Как хранить аккумуляторы от шуруповерта

Как хранить аккумуляторы от шуруповерта?

Всем привет! В Сети часто спрашивают, как хранить аккумуляторы шуруповерта правильно, чтобы они не вышли из строя раньше времени. В этой статье я попробую дать ответ на поставленный вопрос.

В свое время я тоже задался этим вопросом и мне пришла в голову одна замечательная мысль: «А почему бы не посмотреть в инструкции по эксплуатации какого-либо шуруповерта?». С этой «гениальной» мыслью я взял инструкцию от Макиты и… нашел в ней лишь общие слова. Ну это про то, что хранить нужно так, чтобы контакты аккумулятора не могли быть случайно замкнуты скрепкой, монетой или другим металлическим предметом, что хранение должно быть в условиях, где температура воздуха не превышает 50 градусов, ну и тому подобное, что тоже конечно важно, но вроде и так понятно.

А всех то интересуют примерно такие вопросы:

• с каким уровнем заряда нужно оставлять на хранение аккумуляторы?
• их нужно обязательно оба вынимать из шуруповерта или один можно оставить вставленным?
• как долго можно хранить без перезарядок?

В итоге, пересмотрев инструкции от разных производителей, мне удалось найти кое-какую полезную информацию. Причем даже если смотреть в инструкции разных шуруповертов одного производителя, но отличающихся типом аккумулятора, то она будет одинакова. При этом, если производитель считает, что надо указать какую-то особенную информацию для тех или иных типов батарей, то ее указывают, но в целом для всех типов условия в основном одинаковые.

Вот, например, что пишет фирма AEG:

А вот информация от DeWalt:

Или вот Макита для любых типов аккумуляторов дает универсальный совет, перезаряжать батареи каждые полгода хранения, если они так долго лежат без дела.

В общем что можно сказать, основываясь на указанной от производителей информации? Давайте по порядку.

Как определить литий-ионный аккумулятор

Если на поверхности аккумулятора сохранилась оригинальная маркировка, то определить принадлежность источника тока к литий-ионной технологии не составит труда. В этом случае, будет присутствовать обозначение Li Ion, которое наносится на одну из сторон химического источника элетроэнергии.

Если в процессе эксплуатации все надписи стёрлись, то определить литий ионный аккумулятор можно по устройству, куда была установлена батарея. Достаточно найти инструкцию к гаджету и подробно её изучить, чтобы точно выяснить на каком источнике тока он работает.

Как определить, что литий-ионный аккумулятор испорчен и что делать в таком случае

Существуют симптомы, свидетельствующие о полном износе АКБ:

• Корпус оказался заметно вздутым.
• На контактах появились признаки коррозии.
• Заряд во время работы устройства резко падает на большие значения.
• Аккумулятор разрядился до нуля и больше не заряжается.

Проблемы появляются сразу после полного разряда: аккумулятор больше не заряжается, восстановление батареи невозможно. Такая ситуация возникает, когда оборудование (телефон, электроинструмент, электротранспорт) долго находилось без дела при разряженном аккумуляторе или на морозе. Чтобы этого не допустить необходимо применять дополнительные устройства: схемы защиты от переразряда, индикаторы пониженного заряда и специальные зарядные устройства, ограничивающие заряд.

Способы восстановления аккумуляторов:

1. «Раскачка». Необходимо полностью зарядить устройство, затем с помощью максимальной нагрузки разрядить его до минимума. Повторить процедуру 3-4 раза.
2. С помощью холода. Можно попробовать оживить батарею после полного разряжения, поместив ее на полчаса в морозилку, предварительно упаковав в полиэтиленовый пакет. Затем сразу вставить в оборудование, подключить на минуту зарядное устройство и дождаться нагревания до комнатной температуры.
3. Удалить газ. Если вследствие образования газов, произошло вздутие корпуса, для их удаления осторожно вскрывают верхнюю часть блока. Колпачок прокалывают, батарею прижимают прессом, добиваясь выхода газов. Затем отверстие заклеивают эпоксидкой
4. С помощью специального прибора, например Turnigy Accucell по прилагаемой инструкции.

Хранение аккумуляторов других типов

Ряд приборов и инструментов, питающихся от различного вида аккумуляторных батарей, в домашних условиях используется не постоянно. Так, АКБ шуруповерта, дрели или электроотвертки в домашних условиях могут использоваться всего несколько раз в году. Поэтому стоит разобраться, как правильно хранить такие батареи и сколько времени они могут лежать без использования.

Автономные электроинструменты получили широкое распространение с появлением никель-кадмиевых батарей. Они способны обеспечить длительное использование шуруповерта или фотоаппарата, выдерживая 3500 тысяч циклов зарядки-разрядки. Если автомобильный (свинцово-кислотный) аккумулятор во время хранения должен быть полностью заряженный, то никелевый, наоборот, должен быть частично (примерно, на 60%) разряженным.

Точно измерить уровень зарядки не всегда возможно, поэтому проще и лучше полностью разрядить батареи, а затем немного подзарядить их. Хранить такие АКБ лучше при комнатной температуре в сухом месте. Зимой нельзя оставлять их в не отапливаемых помещениях. Лучше, сняв с шуруповерта или дрели, чтобы не занимать много места, занести домой.

В настоящее время появились более современные литий-ионные аккумуляторы, стоимость которых значительно выше, чем у никель-кадмиевых, но они имеют ряд преимуществ:

• Высокую емкость.
• Как следствие – меньший вес и габариты.
• Требуют меньше времени для зарядки.
• У них отсутствует эффект памяти заряда.

Такие батареи, в основном, используются на телефонах, планшетах. Для электроинструмента они пока применяются мало из-за высокой цены. Далеко не каждый человек согласится выкладывать за АКБ сумму, которая сравнима со стоимостью приобретаемого шуруповерта.

Литий-ионные батареи при длительном хранении не переносят как полного заряда, так и нулевого. В то же время, частично разряженным (до 30-50%) такой аккумулятор можно безболезненно хранить при комнатной температуре до года. Если литий-ионные аккумуляторы полностью зарядить, то после длительного бездействия их емкость значительно снизится. А оставленную в ящике или на полке на несколько месяцев батарею с нулевым зарядом, скорее всего, придется выбросить.

Литий-ионные аккумуляторы не переносят как высоких, так и низких температур. У случайно оставленного зимой на длительное время в гараже или в автомобиле фотоаппарата, планшета или шуруповерта, АКБ могут придти в негодность. Рекомендуемый срок хранения литий-ионной батареи между зарядками составляет около 90 дней.

Можно значительно увеличить срок службы литий-ионного аккумулятора, если правильно его эксплуатировать. Надо отметить, что такой аккумулятор лучше заряжать, не дожидаясь, когда он станет окончательно разряженным. При режиме полной зарядки-разрядки такие батареи выдерживают порядка 600 циклов. А если подзарядку производить при остаточном заряде 10-15%, то количество циклов возрастает до 1700. Но на устройствах, где подзарядка выполняется без снятия литий-ионных аккумуляторов (телефоны, планшеты, плееры), раз в три-четыре месяца желательно выполнять полную разрядку. Это необходимо для того, чтобы на контроллере устройства, обнулились минимальное и максимальное значения заряда.

После длительного хранения аккумуляторов любого типа, чтобы полностью восстановить их емкость, необходимо провести несколько циклов зарядки-разрядки. Ни в коем случае нельзя разряжать аккумуляторы при помощи короткого замыкания!

Что такое графен?

По сути, графен — это углерод, а углерод невероятно распространённый элемент на Земле. Графит, алмаз, сажа, графен — всё это углерод, а точнее, его аллотропные формы. Химическая формула у них идентична — «С», но то, как атомы углерода соединены друг с другом, и определяет свойства материала. Алмаз невероятно твёрдый, графит из грифеля карандаша легко можно сломать. Всё потому, что одни и те же атомы в графите и алмазе расположены по-разному.

Атомы в графене также расположены в пространстве особым образом. Во-первых, они выстроены толщиной в один атом. Во-вторых, атомы образуют шестиугольник, похожий на пчелиную соту:

Такая структура наделяет графен просто невероятными свойствами.
Графен — отличный проводник как электронов, так и тепла. Графен прочнее стали в 200 раз, при этом он невероятно гибкий, эластичный и почти прозрачный.

Из-за таких свойств графен получил огромную популярность в среде учёных: ему за пару лет придумали сотни сомнительных применений. В научном сообществе тестирование свойств графена стало почти мемом. Доходит до того, что в графен добавляют куриный помёт, чтобы проверить, как это отразится на его качествах.

Благодаря такому хайпу вокруг графена, на рынке появились графеновые куртки, платья, теннисные ракетки, машинное масло с графеном и ещё куча всякого бесполезного барахла, которое зачастую графена в своём составе не имело, а в лучшем случае графена добавляли сотые доли процента.

Дело в том, что чистый графен — чрезвычайно дорогой материал:

• Один грамм чистого графена, который используют в электронике, стоит около $28 млрд;
• Один грамм графена, смешанного с пылью, стоит около $1000.

Может ли графен решить проблемы батарей?

До сих пор человечество не знает коммерчески успешных способов получения графена в промышленных масштабах. Высокая цена и трудности производства больших количеств графена — это одна из причин, почему мы не видим графеновых аккумуляторов в наших смартфонах. Но это не единственная причина. Использование графена в качестве катода или анода в батареях — не лучшая идея.

Именно поэтому графен не самый подходящий материал для долгосрочного хранения энергии.

В литиевых аккумуляторах заряд запасается за счёт того, что ионы лития проникают внутрь графитового анода и там прочно держатся. Этот процесс называется интеркаляцией. Литиевые аккумуляторы практически не подвержены саморазряду. Вы можете зарядить ваш Power Bank и через 2 месяца им воспользоваться.

Если мы возьмём батарею и вместо графита для изготовления анода применим графен, то ионы лития не смогут проникнуть внутрь графена, а будут накапливаться на поверхности. В таком случае ионы будут держаться за анод очень слабо, со временем ионы могут самопроизвольно покидать графен. В итоге мы получим саморазряд батарей.

Вариант, когда ионы накапливаются на поверхности анода и слабо за него держатся, хорошо подходит для суперконденсаторов. Это отличный вариант, когда нужно быстро и без особых усилий оторвать много ионов и перенести много энергии за короткий отрезок времени. Поэтому применение графена выглядит куда логичнее именно в суперконденсаторах, а вот для обычных аккумуляторов графен не особо подходит.

Но ведь графеновые аккумуляторы уже давно продаются

Мы регулярно слышим, что тот или иной стартап уже запустил в продажу графеновые Power Bank. Периодически проскакивают новости о том, что гиганты вроде Samsung уже буквально завтра начнут ставить в свои смартфоны графеновые батареи. На самом деле это очередная маркетинговая уловка. В таких батареях графен применяется как добавка для улучшения тех или иных характеристик литиевых батарей.

Например, если мы добавим графен в электроды, то повысим их проводимость. По сути, это останется всё такой же литиевый аккумулятор, характеристики которого улучшены графеном на 5–10 %. Подобных продуктов уже полно на рынке. Одним из первых смартфонов на моей памяти с применением графена в батарее был Honor Magic. Но какими-то выдающимися характеристиками его батарея не запомнилась.

Не так давно Наташа уже делала видео про Power Bank с графеном:

По сути, графеновые Power Bank отличаются от обычных только быстрой зарядкой. По большому счёту эти «банки» всё так же греются при зарядке и имеют заурядную ёмкость.

Чисто графеновые батареи на данном этапе развития технологий — это, скорее, маркетинг на хайповой теме. А вот литиевые гибриды, в которых графен используется как вспомогательный компонент, давно применяются. Samsung, Xiaomi, OPPO, OnePlus, Huawei и другие бренды вовсю добавляют графен в свои батареи.

Типы автомобильных аккумуляторов

Необходимо рассмотреть типы аккумуляторов, используемых для запуска двигателя автомобиля, т. к. условия хранения и эксплуатации батарей, созданных по разным технологиям, несколько отличаются друг от друга.

Сурьмянистый тип

Свинцовые пластины таких аккумуляторов содержат более 5% сурьмы. Свинец — мягкий метал, поэтому для достижения необходимой прочности добавляется сурьма. Но она провоцирует интенсивное испарение воды из электролита. На корпусе ставится маркировка буквами Sb.

В данный момент такие батареи больше не производятся и встречаются крайне редко, т. к. требуют постоянного обслуживания — доливки электролита. Допускать падение уровня электролита категорически запрещено. В остальном аккумулятор неприхотлив как в использовании, так и в хранении. При консервации на зиму обязательна проверка уровня электролита в банках.

Малосурьмянистые АКБ

Чтобы сократить интенсивность испарения воды из электролита, в современных АКБ уменьшено содержание сурьмы в пластинах, теперь оно составляет менее 5%. Это позволяет гораздо реже доливать электролит. Но всё равно проверки уровня заполнения банок аккумулятора обязательны, делать это нужно в среднем два раза в год.

Помимо этого, необходимо осуществить проверку уровня электролита перед постановкой батареи на хранение. Все рекламные утверждения, что АКБ такого типа не нуждаются в обслуживании, являются маркетинговым мифом. К плюсам таких батарей можно отнести то, что они не склонны к саморазряду, не теряют ёмкость и имеют низкую цену. Они маркируются на корпусе Sb+.

Кальциевый вариант

В батареях этого типа сурьма в свинцовых пластинах заменена кальциевыми добавками. Это практически прекращает испарение воды из электролита, что позволяет забыть о необходимости контроля жидкости в банках и делает батарею действительно не нуждающейся в обслуживании. На корпусе таких аккумуляторов, как правило, стоит маркировка Ca/Ca.

Из минусов этого типа нужно отметить, что батарея очень привередлива к критическому разряду. Достаточно несколько раз полностью разрядить аккумулятор — и он потеряет ёмкость, что приведёт к необходимости замены батареи. Поэтому при постановке на зимнее хранение АКБ должен быть полностью заряжен, а время от времени следует контролировать уровень заряда.

Гибридная разновидность

Такие АКБ имеют маркировку Ca/Sb, Ca+. Электродные пластины изготавливаются по двум различным технологиям. Плюсовые решетки производятся с добавлением сурьмы, минусовые — изготавливаются по технологии с добавлением кальция. Эти батареи — попытка объединить лучшие качества двух типов аккумуляторов. Получилось среднее по характеристикам устройство с малым испарением электролита и достаточной неприхотливостью к полному разряду. Требует контроля заполнения банок устройства только при постановке на зимнее хранение — это обязательное условие, так же как и полный заряд.

AMG и GEL

Батареи этого типа называют гелевыми: серная кислота в них находится в связанном состоянии, проще говоря, в виде геля. Такие АКБ долговечнее всех вышеописанных видов батарей. Они не требуют обслуживания и неприхотливы к критическому разряду. Разница между AMG и GEL видами в способе связывания серной кислоты, являющейся электролитом:

• AMG технология — пропитка серной кислотой пористого стекловолокна, находящегося между решётками электродов.
• GEL технология приводит электролит в состояние геля при помощи кремневых добавок.

Эти АКБ требуют специальных зарядных устройств, в хранении неприхотливы, достаточно лишь соблюдать оптимальную температуру хранения.

Щелочные батареи

Эти батареи называются никель-кадмиевыми и имеют маркировку на корпусе Ni-Cd. В них вместо кислоты в качестве электролита используется щёлочь. В настоящее время такие батареи редко используются как стартерные аккумуляторы, и только в грузовом транспорте. Использование этого типа батарей для легковых автомобилей производители считают нецелесообразным. Применяются они в основном как тяговые батареи в различной складской и производственной технике (например, в электрокарах). В эксплуатации очень неприхотливы и требуют малое количество электролита, т. к. он не расходуется при химической реакции.

Из положительных характеристик стоит отметить четыре очень важных для успешной консервации фактора:

• Отлично переносят критическую разрядку.
• Консервация и длительное хранение возможны без потери эксплуатационных параметров.
• Имеют минимальный саморазряд в отсутствии эксплуатационной нагрузки.
• Не выделяют вредных испарений.

Ионно-литиевые накопители

Батареи такого типа имеют маркировку Li-Ion и пока встречаются редко. Используются в основном для питания электроинструментов (например, шуруповёртов). По такому же принципу производят бытовые заряжаемые батарейки и аккумуляторы для мобильных телефонов. Но встречаются и автомобильные АКБ, созданные по этой технологии. К плюсам таких батарей можно отнести очень большую энергоёмкость и минимальную степень саморазряда, что очень важно при длительном хранении.

Минусов тоже достаточно:

• Большая чувствительность к минусовым температурам.
• Малое количество циклов зарядки и разрядки — около пятисот раз.
• При длительном хранении снижается энергоёмкость. За период в два года ёмкость упадёт в среднем на 20%.

Обслуживания батареи не требуют, но для хранения литий-ионных аккумуляторов важен температурный режим и полный заряд.

Нужно ли вынимать аккумулятор из шуруповерта при хранение?

Здесь воспользуемся простой логикой. Шуруповерты с завода-изготовителя приходят упакованными так, что один из аккумуляторов в них вставлен.

При этом производитель, думается, учел, что аппарат может попасть к конечному потребителю далеко не сразу — какое-то время, которое может измеряться и годами, шуруповерт может просто лежать на складе.

Читать также: Протекание процесса вулканизации каучука обусловлено наличием

Раз производитель их изначально запаковывает с вставленным аккумулятором, то значит так их можно и хранить.