Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как восстановить литий-ионный аккумулятор

Как восстановить литий-ионный аккумулятор?

Методика восстановления переразряженных литиевых аккумуляторов

Как известно, литиевый аккумулятор снабжается контроллером заряда/разряда – миниатюрной печатной платой, на которой смонтирована электронная схема. О ней я уже рассказывал здесь.

Эта схема следит за состоянием литиевой ячейки (или "банки"). Если напряжение на ней падает ниже 3,2 – 3,3V, то схема защиты просто отключает эту "банку" от внешнего мира. Нужно это для того, чтобы предотвратить глубокий разряд элемента и выход его из строя.

При замере напряжения на клеммах аккумулятора складывается впечатление, что он пришёл в негодность. Но это не так!

Если замерить напряжение на ячейке до контроллера, то можно обнаружить, что элемент выдаёт напряжение около 2,5 – 2,7 вольт. Этого вполне достаточно, чтобы "раскачать" аккумулятор и вернуть его к жизни.

Рассмотрим пример восстановления Li-pol аккумулятора от сотового телефона.

Сначала разбираем его и отключаем плату с контроллером защиты. Иногда схема защиты просто обмотана прозрачным скотчем и легко видна без разборки.

Ячейка литий-полимерного аккумулятора с контроллером заряда

Контроллер заряда/разряда чуть крупнее.

Контроллер заряда/разряда - Protection IC

Отпаиваем печатную плату контроллера заряда/разряда. У нас остаётся только 3,7-вольтовая ячейка Li-pol аккумулятора.

Далее нам понадобится зарядное устройство. Я использовал универсальное зарядно-разрядное устройство Turnigy Accucell 6. Плюс этой зарядки в том, что с её помощью можно заряжать незащищённые (то есть без защитного контроллера) литиевые аккумуляторы. Весь процесс контролируется микроконтроллером и прибор сам проследит за процессом заряда по стандартной схеме CC/CV.

Подключаем "банку" к клеммам зарядного устройства.

Подключаем банку аккумулятора к зарядке

Далее, необходимо выбрать параметры заряда. Выбираем кнопкой "TYPE" программу заряда Li-Po так как у нас аккумулятор на 3,7V.

Выбор программы заряда литий-полимерного аккумулятора

Жмём "START". Появится такая надпись на экране.

Параметры заряда

Короткими нажатиями кнопки "START" выбираем нужный нам параметр заряда — выбранный будет мигать. Кнопками "+" и "" устанавливаем требуемое значение.

Задаём ток заряда – лучше 0,1 от ёмкости (0,1С). То есть если у вас ёмкость аккумулятора 1500mAh, то ток лучше выставить 150mA. В зарядке Turnigy Accucell 6 шаг установки тока заряда – 100mA, поэтому я выбрал 0,2A (200mA), хотя можно поставить и 0,1A.

Установка параметров заряда

Важно! В настройках зарядного устройства, как правило, установлено стандартное напряжение батареи. Для Li-ion – это 3,6V, а для Li-pol – 3,7V). Если оставить этот параметр таким, как он есть, то после запуска процесса, зарядное устройство выдаст сообщение "LOW VOLTAGE", то бишь низкое напряжение и откажется заряжать аккумулятор.

Чтобы этого не происходило, нужно переключить параметр напряжение батареи в положение "AUTO". Далее жмём 2-3 секунды кнопку "START". В некоторых случаях зарядка спросит, нужно ли начать заряд. У меня почему-то спрашивала не всегда. Возможно, это зависит от напряжения на элементе.

Подтверждаем свой выбор нажатием кнопки "START" (на экране пишет "ENTER") или "STOP" для отмены.

Подтверждение начала зарядки

Отмена

Всё, после этого должен начаться процесс заряда.

Спустя некоторое время можно увидеть, что напряжение на ячейке растёт, а также можно узнать количество заряда, "залитого в банку" . На дисплее – это правый нижний угол (00001).

Процесс заряда

Как только напряжение на ячейке достигнет 4,2V зарядное устройство перейдёт в режим стабилизации напряжения – CV и будет отдавать ячейке небольшой ток. Это второй этап заряда. Когда процесс закончится, зарядка Accucell 6 подаст сигнал о завершении заряда, а на экране появится мигающая надпись "FULL" – полный.

Читайте так же:
Схема магнитного пускателя с кнопками управления

Зарядка завершена

Как видим, в ячейку было "залито" 522 mA (0,522A). Довольно немного, но стоит учесть, что аккумулятор уже не новый и ёмкость его снизилась. Также стоит помнить, что процесс заряда может занять приличное время, 3 – 7 часов и более. Во время заряда за аккумулятором стоит присматривать.

После этого аккуратно подпаиваем плату контроллера заряда, собираем аккумулятор. Если замерить напряжение на выходе контроллера, то оно должно быть 4,2V. Это свидетельствует о том, что контроллер вновь подключил "банку" к внешнему миру. Теперь аккумулятор можно смело устанавливать в сотовый телефон (планшет, MP3-плеер, портативную колонку и пр.).

Таким нехитрым способом можно восстанавливать практически любой литиевый аккумулятор, например, от планшета, сотового телефона, портативной игры, навигатора, видеорегистратора и пр.

Стоит помнить, что если устройство долго лежит без дела, то литиевый аккумулятор может разрядиться до минимума и контроллер отключит ячейку, да бы предотвратить глубокий разряд. Если после этого подключить к прибору штатное зарядное устройство, то процесс заряда может не начаться. Многие считают это "смертью" аккумулятора и меняют его на новый. Но, на самом деле его можно восстановить. Правда, после глубокого разряда ёмкость, как правило, уменьшается.

Восстановление литиевых аккумуляторов

Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы окружают нас повсюду – они в смартфонах, планшетах, фонарях и вообще везде. Неудивительно, что, так или иначе, но периодически они выходят из строя. Давайте попробуем разобраться – насколько эти процессы обратимы и можно ли восстановить вышедший из строя литий-ионный аккумулятор.

Литий-ионный аккумулятор – это электрохимическое устройство, которое способно преобразовывать энергию обратимых химических процессов в электрическую. Эксплуатируется аккумулятор совместно с устройством, которое контролирует процесс заряда и разряда. Контроль этот очень важен, поскольку для того, чтобы литиевый аккумулятор работал долго и качественно, нужно чтобы параметры работы аккумулятора четко соблюдались.

Традиционный рабочий диапазон напряжений одной банки – от 2.7 до 4.2В. При заряде защита аккумулятора прекратит процесс при достижении верхней границы приведенного диапазона. Разряд будет прекращен, когда напряжение достигнет 2.7В. Кроме этого, плата защиты следит за тем, чтобы рабочий ток аккумулятора не был превышен. Это же относится и к литий-полимерным аккумуляторам, которые отличаются от литий-ионных аккумуляторов конструктивно (подробнее о различиях читайте в статье «Литий-полимерный аккумулятор — отличия от литий-ионного»).

Указанные цифры не случайны – перезаряд и переразряд литий-ионного аккумулятора приводит к необратимым процессам, из-за которых, как минимум, ухудшаются параметры аккумулятора, а, как максимум, процессы в банке начнут протекать слишком бурно, что в итоге закончится разрывом батареи.

Вы же не хотите, чтобы так было на вашем столе?

При правильной эксплуатации литий-ионный аккумулятор рассчитан на несколько тысяч циклов заряд-разряд. Но даже если вообще не пользоваться батареей, она сама собой выйдет из строя в течение 2-3 лет. Емкость, рабочие токи, внутреннее сопротивление аккумулятора ухудшаются плавно, но бесповоротно. Другими словами, в аккумуляторе так или иначе, быстрее или медленнее, но проходят необратимые процессы, которые рано или поздно окончательно и бесповоротно выведут аккумулятор из строя. При этом ремонту или восстановлению сама аккумуляторная батарея не подлежит. Проще и правильнее сдать почивший аккумулятор на утилизацию и заменить его новым. Поскольку любые дальнейшие манипуляции с ним могут привести к очень неприятным последствиям.

Читайте так же:
Союз Российских Судовладельцев

Но бывают ситуации, когда сама аккумуляторная банка еще жива, а защитная электроника доступ к ней блокирует. Причины блокировки могут быть следующие:

  • Короткое замыкание. Если превышен допустимый ток работы аккумулятора, то плата защиты разрывает цепь и не восстанавливает ее, после того как короткое замыкание будет устранено. Естественно, это может случиться и с абсолютно рабочим свежим устройством. Решение простое – защита разблокирует аккумулятор, если его подсоединить к зарядному устройству. Или, на худой конец, к такой же, но заряженной и рабочей батарее.
  • Литий-ионный аккумулятор разрядился ниже допустимого предела. При разряде до 2.7В защита блокирует аккумулятор, не давая ему разрядиться еще сильнее. Обычно в таких случаях батарею просто подключают к зарядке. Но если ее оставить в полностью разряженном состоянии на длительный срок времени (месяцы, год), она продолжит неспешно разряжаться сама собой. Напряжение батареи будет снижаться и с какой-то момент защита уже не разблокирует аккумулятор, даже если он будет подключен к зарядному устройству. Вообще-то, это происходит не случайно. При глубоком разряде батареи в ее анодном пространстве могут начать появляться кристаллики металлического лития, а в самом аккумуляторе образоваться металлические мостики между анодом и катодом. Подача зарядного напряжения в этих условиях может привести не к началу зарядки, а к перегреву и взрыву. Поэтому защитная электроника аккумулятора при падении напряжения на нем ниже допустимого пределе, начинает считать, что заряжать его уже может быть опасно и включать его вообще отказывается.

Лучше, конечно, с защитой согласиться. Тем более что, если даже удастся восстановить такой литий-ионный аккумулятор, долго и качественно работать он все равно не сможет (максимум 3-5 циклов заряд/разряд при емкости в 50-70% от начальной). Но если ну очень нужно, то кое-что сделать попробовать можно.

  1. Найдите на аккумуляторе дату производства. Не мучайте, оставьте покоиться с миром трупики, которым больше трех-четырех лет.
  2. Прикиньте, сколько времени батарея пролежала в разряженном состоянии. Если больше, чем полгода-год, шансов на восстановление почти нет. Кроме того, чем больше прошло времени, тем потенциально опаснее становится процесс восстановления.
  3. Посмотрите не внешнее состояние аккумулятора. Однозначно в утиль устройства с явными внешними повреждениями или вздутые батареи!
  4. Если еще не пробовали, вставьте аккумулятор в родное устройство (телефон, например) и/или подключить к штатной зарядке. Если пошел заряд – ура!
  5. Если нет – продолжаем мучать девайс дальше. Проверьте напряжение на контактах батареи (пока не разбирая ее). Должен быть ноль.
  6. Постарайтесь аккуратно отделить плату защиты и измерить напряжение на выводах самой аккумуляторной банки. Если ноль – в утиль. Если где-то в районе 2-2.5В – хорошо, продолжаем дальше.
  7. Далее понадобится устройство с регулируемым током заряда. Подключите его выводы непосредственно к выводам батареи, минуя защиту (плюс к плюсу, минус к минусу), установите напряжение 4.2В и ток до 100мА.
  8. Включите зарядное устройство. Очень хорошо, если напряжение на батарее начнет расти. Заряжайте до напряжения 3.0-3.2В. Процесс должен занять 10-15 минут. Не оставляйте аккумулятор без внимания все это время, регулярно проверяйте его температуру. И если он начнет существенно греться, тут же прекращайте процесс и прощайтесь с окончательно сдошхим аккумулятором.
  9. Если все же аккумулятор наберет нужное напряжение, отключите внешнее зарядное устройство, верните защиту на место и пробуйте заряжать батарею уже через нее – обычным способом (вставьте в телефон, подключите штатную зарядку). Аккумулятор должен ожить и начать заряжаться.
Читайте так же:
Управление оборотами двигателя переменного тока

В сети были интересные сообщения о том, что удавалось запустить зарядку литий-ионного аккумулятора после его заморозки. Нужно положить батарею в морозилку на 30-40 минут, достать и сразу вставить в зарядку. Должен начаться заряд. Позаряжать холодный аккумулятор 2-3 минуты, потом дать ему нагреться до комнатной температуры. После чего продолжить зарядку.

У кого-то этот способ действительно работал. Дело, видимо, в том, что переохлаждение как-то отключает защиту и позволяет аккумулятору начать заряжаться напрямую.

Не стоит ожидать от воскресших аккумуляторных батарей много. Длительный срок службы или продолжительный выход за рабочие параметры неминуемо и необратимо разрушает их. Но пережить еще несколько циклов заряд-разряд они, может быть, смогут. Что даст вам время приобрести аккумулятор на замену.

Читайте также статью о том, как использовать литиевые аккумуляторы правильно.

Восстановление Li-Ion аккумулятора

Производители заявляют срок годности литий-ионных аккумуляторов от 8 до 20 лет. Но на практике устройства работают гораздо меньше. Причина кроется в нарушении процессов внутри корпуса при изменении внешних условий. Переносной ручной инструмент работает при завышенной температуре в тесном пространстве, им пользуются на холоде. В результате нарушается процесс прохождения ионов лития через мембрану, вплоть до короткого замыкания. Емкость литиевых аккумуляторов безвозвратно теряется даже при хранении. Есть ли способы восстановления емкости литиевых аккумуляторов?

Восстановление аккумулятора ноутбука

Li-ion аккумулятор – восстановление емкости

Разработчики и специалисты предупреждают, беречь аккумулятор нужно с момента начала эксплуатации. Он не переносит перезаряд даже на 0,20 В, разряд глубже 2,5 В неприемлем, приводит к зарядке с «толчком». Севший до 2 В элемент можно выбрасывать. Любое отступление от режима ведет к потере емкости.

Даже во время хранения заряженной батареи она постепенно теряет емкость. Потеря емкости характеризуется признаком – аккумулятор быстро заряжается, мало работает и быстро разряжается. Емкость элемента в батарее не восстанавливается. Для того чтобы вернуть батарее работоспособность, следует замерить емкость каждой банки и заменить бракованную. Восстановление ионно-литиевых аккумуляторов неопытным пользователем опасно, связано с риском возгорания.

Любители разработали свои способы восстановления. Однако следует подумать, прежде чем следовать советам. Пожар или взрыв неисправной батареи принесут больший материальный ущерб, чем затраты на замену. Представьте ваше здоровье, после восстановления вздувшегося аккумулятора телефона li-ion с отложенными последствиями.

Возгорание АКБ

Деформированная банка считается безнадежно испорченной. Внутри идет химический процесс с газообразованием, в дальнейшем должен сработать предохранитель и выпустить зловонные выделения. Если этого еще не случилось, любители советуют сделать прокол тонкой иглой обнаруженного колпачка, для выхода газа. Потом прессуют поверхность для возвращения первоначального объема. Отверстие закрывают эпоксидным клеем.

Но сами посудите – шел процесс разложения, он не остановлен, только сброшено давление. Своими действиями любитель мог нарушить электронику, замкнуть пластины, создав реальную возможность взрыва.

Можно положить аккумулятор в морозильник в полиэтиленовом пакете на 20-30 минут. После подключить к зарядке на минуту. Оставить до набора комнатной температуры и попробовать зарядить. У кого-то после этого батарея стала работать. Надолго ли? Советы есть, сведений нет.

Если аккумулятор потерял способность заряжаться из-за глубокой просадки напряжения, есть множество способов «толчка» – первичного заряда до 3,1 В. После, зарядка продолжается обычным способом.

Читайте так же:
Относительной деформацией при кручении равна

Разновидности Li-ion аккумуляторов

Восстановление li-ion аккумулятора шуруповерта

Так как в шуруповертах используется последовательное соединение банок в аккумуляторе, емкость самой слабой из них определяет рабочее состояние всей системы. Если аккумулятор очень быстро заряжается и работает короткое время, необходимо проверить параметры каждой банки.

Потеря емкости делает элемент неремонтопригодным. Заменять его нужно ячейкой с такими же техническими характеристиками. Литий-ионные аккумуляторы шуруповерта не терпят перезаряда и полного разряда. Для исключения этих обстоятельств используются защитные платы и специальное зарядное устройство. Они отключат аппарат во время.

Но случись, после выключения на 3,0 В аппарат бросили зимой в холодную кладовку, забыли надолго. Емкость снизится, напряжение на клеммах приблизится к 2,5 -2,0 В. Батарею трудно зарядить, даже с толчка. Наоборот, полностью заряженную при температуре +20 0 вынесли в жаркий полдень на улицу, оставили на солнцепеке. Вот вам и перезаряд. В результате теряется емкость, защита бессильна.

Аккумулятор шуруповерта

Поэтому нерабочий инструмент должен храниться с остаточным зарядом 40-60 % в прохладном месте. Тогда пользоваться им можно и через год.

Правила замены банок в батарее аккумулятора:

  • Контрольным замером всех элементов сборки выявить дефектные.
  • Заменить банки на такие же, соединение вести точечной сваркой или паяльником, без нагрева площадки.
  • Произвести балансировку заряда во всех банках, замерить напряжение на полюсах элементов.
  • Провести три цикла заряда-разряда, каждый раз выполняя контрольные замеры.

Способ восстановления емкости литиевого аккумулятора шуруповерта с заменой источников тока единственно верный и безопасный.

Восстановление li-ion аккумулятора ноутбука

Проблема выхода из строя Li-ion аккумулятора через 2-3 года знакома многим пользователям. Дело в том, что батарея рассчитана на 300 циклов. При пользовании допускается грубая ошибка – при работе от сети аккумулятор постоянно подключен. Нет условия заряд-разряд, аппарат всегда заряжен. Нарушение условий эксплуатации на лицо. После 100% зарядки необходимо создавать условия для работы без сети, разряжая батарею до 40 %. В результате через некоторое время аккумулятор перестает быть мобильным. Он быстро разряжается, если отсоединен от источника.

Если батарея садится быстро, необходимо попробовать ее реанимировать. Для этого нужно извлечь связку аккумуляторов и проверить заряд. Если он полный, подсоединить сопротивление, засечь время, как быстро сядет аккумулятор. Необходимо замерить напряжение на каждой банке и выявить дефектную. Если все банки имеют примерно равный заряд, батарею нужно менять полностью.

Проблема в том, что каждый аккумулятор соответствует своей модели IT техники. Чтобы вернуть работоспособность, лучше всего заказать новые аккумуляторы и выполнить перепайку, оставив прежнюю защиту и контакты.

Как провести диагностику аккумулятора ноутбука посмотрите на видео.

Прибор для восстановления литиевых аккумуляторов

Лучшим прибором для зарядки аккумуляторов Li-Ion, Li-Pol, Li-Fe, NiCd, NiMn специалисты считают iMAX B6, универсальное зарядное устройство. Для восстановления литиевых, глубоко разряженных батарей, это устройство тоже подходит. Высоким напряжением и малым током выполняется «толчок» помимо контроллера защиты Li элемента по программе зарядки для Mn аккумуляторов. Прибор работает от внешнего источника питания, но есть версия с подключением в сеть, его маркировка В6 АС.

  1. Заряжать аккумуляторы в трех режимах – обычная и ускоренная программы, для хранения.
  2. Выполнять балансировку, измерять емкость.
  3. Разряжать аккумуляторы, контролируя емкость.
  4. Циклически заряжать аккумуляторы никель-кадмиевые и никель-металлгидридные, восстанавливая их.
Читайте так же:
Рассчитать арматуру на ленточный фундамент

Устройство для восстановления Ли-ион

Имея универсальное зарядное устройство можно зарядить свинцовый аккумулятор и батарею шуруповерта из 15 элементов. Но нас больше интересует вывод литиевых аккумуляторов из состояния глубокого разряда. Эту операцию можно успешно провести, подключив прибор помимо контроллера. Восстановление работоспособности возможно аккумулятора при заряде не ниже 2 В.

Литий-полимерные аккумуляторы для замены обычных батареек; и когда есть смысл их применять? Подборка с Алиэкспресс

Большинство из выпускаемых сегодня устройств с автономным питанием работают от встроенных литий-ионных аккумуляторов и их разновидностей, отличающихся высокой энергетической ёмкостью и большим числом допустимых циклов заряда/разряда.

Тем не менее, выпускаются и различные устройства, рассчитанные на питание от добрых старых обычных батареек — стандартных цилиндрических или многоэлементных типа Крона.

В этом случае возникает соблазн заменить их на литий-ионные (литий-полимерные) аккумуляторы.

Но при этом возникает технологическая проблема: номинальное напряжение литий-ионного аккумулятора составляет 3.7 Вольт (±0.1 В), а напряжение стандартных батареек — совсем не такое. Для одиночных цилиндрических батареек оно составляет 1.5 В, а для многоэлементной «Кроны» — 9 В.

Для решения проблемы применяются разные технические ухищрения. В большинстве случаев это — встроенные прямо в корпусе аккумуляторов понижающие DC-DC преобразователи, но в случае с «Кроной» варианты могут быть разными.

Заменять батарейки на литий-ионные (литий-полимерные) аккумуляторы не всегда есть смысл, подробнее об этом — в заключении подборки.

В подборке аккумуляторы будут именоваться литий-ионными, поскольку литий-полимерные аккумуляторы являются их усовершенствованным вариантом.

Приведённые в подборке цены действительны для доставки в Россию на дату публикации; в дальнейшем могут меняться в зависимости от разных факторов (изменения курсов валют, но не только).

Цена на все аккумуляторы — высокая, во много раз дороже аналогичных батареек. Эта тема тоже будет отражена в вопросе их применения.

Li-ion аккумулятор формата AAA (micro-USB, 400 mAh)

Литий-полимерный аккумулятор в формате «мизинчиковой» батарейки AAA (обзор). Самый миниатюрный из литиевых аккумуляторов для замены батареек.

Заряжается аккумулятор от любой телефонной зарядки через кабель микро-USB (разъём расположен сбоку аккумулятора, виден на фото).

Номинальная ёмкость — 400 мАч, но тесты показывают, что в нагрузку отдаёт около 580 мАч. Такое возможно благодаря «эффекту трансформатора»: встроенный DC-DC преобразователь понижает напряжение, но повышает ток.

Цена — около $7.6, покупка упаковками из нескольких штук — дешевле.

Li-ion аккумулятор формата AA (micro-USB, 1700 mAh)

Это — ещё один вариант литиевого аккумулятора формата АА, но не с полноразмерным разъёмом USB для зарядки, а с разъёмом микро-USB.

Ёмкость такого аккумулятора — выше (1700 мАч), впрочем, как и цена; которая составляет около $6.5 за штуку.

Li-ion аккумулятор формата АА с зарядкой через USB Type-C

Этот аккумулятор, как и предыдущий, выполнен в формате батарейки АА, но отличается ёмкостью и конструкцией.

Вместо доброго старого разъёма микро-USB у него, в соответствии с духом времени, установлен на боку разъём USB Type-C. Впрочем, в данном случае какой-то иной полезности, кроме удобства, от этого не будет (можно вставлять любым боком, не задумываясь об ориентации).

Его емкость номинирована не в мАч, в мВтч и составляет 2600 мВтч, что в пересчете на привычные мАч даст около 1700 мАч.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector