Как правильно заряжать аккумулятор шуруповерта
Iddc.ru

Все об электрике

Как правильно заряжать аккумулятор шуруповерта

Как правильно зарядить аккумулятор шуруповерта

Одним из самых универсальных электроинструментов в наше время является шуруповерт. Разнообразие насадок, переходников и дополнительных приспособлений делает его незаменимым помощником в любом ремонте.

Но основное преимущество шуруповерта – это его мобильность. Использование аккумулятора для шуруповерта позволяет работать быстро и не думать об удлинителях и розетках. На выездных объектах или же просто на улице. Однако аккумуляторы имеют ограниченный срок службы. Для того чтобы продлить жизнь батареи, её надо правильно заряжать.

Как правильно заряжать аккумулятор

Правила зарядки аккумулятора каждой конкретной модели шуруповерта вы можете узнать в инструкции по эксплуатации. Это необходимо сделать, перед тем как начинать им пользоваться. Давайте рассмотрим преимущества и недостатки разных видов батарей. У каждого свои особенности зарядки, разрядки и хранения в течение длительного времени.

По составу самыми популярными разновидностями являются:

  • Li-Ion литий-ионные
  • Ni-Cd Никель-кадмиевые
  • Ni-MH Никель-металл-гидридные

Самым распространенным и доступным аккумулятором остается никель-кадмиевый (Ni-Cd). Все производители предоставляют широкую линейку моделей именно с такими батареями. На их примере и рассмотрим базовые правила зарядки.

При зарядке нового аккумулятора или после долгого простоя без работы может отсутствовать полная зарядка. Это нормальная ситуация, хотя может показаться, что есть какой-нибудь дефект. Батарея будет заряжаться полностью после нескольких полных разрядок. Такая аккумуляторная батарея имеет так называемый эффект памяти. То есть способность приобретать емкость, которая будет равна емкости первых циклов заряда и разряда.

Чтобы использовать по максимуму емкость батареи, рекомендуется первые пять циклов заряда и разряда делать полностью. То есть полностью заряжать после полной разрядки устройства. Аккумулятор рекомендуют заряжать перед первым использованием, или когда он не выдает необходимое напряжение питания.

В процессе зарядки батарея может немного нагреваться. Это нормально и не указывает на наличие проблем. Заряжать необходимо в отапливаемом помещении. Температура может варьироваться от +4 до +35 градусов. Хранить следует в помещении с нормальной влажностью при температуре не ниже +5 градусов. Аккумулятор необходимо заряжать не реже, чем раз в 3 месяца.

Литий-ионные модели стремительно занимают свою нишу на рынке. Это происходит потому, что у них отсутствует эффект памяти, а скорость заряда значительно выше, чем у никель-кадмиевых. Можно дозарядить в любой момент и не опасаться за емкость аккумулятора. Основным недостатком литий-иона является цена. Но для профессионального инструмента цена – приоритетный показатель.

Никель-металл-гидридные встречаются, но сильно уступают в популярности. Преимущество этих моделей состоит в отсутствии «эффекта памяти». Зато есть большой недостаток: высокий саморазряд. Это явление, при котором аккумулятор сам по себе разряжается с течением времени.

По времени скорость зарядки каждого отдельного устройства индивидуальна для каждой отдельной модели шуруповерта. Эту информацию можно посмотреть в инструкции. К примеру, если это 18 V аккумулятор с емкостью 1.5 А/ч, то он заряжается 1 час. При этом 14.4 V емкостью 2 А/ч заряжается 3–5 часов. Но не следует слишком долго держать аккумулятор на зарядке. При очень длительном заряде аккумуляторная батарея может сильно нагреться и начать терять свои свойства.

Если вам необходимо зарядить шуруповерт, а зарядного при этом нет (сломалось, потерялось, украли – случаи могут быть разные), тогда можно прибегнуть к использованию универсального зарядного устройства. При таком методе заряда нужно строго придерживаться инструкции, чтобы ничего не испортить.

Важно понимать, что от силы тока (указывается на зарядном устройстве) напрямую зависит время зарядки. Так, при силе тока в 400 mA аккумулятор в 2 А/ч будет заряжаться 5 часов. Если сила тока 2000 mA, этот же аккумулятор зарядится за 1 час. Более слабый и постепенный заряд увеличивает срок службы аккумулятора. Большой ток заряда экономит время, но при этом батарея греется больше.

В некоторых случаях можно зарядить аккумулятор от шуруповерта при помощи автомобильного зарядного устройства. Следует помнить, что автомобильная зарядка дает напряжение в 12 вольт. Следовательно, и заряжать им можно только 12-вольтовые шуруповерты. В редких случаях 14.4 вольта, но не больше. И обязательно помнить, что сила тока не должна превышать 1–2 А.

Как разрядить аккумулятор

Разряжать аккумулятор шуруповерта можно естественным путем. А именно: просто дать ему поработать вхолостую или с небольшой нагрузкой. Потеря мощности или крутящего момента уже говорит о полном разряде батареи. Дальнейшая разрядка может только навредить аккумулятору, а полная разрядка существенно снизит его характеристики. В литий-ионных моделях стоит простейшая схемотехника, которая не позволит полностью разрядить аккумулятор или его перегреть.

Если перегревается аккумулятор

Сильный нагрев аккумулятора говорит либо о плохом контакте между элементами, либо о выходе из строя одного аккумулирующего элемента. Но паниковать нужно только в том случае, если температура очень высокая (свыше 40 градусов), потому что зарядка батареи всегда сопровождается выделением тепла. Почти все устройства снабжены температурным датчиком, который и не допускает перегрева.

Если же наблюдается нагрев батареи свыше 40 градусов, это говорит о неполадках или в температурном датчике, или в других элементах аккумулятора. Лучше всего отнести устройство в ремонт для диагностики и замены неисправных деталей.

Если устройство слишком быстро заряжается

Быстрая зарядка (как и разрядка) может говорить о том, что емкостные свойства батареи уже снижены. Это происходит со временем. В среднем это 2–4 года и зависит от интенсивности использования инструмента. Ресурс измеряется в циклах разряд-заряд. По-видимому, батарея устарела и нуждается в полной замене.

  • Ni-Cd никель-кадмиевых это 2000 циклов
  • Li-Ion литий-ион – примерно 3000 циклов
  • Ni-MH никель-металл-гидрид – 1000 циклов

Снижение времени работы может зависеть от механических повреждений.

В заключение хочется отметить, что при выборе аккумуляторного шуруповерта очень важно знать отличия и особенности установленного источника питания. Есть профессиональные и бытовые инструменты. Для бытового использования достаточно будет и никель-кадмиевого. Но его лучше заряжать раз в 3 месяца, если он не используется. Для постоянного использования лучше подойдут агрегаты Li-Ion. Цена будет выше, но удобство и надежность будут на уровень выше.

Как заряжать Li-ion аккумулятор шуруповёрта

Привет!

Принес пару недель назад 6 макитовских девайсов в ремонт.

4 шуруповёрта, 1 лобзик и 1 шлифмашинку.

Прямо коробку целую. Тяжелую.

Озвучили мне цену ремонта. Оказалось, только один шуруповёрт имело экономический смысл восстанавливать. Остальные пошли на запчасти.

Вобщем, сама собой пришла пора замены парка ручного аккумуляторного инструмента.

Вот и закупил сразу для всех столяров новые шуруповёрты с Li-ion аккумуляторами.

Парни привыкли к Ni-cd аккумуляторам, а Li-ion требуют совсем другого подхода. Прямо до противоположности.

И, понятно, речь ведь идет не только о том, как заряжать Li-ion аккумулятор шуруповёрта. Если его неправильно разряжать и/или хранить – тоже мало хорошего для него будет.

Поэтому просмотрел пару десятков сайтов и пару часов видео.

Выкинул всю шелуху и сделал самую «сухую» без «воды» выжимку.

Как заряжать Li-ion аккумулятор шуруповёрта и другие важные правила его эксплуатации

  1. Помните —Liionдо противоположности отличаются отNiCd!
  2. Ставьте Li-ion на зарядку уже при остаточном заряде 20-50%.
  3. Важно! Нельзя допускать разряда Li-ion ниже 10-20%. Это критическая величина. Чем меньше разряд, тем дольше Li-ion будет работать —
Глубина разряда Количество циклов заряда
100% 500
50% 1500
25% 2500
10% 4700
  1. Li-ion работает оптимально в диапазоне от -10 до +45°С. Заряжать при температуре от +10 до +30°С.
  2. 1 раз в 4 месяца проводите полный цикл разряд-заряд для калибровки датчика уровня заряда в контроллерах аккумуляторов. То есть разряжайте почти до 100% и ставьте на зарядку на 12 часов.
  3. Хранить Li-ion нужно на заряде 40-60%.
    Хранить заряженные на 100% Li-ion нельзя, так как он в этом случае навсегда потеряет 20% емкости за 3 месяца.
    При правильном хранении – при заряде 40-60% — Li-ion безвозвратно потеряет за те же 3 месяца всего 1% емкости.
  4. Если шуруповёрт укомплектован двумя Li-ion, то один зарядите до 40-60% и храните как резервный. Раз в месяц используйте его как рабочий – заряжайте до 100%, разряжайте до 40-60% и снова оставляйте на хранение.
    Второй Li-ion — основной рабочий. Поработали — в конце каждого дня ставьте его на подзарядку, даже если он разряжен менее чем на 10%.

Резервный Li-ion применяйте в случае если основной рабочий Li-ion разрядился в результате интенсивной работы и нет времени ждать его зарядки.

Вот и все. Теперь вы знаете как заряжать Li-ion аккумулятор для шуруповерта.

Я вручил такую каждому столяру, да еще повесил в цехе на доску объявлений.

И вот еще может быть вопрос – почему я перешел с Ni-cd на Li-ion аккумуляторные шуруповёрты?

Вот преимущества Li-ion аккумуляторов перед Ni-cd:

  • минимум в 2 раза большая удельная емкость;
  • саморазряд меньше в несколько раз;
  • отсутствие эффекта памяти, что дает возможность дозарядки в любой момент;
  • выдерживает в среднем в два раза больше циклов «заряда-разряда», то есть проживет в два раза дольше.

Есть ли недостатки?

  • Li-ion подвержены старению.
    Ну так а Ni-cd вечные что-ли? Тоже стареют.
  • у Li-ion низкая устойчивость при работе в условиях низких температур.
    Всё это в прошлом. Сейчас Li-ion делают такие, что они работают и при -10°С стопудово. А в некоторых источниках указывается, что и при -30°С могу работать;
  • Li-ion требуют использования только оригинального зарядного устройства.
    Ну а что тут такого? Все шуруповерты продаются как раз со своим оригинальным ЗУ в комплекте.
  • у Li-ion высокая стоимость.
    Да вот уже не сказал бы. Недавно заходил в магазин. Ni-cd аккумуляторов ниже 1 т.р. не видел. А на AliExpress можно целый шуруповерт купить с Li-ion за 3 т.р.

Ну и, наконец, если вы работаете с шуруповертом профессионально – не сомневайтесь особо – рассыпется он одновременно с Li-ion батареей. Так что покупать отдельно Li-ion аккумулятор скорее всего не придется.

Как раз при разумном невандальном использовании на пару-тройку лет должно шуруповерта хватить.

И, да, еще одно важное правило. Не экономьте на мощности шуруповерта. Она соответствует вольтажу батареи. Берите с Li-ion батареей на 20 вольт минимум. Крутить будет как зверь.

А кУпите слабенький – толку мало от него будет, и радости от копеечной экономии не будет тоже.

Я вообще набрал шуруповертов с батареями Li-ion на 25 вольт. Столяры не нарадуются. Особенно после Ni-cd на 14 вольт.

Вроде всё. Остались вопросы, не согласны с чем-то – пишите в комменты.

КАК ПРАВИЛЬНО И СКОЛЬКО ЗАРЯЖАТЬ АККУМУЛЯТОР ШУРУПОВЕРТА?

Шуруповерты уже давно пользуются неизменной популярностью не только у профессиональных строителей, но и простых людей, ведь эти агрегаты незаменимы, когда нужно что-то прикрутить или, наоборот, раскрутить. Многофункциональность шуруповертов является главной причиной популярности этих агрегатов, как в быту, так и в крупном строительстве, но у всех пользователей этими агрегатами возникает немало сложностей, когда дело касается подзарядки аккумуляторов, которыми снабжено большинство моделей шуруповертов.

Схема строения шуроповерта.

Все дело в том, что при неправильной зарядке появляется так называемый «эффект памяти», то есть при определенных условиях может снизиться емкость заряда, и в дальнейшем агрегат будет разряжаться менее полно. Как правило, такой эффект возникает, когда человек пытается подзарядить не полностью разряженный аккумулятор шуруповерта. Правильная зарядка аккумуляторов шуруповертов имеет массу тонкостей, поэтому очень важно рассмотреть все аспекты этого дела, чтобы шуруповерт сохранил свою функциональность и работоспособность на долгое время.

Основные типы аккумуляторов шуруповертов

Аккумуляторы для шуруповертов: литиевый Li-Ion, никелево-кадмиевый Ni-Cd, никелево-металлгидридный Ni-MH.

Производители шуруповертов используют при производстве своих агрегатов разные аккумуляторы, которые имеют свои особенности работы и, соответственно, зарядки. Для того чтобы шуруповерт работал без сбоев на протяжении длительного времени, очень важно тщательно читать инструкцию, которая к нему прилагается. Стоит отметить, что разные шуруповерты различаются многими параметрами, в том числе ценой, качеством и мощностью, поэтому все шуруповерты делятся на полупрофессиональные и профессиональные. Соответственно, аккумуляторы, которые установлены производителем, также различаются ценой, качеством и, главное, емкостью заряда.

В профессиональных моделях, которые являются более дорогостоящими, как правило, устанавливаются аккумуляторы с большей емкостью, поэтому они могут работать без подзарядки значительно больший отрезок времени. Большинство профессиональных строителей имеет запасной, заранее заряженный аккумулятор для беспрерывной работы, но, в случае если шуруповерт предназначен для выполнения простых работ по дому, второй аккумулятор иметь совсем не обязательно, хотя в ряде случаев дополнительный аккумулятор шуруповерта присутствует в комплекте с агрегатом. Можно выделить 3 основных вида батарей, которые наиболее часто используются в шуруповертах:

  • литий-ионные;
  • никель-кадмиевые;
  • никель-металлгидридные.

Схема соединения аккумуляторов шуруповерта.

Самыми широко используемыми в настоящее время являются никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов. Этот вид отличается достаточно компактными размерами, сравнительно небольшой стоимостью и большой емкостью заряда. Самым главным недостатком этих аккумуляторов является тот самый «эффект памяти», но при правильном использовании и подзарядке аккумуляторы и этого типа могут быть подзаряжены более 1000 раз, хотя нужно отметить, что даже при правильном использовании емкость заряда будет постепенно снижаться, пока не достигнет минимума. Помимо всего прочего, необходимо отметить, что такой аккумулятор содержит высокотоксичные вещества, поэтому их производство существенно вредит окружающей среде, что стало причиной их запрета во многих странах.

Никель-металлгидридные аккумуляторы стоят по частоте использования на 2-м месте. Аккумуляторы этого типа относятся к новому поколению, так как являются полностью безопасными для окружающей среды. Этот тип обладает массой преимуществ, главным из которых является отсутствие «эффекта памяти». Однако стоит заметить, что они обладают высоким током самозаряда, а хранить эти аккумуляторы следует исключительно в заряженном виде, причем в случае неиспользования шуруповерта в течение месяца обязательно требуется разрядить устройство и подзарядить заново.

Литий-ионные аккумуляторы являются сравнительно новым продуктом на рынке этих средств. Они не имеют «эффекта памяти», поэтому не требуют соблюдения циклов подзарядки для восстановления емкости заряда. Для полной подзарядки этих аккумуляторов требуется совсем малое количество времени, причем емкость у этих средств довольно высока. Однако есть у этих батарей и недостатки, в том числе снижение работоспособности на морозе и довольно высокая стоимость.

Особенности зарядки аккумуляторов шуруповертов

Схема зарядного для шуруповерта.

Очень важным моментом является первая зарядка шуруповерта, так как именно от нее зависит, будет ли активирована полная емкость заряда. Каждый тип аккумуляторов имеет свои особенности первичной подзарядки. Наибольшую сложность представляет зарядка никель-кадмиевых вариантов. Первая их подзарядка должна быть трехкратной, чтобы вся емкость заряда была заполненной. Таким образом, после покупки агрегат нужно полностью зарядить, затем включить и оставить работать до его полной разрядки, далее нужно снова поставить подзаряжаться и снова разрядить, и так 3 раза.

Никель-металлгидридный вариант в первую раз стоит сразу полностью разрядить, ведь, как правило, при покупке такая батарея имеет небольшой заряд, после этого нужно оставить его полностью заряжаться. Повторно заряжать аккумуляторы этого типа можно только после того, как они будут полностью разряжены. Цикл полной зарядки-разрядки следует учитывать первые 4-5 раз, после чего можно дополнительно подзаряжать аккумуляторы, даже если они не полностью разряжены.

Таблица характеристик шуруповертов.

Литий-ионные аккумуляторы являются более современными, поэтому особых требований к их подзарядке не существует, так как в любом случае их емкость не снижается.

При первой и последующих подзарядках нужно учитывать, что самого оптимального эффекта подзарядки можно достигнуть только в случае, если этот процесс проходит при температуре от +10 до +30°C . Помимо всего прочего, следует заметить, что при зарядке некоторые виды аккумуляторы могут начинать нагреваться, что крайне негативно может сказаться на всей батарее. Не стоит допускать перегрева всей батареи выше 50°C. После проведения работ лучше всего хранить батарею отдельно от шуруповерта, хотя это не обязательно.

Сколько нужно времени для зарядки шуруповертов?

Состав аккумуляторной батареи.

К важным вопросам, касающимся зарядки аккумуляторов шуруповерта, относится время, необходимое для полного заряда батареи. Многие считают, что заряжать аккумулятор шуруповерта стоит до тех пор, пока он не нагреется, но на самом деле это верный путь к снижению емкости заряда и производительности всего агрегата. Стоит сразу сказать, что в настоящее время существуют сотни видов шуруповертов и не меньшее количество аккумуляторов, поэтому очень важно ознакомиться с инструкцией, которая прилагается к конкретному агрегату, ведь в одном случае для зарядки будет достаточно 30 минут, в то время как в другом для полноценной зарядки потребуется более 2-х часов.

Многие виды аккумуляторов имеют систему индикации, то есть на верхней панели приборов имеется 2 светодиода, как правило, красный и зеленый. Эти светодиоды позволяют точно определить, когда зарядка завершена. Однако даже при наличии индикатора необходимо вовремя отключать батареи от сети, так как длительное пребывание в подключенном состоянии после подзарядки может стать причиной повреждения батареи.

Кроме того, рассматривая длительность зарядки, нужно сразу заметить, что существует 2 основных вида зарядных устройств, причем от того, какой именно вид прилагается в комплекте с шуруповертом, во многом зависит, как долго будет проходить процесс зарядки.

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.

Автоматические зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторных батарей. Это простые и доступные по цене устройства. Они менее сложные и выпускаются в конструкции, которая позволяет заряжать по два или 4 батарейки одновременно. Чтобы запустить заряд никель кадмиевых аккумуляторов, вставьте в батарейки в зарядное устройство. Переключателем ЗУ нужно установить количество заряжаемых батареек и подключить устройство к сети.

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.

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.

При работе в условиях продолжительного разряда используются дисковые батарейки с прессованными электродами большой толщины. Для них разрядная кривая показывает постоянное медленное снижение напряжения до величины 1,1 вольта. Разрядная ёмкость в случае дальнейшего разряда до 1 вольта равна от 5 до 10 процентов от номинального значения. Особенностью этого типа батарей является существенно падение разрядной ёмкости и напряжения при увеличении тока до 0,2*С. Объяснение этому достаточно простое ─ невозможность разряда активной массы равномерно по всей электрода.

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

На изображениях ниже можно видеть влияние тока разряда и температуры на значение разрядной ёмкости.

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

Чтобы аккумулятор полностью зарядился, ему требуется сообщить до 160 процентов от номинальной ёмкости. Зарядка никель кадмиевых аккумуляторов должна вестись в интервале температур 0─40 С. Рекомендуемый интервал 10─30 С. При понижении температуры на отрицательном электроде снижается поглощение кислорода и растёт давление. В результате при сильном перезаряде из-за увеличения давления может открыться аварийный клапан. При увеличении температуры потенциал растёт и на положительном электроде очень рано выделяется кислород, что сокращает процесс зарядки в штатном режиме.

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.

После того, как заряд прекращается давление внутри аккумуляторной батареи ещё продолжает расти, поскольку окисление гидроксильных ионов на оксидно─никелевых электродах продолжается. Постепенно скорость выделения кислорода на положительном электроде сравнивается с поглощением на отрицательном (кадмиевом) электроде. Поэтому давление в батарее постепенно понижается. Если был существенный перезаряд, то давление будет снижаться медленнее. Рекомендуем также прочитать о том, как заряжать Ni─MH аккумуляторы.

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.

Аккумулятор шуруповерта — Как правильно заряжать

Казалось бы, зарядка аккумулятора для шуруповёрта – простой процесс. Просто вставляете аккумулятор в штатное устройство, и ждёте, когда вместо красного светодиода загорится зелёный. Дальше вынимаем аккумулятор, и можно работать. Да и в работе шуруповёрта не возникает никаких проблем – он всё так же работает, и всё также успешно закручивает и выкручивает саморезы, шурупы, винты. Но давайте посмотрим поближе, как устроен аккумулятор шуруповёрта. Как заряжать аккумулятор правильно? Нужно просто понять, на чём основан его принцип действия.

Отличия видов элементов питания (аккумуляторных батарей) шуруповертов

Аккумуляторная батарея – это химический источник питания. Она состоит из нескольких элементов определённого типа. В бюджетных шуруповёртах используют никель-кадмиевые элементы, иногда – никель-металл-гидритные, в дорогих – литий-ионные, или литий-полимерные. Обозначаются они, соответственно, Ni-Cd, Ni-MH, Li-ion, Li-Po. Элементы в батарее соединены последовательно. Каждый из элементов в заряженном состоянии выдаёт фиксированную разность потенциалов. Соединённые последовательно, эти элементы вместе выдают рабочее напряжение аккумулятора. Каждый из последовательно соединённых даёт разницу потенциала с соседним, а два крайних – в сумме рабочую величину напряжения. Подробно о батареях можно почитать на Википедии:

Когда происходит зарядка аккумулятора, то электроны последовательно проникают в батареи, и восстанавливают химический раствор. В процессе работы, а также хранения, происходит окисление вещества, и электроны опять переходят в нейтральное состояние, попутно выполняя полезную работу. Это называется циклом заряда-разряда. До конца разрядка всё равно не происходит, и остаётся какая-то величина разности потенциалов. Это называется остаточным напряжением. В основе работы аккумулятора лежат процессы электролитической диссоциации.

Цикл зарядки аккумулятора

Зарядка аккумулятора – сложный электрохимический процесс. Простейшие модели зарядных устройств заряжают батарею последовательно. Это значит, что электроны проходят по очереди через все элементы. При этом в крайних батареях процесс диссоциации будет более полным, а в средних пройдёт не до конца. На зарядку также уйдёт гораздо больше времени. Более совершенные зарядные устройства заряжают каждый элемент в батарее отдельно. При этом зарядка длится в несколько раз быстрее, и все элементы в батарее заряжены примерно одинаково, процесс диссоциации в них проходит практически до конца.

В первом способе зарядки есть определённый недостаток. Элементы в середине цепи заряжаются не полностью, и со временем начинают утрачивать свои свойства. Может потребоваться замена батареи. Поэтому, если у вас есть возможность, оставляйте такой аккумулятор включенным на зарядку на ночь, но не более того. За ночь все элементы зарядятся.

Для аккумуляторов всех типов существует такое понятие, как эффект памяти.

Именно поэтому рекомендуется разряжать аккумуляторы до конца .

Индикаторы на зарядных устройствах шуруповертов

Что же показывает горящий зелёный светодиод? В большинстве случаев показывает, что через аккумулятор ещё проходит некоторый электрический ток заряда. Когда разность потенциалов аккумуляторной батареи сравняется с напряжением зарядного устройства, ток прекращается, и загорается зелёная лампочка. Когда через аккумулятор всё ещё идёт ток зарядки, то горит красная. Более сложные модели зарядных устройств имеют специальную электронную систему контроля, которая следит не только за током зарядки, но и за разностью потенциалов каждого элемента, и за величиной тока зарядки.

Хранение аккумуляторов шуруповертов

Как хранить аккумуляторы, в заряженном состоянии или разряженном? Для аккумуляторов на основе никеля лучше всего выполнить полную разрядку, на основе лития – зарядить примерно наполовину. Половина зарядки будет достигнута примерно на 2/3 времени от обычной зарядки, когда аккумулятор полностью разрядился и потом зарядится до конца вновь. Так как литиевые аккумуляторы обычно идут в комплекте с дорогим устройством, то тут можно считать полной зарядкой момент, когда загорится зелёная лампочка.

Видео о восстановлении заряда аккумулятора шуруповерта:

В видео показаны аккумуляторы не для шуруповертов, но информация более чем актуальна:

ну и немного о восстановлении:

Читать еще:  12 советов, благодаря которым вы сможете выбрать хорошего электрика
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector