Naprawa wkrętaka DREMEL® Driver

DREMEL DriverProblem

Po 9 latach użytkowania wkrętak, pomimo elektronicznej kontroli żywotności akumulatorów, zaczął coraz krócej pracować na naładowanym akumulatorze, aż do momentu, kiedy przestał w ogóle się ładować. Ponieważ nie ma go już w sprzedaży i nie ma też obecnie dla niego alternatywy (ma bardzo ergonomiczną, lekką i małą konstrukcję, relatywnie duży moment obrotowy oraz płynną regulację od 0 do 300 obrotów/min), postanowiłem zbadać temat i przywrócić mu fabryczną sprawność.

  • Co jest powodem braku ładowania i/lub krótkiej pracy akumulatorów wkrętaka/wkrętarki?
  • Jak wymienić akumulatory we wkrętaku DREMEL® Driver?
  • Jak zwiększyć pojemność akumulatora?
  • Jak wydłużyć czas pracy wkrętaka, wiertarko-wkrętarki?

Rozwiązanie

Poniżej zamieszczam sposób naprawy usterek, które dotychczas napotkałem w eksploatacji tego śrubokręta, jak również podpowiedzi, jak zwiększyć czas pracy każdego urządzenia, którego akumulator oparty jest na ogniwach Li-Ion (narzędzia bezprzewodowe, aparat cyfrowy itp.).

 

1. Niesprawna ładowarka

Objawy usterki:

  • Wkrętak działa coraz krócej.
  • Ładowarka podejrzanie szybko „ładuje” akumulator albo/i ładowanie wyłącza się po kilkunastu sekundach (gaśnie dioda ładowarki).

Dość logicznie postawiłem wpierw na zużyte akumulatory (o sposobie ich wymiany napisałem w punkcie 2 poniżej). Niestety, nie wyeliminowało to problemu. Po rozebraniu ładowarki okazało się, że standardowo kondensator w części zasilacza uległ uszkodzeniu i powodował wyłączanie ładowania (efekt „starzejących się” kondensatorów elektrolitycznych, czy ich „choroby” opisanej w Wikipedii). Uszkodzenie widać „gołym okiem”, ponieważ kondensator oznaczony C1 (220uF/25V) ma wybrzuszenie na szczycie (patrz zdjęcie poniżej). Wystarczy go wymienić na nowy, aby ładowarka zaczęła poprawnie działać. Może być kondensator o większym dopuszczalnym napięciu (tutaj więcej niż 25V, byle by się tylko zmieścił w obudowie ładowarki), ale musi mieć tę samą pojemność.

Aby otworzyć ładowarkę trzeba odkręcić 6 wkrętów z trójkątnym nacięciem łba (4 wkręty są pod przyklejonymi nóżkami). Do tego są jeszcze zaczepy.

Płyta elektroniki ładowarki wkrętaka DREMEL Driver z lokalizacją kondensatora C1 (220uF/25V).

Uszkodzony kondensator C1 (220uF/25V) – widać lekko wybrzuszony szczyt kondensatora w miejscu nacięcia.

 

2. Wymiana akumulatorów

Upewnij się najpierw, czy problem z krótkim czasem pracy narzędzia nie jest związany z uszkodzoną ładowarką (patrz usterka 1 powyżej). Mój wkrętak użytkowałem 9 lat zanim pojawił się ten problem (a w zasadzie zaczął być zauważalny, bo degradacja kondensatora elektrolitycznego w zasilaczu ładowarki była powolna) i wpierw wymieniłem akumulatory, zamiast naprawić ładowarkę. DREMEL ma elektroniczną kontrolę żywotności akumulatora i, jak widać na moim przykładzie, raczej działał on skutecznie. Dlatego sądzę, że parę kolejnych lat pociągnąłbym jeszcze na fabrycznych akumulatorach, gdybym najpierw znalazł usterkę ładowarki.

Jakkolwiek, powód wymiany akumulatorów może też być taki, żeby wymienić je na nowe o większej pojemności i uzyskać dłuższy czas pracy urządzenia na jednym ładowaniu.

W rączce wkrętaka DREMELa znajdują się 2 akumulatory Li-Ion (litowo-jonowe) o nominalnym napięciu 3,6V i pojemności 1100mAh połączone szeregowo, co daje źródło zasilania wg specyfikacji DREMELa o napięciu 7,2V i pojemności 1Ah. W szczegółach wymiana akumulatorów w moim przypadku wyglądała następująco:

  • Fabryczne akumulatory: 2 sztuki Li-Ion firmy SONY, oznaczenie SE US18650VT (SE oznacza Sony Energytec) o parametrach 3,6V/1,1Ah, gdzie oznaczenie VT czyta się jako: nominalna pojemność 1100mAh i 10A maksymalny prąd rozładowania.
  • Nowe akumulatory: 2 sztuki Li-Ion firmy SAMSUNG SDI, oznaczenie INR18650-25R o parametrach 3,6V/2,5Ah, gdzie oznaczenie -25R czyta się jako: 25 = 2500mAh = 2,5Ah, natomiast R = 20A maksymalny prąd rozładowania. Cena jednego ogniwa ok. 10 PLN.
  • W obu przypadkach oznaczenie 18650 zawiera wymiary zewnętrzne ogniwa, tj. średnicę 18 mm i wysokość 650 mm, co jest bardzo istotnym parametrem, jeśli chcemy aby zmieściły się w komorze.
  • Należy także pamiętać, aby kupić baterie z fabrycznie zamocowanymi wyprowadzeniami do lutowania (przyspawane wąsy z blaszek). Jeśli kupimy bez wyprowadzeń, będzie bardzo trudno je połączyć, a lutowanie do ogniw wyprowadzeń może je uszkodzić (wysoka temperatura).
  • Ze względów bezpieczeństwa oraz jakości, polecam kupować tylko markowe ogniwa Li-Ion (Sony, Samsung czy Panasonic).

Fabryczne i nowe ogniwa akumulatorowe wkrętaka DREMEL Driver.

Wkrętak DREMELa otwieramy odkręcając 4 wkręty (jeden jest pod naklejką – żółte strzałki na zdjęciu poniżej) i zwalniając 2 zaczepy, znajdujące się wewnątrz obudowy poprzez delikatne podważenie obudowy na łączeniu obu jej połówek, wskazane czerwonymi strzałkami na zdjęciu poniżej. Zaraz po otwarciu zrób sobie na wszelki wypadek zdjęcia położenia wszystkich elementów i połączeń.

Jak rozkręcić wkrętak DREMEL Driver?

Stare akumulatory wymontowujemy z układu, podważając przyspawane wyprowadzenia delikatnie śrubokrętem tak, aby oderwać blaszki od obudowy akumulatora i ich nie połamać. Na pewno lekko się pogną, ale można je później wyprostować szczypcami.

Jak odczepić blaszki od akumulatorów?

Nowe akumulatory sklejamy ze sobą równo taśmą samoprzylepną (z klejem w miarę odpornym na ciepło), żeby się nie poruszały i z jednej strony zlutowujemy plus jednego z minusem drugiego, aby połączyć je szeregowo (uzyskać 7,2V).

Połączenie szeregowe akumulatorów – łączymy plus z minusem z jednej strony.

Blaszki układu złącza z ładowarką zlutowujemy z blaszkami akumulatorów (odpowiednio skróconymi, aby nie było zwarcia), wystającymi z ich drugiej strony: plus złącza (BAT+) z plusem jednego akumulatora a minus złącza (BAT-) z minusem drugiego akumulatora. Należy pamiętać, aby płytka złącza ładowarki była dokładnie na środku pomiędzy akumulatorami i pasowała do otworów w podstawie rączki złącza ładującego. Nadzwyczaj ważne jest też, aby termistor NTC w płytce złącza (czarna łezka na izolowanych nóżkach) bezpośrednio dotykał obudowy akumulatorów. Mierzy on temperaturę ładowanych ogniw i w przypadku przekroczenia dopuszczalnej, wyłącza ładowanie ze względów bezpieczeństwa.

Połączenie szeregowe akumulatorów – druga strona od złącza ładującego.

Wkładamy akumulatory i pozostałe elementy na swoje miejsce i skręcamy wkrętak.

Ułożenie elementów we wkrętaku DREMEL Driver.

Jeżeli wszystko zrobiliśmy poprawnie i starannie, uzyskaliśmy nowy/stary i lepszy wkrętak (z 1Ah na 2,5Ah).

Komentarz

Zasadniczo wszelkie akumulatorowe śrubokręty/wkrętaki, wkrętarki czy wiertarko-wkrętarki mają podobną ideę konstrukcji i tym samym podobne problemy z elektroniką (niezależnie od tego, czy mają wymienne czy wbudowane akumulatory i niezależnie od ich pojemności czy napięcia pracy), więc można się inspirować poniższymi objawami usterek w poszukiwaniu rozwiązań swoich problemów. Dotyczy to między innymi takich marek jak: Bosch, Makita, Metabo, Black&Decker, jak również: Skil, Stanley, MacAllister, Nutool, Topex, Proline, Verto, DeWalt, Ryobi, Wolfcraft czy Yato.

Każdy battery pack (dołączany akumulator) do narzędzia bezprzewodowego jest skonstruowany podobnie, tj. wewnątrz jest:

  • płytka ze złączem ładowarki (z ewentualną dodatkową elektroniką),
  • czujnik temperaturowy (termistor NTC), zabezpieczający przed przegrzaniem ogniw oraz
  • od 1 do 5 ogniw 3,6V Li-Ion, połączonych szeregowo (7,2V – 2 ogniwa, 10,8V – 3 ogniwa, 14,4V – 4 ogniwa, 18V – 5 ogniw) lub ich zwielokrotniona grupa (najczęściej zduplikowana), połączona szeregowo-równolegle w zależności od pojemności całkowitej akumulatora.

Profesjonalne (pewne, bo szanujące swą reputację) marki jak: Samsung, Sony, Panasonic czy Sanyo, oferują pojedyncze ogniwa rzędu 2,5Ah pojemności, a poprzez połączenie równoległe 2 takich ogniw możemy osiągnąć 5Ah. Dla przykładu, battery pack 18V/5Ah firmy Makita zbudowany jest z 10 ogniw 3,6V/2,5Ah (2 grupy połączone równolegle dla osiągnięcia pojemności 5Ah, zawierające po 5 ogniw połączonych szeregowo dla osiągnięcia napięcia 18V). Cena nowego, oryginalnego battery packa 18V/5Ah to ok. 380 PLN, a pojedynczego ogniwa 18650 2,5Ah firmy SONY to ok. 10 PLN, dlatego czasem wymiana samych ogniw może zaoszczędzić nawet 200-300 PLN. Jednak nie polecam eksperymentować czy łasić się na nieznanego pochodzenia ogniwa po 3-4 PLN o obiecywanej pojemności 8800mAh czy nawet 12000mAh, jak np. marka UltraFire, ponieważ jest ona raczej dosłowną obietnicą doświadczenia fizycznego z tym ogniwem niż jego wydajności 😉

hackaday.com: Rozebrany akumulator/baterry pack 18V/5Ah firmy Makita. Widoczne uszkodzenie (wyciek) ogniw.

Idąc dalej, możemy odkryć, że podobną konstrukcję mają również baterie do notebooków/laptopów czy baterie aparatów cyfrowych – często znajdziemy te same ogniwa 18650.

Bateria do notebooka firmy DELL, składająca się z grupy ogniw Li-Ion 18650.

Battery pack 7,2V/1Ah aparatu cyfrowego firmy Canon i widoczne 2 ogniwa Li-Ion 18650 3,6V/1100mAh.

UWAGA!

Ważne jest aby wymieniać wszystkie ogniwa jednocześnie (o tej samej kondycji), tj. nie łączyć starych ogniw z nowymi, bo spowoduje to efekt wstecznego ładowania starych ogniw o gorszej kondycji poprzez te nowe, co w krótkim czasie je uszkodzi.

Jeżeli masz bardzo stare narzędzie, wewnątrz możesz znaleźć jeszcze ogniwa NiCd (niklowo-kadmowe) lub NiMH (niklowo-metalowo-wodorkowe). Możesz je z powodzeniem (pod warunkiem zachowania tego samego napięcia) zamienić na Li-Ion (litowo-jonowe), które dadzą większą pojemność, większą elastyczność temperatury pracy, znacznie łatwiej je się użytkuje – nie mają efektu pamięci i można doładowywać w dowolnym momencie, a samo doładowanie trwa krócej.

Jeżeli znalazłeś(aś) rozwiązanie innego problemu, napisz to proszę w komentarzu dla pozostałych użytkowników.

Dyskusja

Wypowiedz się