Вот и ушло незаметно поколение Ni-Cd и Ni-Mn аккумуляторов для электроинструмента. Их место потихоньку заменили батареи на Li-Ion технологии. Но далеко не все "пользователи" электроинструмента знают, как правильно эксплуатировать новые аккумуляторы. В чем их преимущества и недостатки. Инструкции читать наши люди не привыкли. Надеются что догадка придет в процессе работы. Результат получается совсем неинтересный.
Я уже писал в своих статьях, что у меня сервис-центр, причем мы стараемся обслуживать любой инструмент. В том числе и неизвестных брендов с маркетплейсов. И вот читаешь иногда отзывы отдельных покупателей и диву даешься.
Да не заряжает их при производстве никто! Причин несколько.
Первая - согласно Европейскому соглашению о международной дорожной перевозке опасных грузов с 2025 года введено строгое ограничение уровня заряда — максимум 30% от номинальной ёмкости (SoC ≤ 30%). Полностью заряженный аккумулятор менее безопасен из-за повышенного тепловыделения и риска короткого замыкания.
Вторая - для производителя предварительный заряд АКБ это дополнительные издержки, увеличивающие себестоимость продукта.
Третье - АКБ лучше сохраняется, если до начала эксплуатации от имеет заряд 30-60%.
Поэтому перед началом использования нужно ОБЯЗАТЕЛЬНО полностью зарядить АКБ. И это как правило написано в инструкции, но кто их читает.... Индикация на АКБ и уж тем более зеленый индикатор на зарядном устройстве не всегда говорят о полном заряде. Почему? Об этом ниже.
Итак, с какими проблемами обращаются в сервис?
История первая. Мужчина осенью купил на маркетплейсе цепную аккумуляторную пилу. "Попробовал" оба аккумулятора немного ( с его слов). Сучки с яблонь отпилил. и положил на даче на зимнее хранение. Сейчас нарисовалась такая проблема (с его слов): ставит АКБ на зарядку, показывает что заряжен (на ЗУ горит зеленый светодиод). Снимает, устанавливает на пилу. Пила работает примерно 30 секунд и выключается. Отпускаешь кнопку, нажимаешь снова-опять работает 30 секунд и выключается. И так с обоими АКБ. Вывод клиента-неисправна пила. (На самом деле-погубил обе АКБ. Удалось восстановить.) Спрашиваем, перед эксплуатацией заряжали? Говорит: "вроде заряжал". Если "вроде",значит точно не заряжал....
История вторая. Женщине зять зимой на день рождения подарил триммер с тремя АКБ. (Ей сказал, что купил самый дорогой!:))). Ну зимой косить не будешь. Попробовали, побаловались всеми тремя аккумуляторами и положили до лучших времен (до весны). А весной когда достали и стали проверять, обнаружили, что один аккумулятор не работает совсем....
И историй таких-великое множество, только успеваем разгребать.
А теперь теория, подробно, чтобы было понятно.
Сейчас китайцы выработали некоторый стандарт и большинство аккумуляторного электроинструмента комплектуется батареями либо на 12В, либо на 21В. Вот примерно такими:
И не верьте тому, что написано на корпусе - 32,48,96,128.....Это просто ничего не значащие рекламные цифры по принципу "чем больше, тем лучше". А то в отзывах на Озоне один товарищ написал, что вот мол подменили ему ЗУ на 48 вольт. Положили на 21! 😁
Итак, рассматриваем второй вариант, когда батарея на 21В. Зарядное устройство, а точнее сетевой адаптер как правило на 21В/1А. Имеет двухцветный индикатор. Что означает цвет? Только одно-зарядный ток идет или нет. А совсем не то, что батарея полностью заряжена. Таким образом, индикатор может светиться зеленым и в случае, если АКБ заблокировалась.
Вскроем аккумулятор и изучим внутреннее содержимое.
Внутри, кроме самих элементов BMS-плата (Battery Management System — «система управления батареей»). BMS — это электронная система, которая контролирует и балансирует напряжение, ток и температуру на каждой ячейке аккумулятора. Её задача — защищать аккумулятор от внешних и внутренних воздействий, а также продлевать срок его службы. Несколько лет назад, когда только начали применять Li-Ion АКБ таких плат не использовали, элементы просто соединяли последовательно ( например ранние модели шуруповертов Bosch). Но опыт использования новой технологии показал, что все не так просто, как в случае с Ni-Cd и требуется более "бережное" отношение. Теперь все АКБ Li-Ion обязательно оснащаются BMS-платой.
Функции BMS:
- Контроль напряжения на каждой ячейке — плата постоянно измеряет напряжение на каждом элементе аккумулятора и сравнивает его с заданным пороговым значением. Если напряжение падает ниже определённого уровня, BMS отключает аккумулятор от нагрузки и зарядной цепи, чтобы предотвратить его глубокий разряд и/или возможное повреждение.
- Контроль зарядных и разрядных токов — модуль прерывает цепь, если токи превышают допустимые значения. Это помогает защитить аккумулятор от короткого замыкания и перегрузок.
- Контроль температуры — система оснащается термодатчиками, которые разрывают цепь, если нагрев превышает безопасный уровень, а потом включают её обратно, когда остынет.
- Балансировка напряжения — для стабильной работы аккумулятора напряжение на всех секциях должно быть равномерным. Если одна перезаряжается быстрее остальных, модуль приостанавливает заряд, не давая этой секции выйти за пределы нормы, пока другие не догонят.
Рассматриваемая плата бюджетная, контроль температуры отсутствует.
Так что же происходит с АКБ и можно ли их вернуть в рабочее состояние?
Измерим напряжение на элементах АКБ:
Ну что ж, выяснили что блокировка (закрытие зарядного ключа) произошла по причине падения напряжения на 3 элементе ниже 2,7В. (порог блокировки). Штатным ЗУ зарядить уже невозможно-ключ закрыт. Как реанимировать батарею? Нужно внешним блоком питания поднять напряжение на этом элементе примерно до 3-3,2В (напряжение разблокирования). Элемент можно из цепи не выпаивать. Регулируемый блок питания подключаем параллельно данному элементу и понемногу осторожно поднимаем напряжение, внимательно следя за зарядным током, не допуская превышения 1,2-1,5 Ампер. После этой операции АКБ деблокируется и зарядка происходит штатным образом.
Почему такое происходит? Да просто потому что АКБ не зарядили полностью перед эксплуатацией! От производителя элементы идут с совершенно разным уровнем заряда и первая полная зарядка в том числе "балансирует" батарею,не позволяя одному (двум, трем..) элементам разрядиться ниже порогового уровня (2,7В).
Поскольку такие обращения ОЧЕНЬ частые, мы даже подготовили подробную инструкцию и выдаем клиентам:
ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ Li-Ion АКБ и инструмента со встроенными Li-Ion АКБ
1. Перед началом эксплуатации аккумуляторную батарею (АКБ) вновь приобретенного инструмента обязательно зарядите. Начинать эксплуатировать инструмент без предварительной полной зарядки АКБ категорически запрещается, даже если инструмент работает, и индикация на АКБ показывает полный заряд. Индикаторы несут чисто информационные данные. Точные показания по данным индикаторам не определяются. АКБ всё равно должна быть поставлена на зарядку и полностью заряжена! Производитель не занимается их зарядкой.
2. В процессе эксплуатации и хранения не допускайте глубокого разряда АКБ. LI-Ion батареи не имеют «эффекта памяти», поэтому при любом уровне заряда их можно подзаряжать. Наиболее оптимально поддерживать заряд на уровне 30-60%. Если во время работы инструмент отключился, категорически запрещается включать его повторно. Батарею нужно срочно поставить на зарядку. В любом случае не допускайте разряда батареи ниже 10-15%.
3. Глубокая разрядка грозит блокировкой АКБ. В этом случае зарядка штатным ЗУ становится невозможна. В условиях СЦ АКБ зачастую можно восстановить, но после восстановления емкость АКБ неизбежно теряется.
4. Не допускайте хранения АКБ при отрицательных температурах!
Всем добра! Заходите на мой канал. Много статей в стадии подготовки. Не хватает времени завершить.