Разбираем аккумулятор шуруповерта: как вскрыть корпус и найти слабую группу

Так вот, блок на 12 В собран из трёх последовательных групп ячеек, а на 18 В — из пяти: столько групп и придётся проверить мультиметром.

Работой литиевого блока управляет контроллер — плата защиты, или BMS, закреплённая поверх ячеек. Она следит за напряжением групп, током и температурой и отключает блок при перезаряде, глубоком разряде или замыкании. Температуру ей сообщает термодатчик, приклеенный к ячейкам.

Кстати, на блоках для американского рынка пишут «20V Max»: внутри те же пять ячеек, просто указано напряжение сразу после зарядки. По той же причине маленькие блоки маркируют то 10,8 В, то 12 В — об этом у нас есть отдельный материал.

Что подготовить и как проверить блок до разборки

Понадобятся мультиметр, отвёртка с крестовой и Torx-битами («звёздочка»), пара пластиковых лопаток или старая банковская карта. Если шов проклеен, пригодится ещё фен. Снимите кольца и металлический браслет: ячейки для инструмента отдают ток в десятки ампер, и случайная перемычка между контактами станет спиралью, которая раскаляется за секунды.

Первый замер делают на клеммах, не вскрывая корпус. Заряженный блок на 18 В должен показать 20–21 В, на 12 В — около 12,6 В. Ноль на литиевом блоке не всегда означает мёртвые ячейки: так же покажет тестер, если плата отключила выход или внутри блока оборвался провод.

Как открыть корпус, не повредив защёлки и ячейки

Если аккумуляторный блок ещё на гарантии, не вскрывайте его: по следам вскрытия сервисный центр откажет в бесплатном ремонте. Гарантия закончилась — терять нечего. Если вы ищете, как разобрать аккумулятор шуруповерта без трещин на пластике, двигайтесь по порядку:

1. Снимите блок с инструмента.
2. Найдите винты. Обычно они снизу, часто под наклейкой, резиновыми ножками или заглушкой.
3. Выкрутите винты и разложите по порядку: они бывают разной длины.
4. По одной отжимайте защёлки пластиковой лопаткой, без рывков.
5. Если половинки не расходятся, значит шов проклеен. Прогрейте его феном на самой низкой температуре короткими проходами: корпус должен стать тёплым, но не горячим. Затем осторожно расклиньте шов пластиковыми лопатками. Не вставляйте нож в щель: за стенкой лежат ячейки, и надрез их оболочки может привести к замыканию и пожару.

Сфотографируйте расположение проводов, термодатчика и платы, пока всё на месте. По снимку при сборке будет понятно, что куда возвращать.

Корпус-стакан на 12 В: начинать с защёлок

Такой блок вставляется в рукоять. Если нужно понять, как разобрать аккумулятор шуруповерта 12 вольт такой формы, начинайте с защёлок: половинки обычно держатся у них и на клее, а винтов может не быть вовсе.

Плоский блок на 18 В: винты снизу

Как найти слабую группу ячеек мультиметром

Включите на мультиметре режим постоянного напряжения с пределом выше 21 В:

Мерить лучше через 1–2 часа после зарядки, когда блок остынет. У исправного блока все группы показывают 4,1–4,2 В и отличаются на сотые доли вольта. Если одна отстаёт на десятые, виновница найдена.

Почему из-за неё не работает весь блок? Группы стоят последовательно, а контроллер отключает аккумулятор, как только любая из них опускается примерно до 2,5–3 В: всё потому, что ниже ячейку разряжать вредно. Слабая группа доходит до этого порога первой, когда в остальных ещё остаётся заряд.

Если группа ниже 2,5 В — это ещё не приговор: плата просто отключила выход. Бережный заряд малым током нередко возвращает такой блок к работе, если ячейки не стояли разряженными долго.

Почему литий-ионные ячейки теряют ёмкость

Внутри ячейки — свёрнутые рулоном анод из графита и катод из оксида металлов, разделённые плёнкой-сепаратором и пропитанные электролитом, солью лития в горючем растворителе. Плотность энергии у лития — 150–220 Вт*ч на килограмм против 45–80 у никель-кадмиевых элементов.

Каждый цикл заряда и разряда понемногу разрушает электроды, и ёмкость падает. Такое постепенное старение называют деградацией. Ресурс ячеек здесь — от нескольких сотен до тысячи с лишним циклов. Быстрее всего ячейки стареют от жары и от хранения на полном заряде, поэтому на зиму блок лучше убирать с половиной заряда.

Глубокий разряд разрушает ячейку иначе. Если напряжение долго держится ниже 2 В, растворяется медная фольга, на которую нанесён анод. При следующей зарядке медь оседает тонкими нитями, они прорастают через сепаратор и могут замкнуть анод с катодом, а замыкание рядом с горючим электролитом быстро разогревает ячейку и приводит к возгоранию. Поэтому многие зарядные устройства не могут заряжать такой блок: заряжать его опасно.

Ремонт или новый аккумулятор: что делать после замера

Вариантов обычно четыре:

• отстаёт одна группа — её можно заменить;
• все группы одинаковые, но блок держит заряд заметно меньше, чем новый, — износились все ячейки;
• группа ниже 2 В после простоя, вздутие или потёки — блок пора утилизировать;
• все группы в порядке, а блок не заряжается — неисправность в контактах, термодатчике или зарядном устройстве.

Слабую группу можно заменить целиком: ячейки внутри группы должны быть одинаковыми. Подойдут только силовые банки с током разряда 20–30 А, ячейки для фонарика в инструменте перегреются и быстро выйдут из строя. Перед установкой подзарядите новые ячейки до напряжения остальных групп. Подробно об этом — в нашей инструкции по замене банок.

Если износились все ячейки, сравните цены: пять силовых ячеек стоят 1,5–2,5 тыс. рублей, совместимый блок на 18 В и 3 А*ч — 2–3,5 тыс., оригинальный — от 5,5 тыс. Перебирать имеет смысл фирменный блок и при условии, что есть аппарат для точечной сварки.

При сборке не забудьте вернуть термодатчик на место и не передавите провода половинами корпуса. Ячейки лучше не паять: литий-ионная банка плохо переносит нагрев, поэтому их соединяют точечной сваркой и никелевой лентой.

Ещё по теме

• Как зарядить шуруповерт правильно и быстро
• Как выбрать аккумуляторный шуруповерт для дома
• Как проверить шуруповерт: методы диагностики неисправностей