Nabíjení baterie šroubováku: jak dlouho trvá nabití ni cd a li ion

Přenosné akumulátorové elektrické nářadí se používá jak doma, tak v práci. Jeho hlavní předností je mobilita s dostatečným výkonem a výkonem. Slabým místem takového nástroje jsou baterie. Ve většině případů selhávají dlouho před dosažením životnosti mechanické části. Výsledkem je, že zcela provozuschopné zařízení často nelze dále používat – nákup nové baterie je drahý a v některých případech nemožný. Musíme vymyslet různé způsoby, jak napájet elektrické nářadí ze sítě 220 V atd. Životnost baterie však lze prodloužit správným používáním baterie.

Typy baterií a jejich vlastnosti

Akumulátorové elektrické nářadí je vybaveno bateriemi vyrobenými z různých základen. Tyto baterie se chovají odlišně v provozu a při nabíjení a vyžadují diferencovaný přístup založený na znalosti vlastností elektrochemických zdrojů energie.

Nikl-kadmium

Klasika žánru pro přenosné elektrické nářadí. Na takových prvcích je postaveno mnoho baterií pro šroubováky s napětím od 12 V do 14 V. Levné, dostatečně kapacitní baterie se rozšířily po dlouhou dobu jako jediný domácí zdroj energie s možností obnovitelné energie. Mezi jejich výhody patří:

• schopnost pracovat při nízkých teplotách (až minus 40 stupňů C);
• nedostatek tendence k samovznícení;
• vysoká spolehlivost.

Mezi nevýhody patří především problémy s likvidací (kadmium je toxické) a také relativní ztráta elektrických parametrů u baterií vytvořených pomocí novějších technologií. Jsou však oblasti, kde alternativa k prvkům Ni-Cd neexistuje, a ty ze scény dlouho neopustí.

Hydrid kovu

NiMH strukturní baterie jsou navrženy tak, aby nahradily nikl-kadmiové elektrochemické zdroje energie. Baterie předchozí generace mají dobrý výkon, ale obsahují kadmium, toxický prvek, který způsobuje problémy s likvidací baterií. Novější zdroje mají o něco vyšší měrnou kapacitu, ale snesou méně cyklů nabití-vybití. Vyznačují se také vysokým proudovým výstupem (až 1,5krát ve srovnání s Ni Cd) a nižším samovybíjecím proudem. Nikl-metalhydridové články lze skladovat v chladu (ne však při teplotách pod nulou!) až měsíc bez nutnosti následného dobíjení. Skladování článků se stalo bezpečným – letecké společnosti přijímají k přepravě Ni-MH baterie.

Ve srovnání s nikl-kadmiovými modely jsou NiMH baterie zcela lepší téměř ve všech elektrických parametrech, ale fungují špatně při nízkých teplotách. V této kategorii nemá zastaralá koncepce NiCd konkurenci.

Lithiový ion

Nejoblíbenější typ baterie. Je považován za nejlepší a nejpokročilejší, pokud jde o jeho souhrn vlastností. Mezi výhody takových baterií patří:

• vysoká specifická kapacita;
• nízký samovybíjecí proud;
• vysoký proudový výstup;
• zvýšené napětí jednoho prvku má výhodu při konstrukci relativně „vysokonapěťových“ baterií (18 V nebo 20 V) – protože je potřeba méně prvků, bude při stejném geometrickém objemu celková kapacita vyšší;
• mikroskopický paměťový efekt (dlouho se věřilo, že zcela chybí);
• poměrně dlouhá životnost.

V praxi není vše tak růžové a lithium-iontové baterie mají významné nevýhody:

• Lithium-iontové články selžou při přebíjení;
• selhat při hlubokém vybití;
• ztrácet vlastnosti během skladování (i bez nabíjení-vybíjení);
• nefungují dobře při nízkých teplotách.

Pro kontrolu hloubky vybití při zatížení a zabránění přebíjení jsou lithium-iontové baterie často vybaveny vestavěným ovladačem. Pomáhá správně nabíjet Li-ion baterii šroubováku V tomto případě baterie pracuje v příznivějších podmínkách a zvyšuje se její životnost. Ale ne všichni výrobci instalují takové desky do svých produktů, navzdory deklaraci jejich dostupnosti.

Další nevýhodou Li-ion baterií je jejich sklon k samovznícení a výbuchu. Problém zhoršuje skutečnost, že v důsledku chemických reakcí nepotřebují k udržení spalování přísun kyslíku zvenčí. A obsah baterie reaguje s vodou a uvolňuje ještě výbušnější plyny. Proto je velmi obtížné takové prvky uhasit. V důsledku toho po několika incidentech a dokonce katastrofách při přepravě Li-Ion článků začaly letecké společnosti zavádět omezení a zákazy přepravy takových proudových zdrojů. O metodách obnovy takových baterií si můžete přečíst zde.

Pro snadné srovnání jsou hlavní vlastnosti různých typů baterií shrnuty v tabulce.

Typy nabíječek

Šroubovák je dodáván s jednou nebo dvěma bateriemi s nabíječkou. Nyní je mezi výrobci elektrického nářadí trend prodávat výrobky bez baterií. Tato marketingová technika nutí kupující kupovat modely od výrobců, které již mají ve svém arzenálu. V každém případě, pokud je baterie zakoupena, byť samostatně, můžete si k ní vzít i nabíječku. Jde také o mechanické provedení – nabíječka jednoho výrobce s největší pravděpodobností nebude vhodná pro nabíjení jiného.

Téměř vždy je zařízení pro doplňování energie optimalizováno pro konkrétní typ baterie, nabíjí ji v nejvýhodnějším aktuálním režimu a na konci procesu nabíjení automaticky zastaví. Při nákupu nabíječky a baterií od stejného výrobce tedy nemusíte myslet na kompatibilitu, pokud je nabíječka určena pro baterie stejného výrobce a typu.

Ve většině případů se nabíječky prodávají v pulzní verzi. Ale pro nikl-kadmiové baterie existují nabíječky, které jsou považovány za profesionální (cena je odpovídající). Říká se jim pulzně-reverzní. Pro každý kladný impuls vyvolají nárůst záporné polarity o malé amplitudě. To eliminuje paměťový efekt vlastní Ni Cd bateriím a zachovává jejich kapacitu.

Přečtěte si také

Jak převést šroubovák na lithiové baterie

Jak správně nabíjet baterii

Správný přístup k nabíjení baterií může výrazně prodloužit životnost baterie. Každý typ baterie má své vlastní požadavky.

Poprvé po zakoupení

Baterie přiložené ke šroubováku se prodávají v částečně nabitém stavu. Je možné, že byly plně nabité, ale o jakou hodnotu se energetická rezerva během skladování vlivem samovybíjecího efektu snížila, není známo. Lithium-iontovou baterii lze okamžitě nabít, takže baterie je plně připravena k použití. Nikl-kadmiová baterie se musí nejprve vybít, než začnou klesat otáčky hřídele šroubováku, a poté plně nabít. To pomůže vyhnout se ztrátě kapacity. To samé je vhodné udělat i s NiMH baterií, i když její paměťový efekt není tak výrazný.

V jaké fázi vybití byste měli připojit nabíječku?

Ve většině případů vám šroubovák sám řekne, kdy je nutné baterii obnovit. Když je baterie vybitá, otáčky hřídele klesají a točivý moment klesá, není možné pracovat a budete muset vyměnit baterii za nabitou. V takové situaci věci nedosáhnou hlubokého vybití.

Akumulátor vybitý během provozu je nutné co nejdříve nabít, protože při dlouhodobém skladování (i bez zapnutí elektromotoru) dojde k vybití článků akumulátoru přes jejich vlastní vnitřní odpor. To může vést k hlubokému vybití baterie a jejímu selhání.

Mnoho šroubováků má indikátor stavu baterie. Můžete se na to soustředit. Ale takové systémy jsou docela hrubé a nelineární, takže je lze použít k velmi hrubému odhadu stavu zbytkové energie. Pokud je baterie lithium-iontová, lze ji nabíjet kdykoli z jakékoli úrovně.

Jak dlouho trvá nabíjení?

Doba nabíjení baterie se může lišit. Záleží na:

• na stupni vybití prvků;
• z aktuální skutečné kapacity baterie;
• z nabíjecího proudu – s vyšším proudem se baterie nabije rychleji.

Skutečná kapacita baterie není nikdy známa (lze ji změřit zkušebním vybitím, ale ve skutečnosti je to nesmyslné). Během provozu se mění z výrobcem deklarovaného maxima (u nové baterie) na praktickou nulu (na konci své životnosti). Úroveň zbytkového náboje v procentech také nelze přesně určit (lze ji pouze nepřímo odhadnout podle skutečného napětí). Z těchto důvodů Není možné regulovat nabíjení v průběhu času. Můžeme pouze říci, že hluboce vybitá nová baterie při stejném proudu se nabíjí déle než mírně vybitá stará. K dokončení nabíjení a vypnutí nabíječky se používají další kritéria:

• zvýšení napětí na prvku na nastavenou hodnotu;
• snížení nabíjecího proudu pod nastavenou hodnotu.

Existují další způsoby, jak určit konec procesu nabíjení.

U NiMH článků je při nabíjení vysokým proudem na konci procesu pozorován vliv snížení napětí na prvek. Tento jev lze použít jako signál k vypnutí nabíječky. Je také možné řídit proces snížením rychlosti nárůstu napětí na konci nabíjení, ale tato metoda vyžaduje přesné měření napětí a použití mikrokontrolérů pro matematické výpočty.

Nabíjecí charakteristiky nikl-metal hydridové baterie (graf napětí ukazuje část se zpomalením růstu napětí a poklesem napětí po dokončení nabíjení)

Doporučujeme zhlédnout tematické video.

Pravidla skladování baterie šroubováku

Bez ohledu na typ použitého zdroje energie by měl být šroubovák skladován na suchém a chladném místě (při kladné teplotě). Vysoká vlhkost je škodlivá, protože způsobuje korozi kovových pouzder článků, což v konečném důsledku způsobuje únik elektrolytu a poškození dalších prvků a kontaktů baterie. Také zvýšený obsah vody ve vzduchu má nepříznivý vliv na kontakty elektrického nářadí a na vinutí elektromotoru.

Pokud mluvíme pouze o bateriích, pak lze nikl-kadmiové baterie skladovat zcela vybité. Lithium-iontové a nikl-metal hydridové baterie musí být alespoň částečně nabité. Baterie je vhodné nabíjet přibližně jednou za měsíc, aby vlivem samovybíjení nedošlo k hlubokému vybití baterií. To platí spíše pro NiMH baterie, které mají vysoký samovybíjecí proud, méně pro lithium-iontové baterie. Ni Cd baterii, pokud má zbytkový náboj, nelze jednoduše dobít – je nutné provést cyklus vybití-nabití, aby nedošlo ke ztrátě kapacity. Baterii je třeba nainstalovat na šroubovák, při volnoběhu (nebo zatížení, pokud je to možné), vybít, dokud neztratí rychlost, a plně nabít. Pokud byla nikl-kadmiová baterie skladována po dlouhou dobu, může pro obnovení kapacity vyžadovat několik úplných cyklů nabití a vybití.

Správná manipulace s bateriemi šroubováků může výrazně prodloužit jejich životnost. Ale neměli byste bezpodmínečně věřit radám zveřejněným na internetu – existuje spousta pochybných doporučení. Je lepší nezávisle porozumět vlastnostem každého designu a vědomě zacházet s radami.