Зарядка аккумулятора для шуруповерта инструкция

Как зарядить шуруповёрт, знает каждый — вставить в зарядное устройство и подождать, когда индикатор зарядки изменит цвет. Но мало кто знает, что аккумуляторные батарейки нужно обслуживать и уметь правильно разряжать. К сожалению, производители электроинструмента дают очень мало информации в руководствах по эксплуатации. Как правильно заряжать и обслуживать аккумулятор шуруповёрта, расскажем в этой статье.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Сколько времени нужно для полного заряда

Сколько времени заряжается аккумулятор шуруповёрта? Следует уточнить, в каких целях заряжается. Производители стремятся ускорить время зарядки, для снижения перерывов в работе и повышения конкурентности. Поэтому устанавливают максимально допустимые значения зарядного тока. Часто жертвуют зарядом в 10–20 % ёмкости в конце зарядного цикла.

Это видно на графике заряда литиевого элемента питания. Где за первый час зарядки набирается 70 % ёмкости, за второй час — ещё 20 %, что составляет уже 90 %, а на набор последних 10 % уходит ещё 1 час, всего 3 часа. А штатная зарядка «Бош» из Китая заряжает литиевый аккумулятор всего за 30 минут. С учётом этих тонкостей теперь можно ответить на заданный вопрос.

Для работы инструмента аккумулятор достаточно зарядить один раз. В случае необходимости можно не дожидаться окончания времени заряда, и уже через половину времени стандартной зарядки приступить к работе. Недозаряд элементов питания в единичных случаях не несёт негативных последствий.

Для проведения тренировочных циклов требуется максимальная зарядка батареи и тем более для восстановления её ёмкости. Как это сделать на штатном зарядном устройстве, если оно автоматически отключается? После стабилизации напряжения, через 20–30 минут можно снова продолжить заряд аккумулятора на штатном устройстве. Он возьмёт ещё объём энергии. Цикл заряда стоит проводить до трёх раз. Так аккумулятор будет заряжен почти 100 %. Это важно, чтобы в последующем тренировочном цикле разряда был задействован весь объём электролита.

Новые Ni-Cd и Ni-MH элементы заряжаются на штатном устройстве от 1 до 8 часов, согласно паспортам разных производителей. Такой разброс во времени вызван разными настройками величины зарядного тока, в зависимости от позиции изготовителя в этом вопросе. Кроме того, зарядные устройства даже одного производителя могут иметь разброс до 2 часов из-за погрешности настроек, ведь на конечном этапе зарядки ток снижается крайне медленно. А минимальный ток будет всегда.

Новые литиевые (Li) аккумуляторы заряжаются от 30 минут до 120. Это также зависит от настроек зарядного устройства у каждого производителя.

Как правильно заряжать новый аккумулятор первый раз и во время тренировок

Как заряжать шуруповёрт в первый раз после покупки? Многие производители шуруповёртов с литиевыми батареями (Li) рекомендуют перед первым использованием просто полностью зарядить элемент. Немногие рекомендуют выполнить 3 тренировочных цикла — разряд-заряд. В целом для литиевых батарей тренировочный цикл будет полезен.

Внимание! Для новых никелевых батарей и Cd, и MH все производители настоятельно рекомендуют произвести тренировочный цикл не менее трёх раз. И что очень важно — сначала разрядить, а потом зарядить.

К сожалению, никто из производителей не пишет, даже Bosch, как правильно разряжать аккумулятор при проведении тренировочных циклов. Почему это важно, уже было сказано выше.

Если электроинструмент с Ni-Cd и Ni-MH батареями имеет защиту от глубокого разряда, то разряжают до отключения шуруповёрта. Если защиты нет, то до уровня минимального напряжения. Это 0,9 В на каждый элемент питания в АКБ.

У шуруповёртов на литиевых батареях обязательно стоит защита от глубокого разряда, но будет полезным знать, что минимальное напряжение должно быть не менее 2,8 В. Ниже этого порога наступает разрушение литиевых элементов. Производители страхуются и устанавливают границу отключения 3,2–3 В.

Подробнее о правильной зарядке аккумуляторов шуруповертов вы можете почитать в этой статье.

Обобщая всё вышесказанное в этой статье, изложим порядок проведения тренировочных циклов, полезных и для нового аккумулятора. Проводить такой цикл рекомендуется не реже 1 раза в 6 месяцев, лучше чаще.

1. Разрядить батарею током 0,1 от её емкости, либо током работающего инструмента без нагрузки, с чередованием времени работы и паузы по 3 минуты.
   
2. Зарядить аккумулятор до отключения зарядного устройства.
3. Выждать 20–30 минут.
4. Снова зарядить до отключения зарядного устройства.
5. Опять выждать 20–30 минут.
6. Зарядить в третий раз до отключения зарядного устройства.
7. Выждать 20–30 минут для стабилизации напряжения.
8. Теперь разрядить способом, описанным в п. 1.
9. Повторить пп. 1–8 до трёх раз.
10. Подзарядить или зарядить полностью для хранения с учётом типа аккумулятора. Если инструмент будет использоваться в ближайшее время, то зарядить полностью до отключения зарядного устройства.

Рекомендации по зарядке аккумуляторов от производителей: Sturm (Ni-Cd), RedVerg (Li-ion), Hammer (Ni-Cd)

Каким хранить аккумулятор — заряженным или разряженным

Важно! Общая для всех АКБ рекомендация — хранить в прохладном месте, при температуре воздуха +10 – +15^о. 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.

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 +40^о. У литиевых может быть целая интегральная схема с множеством элементов защиты. У них контролируется не только температура элементов, но и степень заряженности каждого.

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.

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.

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.

Попытки заряжать шуруповёрт кустарными методами, прямыми подключениями к АКБ автомобиля или смартфонными зарядниками приводят к неисправностям.

Есть способы избежать ошибок, ведь аккумуляторы на электроинструмент стоят недёшево (особенно оригинал).

Так как заряжать шуруповёрт? Как хранить его аккумулятор? И что в итоге с автомобильным АКБ — можно или нет взять питание с него?

Разбираем в этой статье все нюансы, опираясь на исследования и научные факты (например, «Battery Management Systems. Design by Modelling», PDF и наши статьи о зарядке Ni-Cd и Ni-Mh, а также различиях химии).

Как заряжать шуруповёрт: правила и особенности

Чтобы правильно зарядить аккумулятор шуруповёрта, нужно просто следовать указаниям руководства пользователя. Но иногда случаются ситуации, когда приходится отступать от «оригинального зарядника» или очевидных решений. Для этих случаев мы составили список общих рекомендаций. С ними разрешается абсолютно большинство проблем с аккумуляторным электроинструментом.

Одни шуруповёрты имеют встроенный аккумулятор и контроллер питания, другие используют сменные батареи, которые необходимо вставлять в инструмент. Одни подключаются к адаптеру питания кабелем, другие предполагают зарядку установкой батареи на зарядную установку.

Учитывая эти конструктивные отличия, нужно разобраться, какой тип химии элементов питания применяется на вашем инструменте.

Li-ion (литий-ионная), Li-Pol (литий-полимерная) батарея шуруповёрта

• 1. Заряжайте когда угодно с любого уровня заряда.
• 2. Разряжать до 0% вредно для ёмкости.
• 3. Не храните разряженным (лучше ~50%).
• 4. При использовании нового шуруповёрта с Li-ion сначала зарядите, только потом пользуйтесь.
• 5. Прерывать зарядку Li-ion/Li-Pol можно в любой момент и заряжать когда угодно.

Технология не любит низкого напряжения (ниже 2,5 В на элемент), так как ускоряются вредные для максимальной ёмкости химические реакции. Долгое хранение разряженного шуруповёрта с аккумулятором Li-ion или Li-Polymer приведёт к его выходу из строя или даже самовоспламенению.

Ni-MH (NiMH, никель-металлогидридный) аккумулятор шуруповёрта

• 1. Заряжайте в том режиме, как вам удобнее пользоваться инструментом.
• 2. Требует тренировочного цикла заряд-разряд раз в три месяца.
• 3. Старайтесь не хранить разряженным (лучше >50%).
• 4. Перед началом использования нового шуруповёрта на NiMH сделайте цикл-другой.
• 5. Прерывать зарядку NiMH не рекомендуется, но допускается с периодической тренировкой заряда.

Полный цикл тренирует аккумулятор с целью сохранения максимальной ёмкости. То есть тем самым вы избавляетесь от пресловутого эффекта памяти, который свойственен этому типу химии, но в меньшей степени, чем NiCd.

Ni-Cd (NiCd, никель-кадмиевая) батарея шуруповёрта

• 1. Старайтесь разряжать не до остановки, а до максимального снижения оборотов перед каждой новой зарядкой и заряжайте до 100%.
• 2. Глубокую разрядку (до 1В/элемент, остановка шуруповёрта) выполняйте при явном снижении ёмкости (иначе есть риск переполюсовки) с последующей полной зарядкой током 0,1С (где C — ёмкость).
• 3. Не храните полностью заряженными (перед хранением разрядите до 10%-20%, когда шуруповёрт заметно хуже крутит).
• 4. При пользовании новым шуруповёртом на NiCd сделайте не менее 4-5 тренировочных циклов.
• 5. Прерывать зарядку NiCD не рекомендуется, после паузы лучше выполнить калибровку.

Никель-кадмиевые аккумуляторы в отличие от других типов батарей шуруповёртов выдерживают длительный срок хранения вплоть до 5 лет с напряжением менее 1,2В на элемент. Перед использованием нужна заливка электролита. Через 5-10 калибровочных циклов ёмкость в большей части восстановится [источник, BatteryUniversity].

Частые вопросы и ответы как заряжать аккумулятор для шуруповерта

Мы собрали вопросы, которые вы присылали нам чаще всего по шуруповёртам и другому аккумуляторному электроинструменту.

В: «Сколько заряжать шуруповёрт?»

Комплектными и совместимыми стандартными зарядниками обычно от трёх часов. Длительность зависит от ёмкости.

Например, мощные гайковёрты с тяжёлыми аккумуляторами заряжаются 7 часов. В профессиональных шуруповёртах применяются импульсные зарядники, на которых одна батарея заряжается за час-полтора.

В: «Можно ли хранить аккумулятор шуруповёрта разряженным?»

Не рекомендуется. Перед хранением заряжайте не более 50% для Li-ion/Li-Pol, не менее 50% для NiMH и не более 20% для NiCd. Поддерживайте этот заряд в течение срока хранения, проверяя уровень раз в 1-3 месяца.

• • NiMH иногда возвращают к жизни дозаправкой после 3-5 лет хранения (вопреки распространённым сообщениям в интернете об этом типе батарей, источник BatteryUniversity);
• • NiCd в результате саморазряда могут полностью сесть и храниться так длительное время до 5 лет с дозаправкой, если напряжение падает ниже 1В на элемент;
• • Li-ion нельзя хранить разряженными ни при каких обстоятельствах (даже в холодильнике) — образуются опасные коротким замыканием медные шунты при понижении напряжения до 2В на элемент (у них тоже есть саморазряд, просто меньше других).

В: «Как хранить литий-ионные аккумуляторы шуруповёрта?»

• 1. Зарядить до 40%;
• 2. положить в место с температурой не выше +20°C и не ниже 0°C;
• 3. хранить при относительной влажности не выше 50% (и чтобы она не колебалась) и без перепадов температур (солнечный свет или радиатор отопления вредят).

Замораживать их нельзя (изменяется молекулярная структура). И в холодильнике колебания относительной влажности от 40% до 90% создают условия для окисления поверхностных материалов электродов.

В: «Что делать, если я забыл зарядить шуруповёрт и хранил его разряженным?»

Чаще всего возникает ситуация, когда вы плохо зарядили аккумуляторы шуруповёрта, оставили их на 1-3 месяца или даже дольше в ящике. И теперь они разрядились так, что совсем мертвы — инструмент даже не включается.

Вероятнее всего, вам нужно будет купить новый аккумулятор.

Даже если удастся «подтолкнуть» старые ячейки, их ёмкость уже безвозвратно сокращается до 70% и ниже. Такая ёмкость считается критическим износом и рекомендацией к замене (например, у имиджевых брендов вроде Apple этот порог повышен до 80%).

В: «Аккумулятор шуруповёрта не заряжается — можно ли исправить?»

• • Замерьте напряжение на клеммах аккумулятора (для Li-ion должно быть выше 3В/элемент, для NiMH/NiCd выше 1В/элемент);
• • если напряжение низкое, то попробуйте заряжать аккумулятор в течение нескольких часов даже если он не подаёт признаков жизни (это поможет «толкнуть» его с низкого напряжения);
• • если напряжение выше, то проверьте клеммы и разъёмы на наличие диэлектрика (грязи, мусора, масел) — очистите их, обезжирьте;
• • иногда клеммы «проваливаются» в корпус аккумулятора или даже надламываются — отогните обратно или пропаяйте;
• • подмените зарядное устройство (возможно неисправен зарядник);
• • иногда плата защиты считает циклы (чаще у оригинальных батарей Li-ion от дорогих брендов), после чего перестаёт заряжаться и требует замены или перепрошивки контроллера;
• • может выйти из строя один из элементов — замените его и отбалансируйте заряд.

В: «Как толкнуть аккумулятор от шуруповёрта?»

Многим не нравится слово «толкнуть». Но как иначе объяснить возможность вывести аккумулятор из состояния сниженной ёмкости или пониженного напряжения.

• 1. Поставьте на длительную зарядку даже если нет индикации;
• 2. если индикация есть, но аккумулятор заряжается слишком быстро, то зарядите до 100%, оставьте так на зарядке (под присмотром) на несколько часов (лучше не менее 8 часов, в том числе для Li-ion с целью насыщения зарядом минимальным током при пограничном напряжении);
• 3. разрядите аккумулятор холостым ходом шуруповёрта до отключения и выполните зарядку до 100%;
• 4. подержите так на зарядке в течение нескольких часов.

В: «Можно ли автомобильным аккумулятором зарядить шуруповёрт?»

В теории можно. Он является источником постоянного тока. Но напрямую подключать нельзя даже если родной зарядник шуруповёрта 12В.

Ток зарядки должен ограничивать резистор с номиналом под мощность не менее 10 Вт. Не рекомендуем без опыта заниматься подбором сопротивления, как советуют в интернете.

Даже со впаиванием резистора есть высокий риск спалить аккумулятор шуруповёрта или его защитную схему. Также нужно помнить, что АКБ автомобиля даёт разное напряжение в зависимости от степени заряда.

А можно ли восстановить аккумулятор от шуруповёрта, если он старый, не работает или изношен?

Процесс зарядки аккумуляторного инструмента довольно тривиален и достаточно неинформативен: аккумулятор устанавливается в зарядное устройство, после чего последнее включается в розетку. Как только индикатор укажет на полный заряд — все, процесс можно считать завершенным. 

Это видимая сторона медали. На самом деле, в зависимости от типа используемых источников питания, в паре «аккумулятор/зарядное устройство» протекают процессы, сильно разнящиеся друг от друга. Рассмотрим их более детально.

Как правильно заряжать NiCd аккумуляторы

Никель-кадмиевые источники питания до сих пор можно встретить во многих видах аккумуляторного инструмента. Они достаточно дешевы, неприхотливы и просты в использовании.

К сильным сторонам NiCd батарей можно смело отнести:

• долговечность. Аккумуляторы этого типа способны без особых потерь выдержать порядка 1000 циклов заряда/разряда без существенной потери емкости, позволяя ей оставаться на уровне 80 %. Пик производительности NiCd элемента питания приходится на первые 300-400 циклов заряда/разряда;
• высока нагрузочная способность. Источник питания выдает стабильный ток разряда практически во всем диапазоне своей емкости.

Из графика видно, что при токе разряда величиной 1С стабильность напряжения на клеммах аккумулятора сохраняется в диапазоне 80 % его емкости. Падение напряжения проявляется при расходе оставшихся 20 % заряда.

Здесь следует сделать одно очень важное отступление.

Ток заряда и ток разряда аккумулятора принято «привязывать» к емкости источника питания, которая обозначается символом «С». К примеру, у аккумулятора емкостью 1000 мА∙ч ток разряда, обозначенный как 1С, составит 1 А.

• сохранение рабочих характеристик при отрицательных температурах. Пожалуй, это единственные представители аккумуляторных систем, которые без проблем могут как работать, так и заряжаться на морозе;
• длительное хранения без потери рабочих характеристик. Только NiCd аккумуляторы позволительно хранить долгое время полностью разряженными;
• невысокая стоимость аккумуляторных элементов.

К недостаткам никель-кадмиевых источников питания относятся:

• необходимость в первоначальном обслуживании. Для «вывода» аккумулятора на номинальное значение его емкости потребуется произвести 5–7 полных циклов заряда/разряда;
• наличие «эффекта памяти», существенно снижающего емкость аккумулятора. Источник питания не рекомендуется заряжать при его неполном разряде, поскольку это чревато деградацией элемента и существенной потерей эксплуатационных характеристик.

«Эффект памяти» — потеря емкости аккумулятора вследствие кристаллизации электролита, ведущей к уменьшению площади активной поверхности для протекания электрохимических реакций.

• высокий саморазряд. Неиспользуемая аккумуляторная батарея теряет до 10 % заряда в первые сутки хранения, и до 20 % своей емкости в течение месяца;
• необходимость технического обслуживания. Чтобы аккумуляторы долгое время сохраняли свои эксплуатационные характеристики, их нужно раз в три месяца подвергать циклу полного заряда/разряда, даже если они не используются;
• рост давления при высокой температуре. При нагреве «банки» элемента до 70˚С в области электродов активно выделяется кислород. В конструкции элемента предусмотрен защитный клапан, стравливающий чрезмерное давление, но характеристики аккумулятора при его срабатывании безвозвратно снижаются;
• токсичность кадмия. Элементы этого типа требуют соблюдения особых условий утилизации.

Для качественного заряда и использования имеющейся мощности NiCd аккумулятора по максимуму, его следует заряжать малым зарядным током, величина которого составляет порядка 0,1С. Да, подготовка аккумулятора к работе займет уйму времени (порядка 14–16 часов), но это исключит его нагрев и порчу.

Ускорить зарядку можно используя следующую схему:

• первые 10 % емкости — зарядка током 2С;
• с 10 % до 70 % — током 1,5С;
• остаток до 100 % — током 0,5С.

Такая схема позволит получить полностью заряженный источник питания по прошествии 5–6 часов. Главное, чтобы зарядное устройство было качественным и обеспечивало такой алгоритм зарядки (умело отслеживать наполнение емкости банок аккумулятора по росту температуры и/или росту напряжения на выводах элемента) и своевременно меняло величины зарядных токов.

Как правильно заряжать NiMH аккумуляторы

Довольно схожи с NiCd источниками питания по параметрам и эксплуатационным характеристикам никель-металл гидридные аккумуляторы. Но они более экологичны, поскольку не содержат кадмия.

NiMH источники питания обладают практически теми же «плюсами», что и их предшественники. При этом «эффект памяти» у них менее выражен, им присуща большая емкость при тех же массогабаритных показателях.

Без нескольких ложек дегтя тоже не обошлось. Во-первых, NiMH аккумуляторы несколько дороже никель-кадмиевых собратьев. Во-вторых, жизненный цикл источников питания ограничен 500 циклами. В-третьих, у металл гидридных аккумуляторов больший саморазряд, достигающий 30 % потерь в месяц.

Чтобы сохранить работоспособность элементов, неиспользуемых длительное время, хранить их нужно в полностью заряженном состоянии, периодически устраивая им полный цикл разряда с последующим зарядом.

Методология зарядки NiMH аккумуляторов схожа с зарядкой никель-кадмиевых элементов, но имеет свои особенности. Во-первых, заряжать их малыми токами (0,1С–0,3С) довольно проблематично, поскольку зарядному устройству сложно «отследить» полный заряд батареи, а большие токи приводят к чрезмерному нагреву элемента и его ускоренной деградации. Оптимальным считается зарядка аккумуляторов токами 0,5С. Во-вторых, следует четко контролировать время заряда рекомендованное производителем. Дело в том, что никель-металл гидридные аккумуляторы очень любят перезаряд и возникающий вследствие него перегрев.

Нужно четко контролировать температуру аккумуляторов! При ее превышении значения в 45 ˚С зарядку следует прервать полностью или остановить на время, необходимое для остывания элементов. Это действие существенно продлит их срок службы.

Поскольку NiMH аккумуляторы более привередливы к режиму зарядки, категорически запрещается использовать для их пополнения энергией зарядное устройство, предназначенное для NiCd аккумуляторов. Его более «топорные» алгоритмы заряда гарантированно выведут металл-гидридный элемент из строя.

Обратная совместимость зарядок позволительна. Никель-кадмиевые источники питания без проблем заряжаются зарядными станциями от NiMH аккумуляторов.

Как правильно заряжать Li-Ion аккумуляторы

Новые модели электроинструмента, в большинстве своем оснащаются Li-Ion источниками питания. Сильными сторонами литиевых аккумуляторов являются:

• малый вес. Это очень важное свойство, поскольку речь идет о ручном инструменте, который приходится держать в руках по несколько часов кряду;
• высокая удельная емкость литиевых элементов. При одинаковых габаритных размерах с аккумуляторами предыдущих поколений, емкость Li-Ion батареи будет превышать их в 1,5–3 раза;
• низкий саморазряд. При длительном хранении неиспользуемый аккумулятор разряжается ориентировочно на 5 % в месяц;
• практически отсутствует «эффект памяти», что дает конечному пользователю возможность подзаряжать аккумулятор по мере необходимости, не особо заморачиваясь с контролем остатка заряда;
• высокая энергоэффективность. Пиковые токи нагрузки могут превышать 30С, хотя наилучшие результаты в плане отдачи энергии достигаются при значениях, не превышающих 10С.

Недостатки тоже имеются:

• крайне плохая переносимость низких температур. Емкость падает просто катастрофически;
• высокая стоимость, обусловленная ценой материалов, используемых при изготовлении элементов и необходимостью наличия в схеме BMS-контроллера батареи (BMS — Battery Monitoring System), отслеживающего параметры «здоровья» аккумулятора;

BMS-контроллер отслеживает уровень напряжения на каждом элементе аккумуляторной сборки и принудительно отключает его при достижении значения 4,2 В. Превышение этого порога может привести к возгоранию аккумулятора.

• ограниченный жизненный цикл. Li-Ion аккумулятор, как правило, может пережить 1000 циклов заряда/разряда без существенной потери емкости.

На длительное хранение литиевые аккумуляторы рекомендуется отправлять наполовину заряженными.

Для зарядки Li-Ion источников питания применяется так называемый алгоритм CC/CV (constant current/constant voltage), означающий сначала зарядку постоянным по величине током, а затем напряжением с постоянным значением.

На первом этапе поддерживается постоянное значение тока заряда, которое находится в диапазоне 0,5С-1С.

Производители Li-Ion аккумуляторов рекомендуют заряжать их изделия током 0,8С и ниже, для продления срока службы элементов.

На этом этапе напряжение на контактах довольно быстро растет. При достижении значения в 4,2 В на один элемент, что составляет порядка 80 % от полной емкости батареи, начинается второй этап зарядки, при котором напряжение поддерживается на достигнутом уровне, а ток постепенно снижается до значений 0,05С–0,1С. При их достижении зарядка считается оконченной.

Как правило, стандартное время зарядки Li-Ion аккумулятора составляет 2–3 часа, но оно во многом зависит от емкости используемой в электроинструменте батареи и имеющегося в арсенале мастера зарядного устройства.

Чтобы ориентировочно оценить время зарядки, нужно емкость аккумулятора разделить на ток заряда, выдаваемый зарядным устройством.

Быстрая зарядка аккумуляторного инструмента

Теоретически, возможность быстрой зарядки присутствует во всех рассмотренных типах аккумуляторов. В случае с NiCd и NiMH источниками питания, возможна быстрая зарядка большими токами (1С–3С) до 70 % от заявленной емкости, но краеугольным камнем является необходимость контроля температуры заряжаемых источников питания, поскольку существует огромная вероятность лавинообразного роста давления внутри элемента и его физического повреждения.

В лагере литиевых аккумуляторов ситуация несколько иная. В продаже можно встретить достаточное количество «быстрых зарядок», с номинальными значениями зарядных токов 8 А и даже 16 А.

Но здесь важно понимать, что их максимальные величины будут использоваться лишь на первом этапе зарядки, до достижения элементами порога в 4,2 В, а далее зарядка идет по обычному сценарию.

Конечно, быстрые зарядки существенно экономят время, но производители крайне неохотно идут по пути увеличения тока, прекрасно понимая, что такие режимы (зарядные токи достигают 2С или даже 3С) существенно снижают жизненный цикл аккумулятора. Репутация дороже.

Внимательный читатель возразит, что, мол, в мобилках давно и повсеместно используются технологии быстрой зарядки, и они практически никак не сказываются на снижении жизненного цикла аккумулятора! И будет прав, но лишь отчасти. Здесь мы сталкиваемся с большой маркетинговой уловкой, которая под видом «быстрой зарядки» предлагает пользователю щадящую аккумулятор технологию с зарядными токами уровня 0,9С–1,1С (при стандартных 0,5С–0,8С). Когда как в настоящей «быстрой зарядке» речь идет о  значениях зарядных токов, начиная от 2С.

Но пора остыть и вернуться к последнему графику, чтобы понять, что производителю просто невыгодно «убивать» аккумулятор смартфона, ставя под сомнение надежность своей марки.

Более наглядно о технологии быстрой зарядки рассказано в видеоблоге:

Хотя в ролике речь идет о мобильных устройствах, озвученные в нем тезисы, справедливы и для литий-ионных аккумуляторов для электроинструмента.

Шуруповерт, оснащенный АКБ, дает возможность полноценно работать там, где нет возможности подключиться к электрической розетке. Это упрощает строительно-ремонтные мероприятия, особенно в труднодоступных местах. Но продолжительное использование по назначению сажает батарею, и сразу же возникает вопрос, как зарядить аккумулятор шуруповерта, чтобы максимально быстро продолжить процесс. Тут на помощь приходят зарядные устройства. Они эффективно осуществляют подзарядку блока питания и позволяют дальше применять инструмент по назначению.

Как восполнять емкость АКБ никель-кадмиевого типа

Перед тем, как заряжать батарею шуруповерта, нужно проверить ее емкость. Если прибор только приобретен, частично он будет разряжен. Чтобы АКБ набрала рабочую емкость, необходимо ее трижды до минимума разрядить и по максимуму зарядить. Дальше агрегат потребуется класть на подзарядку по мере разряжения.

Чтобы никель-кадмиевое изделие полноценно функционировало и вырабатывало свой ресурс, его необходимо разряжать полностью и только потом заряжать. Если этот пункт игнорировать и ставить на подпитку частично опустошенный блок, внутренние пластины покроются кристаллами и базовая емкость агрегата станет значительно меньше. Этот процесс называется «эффектом запоминания» и относится к недостаткам NiCd батарей.

Рекомендации по никель-металлогидридным изделиям

Перед тем, как правильно заряжать аккумулятор шуруповерта с такой АКБ, его необходимо целиком разряжать, так как никель-металлогидридный прибор обладает высокой склонностью к саморазрядке. Для активации нового изделия полный круг разрядки/зарядки необходимо повторить от 4 до 5 раз. После этого модуль допустимо заряжать по мере потребности.

Никель-металлогидридные блоки, несмотря на повышенную мощность, имеют максимально низкий «эффект запоминания» и спокойно переносят подзарядку даже при частично заполненной/опустошенной базовой емкости.

Особенности зарядки литий-ионных аккумуляторов

О том, как правильно зарядить аккумулятор шуруповерта с литий-ионной батареей, можно не задумываться вообще. У приборов есть лишь номинальный «запоминающий эффект». На общий функционал он не влияет. Энергетическую подпитку такого модуля уместно осуществлять тогда, когда удобно, не обращая внимания на текущий уровень емкости АКБ.

Сколько времени требуется для подзарядки

Непосредственно перед тем, как зарядить батарею на шуруповерт, необходимо тщательно изучить инструкцию к инструменту. Там обязательно будет указано время, требующееся для запитки блока «под завязку». Этих сроков нужно придерживаться. Обычно срок составляет от получаса до 7 часов.

Отдельные зарядки для шуруповертов имеют индикационную систему. Она дает возможность контролировать процесс и своевременно останавливать его, когда батарея наберет полную мощность.

За литий-ионными модулями стоит следить более тщательно. Они чувствительны к полной разрядке и зарядке сверх нормы. Оба эти параметра кардинально уменьшают период службы блоков.

Нюансы температурного режима

Выяснить температуру окружающей среды нужно до активации подзарядки. Желательно, чтобы показатель был не ниже +10°C и не выше +40°C. Набирая рабочую емкость, АКБ иногда становится теплой, а перегрев категорически недопустим. В будущем это плохо сказывается на приборе и снижает его работоспособность.

Технические моменты процесса

Просто знать, как правильно заряжать батарею шуруповерта, недостаточно. Очень важно соблюдать следующие правила:

• не оставлять АКБ в зарядном модуле;
• хранить питающий блок отдельно от инструмента в сухом месте без температурных перепадов;
• при редком использовании подзаряжать модули 1 раз в месяц либо согласно предписаниям идущей в комплекте инструкции от производителя.

Это продлит жизнь батареи и даст возможность всегда держать шуруповерт в безупречном рабочем состоянии.

Разновидности зарядных устройств шуруповертов

Агрегаты для зарядки блоков питания шуруповертов бывают импульсными и стандартными. Первые чаще всего применяются для активации профессионального инструмента и могут наполнить емкость блока питания за 1 час. Вторые относятся к бытовым и обычно тратят на полную зарядку от 3 до 7 часов.

Магазин MegaBattery предлагает все виды устройств для комфортной зарядки аккумуляторных батарей различных типов. В ассортиментной линейке представлены модели от популярных торговых марок, отлично зарекомендовавших себя на рынке. Условия приобретения очень выгодны и позволяют клиенту купить прибор как в розницу, так и оптом.

Особенности зарядных устройств для шуруповерта

Аккумуляторный шуруповерт значительно упрощает выполнение работ по установке крепежа, тем более что он не привязан к розетке – работать можно даже на улице или в помещениях, где электричества нет. При этом одним из наиболее важных узлов такого агрегата является зарядное устройство, ведь во многом именно от него зависит степень удобства эксплуатации прибора.

Что это такое?

Зарядник для аккумулятора шуруповерта – это устройство, позволяющее восполнить потери энергии батареи, обусловленные эксплуатацией инструмента. Благодаря возможности заряжать аккумулятор многократно сама батарея может иметь сравнительно небольшие размеры и емкость, лишь бы количество циклов перезарядки было большим, а зарядное устройство обеспечивало высокую скорость восстановления первоначального заряда.

Все зарядные устройства глобально можно поделить на 2 класса: встроенные и выносные. В первом случае нет необходимости специально извлекать батарею для зарядки – кабель с электрической вилкой присоединяется прямо к корпусу инструмента (или и вовсе прикреплен к нему на постоянной основе), что довольно удобно. Выносные зарядные устройства – это отдельный механизм, который предполагает извлечение батареи из корпуса шуруповерта, ее вставку в специальный зажим, а уже последний имеет тот же кабель с вилкой и включается в розетку. Каждое из решений имеет собственные преимущества и недостатки, но об этом чуть позже.

Принцип работы

Зарядное устройство не стоит воспринимать как простой кабель, позволяющий запитать аккумулятор от электрической розетки – этот прибор всегда несколько сложнее. В зависимости от точного набора функций конкретного экземпляра, устроен он может быть по-разному, однако, в целом методы достижения цели всегда примерно одинаковы. Поскольку зарядить аккумулятор шуруповерта от розетки 220 В напрямую нельзя, ключевой деталью любого зарядного устройства является понижающий трансформатор, обеспечивающий значительное снижение вольтажа. Сам он, как правило, не опускает вольтаж вплоть до нужного значения – ток приобретает необходимые характеристики уже потом, проходя сквозь диодные мосты и микросхемы.

Чтобы вся начинка зарядного устройства, не говоря уж об аккумуляторе или шуруповерте в целом, не сгорела от слишком высокого напряжения в сети электропитания, в самом начале схемы устанавливается предохранитель. Ограничение заряда обычно достигается одним из двух наиболее распространенных способов – либо микроконтроллер замеряет силу тока в аккумуляторе, либо время зарядки ограничено таймером. Первый вариант хорош в случае с литий-ионными батареями, поскольку заряжать их можно в любой момент, а значит, точное время зарядки определить невозможно. При этом чрезмерная зарядка грозит взрывом, потому очень важно, чтобы микроконтроллер был в состоянии определить уровень заряда и вовремя отключить подачу электричества. Таймер хорош для подзарядки разных видов никелевых аккумуляторов – они не боятся чрезмерной зарядки, к тому же перед процедурой должны быть разряжены полностью, потому время заряжания всегда примерно одинаковое.

Ради повышенного удобства эксплуатации некоторые дорогие модели зарядных устройств комплектуют еще и индикаторами, которые обычно представляют собой обыкновенные светодиоды. Нередко они выполняют разные функции – один может демонстрировать факт включения устройства в сеть, другой показывает, что ток не потерялся нигде в микросхемах и поступает в аккумулятор, третьи и вовсе могут указывать примерный уровень заряда, подсвечивая лишь определенную часть линии, в которую они выстроены.

Виды и типы

Существуют и универсальные зарядные устройства для всех типов аккумуляторов, но все же в большинстве случаев лучшим решением будет зарядник, оптимально подходящий под нужды конкретно взятой батареи. Что интересно, многочисленные отзывы указывают на неидеальное соответствие «родных» зарядных устройств, поставляемых в комплекте с самим шуруповертом. Дескать, производители часто экономят на этой детали, из-за чего довольно быстро может сломаться даже новый инструмент. Многие потребители по этой причине предпочитают собирать зарядные устройства самостоятельно, но в этом случае стоит строго придерживаться схемы и соответствия всех деталей.

Со встроенным блоком питания

С внешним блоком питания

Импульсные

Правила зарядки

С литий-ионными аккумуляторами все намного проще – им не нужен никакой разгон, да и заряжать их можно в любой момент. При этом покупая дешевый зарядник, нужно понимать, что он может и не предусматривать автоматического отключения, и в этом случае в обязанности владельца входит слежение за тем, чтобы батарея не перегревалась, в противном случае не исключен ее взрыв. Рекомендуемая температура для зарядки батарей, кстати, находится в пределах 10-40 градусов выше нуля, вылезать за эти рамки не рекомендуется.

На период простоя батареи желательно извлекать из инструмента, не оставляя внутри корпуса. Сами зарядные устройства стоит приобретать только в специализированных механизмах, экспериментировать в этой сфере, приобретая дешевые китайские блоки, рискованно. Что касается продолжительности процесса зарядки, то этот момент лучше дополнительно проверить в инструкции. Хорошо, если зарядник предполагает автоматическое отключение при достижении нужного уровня, но если нет, возможны сюрпризы, ведь у импульсных зарядных устройств минимальное время зарядки может составлять всего полчаса, а у аналоговых – достигать 7 часов. Если автоматического отключения нет, но есть индикатор уровня заряда, то лучше отключать батарею сразу после достижения 100%, даже если в инструкции написано, что одноразовая передержка не грозит страшными последствиями.

Об особенностях зарядных устройств для шуруповерта смотрите в видео ниже