En détail : réparation à faire soi-même d'une batterie lithium-ion d'un tournevis d'un vrai maître pour le site my.housecope.com.
Les batteries au lithium sont de plus en plus utilisées dans la vie de tous les jours. De nos jours, on les trouve de plus en plus comme batteries de remplacement pour les tournevis et autres outils électriques. Malgré leurs mérites, les batteries au lithium ont aussi leurs inconvénients.
Ainsi, après 1,5 an de fonctionnement, les batteries du tournevis DeWalt ont commencé à se décharger rapidement, il est devenu impossible de travailler. Les batteries ont été chargées jusqu'à un maximum de 14,4 volts, bien qu'un chargeur standard DCB-107 ait été utilisé pour cela. De plus, la charge s'est déroulée très rapidement, au lieu des 60 minutes prescrites, au maximum 15 minutes.
Avant de parler de la façon dont nous avons réussi à résoudre ce problème, je voudrais familiariser le lecteur avec le dispositif d'une batterie au lithium à partir d'un tournevis.
Voici à quoi ressemble la batterie standard DeWalt DCB-145.
Pour ouvrir une telle batterie, vous avez besoin d'un tournevis hexagonal TORX. La batterie rechargeable se compose de 4 « boîtes » de lithium (Li-ion) SAMSUNG SDI INR18650-13B avec une capacité de 1300 mA/h chacun. Les quatre « boîtes » sont installées dans une boîte en plastique et connectées en série à l'aide de plaques conductrices de courant. Les plaques sont soudées par points aux contacts de la batterie. On peut voir qu'il s'agit d'un assemblage d'usine de haute qualité.
Je déconseille de séparer les "boîtes" d'une batterie composite en coupant les plaques conductrices de courant de connexion. Je l'ai fait et je l'ai regretté. Ensuite, je vais vous dire pourquoi vous ne devriez pas.
Piles SAMSUNG SDI INR18650-13B n'ont pas de contrôleur de charge/décharge intégré. Malheureusement, pour trouver de la documentation sur les batteries de ce modèle particulier (avec l'index 13B) Je n'ai pas réussi. Mais, à en juger par les paramètres des batteries de cette ligne, le courant de décharge continu maximum (Courant de décharge continu maximum) peut être de 18 (INR18650-13L) à 23 (INR18650-13M) ampère ! Sans surprise, ils n'ont pas de contrôleur intégré.
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Le boîtier de la batterie contient également un connecteur à 5 broches et une petite carte de circuit imprimé.
Le connecteur multibroches est nécessaire pour que lors de la charge, il soit possible de contrôler la charge de chacune des quatre batteries INR18650-13B séparément. Comme vous le savez, la tension est supérieure à 4,1
4.2V pour les batteries au lithium est dangereux et peut causer des dommages ou même un incendie. Par conséquent, le chargeur égalise (équilibre) le courant à travers chaque « cellule » de la batterie composite afin que la tension sur chacune d'entre elles ne dépasse pas 4,1 V.
Sur la carte de circuit imprimé se trouve également un capteur de température, qui est adjacent à l'une des "canettes" de lithium.
Grâce au capteur, le chargeur standard DeWalt DCB-107 mesure la température de la batterie et désactive le mode de charge si la batterie est surchauffée ou a une température inférieure à +4 0 C. En plus du capteur de température, une sorte de circuit est monté sur la planche, mais il est rempli de mastic.
Cet ensemble de batterie est appelé "Pack pour outil électrique", c'est-à-dire " paquet " ou ensemble de batterie pour l'outil électrique. Voilà à quoi ça ressemble.
De grandes entreprises comme Samsung fournissent ces ensembles pour les fabricants d'outils électriques sur mesure. C'est peut-être pour cette raison que je n'ai pas pu trouver les spécifications exactes des batteries INR18650-13B.
Nous nous sommes familiarisés avec le dispositif de la batterie Li-ion pour l'outil électrique. Revenons à nos batteries "mortes".
Avant que les batteries ne soient "mortes", elles étaient très mal déchargées. Nous avons utilisé un tournevis jusqu'à ce que la batterie soit déchargée, puis, après une pause, nous avons travaillé avec elle pendant un certain temps. Après cela, les batteries ont commencé à se charger mal et ne tenaient pas la capacité.
Après avoir mesuré la tension sur chaque "banque" de la batterie, il s'est avéré que 3 "banques" sur 4 n'étaient pas complètement chargées - jusqu'à 3,5 volts. Un seul a été chargé aux 4,1 volts requis (pour le Li-ion).
Si nous additionnons la tension de toutes les canettes, nous obtenons exactement le même 14,4V.Permettez-moi de vous rappeler que le chargeur standard a très rapidement chargé la batterie et s'est éteint.
La première chose qui m'est venue à l'esprit était de remplacer ces « bidons » de lithium qui n'étaient pas complètement chargés. Mais la recherche de l'INR18650-13B d'origine n'a donné aucun résultat. Peut-être en raison du fait que ces ensembles ne sont fournis que sur commande et ne sont pas disponibles au détail. Et le coût de quatre nouvelles batteries, par exemple, INR18650-22R pratiquement égal au prix d'une batterie DeWalt DCB-145. Par conséquent, j'ai décidé de refuser de remplacer les piles à ce moment-là.
Et puis une idée sensée m'est venue à l'esprit, mais comme toujours, il est tard. Que faire si la charge standard ne parvenait pas à équilibrer correctement la batterie au lithium composite après une décharge profonde ? C'est-à-dire que le chargeur standard de DeVolt a chargé une « boîte » au 4,1 V requis et s'est éteint. Dans ce cas, les 3 « banques » de lithium restantes n'étaient pas complètement chargées, mais seulement jusqu'à 3,5 V.
Il a été décidé de vérifier le chargeur standard DCB-107 pour tout dysfonctionnement, mais il s'est avéré en bon état. Et les nouvelles batteries étaient parfaitement chargées.
Ainsi, je suis arrivé à la conclusion que le chargeur d'origine n'a pas réussi à équilibrer correctement la batterie au lithium composite après une décharge profonde.
Il a été décidé de décharger / charger chaque cellule au lithium 18650 séparément à l'aide d'un chargeur tiers. Pour cela, un chargeur a été utilisé. Turnigy Accucell 6 (analogique d'IMAX B6), dont j'ai déjà parlé.
J'ai déchargé chaque cellule 18650 à 3V avec un courant de 0,3A. Puis il a chargé jusqu'à 4,1V avec un courant de 0,5A. Puis il a de nouveau déchargé afin de déterminer la quantité de courant versé dans chaque "pot" spécifique. Cela est nécessaire pour évaluer leur capacité. Il s'est avéré que les batteries sont en bon état et chacune d'elles était remplie de 1164 avant de 1186 mA... Ce qui n'est pas si loin de la capacité déclarée de 1300 mA/h. Ainsi, je me suis assuré que les piles sont en bon état de fonctionnement et ne doivent pas être remplacées.
Après le test (charge-décharge) de chaque batterie, nous mesurons la tension sur chaque "banc" lithium. Il devrait être dans les 3,1
3,3 V chacun. Ainsi, l'accumulateur composite déchargé jusqu'à 12,4
Ensuite, j'ai rassemblé toutes les "canettes" dans une boîte, j'ai soudé la carte avec un connecteur et je l'ai installée dans le boîtier. Réglez complètement déchargé la batterie DeWalt DCB-145 est déjà en charge de la norme DeVolt et a enregistré l'heure du début du processus de charge. Comme je m'y attendais, après 1 heure (60 minutes, comme indiqué dans les instructions), la charge était terminée.
Comme "coup d'essai", j'ai mesuré la tension aux bornes B + et B-... Cela équivalait à 16,4 Vcomme il se doit pour une batterie complètement chargée.
Ainsi, il a été possible de restaurer deux batteries DeWalt DCB-145 et d'éviter de gaspiller de l'argent sur l'achat de nouvelles batteries, dont le coût total est presque égal au coût d'un tournevis bon marché.
Maintenant, je vais vous parler du "râteau" sur lequel j'ai marché.
Attention! L'assemblage doit être fait très soigneusement et ne pas permettre un court-circuit entre les bornes des "canettes" et celles des conclusions qui vont au connecteur d'équilibrage. Si vous fermez quelque chose avec une pince ou une pince à épiler, des feux d'artifice d'étincelles sont fournis ! J'en étais convaincu dans la pratique. Les courants sont tels qu'un fil d'une section de 0,5 mm. fondre comme si c'était le fil fusible le plus fin.
Je déconseille également fortement de séparer les bidons de lithium en coupant ou en mordant les plaques conductrices de connexion qui sont soudées.
Premièrement, cela n'est pas nécessaire. Vous pouvez charger chaque "canette" simplement en connectant les fils du chargeur aux pôles de la batterie requise. La seule chose qui peut être nécessaire est de dessouder les fils du connecteur d'équilibrage et de retirer temporairement le connecteur lui-même de l'assemblage.
Deuxièmement, vous pouvez endommager l'isolation des batteries au lithium et, de ce fait, les court-circuiter.
Troisièmement, une fois les « banques » de lithium testées, la question de leur connexion entre elles se posera. Et même si les plaques peuvent être soudées ensemble, remettre un tel assemblage dans le boîtier sera une tâche très chronophage. Le boîtier de la batterie est très ajusté aux dimensions de l'ensemble.
Cela a continué pendant longtemps, jusqu'à ce qu'en 1907, l'inventeur canadien Peter Robertson ait breveté la vis Robertson avec un trou carré standard, dans lequel la pointe du tournevis était insérée. Depuis lors, les vis ont commencé à être produites à l'échelle industrielle et utilisées dans les ménages. Plus tard, en 1934, l'inventeur Henry Phillips a redessiné la tête de la vis et une vis Phillips a été introduite dans laquelle le tournevis correspondant a été inséré. À cette époque, le moteur avait déjà été inventé et l'idée de créer un "rotateur à vis et à vis" était dans l'air. Cependant, il y avait de gros problèmes avec les batteries - leur poids et leurs dimensions. Le problème n'a été résolu que dans les années 1980, lorsque les premières batteries rechargeables nickel-cadmium Ni-Cd et lithium-ion Li-Ion sont apparues.
Les États-Unis et le Japon ont été les premiers à maîtriser la production de perceuses et visseuses sans fil domestiques et professionnelles. Tout cela s'est produit grâce à l'émergence de nouvelles batteries électriques énergivores. Nous allons les changer de toute urgence à l'intérieur de la perceuse-visseuse sans fil Interskol DA-10 / 10.8 ER qui est tombée entre mes mains. Le dysfonctionnement était comme ça - lorsque le bouton a été enfoncé, le moteur n'a tout simplement pas tourné, mais la LED s'est allumée, même si la lumière était faible.
Commençons à réparer la batterie du tournevis. Nous retirons la batterie du manche du tournevis et dévissons les trois vis autotaraudeuses situées sous l'autocollant en bas.
Après avoir dévissé les vis, repoussez délicatement les crochets des loquets, comme sur la photo. Et retirez la partie inférieure du boîtier de la batterie en plastique.
A l'intérieur on voit des bidons lithium-ion Société chinoise HighStar modèle ISR18650-1300 Li-Ion. Cela signifie que les piles n'ont jamais été changées. Parce que l'on sait qu'Interskol achète des batteries à cette entreprise et les insère dans presque tous ses outils sans fil.
La photo ci-dessous montre l'intérieur de la batterie de tournevis dans toute sa splendeur avec trois boîtes, qui ont déjà été produites en 2011. Ces batteries ont duré cinq ans lors d'une utilisation active sur un chantier de construction. Le résultat est donc très correct. Habituellement, ils meurent plus tôt, probablement par temps froid, ils n'ont pas été exploités.
Pour remplacer les bancs de batteries, vous devez encore plus les démonter. Je vous conseille de mémoriser l'emplacement des contacts plus, moins et de charge afin de ne pas confondre les fils lors du remontage.
Faites attention à la carte de contrôle de tension sur les batteries - les stabilisateurs et les diodes de protection tombent souvent en panne dessus. Il est impératif de faire sonner les éléments radio suspects sur cette carte avec un multimètre.
Nous vérifions la tension à la sortie de la batterie - elle s'est avérée 4,4 volts, et elle devrait être de 3,7 x 3 = 11,1 volts dans la norme et 10,8 volts avec la charge minimale des batteries. En général, les banques sont mortes - elles doivent être changées sans ambiguïté.
Cela peut être fait de plusieurs manières - vous pouvez dessouder les fils qui vont à la carte.
Vous pouvez également simplement retirer les contacts du couvercle supérieur de la batterie. La photo montre la forme des contacts incurvés, vous pouvez donc facilement les retirer vous-même.
Sous le couvercle en plastique, on voit comment les batteries sont connectées les unes aux autres. Leur soudé par points... Cette solution est utilisée dans presque toutes les batteries d'un autre outil. Il s'agit d'une connexion de batterie sûre et douce. Dans le même temps, l'échauffement destructeur des batteries au lithium elles-mêmes est minime.
Déchirez ou mordez doucement le ruban métallique avec une pince pour déconnecter les boîtes les unes des autres. Du côté de la planche, ils étaient également attachés avec un ruban adhésif et collés à un joint en carton. Ceci est fait pour ne rien court-circuiter sur la carte. N'oubliez pas de le remettre en place lorsque vous remontez la batterie.
En raison de l'absence d'un appareil de soudage par points, les nouvelles batteries lithium-ion seront soudées très rapidement avec un fer à souder puissant et bien chauffé. On se souvient que le chauffage des batteries lithium-ion réduit leur durée de vie et est généralement explosif.
Faites particulièrement attention à l'état des fils à l'intérieur de la batterie. Ils peuvent être cassés ou effilochés. Ils doivent être isolés qualitativement ou remplacés par de nouveaux. Comme je réparais une batterie de tournevis sur la route sur le terrain, j'ai dû appliquer une invention brillante de l'esprit d'ingénierie. Il a sorti un ruban électrique radio-technique bleu.
Lors du démontage de la batterie du tournevis Interskol DA-10 / 10.8 ER, j'ai été agréablement surpris - un capteur thermique a été installé dans le tournevis économique pour contrôler la température des batteries. Il s'avère que lorsque les bidons de lithium surchauffent, le circuit de protection coupe l'alimentation jusqu'à ce que la température revienne à la normale. Certes, le propriétaire n'a jamais réussi à le conduire dans un tel régime. Nous déchirons soigneusement ce capteur thermique pour ne pas le casser - puis nous le placerons au même endroit sur des canettes neuves.
peut se faire de différentes manières, par exemple avec des fils épais. J'ai décidé de souder une bande de métal arrachée provenant de vieilles canettes. Tout d'abord, j'ai étamé les bandes aux endroits des futurs contacts des deux côtés. Plus tard J'ai étamé les contacts de la batterie avec un fer à souder bien chauffé avec une goutte de soudure. Mais pour qu'ils ne deviennent pas trop chauds, laissez-les refroidir. Ensuite, il a pressé le ruban sur les contacts des canettes et a soudé à nouveau le ruban sans surchauffer gravement les canettes de batterie.
Les fils négatifs sont les plus difficiles à souder, mais avec un bon flux, les choses vont très vite. Certes, alors il vaut mieux laver le flux après pour nettoyer l'intérieur de la batterie.
Maintenant vient la chose la plus importante. Quelles batteries ont été utilisées lors de la réparation de la batterie du tournevis Interskol DA-10 / 10.8 ER, demandez-vous ? Eh bien, je ne vais pas me cacher. Il s'agissait des canettes les plus chinoises bon marché que le propriétaire de l'appareil a honnêtement achetées dans le magasin. Piles de taille standard 18650 ferme Bailong d'une capacité fictive de 8800 mAh. C'est bien sûr un rire et Dieu nous en préserve qu'ils aient une batterie de 2200 mAh. À en juger par la durée de fonctionnement du tournevis après réparation sur une charge complète. Je réduirais ce chiffre d'un facteur de deux. Mais néanmoins, le tournevis a été réparé d'urgence et cela fait plaisir au propriétaire.
Lors du montage, n'oubliez pas de remplacer le joint en carton entre les rives et la planche. C'est pour que la soudure fraîche ne court-circuite rien sur la carte.
Ceci termine la réparation et la restauration de la batterie lithium-ion du tournevis Interskol DA-10 / 10.8 ER. Presque toutes les batteries sont réparées de la même manière. fabricants populaires de tournevis : Bosch, Makita, DeWALT, Metabo, Hitachi, Elitech, Skil et mon Bison préféré. Ceci conclut mon histoire sur la réparation d'une batterie de tournevis. Posez des questions dans les commentaires. Mieux encore, dans le fil de discussion approprié sur notre forum ou écrivez personnellement au Solder Master par courrier.
Meilleures salutations, Soldat Master. Bonnes réparations !
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Pour commencer, il y a beaucoup de vidéos sur Internet sur la récupération des batteries des tournevis, et elles sont toutes identiques à un miroir, une brève description du processus de récupération que ces personnes proposent est que nous prenons la batterie, la poussions avec une alimentation ou une autre batterie, puis chargez et nous l'utilisons, et c'est étrange que quelqu'un ne regarde pas, mais quel genre de stress sera sur lui quand il se couche pendant une semaine ou deux. Je propose une façon complètement différente de restaurer
Ce qui ne se contente pas de charger et d'utiliser jusqu'à ce que la batterie meure à nouveau. Et celui que vous avez fait et utilisé comme nouvelle batterie jusqu'à ce que le besoin s'en fasse sentir.Cette méthode a été filmée en draft il y a environ un mois, mais je n'ai jamais osé la poster sur le site, je ne voulais juste pas la rephotographier pour une explication plus correcte. Et franchement, j'ai très peu de temps libre ces derniers temps.
Mais maintenant, le temps est passé qui a montré que l'option de récupération que de nombreuses personnes sur le réseau proposent d'utiliser n'est pas destinée à durer plus d'une certaine période. Et ma version, même après 2-1 mois d'inactivité, comme si de rien n'était fonctionne tranquillement et charge, j'ai quand même essayé de tourner un nouveau clip vidéo, où j'essaierai de tout raconter.
En fait, tout s'est avéré très simple, et en cela j'ai été aidé par la batterie NI-CAD 1.2V que j'ai démontée, qui m'a montré que même avec tous les zéros à l'extérieur de l'appareil, le patient à l'intérieur est plutôt vivant que mort et se sent très bien.
Une tentative de régénération du bus par rapport à la plaque collectrice a été effectuée à l'aide d'eau distillée et le processus a été assez réussi, ce qui m'a permis de trouver le moyen le plus simple de les restaurer même sans démonter les batteries !
Il suffit de percer un trou dans l'accumulateur à l'endroit derrière les rouleaux + et d'y verser 20 à 40 ml d'eau distillée. après quelques cycles, le trou est légèrement recouvert de silicone.
Avant de répéter, je recommande de regarder la vidéo, où j'ai essayé de décrire le processus plus en détail.
Si vous n'êtes pas sûr ou si vous avez peur de ruiner une batterie endommagée, par exemple, vous pouvez le faire avec une seule batterie.
Si vos batteries ont une tension et se trouvent dans la plage de fonctionnement, vous pouvez avoir un problème avec les éléments suivants :
- chargeur défectueux
- la protection thermique du pack batterie a fonctionné
- il y a une batterie dans le pack batterie qui est tombée à 0 Volts.
De plus, si vous remarquez que la perceuse a commencé à fonctionner lentement et en même temps qu'elle fonctionne aussi longtemps après la charge, vous avez probablement un problème avec une ou plusieurs batteries qui sont à zéro !
Un effet très intéressant sur la capacité de la batterie, elle était égale ou légèrement supérieure à la capacité de la batterie indiquée après restauration par cette méthode.
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Le coût d'un nouveau tournevis est d'environ 70% du coût de la batterie pour celui-ci. Il n'est donc pas surprenant que, face à une panne de batterie, on se pose la question : quelle est la suite ? Acheter une nouvelle batterie ou un tournevis, ou peut-être est-il possible de réparer une batterie de tournevis de vos propres mains et de continuer à travailler avec un outil déjà familier ?
Dans cet article, que nous divisons conditionnellement en trois parties, nous examinerons : les types de batteries utilisées dans les tournevis (partie 1), leurs causes possibles de panne (partie 2) et les méthodes de réparation disponibles (partie 3).
Il est à noter que quelle que soit la marque du tournevis et le pays du fabricant, les batteries ont une structure identique. La batterie assemblée ressemble à ceci.
Si nous le démontons, nous verrons qu'il est assemblé à partir de petits éléments qui sont assemblés séquentiellement. Et du cours de physique de l'école, nous savons que les éléments qui ont une connexion en série harmonisent leurs potentiels.
Noter. La somme de chaque batterie nous donne la tension totale aux contacts de la batterie.
Les pièces de composition ou "boîtes", en règle générale, ont une taille et une tension standard, elles ne diffèrent que par leur capacité. La capacité de la batterie est mesurée en Ah et est indiquée sur la cellule (illustrée ci-dessous).
Pour la disposition des batteries de tournevis, les types d'éléments suivants sont utilisés:
- batteries nickel - cadmium (Ni - Cd), avec une tension nominale sur les "banques" de 1,2 V;
- nickel-hydrure métallique (Ni-MH), tension aux bornes des éléments - 1,2 V;
- lithium-ion (Li-Ion), avec une tension de 3,6V.
Examinons plus en détail les avantages et les inconvénients de chaque type.
- Le type le plus courant en raison de son faible coût ;
- Les basses températures, telles que les batteries Li-Ion, ne sont pas effrayantes ;
- Il est stocké à l'état déchargé, tout en conservant ses caractéristiques.
- Produit uniquement dans les pays du tiers monde, en raison de la toxicité pendant la production ;
- effet mémoire;
- Auto-décharge ;
- Petite capacité;
- Un petit nombre de cycles de charge/décharge, ce qui fait qu'ils ne "vivent" pas longtemps avec une utilisation intensive.
- Production respectueuse de l'environnement, il est possible d'acheter une batterie de marque de haute qualité;
- Effet mémoire faible ;
- Faible autodécharge ;
- Capacité élevée par rapport au Ni - Cd ;
- Plus de cycles de charge/décharge.
- Prix;
- Perd certaines de ses caractéristiques lors d'un stockage à long terme à l'état déchargé ;
- Il ne "vivra" pas longtemps à basse température.
- Pas d'effet mémoire ;
- L'autodécharge est presque absente;
- Capacité élevée de la batterie ;
- Le nombre de cycles de charge/décharge est plusieurs fois supérieur à celui des types de batteries précédents ;
- Pour régler la tension requise, un plus petit nombre de « boîtes » sont nécessaires, ce qui réduit considérablement le poids et les dimensions de la batterie.
- Prix élevé, presque 3 fois par rapport au nickel - cadmium;
- Au bout de trois ans, il y a une perte de capacité importante, car Li se décompose.
Nous nous sommes familiarisés avec les éléments, passons au reste des éléments de la batterie du tournevis. Le démontage de l'unité, par exemple pour réparer la batterie d'un tournevis Hitachi (photo ci-dessous), est très simple - nous dévissons les vis autour du périmètre et déconnectons le boîtier.
Le boîtier dispose de quatre contacts :
- Deux puissances, "+" et "-", pour charge/décharge ;
- Commande supérieure, elle est allumée grâce à un capteur thermique (thermistance). Une thermistance est nécessaire pour protéger les batteries, elle coupe ou limite le courant de charge lorsqu'une certaine température des cellules est dépassée (généralement dans la plage de 50 - 600C). L'échauffement se produit en raison de courants élevés lors de la charge forcée, la charge dite « rapide » ;
- Le contact dit "de service", qui est connecté via une résistance de 9K ohms. Il est utilisé pour les stations de charge complexes qui égalisent la charge sur toutes les cellules de la batterie. Dans la vie de tous les jours, de telles stations sont inutiles, en raison de leur coût élevé.
C'est en fait toute la conception de la batterie. Ci-dessous, une vidéo sur la façon de démonter un bloc.
