Большое количество циклов литий-ионных аккумуляторов оптимально подойдет для профессиональных мастеров, которые используют инструмент каждый день.

Для того чтобы переделать шуруповерт с «с кадмия на литий», понадобятся аккумуляторы 18650 и специальный модуль зарядки. Данный модуль позволяет заряжать аккумулятор и отдавать нагрузку на одних и тех же выводах (та самая защитная плата, о которой говорилось в начале). В таких модулях имеется защита от короткого замыкания между элементами.

Как спаять элементы

Пайку настоятельно рекомендуется проводить именно аппаратом контактной сварки — вследствие того, что литиевые аккумуляторы еще более чувствительны к нагреванию, чем кадмиевые. Если никель-кадмиевые батарейки могут выдержать манипуляции с паяльником, то для лития все же лучше использовать метод контактной сварки.

Для соединения аккумуляторов между собой понадобится тонкая металлическая полоска. Сами полоски можно нарезать из мягких консервных банок. Все соединяемые поверхности предварительно нужно протереть спиртом, а затем начать точечную сварку с помощью аппарата. Длительность импульса подбирается экспериментально таким образом, чтобы не было прожига и чтобы соединение было надежным. Для надежности соединения пластины с контактной поверхностью батарейки лучше сделать несколько точечных соединений.

Лишняя часть полоски отрезается, и свободный ее край соединяется с другим аккумулятором. Далее все элементы соединяются друг с другом по этому же принципу. Безусловно, с соблюдением полярности.

Вся готовая сборка фиксируется друг с другом с помощью изоленты. Лучше сделать два оборота изоленты с одной стороны и два оборота с другой — для большей надежности. После этого контакты аккумуляторов снова соединяются металлической полосой. Получается готовая новая батарея, к которой теперь нужно присоединить плату (модуль).

Модуль можно припаять к новому аккумулятору уже обычным паяльником.

Минусовой провод аккумуляторной сборки подсоединяется на плате к выводу B-, а плюсовой — к выводу B+. Контактные клеммы подсоединяются к клеммам P- и P+, балансировочные отводы — к выводам B1, B2 и B3. Для припоя лучше использовать качественный флюс, который очень хорошо растекается по всей поверхности. Плюсовой провод припаивается напрямую, а к минусовому контакту припаивается толстый провод с сечением не менее 0,5 мм2, так как по нему будет протекать ток не менее 10 ампер.

После этого припаиваются балансировочные провода с небольшим сечением.

Далее:

• к контакту B3 подключают точку соединения третьего и четвертого аккумуляторов;
• к контакту B2 — точку соединения второго и третьего;
• к контакту B1 — точку соединения первого и второго (отсчет начинаем с плюсового контакта).

После зарядки аккумулятора проверяем напряжение на всех его элементах. U на каждом из них не должно превышать 4,2 вольта.

После того как новый аккумуляторный блок готов, разбираем старый никель-кадмиевый аккумулятор. Изымаем только старые батарейки, а старые термодатчики оставляем на месте, потому что зарядное устройство шуруповерта без них работать не будет. Припаиваем внутрь пластмассового корпуса новый блок, а пространство, оставшееся внутри, заполняем пенопластом.

Таким образом, если возникает необходимость замены аккумулятора в шуруповерте, можно сделать ее своими руками. В случае со старыми, но надежными кадмиемыми батареями можно воспользоваться методом их частичной замены на новые. А если есть желание собственноручно сваять себе «профессиональный и мощный шуруповерт», можно с успехом полностью поменять аккумуляторный блок на литий-ионные элементы.

Разновидности аккумуляторов для шуруповёрта

Прежде чем приступать к ремонту, необходимо произвести диагностику, а для этого, узнать какие виды аккумуляторных батарей используются в шуруповёртах. Такие знания помогут быстро определить тип источника питания, соответственно, выбрать правильный подход.

Никель-кадмиевые батареи

Никель-кадмиевый аккумулятор – популярный источник питания для шуруповёртов различной мощности. Основное его преимущество – низкая цена, поэтому такие АКБ получили широкое применение: от ручного инструмента до электрокаров, перевозящих большие грузы. Интересный факт, что даже в троллейбусах установлены никель-кадмиевые источники питания.

Преимущества:

При правильной эксплуатации обладают продолжительным сроком эксплуатации и большим количеством циклов заряд/разряд. Могут длительное время находиться в режиме хранения

Важно знать, что никель-кадмиевые батареи можно хранить только разряженными. Низкая температура окружающей среды не влияет на долговечность

Доступны по своей ценовой политике.. Недостатки:

Недостатки:

• При неправильной эксплуатации повышается ток саморазряда.
• Не рекомендуется вскрывать батареи – никель и кадмий являются токсичными и очень вредными для человеческого организма элементами.

Ремонт никель-кадмиевого аккумулятора шуруповерта можно произвести своими руками.

Никель-металлогидридные батареи

Ремонт аккумулятора шуруповерта с никель-металлогидридными элементами невозможен.

Преимущества:

• Большая ёмкость. Такие источники питания способны на 20% дольше проработать за один цикл, чем никель-кадмиевые аккумуляторы.
• Длительный эксплуатационный срок. При правильном обращении – не менее 300 циклов заряд/разряд.
• Не требуют полной разрядки.

Недостатки:

• Восстановление никель-металлогидридных источников питания невозможно, только замена.
• Высокая ценовая политика.
• Невосприимчивость к низкой температуре окружающей среды.

Никель-металлогидридный элемент, что может быть очень важным для некоторых пользователей, является экологически чистым. Но всё равно не следует забывать про правильную утилизацию отработавших источников питания.

Литий-ионные батареи

Замена аккумуляторов в шуруповёрте, если они литий-ионного типа, происходит в течение нескольких минут. Но ремонту такие источники питания, как и никель-металлогидридные АКБ, не поддаются.

Преимущества:

• Самое большее количество циклов заряд/разряд среди остальных аккумуляторных батарей.
• Высокая ёмкость.
• Меньший вес, соответственно, большее удобство при обращении с электроинструментом.

Недостатки:

• Высокая ценовая политика. Не всегда актуально покупать новую литий-ионную батарею – выгоднее приобрести электроинструмент в сборе.
• При неправильном хранении и без дозаряда быстро приходят в негодность.

Литий-ионные стали самыми популярными источниками питания для электрокаров.

Технология замены Ni-Cd на Li-ion в шуруповерте

Литиевые элементы отличаются долговечностью, поэтому многие владельцы шуруповертов думают о том, что заменять ими никель-кадмиевые изделия.

Технология замены включает несколько этапов, которым требуется обязательно следовать.

Определение количества Li-ion аккумуляторов

В основном параметры аккумулятора нанесены на нем самом либо на шуруповерте. Для определения количества необходимых элементов требуется разделить указанное на инструменте напряжение на 1,2В (это номинальное напряжение одной никелевой банки).

Чтобы выяснить, сколько литиевых деталей потребуется на замену, деление проводится на 3,7 В — это нормальный показатель для данного вида банок.

Полученный результат рекомендуется округлять в большую сторону, это не скажется негативно на инструменте, а просто увеличит немного его мощность.

Требуется правильно подобрать все необходимые элементы для замены

Выбор Li-ion аккумулятора

Производители предлагают литий-ионные и литий-полимерные элементы. Вторые отличаются меньшим размером и большей безопасностью, однако и стоят они дороже. При этом они не способны отдавать в работу большие токи. Поэтому специалисты рекомендуют брать обычные литий-ионные банки.

Лучше, если у элемента будут приваренные гибкие отводы, потому что подобные детали не любят повышенных температур и лишней пайки. Рекомендуется посмотреть несколько вариантов в магазинах, чтобы выбрать наиболее подходящую модель.

Как влияет величина напряжения аккумулятора на продолжительность работы шуруповерта

Вопрос о том, как влияет величина напряжения аккумулятора на длительность работы изделия, интересует многих. Чтобы понять какая мощность у изделия, требуется умножить напряжение на емкость батареи.

Выбор платы защиты BMS

Литий-ионные аккумуляторы требуют внимательного отношения и соблюдения определенных требований. Роль защиты выполняет плата BMS. Именно данный элемент не допускает превышение напряжения более 4,2 В и снижения меньше 2,55 В на один аккумулятор во время зарядки. Кроме того, элемент держит под контролем максимально допустимый ток и сохраняет необходимый баланс между батареями.

Основными параметрами при выборе является количество последовательно соединенных элементов. В интернете можно посмотреть таблицу, в которой указаны все необходимые параметры и с ее помощью подобрать подходящую плату.

Сделать замену можно даже в домашних условиях, главное — соблюдать последовательность

Блок питания для зарядки

Для литий-ионных аккумуляторов зарядные устройства выбирают, исходя из количества последовательно включенных аккумуляторов в батарее. Чем их больше, тем больше должно быть выходное напряжение.

Зарядка аккумуляторов штатным ЗУ от шуруповерта

При желании можно приобрести специальную универсальную плату для литиевого аккумулятора. Ее устанавливают в родное зарядное устройство. Однако специалисты рекомендуют использовать не доработки, а подходящие зарядки именно для этого вида батарей.

Индикатор емкости литиевой батареи

Индикаторы встречаются светодиодные и цифровые. Вторые дешевле, но не удобны в использовании. Лучше выбирать светодиодные варианты, исходя из количества последовательно включенных аккумуляторов.

Держатель 18650 аккумуляторов

Держатели для аккумуляторов 18650 также лучше приобретать готовые. При желании можно найти в онлайн-магазинах хорошие варианты по приемлемым ценам.

Определение неисправности

Наиболее частая причина выхода из строя – поломка только одного элемента. Они соединяются последовательно, а значит, даже падение емкости на одной батарее приведет к полной неисправности всего АКБ. В этом случае нам понадобится:

1. Отвертка. Обычно корпус соединяется на крестовые шурупы. В некоторых моделях присутствует защита «от дурака» и там могут быть звездочки с противовандальной системой, треугольники или даже спаннеры.
2. Мультиметр. Достаточно любой модели, даже самой дешевой DT-830. Так как измерения ведутся в милливольтах, советские стрелочные вольтметры не подойдут.

Далее нужно действовать по инструкции:

1. Батарея отключается от винтоверта. Она должна быть полностью заряжена.
2. Разбирается корпус.
3. Теперь нужно извлечь все банки. В Ни-Кд их больше, так как номинальное напряжение одной секции меньше.
4. На каждой банке замеряется напряжение. Для никель-кадмиевый — номинальным является 1,2 вольта. У литиевых — нормальное напряжение находится в пределе 3,6-3,8 вольт.
5. После замера, нужно посмотреть, на каких банках напряжение снижено. К примеру, если на двух литиевых батареях вольтаж 3,8, а на одной 3,5 – значит дефективная именно она.
6. Аккумулятор собирается и устанавливается в инструмент. Теперь ее нужно посадить в ноль.
7. АКБ разбирается и вольтаж замеряется еще раз. Если на предполагаемом элементе напряжение значительно ниже, чем на остальных – значит она идет под замену или ремонт.

Перепаковка аккумуляторов шуруповерта

Если один или несколько (или все) элементов восстановить не удастся, придется прибегнуть к перепаковке АКБ. Эта процедура представляет собой замену неисправных банок. В некоторых случаях рационально полностью собрать батарею из элементов другого типа.

При частичной замене все виды аккумуляторов боятся перегрева, который может возникнуть во время пайки (особенно, неумелой). Но для Li-Ion элементов перегрев может оказаться критичным – внутри корпусов, кроме химических реагентов, находятся предохранительные устройства (клапан для стравливания излишнего давления и т.д.), выполненные большей частью, из пластика. Если под действием повышенной температуры произойдет их повреждение, дальнейшая эксплуатация будет опасной. Поэтому для замены надо брать аккумуляторы с уже установленными соединительными шинками.

Li-Ion аккумулятор с соединительными шинками.

Еще лучше приобрести готовые сборки АКБ. В этом случае процесс пайки полностью исключен.

Готовая сборка аккумуляторов 18650.

Полная или частичная замена элементов питания

Отбракованные элементы надо удалить из батареи, перерезав соединительные шинки. Вместо них надо приобрести новые банки. Если замена частичная, то покупаются элементы того же типа и той же емкости, в противном случае возникнут проблемы с зарядкой – вновь установленные элементы всегда будут либо недозаряженными, либо перезаряженными по сравнению с остальными банками.

В случае полной замены можно модернизировать АКБ – установить элементы другого типа или повышенной емкости (из-за совершенствования технологий может оказаться так, что это не приведет к увеличению габаритов). Если принято решение об установке банок другого типа, рациональнее применить литий-ионные аккумуляторы.

Переделка под литий-ионные источники питания

Если принято решение о полной замене АКБ, рационально рассмотреть вариант применения литий-ионных аккумуляторов вместо устаревших NiCd или NiMH. Батарею можно составить из широко распространенных Li-Ion элементов типоразмера 18650. Они выполняются в виде цилиндров высотой 65 мм и диаметром 18 мм (банки, оснащенные платой защиты, имеют несколько большую длину). Это решение оптимально для шуруповертов, которые часто используются и работают в условиях положительных температур.

Номинальное напряжение одного литиевого элемента – 3,7 вольт. Количество банок в батарее определяется рабочим напряжением шуруповерта. Так, для 12-вольтового инструмента потребуется 3 литий-ионных аккумулятора. Если взять большее количество банок, то увеличится напряжение. Это приведет к повышению крутящего момента и к снижению ресурса электромеханической части.

Можно попробовать установить элементы в штатный корпус АКБ, предварительно удалив старые аккумуляторы и лишние элементы крепления.

Удаление элементов крепления из корпуса штатной батареи с помощью фрезы.

Если это невозможно – можно сделать новый корпус. Обязательна установка платы балансира – она не даст отдельным ячейкам перезарядиться. При подборе корпуса надо предусмотреть место для этого устройства.

Плата балансировки на 4 ячейки.

Пошаговая инструкция по переделке в отдельной статье: Как перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы

Для закрепления информации рекомендуем ознакомится с методами из видео.

Следует понимать, что даже если батарею удалось оживить, ее ресурс будет ограниченным и проработает она недолго. Поэтому восстановление неисправных аккумуляторов шуруповерта надо считать временной мерой (кроме случая полной замены банок АКБ), и после даже удачной процедуры лучше приобрести новую батарею.

1 Аккумуляторный шуруповерт – какие источники питания используются?

Стоимость батарей составляет около 70 % от цены нового инструмента, поэтому логично попытаться сделать ремонт аккумулятора шуруповерта. Прежде, чем приступить к операции, следует ознакомиться с особенностями источников напряжения, узнать, какой тип батарей применяется на вашем инструменте. Их строение абсолютно одинаковое и никак не зависит от страны производства и марки. Внутри пластиковой коробки находятся последовательно соединенные элементы стандартного размера. На каждом элементе присутствует указание типа и емкости в ампер-часах (A/h).

Элемент питания шуруповерта

Аккумуляторы комплектуются элементами следующих видов:

• литий-ионные (Li-Ion) – с напряжением элемента 3,6 В;
• никель-кадмиевые (Ni-Cd) – 1,25 В на каждом элементе;
• никель-металлгидридные (Ni-Mh) – 1,2 В.

Оценка литий-ионных источников питания по параметрам качества и срока службы ставит их вне конкуренции. Они практически не поддаются саморазряду, высокой емкости, их возможно многократно, в несколько раз больше, чем батареи других типов, заряжать. Вольтаж  элемента – в три раза больший, чем у других видов, что позволяет комплектовать аккумуляторы меньшим количеством банок, уменьшая вес и габариты. У них отсутствует эффект памяти, что позволяет считать их идеальным устройством подобного рода.

Но идеала в природе не существует, и литий-ионные источники питания тоже имеют некоторые недостатки. Их невозможно использовать при минусовых температурах, о чем честно заявляют производители. Но практическое использование выявило еще один недостаток: когда заканчивается эксплуатационный ресурс такого аккумулятора (три года), литий разлагается, никакие способы сделать обратную реакцию не приносят результата. Цена таких батарей – в три раза выше, чем у других источников питания для шуруповерта.

Никель-кадмиевые аккумуляторы наиболее распространены по причине низкой стоимости. Они не боятся отрицательных температур, как литий-ионные источники напряжения. Если шуруповерт используется редко, такие элементы идеальны, ведь они могут долго храниться разряженными, сохраняя характеристики. Минусов у таких батарей достаточно много: они небольшой емкости, токсичны, поэтому их производство сосредоточено в слаборазвитых странах. Склонность к саморазряду, малая продолжительность жизни при интенсивной эксплуатации – также относятся к недостаткам этих батарей.

Никель-кадмиевые АКБ при окончании срока годности пересыхают. Знающие об этой особенности перезаливают их, но эту операцию выполнить непросто, поэтому немногие решаются на такое действие, предпочитая заменить отдельные банки аккумулятора. Если причиной выхода из строя является эффект памяти, который считается большим минусом никель-кадмиевых батарей, возможно восстановить их работоспособность перепрошивкой.

Никель-металлгидридные аккумуляторы экологически чистые, высококачественные, производятся ведущими мировыми фирмами. По сравнению с Ni-Cd обладают явными преимуществами:

• медленный саморазряд;
• эффект памяти небольшой;
• устойчивы к многочисленным циклам разряда-зарядки;
• сравнительно большой емкости.

Но при длительном хранении без работы теряется часть характеристик, не любят низких температур, к тому же, достаточно много стоят. И главный недостаток – не поддаются ремонту.

Что нужно знать, прежде чем начать ремонт аккумулятора шуруповерта

Перед началом ремонта следует ознакомиться с рекомендациями специалистов. Первым делом нужно определить тип используемой аккумуляторной батареи. Резисторы, которые припаяны к банкам, необходимо снимать очень аккуратно. Они защищают аккумулятор от перегревания. Все элементы в электрических инструментах соединяют последовательно, учитывая плюсы и минусы.

На замену никель-кадмиевого аккумулятора нужно выбрать абсолютно аналогичный, только в этом случае работа инструмента не нарушится. Литий-ионные батареи не реанимируют, потому как они не обладают эффектом памяти. Выходят из строя, потому что разлагается литий. Но сначала, нужно выяснить исправна ли схема управления. Для этого ее меняют, если батареи стали работать, значит, ремонтировать надо схему. Есть и второй способ проверки. С помощью регулируемого зарядного устройства на элемент питания подают напряжение 4 В с током в 200 мА. Если напряжение на банке возросло до 3.6 В, элемент исправен, причина в схеме управления.

Его энергию необходимо выработать. Эта процедура должна повторяться 2-3 раза. После окончательной разрядки батарею отключают от зарядного устройства. Во время хранения ее не нужно подключать к инструменту.

Ремонтные работы

В случае низких характеристик АКБ для шуруповёртов они нуждаются в ремонте. Поступают последующим образом:

Корпус силового блока разъединяют на две части, делая доступными банки. Для этого довольно отвёрткой извлечь винты корпуса;

Внимание! Брендовые производители делают аккумуляторные боксы неразборными. Домашние мастера разбирают их, пользуясь ножиком и отвёрткой

• Под крышкой корпуса находят блок из никель-кадмиевых банок, соединённых меж собой никелевыми полосами при помощи точечной сварки;
• Целью ремонта является выявление неработоспособных частей цепи батареи. Для этого банки высвобождают от никелевой ленты при помощи кусачек и плоскогубцев;
• Каждый «бочонок» инспектируют тестером. Напряжение должно быть в границах 1,2-1,4 в;
• С низким показателем элементы отставляют в сторону для предстоящей реанимации;
• Отбракованные бочонки инспектируют на вздутие, цельность корпуса и отсутствие потёков электролита;
• Вздутые, треснутые элементы утилизируют.
• Другие банки можно попробовать «вернуть к жизни».

Установка новых банок в аккумуляторном боксе

Можно все элементы поменять новыми батарейками. Но, если были выявлены негожие «бочонки», а часть частей показала свою работоспособность, можно восполнить батарею едва несколькими банками. Это дозволит выйти из ситуации с меньшими затратами.

Дополнительная информация. Не должно появляться колебаний, чем необходимо поменять негожие банки. Их можно поменять на точно такие элементы. Ни при каких обстоятельствах нельзя поменять никель-кадмиевые элементы на литий-ионные батареи либо банки других размеров.

Обычно конфигурация сборной конструкции АКБ состоит из 2-ух уровней. Нижний ряд, обычно, состоит из 10-11 частей. В верхнем уровне размещаются две батарейки либо одна банка. Сформировывать новейшую пирамиду необходимо в том же порядке, что и древняя конфигурация.

Необходимо соблюсти то же положение полюсов, что было ранее. Восстанавливают соединения банок 2-мя методами:

Ремонт аккумуляторных батарей шуруповертов

Ремонтные работы  включают в себя восстановление источников питания  или замену банок в аккумуляторе шуруповерта своими руками.

Перед разборкой и ремонтом аккумулятор полностью заряжается штатным зарядным устройством. Восстановление производится в следующей последовательности:

Разборка корпуса

Корпус батареи состоит из двух  частей. Встречается соединение на шурупах – в таких случаях разбор не представляет труда.   При клеевом соединении  необходимо тщательно обстучать киянкой места склейки. По мере разрушения клеевого слоя  необходимо прикладывать усилия для разъединения частей. Может помочь острый тонкий нож, который вводится в щель между частями.

Определение дефектных банок

Порядок действий для определения дефектных банок:

• элементы внимательно осматриваются;
• выявляются вздутые, со следами вытекшего электролита на корпусе и т. п., которые невозможно починить, для замены;
• тестером проверяется выходное напряжение на каждой банке. В никель-кадмиевых и никель-металлогидридных элементах  должно быть 1,2 V, в литий-ионных – от 3, 6 до 4 V  в зависимости от модели. Если аккумулятор эксплуатируется долго,  показатели будут меньше, однако снижение не должно превышать 10-20%. Цель проверки – выявить аккумуляторы, имеющие заряд меньше половины от номинала.

Электрическая емкость снижается вследствие неравномерности заряда элементов штатной зарядкой. Устройство отключается,  когда температура бочки, на которой установлен термодатчик,  достигнет значения  полного заряда.  Часть элементов при этом могут быть недозаряжены.    Это губительно для никель-кадмиевых батарей, так как  из-за эффекта памяти  после нескольких циклов с неполным зарядом их характеристики значительно ухудшаются.

Восстановление элементов

Алгоритм восстановления банок:

• разряженный элемент подключается с соблюдением  полярности к универсальному зарядному устройству, например Imax B6. Прибор проводит зарядку-разрядку основных типов аккумуляторов токами разной силы в автоматическом режиме с постоянным контролем состояния батарей;
• проводится 2-3 цикла полный заряд/полный разряд током, соответствующим типу батареи. Обычно этого достаточно для получения высокого заряда батарейки. Процесс повторяется с другими разряженными элементами. Необходимо помнить, что для устранения эффекта памяти Ni-Cd аккумулятору необходимо 5-6 циклов глубокий разряд/максимальный заряд.

Существуют и другие способы восстановления работоспособности батарей:

• кратковременное воздействие токами, значительно превышающими силу токов зарядки. Утверждается, что таким способом можно быстро восстановить любую «убитую» батарею. Действительно, при импульсном воздействии тока в 10 и более раз превышающего силу тока зарядки Ni-Cd и Ni-MH батареи быстро достигают номинальной емкости. Однако эффект такого воздействия длится 2-3 цикла, затем батарея обычно восстановлению не подлежит.
• добавление внутрь корпуса элемента дистиллированной воды: в корпусе сверлится небольшое отверстие, через него внутрь вводится 1 куб. см. дистиллята, проводится полная зарядка элемента. Через несколько дней проверяется уровень заряда: если он низкий, внутрь вводится еще 1 куб. см. воды и батарея вновь заряжается.

При достижении нормальных показателей емкости и напряжения корпус герметизируется, и аккумулятор готов к работе. Этот способ более эффективен, чем способ зарядки высокими импульсными токами.

Сборка аккумулятора

После того, как ремонт АКБ шуруповерта завершен, батарею можно собирать:

• элементы вставляются в основание корпуса батареи без больших усилий – соединения пайкой не так надежны, как сварные и могут повредиться;
• провода, идущие на клеммы батареи, укладываются без сильных перегибов. Не допускается их  соприкосновения друг с другом или с полюсами банок;
• при сборке литиевых батарей плату-контроллер  изолируют от элементов прокладкой из картона, полиэтилена и т. п., чтобы  избежать короткого замыкания в схеме;
• части корпуса соединяются друг с другом шурупами, если это предусмотрено конструкцией,  или с помощью клея.  Рекомендуется клей-герметик – соединение получается надежное и  герметичное, в при необходимости быстроразъемное.

Необходимые компоненты для переделки

Предварительно необходимо подобрать компоненты, которые помогут трансформировать шуруповерт. Состав определяется особенностями процесса, а именно пайкой, использованием специальных кассет либо точечной сварки. Кассеты применять не рекомендуется в виду их уязвимости к воздействию тока. В остальном список включает:

• аккумуляторы Li-ion18650;
• защитная плата или модуль, обеспечивающий равномерную нагрузку при зарядке;
• аппарат контактной сварки. Он предпочтительнее пайки, поскольку литиевые батареи чувствительны к нагреву и могут выйти из строя;
• провода сечением 0,75 мм², 1,5 мм², 2,5 мм²;
• термоусадка;
• отвертка;
• дисковый нож.

Батарейка должна соответствовать мощности старых компонентов в пропорции 1/3. Т.е. литиевый элемент является полноценной заменой 3-х никель-кадмиевых батарей. Обычно используют 3 шт. Li-ion вместо 10 Ni-Mh, что слегка снизит мощность агрегата. Можно установить 4 аккумулятора, но это сократит рабочий ресурс электродвигателя.

Ключевое значение имеет показатель тока, приведенный в рабочем паспорте шуруповерта. Он колеблется в диапазоне 15-40 А, соответственно подбираются элементы со схожими параметрами отдачи. Это касается как батарей, так и защитных плат. Универсальный вариант модуль BMS на 25 А или 30 А. Нежелательно использовать аккумуляторы от старого ноутбука, поскольку на высокую нагрузку они не рассчитаны.

Какие аккумуляторы стоят в шуруповертах

В шуруповертах могут быть установлены никель-кадмиевые, никель-металлгидридные или литий-ионные батареи аккумуляторов. Как правило в более современных моделях устанавливаются литий-ионные аккумуляторы.

Эти аккумуляторы – оптимальный вариант для применения в шуруповертах по совокупности характеристик:

• соотношение емкости и габаритов;
• срок службы;
• отсутствие эффекта памяти.

Но наряду с достоинствами есть и существенные недостатки — значительные температурные ограничения. Эксплуатация невозможна при низких температурах, так как АКБ быстро разряжаются, появляется угроза самовоспламенения или взрыва при резком ударе либо при сильном нагреве.

Отличия никель-кадмиевых от литий-ионных АКБ:

• имеют меньшую емкость;
• больший вес;
• не так боятся мороза;
• по достижении предельного срока службы электролит высыхает;
• присутствует «эффект памяти». Емкость аккумулятора может резко снизиться в результате неправильной эксплуатации, когда не полностью разряженная батарея ставится на зарядку.

Никель-металлгидридные по сравнению с литий-ионными аккумуляторами обладают:

• менее выраженным «эффектом памяти»;
• большим весом;
• меньшей емкостью.

По окончании срока службы аккумуляторы такого типа восстановлению не подлежат.

В принципе устройство самой АКБ не зависит от типа аккумуляторов. Разница будет только в их количестве, так как напряжение одного литий-ионного элемента составляет от 3,6 до 3,8 В. Напряжение одного никель-кадмиевого элемента батареи составляет от 1,2 до 1,4 В.

Кроме аккумуляторов в корпусе АКБ установлена схема защиты и управления, датчик температуры и блок контактов.

Распространённый метод восстановления Ni─Cd аккумуляторов?

На тему восстановления Ni─Cd аккумуляторов есть достаточно много статей и видеороликов в интернете. Большинство из них касается восстановления аккумуляторов от шуруповёртов и другого портативного инструмента. Это неудивительно, поскольку такие батареи стоят достаточно дорого и зачастую их ещё нужно поискать. В основном при восстановлении никель─кадмиевых аккумуляторов используется одна методика, которую мы сейчас опишем.

На изображении ниже представлен аккумулятор от шуруповёрта в сборе и его начинка.

Аккумулятор от шуруповёрта

А на следующем фото представлена одна батарейка этой сборки.

Одна Ni-Cd батарейка из аккумулятора

При этом ток должен быть гораздо больше ёмкости батареи (в десятки раз)

Методика восстановления пригодна для никель─кадмиевых аккумуляторов. Не путать с никель─металлогидридными. Опробована она была на моделях рулонного типа. В принципе подходит для батареек любого возраста и даже потёкших. Конечно, чем старше будет аккумулятор, тем меньше шансов будет его восстановить.
Что понадобиться при проведении процедуры восстановления:

• другая рабочая аккумуляторная батарея с сильным током. Это может быть аккумулятор от источника бесперебойного питания, автомобильный аккумулятор и т. п.;
• крокодилы, куски провода. Куски провода должны иметь длину около 10 сантиметров и сечение не менее 1,5 мм2;
• мультиметр для контроля напряжения;
• средства защиты (перчатки, очки).

В идеале следует проводить процедуру на каждой батарейке (1,2 вольта) по отдельности, а не на все сборке сразу. В этом случае процедура восстановления будет проходить эффективнее и вторую батарею можно будет использовать меньшей мощности (вполне хватит стандартной автомобильной АКБ или аккумулятора из источника бесперебойного питания).

Итак, по порядку, что нужно делать:

Находите у восстанавливаемой батарейки (или у всего блока шуруповёрта, если восстанавливаете целиком) плюс и минус;
Затем при помощи куска провода и крокодилов соединяете минусы;
Потом к одному из плюсовых контактов крепится второй кусок провода;
После этого нужно свободным концом провода быстро касаться оставшегося свободным плюсового контакта

Здесь важно делать касания быстро и кратковременно (2─3 касания в секунду). Эта процедура продолжается 3─4 секунды

Важно не допускать приварки провода в месте касания.

Перезапуск аккумулятора

Вообще, рекомендуется касаться проводом не самого вывода батареи, а сначала прикрепить к нему крокодил или пластину. И уже касаться их.

После проведения одного цикла таких касаний делается замер напряжения на восстанавливаемой батарее. Если не появилось, то делаете ещё один цикл. После того, как на батарейке появится напряжение, она ставится на зарядку до набора своей ёмкости. Скорее всего, она будет меньше номинала. Рекомендуется ещё сделать несколько циклов заряд-разряд для тренировки аккумулятора. Подробно о том, как заряжать Ni-Cd аккумуляторы читайте по указанной ссылке.

Почитав отзывы об этом методе восстановления, стало ясно, что он дает лишь кратковременное улучшение состояния батареи. Аккумулятор действительно начинал работать, заряжаться, разряжаться, набирать ёмкость, но впадал некоторое время, «что в кому». Я так понимаю, что это происходит по причине того, что не устранялся источник проблемы. В результате прожига устранялись дендриты, вызывавшие микрозамыкания, и батарейка оживала. Но поскольку состав и объём электролита нарушены, всё возвращалось в исходное состояние.

После поисков в интернете был найден ещё один, более совершенный метод восстановления Ni─Cd аккумуляторных батарей. Советуем также прочитать материал про то, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.