Ремонт литий полимерного аккумулятора

radiohlam.ru

полезные устройства из радиохлама

Восстановление и вторичное использование li-ion и li-pol акк

Восстановление и вторичное использование li-ion и li-pol акк

Сообщение Pajalkin » 24 июл 2014, 10:18

Re: Восстановление и вторичное использование li-ion и li-pol акк

Сообщение Pajalkin » 25 июл 2014, 10:23

Re: Восстановление и вторичное использование li-ion и li-pol акк

Сообщение БАРС » 26 июл 2014, 02:04

Re: Восстановление и вторичное использование li-ion и li-pol акк

Сообщение Pajalkin » 26 июл 2014, 03:21

Re: Восстановление и вторичное использование li-ion и li-pol акк

Сообщение БАРС » 26 июл 2014, 13:37

Тут только на свой страх и риск.

Re: Восстановление и вторичное использование li-ion и li-pol акк

Сообщение Pajalkin » 01 авг 2014, 10:16

Re: Восстановление и вторичное использование li-ion и li-pol акк

Сообщение Pajalkin » 01 авг 2014, 10:23

Re: Восстановление и вторичное использование li-ion и li-pol акк

Сообщение БАРС » 01 авг 2014, 15:39

Re: Восстановление и вторичное использование li-ion и li-pol акк

Сообщение Pajalkin » 01 авг 2014, 16:50

Источник

Как восстановить литий-полимерный аккумулятор

Если у вас разрядился литий ионный аккумулятор, то восстановить аккумулятор 18650 полностью не удастся, зато можно продлить срок эксплуатации на время поиска подходящей замены. При этом важно учесть, что заниматься восстановлением литиевой батареи можно только при наличии хорошего уровня технической подготовки. В противном случае лучше сразу купить новый Li-Ion аккумулятор или воспользоваться услугами специалистов.

Восстановление 18650 аккумуляторов после глубокого разряда

Если аккумулятор 18650 не заряжается, возможно, он долго находился в севшем состоянии или хранился на морозе. У большинства литиевых «банок» есть защитный модуль, находящийся между аккумом и внешними клеммами. В случае критического уменьшения напряжения именно он отключает элемент питания от клемм. На практике это наблюдается как отсутствие выходного напряжения. Но фактически напряжение на «севшей в ноль» ячейке есть, и обычно оно равно 2,4–2,8 В.

Обычно платы защиты поддерживают зарядку севшего аккумулятора за счет паразитного диода, присутствующего в ключе на полевом транзисторе. При уменьшении напряжения ниже установленного минимума происходит блокировка 1-го транзистора, но ток заряда свободно проходит от «плюса» к «минусу» через 2-й открытый транзистор. Схожая ситуация наблюдается при перегрузке: защитная плата блокирует 1-й транзистор, но оставляет 2-й открытым.

В подобных случаях есть шансы вернуть литиевый аккумулятор в рабочий режим. Просто многие ЗУ расценивают малое напряжение на ячейке как определенный риск и для безопасности блокируют процесс зарядки. Но важно понимать, что утраченная аккумулятором 18650 емкость восстановлению не подлежит. Речь идет только о возможности зарядки и дальнейшего использования элементов питания.

Как восстановить литиевый аккумулятор: альтернативный вариант

Довериться профессионалам и отдать аккумулятор на диагностику, балансировку и на испытание АКБ на разрядном стенде. Ведь разбаланс аккумулятора произошел не случайно, возможна одна из ячеек была повреждена и негативно влияет на все остальные, снижая емкость всего аккумулятора. В таком случае, чем быстрее она будет заменена, тем больше остальных элементов «выживет», а соответственно затраты на восстановление аккумулятора будут значительно ниже. Также не исключено, что необходим ремонт контроллера заряда батареи, поэтому для продления жизни АКБ лучше обратиться к специалистам.

Как восстановить Li-ion аккумулятор 18650?

Чтобы «оживить» глубоко разряженный элемент питания, нужно «обмануть» умное зарядное устройство – подзарядить аккум выше уровня в 3,1–3,2 В другим способом. После этого любое ЗУ даст добро на дальнейшую подзарядку аккума. Увеличить напряжение до границы в 3,1–3,2 В можно с применением простенького зарядного устройства, не блокирующего подзарядку севшего аккумулятора.

Можно взять зарядное устройство для мобильника, которое выдает 5 вольт и имеет USB выход. Ток заряда нужно ограничить с использованием резистора, а его сопротивление определить по закону Ома. Обычно для безопасной подзарядки севшего аккумулятора форм-фактора 18650 применяется токоограничивающий резистор сопротивлением 62 Ом, выдерживающий мощность 0,5 Вт.

Опишем тезисно, как восстановить аккумулятор 18650, если он разрядился и ушел в защиту:

1. Взять любой блок питания на 5 В и резистор на 62 Ом (0,5 Вт).
2. Подсоединить блок питания к клеммам ячейки. Для временного соединения легко применять крошечные неодимовые магниты.
3. Ограничить допустимый ток заряда.

Как восстановить пробитую LiPo батарею?

При прокалывании литий-полимерного аккумулятора гвоздем или другим острым предметом идет «белый дым». При контакте с водой дым усиливается, и может произойти его возгорание от малейшей искры. Взорваться пробитая батарея не может в принципе. Взрыв возможен только при перезаряде (напряжении выше 4,2 В на элемент). Если проколоть аккумулятор в процессе заряда и тем самым замкнуть его пластины между собой, произойдет возгорание.

Для восстановления батареи с пробитой ячейкой нужно разобрать АКБ, убрать из нее поврежденное звено и вместо него установить исправный элемент с идентичными характеристиками. Альтернативный вариант – собрать батарею из оставшихся исправных ячеек, но ее напряжение будет ниже на 3,7 В.

Что делать, если «банка» не берет заряд?

Если аккум не берет заряд (резистор прохладный), причина может заключаться во внутреннем обрыве, неисправности защитной схемы или ее уходе в глубокую защиту. В подобной ситуации можно попробовать убрать выполненную из полимера наружную оболочку ячейки и подсоединить ЗУ напрямую к аккуму. Если этот способ не поможет, можно отправлять «банку» на утилизацию. Если же процесс заряда пойдет, нужно подождать, пока напряжение повысится до 3,1–3,2 В, и после этого продолжить подзарядку обычным зарядным устройством.

Но если резистор горячий, а напряжения на заряжаемом аккумуляторе нет, это симптомы короткого замыкания в элементе. Можно попытаться снять с аккума защитную оболочку, убрать защитную плату и подзарядить сам аккум. Если получится, значит, были неполадки с защитной платой, и следует ее поменять. Еще один способ восстановления литий-ионного аккумулятора приведен на видео.

Ранее мы писали о том, как самостоятельно сделать зарядник для Li-ion аккумуляторов.

Правила безопасности при восстановлении литий-ионных батарей

При восстановлении и зарядке аккумулятора Li-Ion очень важно:

1. Не оставлять ее без присмотра при заряде / разряде (не исключен термический разгон элемента).
2. Контролировать температуру – если поверхность станет горячей, ремонт придется прекратить, а элемент охладить.
3. Избегать высоких токов зарядки (максимальное значение – 50 мАч). Для определения этого параметра нужно использовать вольтметр с функцией измерения силы постоянного тока.

Также предлагаем вашему вниманию статью о самом быстром электровелосипеде в мире.

Покупайте только качественные аккумуляторы

На нашей территории сейчас можно встретить большое количество поддельных аккумуляторов. Их использование может вызывать выход из строя любые устройства и просто грозит жизни человека, так как они имеют свойство взрываться. Покупайте только проверенные, мы рассказывали, какие аккумуляторы для электронных сигарет являются лучшими, эту информацию можно применить и в других ситуациях. Видео по теме

Самые лучшие посты

• Откуда берется пыль и как от нее избавиться на долго
• Шпаклевка для наружных работ: какие составы для этого необходимы?
• Как слепить из пластилина человека поэтапно: лепим девочку с фото и видео
• Из табуретки в дизайнерский объект: делаем сами!
• Снуд крючком для начинающих в два оборота со схемами и описанием
• Устройство намагничивания воды своими руками
• Родителям на заметку: основы правильного выбора штор и тюли для детской
• Подвесной унитаз с инсталляцией: советы по выбору и особенности монтажа

Статья по теме: Рутарий в ландшафтном дизайне: корни и коряги на даче в саду (25 фото)

Раз в три месяца полностью разряжайте его

Давно известно, что заряжать их до полного заряда нет никакого смысла. В такой ситуации емкость также существенно уменьшается, что прямо влияет на срок службы.

Сейчас специалисты рекомендуют один раз в три месяца полностью разряжать и заряжать их. 100% уровень заряда стоит продержать на протяжении 10 часов, это поможет «раскачать» емкость и вернуть ее работоспособность. Ведь даже не смотря на отсутствие эффекта памяти, пороги заряда существуют всегда.

Статья по теме: Коврик из плитки на полу

Полностью не разряжайте аккумулятор

У таких аккумуляторов полностью отсутствует эффект памяти батареи, поэтому нет никакой надобности ждать, когда они полностью разрядятся. Здесь стоит помнить, что нельзя доводить уровень заряда до 0 – это наносит серьезный вред и снижает срок службы.

Приведем простой пример: если доводить емкость до 0%, то зарядить его в последующем вы сможете только 400 или 600 раз. А если заряжать от 15% и выше, тогда количество циклов возрастает до 1000-1200. Не доводить до полного разряда совсем не сложно, так что, придерживайтесь этого совета всегда.

Что такое литий-ионный аккумулятор (ЛИА)

Что он себя представляет, как работает, его характеристики и составные части — всё это важно знать для понимания процессов, возникающих при его эксплуатации, а также для того, чтобы понимать, как восстановить литий ионный аккумулятор.

Кроме того, вы узнаете о причинах возгорания, взрывоопасности, старении ЛИА. Эта информация поможет определить — что именно произошло с батареей, а также даст возможность избежать ошибок в эксплуатации.

Неправильная эксплуатация может привести к взрыву и возгоранию гаджета

Итак, — литий-ионного типа аккумуляторы (ЛИА) применяются в широком спектре различной современной техники как источник эл. энергии от мобильных телефонов до накопителей в энергетических системах.

Читать также: Каталог сверлильных станков производства ссср

Их основные показатели работы могут различаться в таких пределах (это зависит от их хим состава):

• Напряжение (номинал) — 3,7 В или 3,8 В;
• Напряжение максимальное — 4,23 В или 4,4 В;
• Напряжение минимальное — 2,5–2,75 В или 3,0 В;
• Количество заряд-разрядов — 600 (при потере 20% ёмкости);
• Сопротивление внутреннее 5–15 мОм/Ач;
• При нормальных условиях значение саморазряда — 3% в месяц;
• Рабочий диапазон температур — от минус 20°C до плюс 60°C, оптимальная — плюс 20°C.
• Если при зарядке ЛИА произойдёт превышение напряжения, то может произойти его возгорание. Для защиты от этого в корпус вставляется контроллер. Его функция — отключить ЛИА. (Также контролируя ток, перегрев и глубину разряда).
• Для снижения себестоимости не каждый литиевый аккумулятор снабжается контроллером (либо выполняет защиту не по всем параметрам).

Устройство и преимущества ЛИА

ЛИА состоит из катода (на фольге из алюминия) и анода (на фольге из меди), разделённых электролитическим сепаратором и помещённых в герметичную «банку».

На рисунке показано строение стандартного литий-ионного аккумулятора

Катод и анод присоединяются к токосъёмным клеммам.

Корпус иногда оснащён клапаном для сброса давления при аварийных моментах эксплуатации.

В литий-ионном аккумуляторе (ЛИА) заряд переносится ионом лития. Его характерной способностью является способность внедриться в кристаллическую решётку прочих материалов (в нашем случае это графит, окислы или соли металлов), образуя при этом химсвязи.

В настоящее время используются три разновидности материалов для катодов:

• Лития кобальтаты (благодаря кобальту увеличивается количество зарядноразрядных циклов, а также появляется возможность эксплуатации при пониженных температурах);
• Литий-марганец;
• Лития феррофосфат (низкая себестоимость).
• Преимущества ЛИА состоят в низком саморазряде, большом количестве циклов.

Недостатки ЛИА

Взрывоопасность аккумуляторов Li-ion в первом поколении была обоснована возникновением газообразных образований, которые приводили к замыканию между электродами. Теперь это устранено заменой анодного материала с металлического лития на графит.

Возгорание батарей было вызвано особенностью их сборки в первых поколениях

Взрывоопасность также возникала в оксиднокобальтовых ЛИА при нарушениях эксплуатации.

ЛИА на литиевоферрофосфатной основе полностью лишены подобного недостатка.

Эффект памяти

Исследования подтвердили существование эффекта памяти в ЛИА. Но суть состоит в его принципиальном наличии, а не в его влиянии на работу в целом.

Объяснение этого процесса звучит так: работа батареи заключается в периодическом высвобождении и захвате литиевых ионов и этот процесс при неполной зарядке ухудшается из-за нарушения микроструктуры электрода.

• Недопущение полного разряда;
• Не заряжать вблизи источников тепла.

Старение

ЛИА стареют даже вне эксплуатации. Двадцать процентов ёмкости теряются уже через два года. Не следует покупать их «в стол». Смотреть при покупке на дату производства.

Низкие температуры и мощность

До пятидесяти процентов мощности батарей теряется при температуре эксплуатации ниже 0 °C.

При эксплуатации в низких температурах батарея быстро разряжается

Самовозгорание

ЛИА склонны к самовозгоранию. При термическом разгоне неисправного (повреждённого) аккумулятора выделяются вещества ускоряющие его саморазогрев (кислород плюс горючие газы). Поэтому гореть он способен и при отсутствии воздуха.

Для тушения в таких случаях предусмотреть понижение температуры и предотвращать распространение огня.

Приступаем к восстановлению

После того как вам уже известна из вышеизложенного «физика» и «химия» работы ЛИА и его начинка, вы сможете самостоятельно выбрать один из способов для лечения своей батареи, а также оценить «разумность» нижеприведённых методов.

Избавляемся от газов

Нам уже известно, что при неправильной эксплуатации внутри «банки» могут образовываться газообразные вещества.

Суть этого способа состоит в том, что от них нужно избавиться. Для этого сначала снимают верхний блок (контроллер), потом прокалывают обнаруженный колпачок, а затем прижимают к твёрдой поверхности каким-то прессом для высвобождения газов.

После этого заклеивают отверстие эпоксидной смолой и возвращают на место контроллер.

Но перед тем как оживить аккумулятор телефона таким образом помните об ожидаемых опасностях этого способа:

• Повреждение устройства чрезмерным воздействием;
• Повреждение электроники под колпачком;
• Возможность взрыва (самовозгорания) при замыкании катода с анодом.

Демонтировав контроллер, вы сможете выпустить накопившиеся внутри батареи газы

Кратковременный «возврат» ёмкости

Ненадолго оживить батарею можно если провести «оживление» с помощью блока питания на 5–12 Вольт, резистора от 330 до 1000 Ом и мощностью не менее 500 мВт.

Для этого контакты блока питания соединяют с контактами ЛИА: минус к минусу, а плюс к плюсу через резистор, полярность которого проверяется мультиметром. Время потребления — не более двух-трёх минут.

Обратите внимание, что параметры подаваемого тока должны соответствовать требуемым, а вольтметром или тестером контролируйте напряжение.

Используем холодильник

Следуя этому нехитрому способу, восстановление аккумулятора проводится так:

извлечённый из смартфона аккумулятор нужно поместить в холодильник на время от двадцати до тридцати минут, предварительно поместив в полиэтиленовый пакетик. Затем подключить на одну минуту к зарядке, а потом подождать пока он не прогреется до температуры помещения.

Якобы после этих манипуляций его можно будет использовать как обычно.

Способ заряд-разряд

Этот метод нужно было бы назвать способом реанимации аккумулятора для школьника пятого класса.

По мнению популяризаторов этого «прикола» «привести в чувство» батарею телефона можно путём «несколькократного» (количество раз не указывается) стопроцентного заряда и последующего полного разряда батареи. Для разряда советуют воспользоваться какой-либо ресурсоёмкой игрой или утилитой AnTuTu, каждый раз для этого извлекая и вставляя обратно в мобильник.

Остаётся непонятным каким образом батарея будет заряжаться несколько раз до 100 процентов если она уже находится в нерабочем состоянии?

«Дикий» метод восстановления

Заключается этот «манёвр» в том, что после снятия защитного контроллера нужно замкнуть между собой каким-либо металлическим предметом выводящиеся клеммы-токосниматели. После этого контроллер возвращается на место.

При этом добавляется ещё один многозначительный момент — в начале процедуры почему-то нужно отклеить наклеечку с техническими характеристиками ЛИА. Вот уж поистине «танцы с бубном»!

Раскачиваем ЛИА, отключённый контроллером

Для предотвращения глубокого разряда литий ионные аккумуляторы снабжены контроллером, который погружает его в «отключку». В таком случае при замере напряжения на его клеммах перед контроллером — можно обнаружить значение около 2,5 вольт. Значит, батарея ещё жива!

Для этого сначала отключается (отпаивается) схема защиты.

«Банка» подключается к универсальному устройству для заряда-разряда (например, Turnigy Accucell 6). При этом прибор сам отслеживает процесс и восстановление проходит под его контролем.

Читать также: Какие инструменты можно сделать своими руками

Реанимация ЛИА проходит под управлением специального устройства

Кнопкой «TYPE» выбирается программа заряда «Li-Po», ведь наш ЛИА на 3,7V.

С помощью коротких нажатий «СТАРТ» выбираются параметры заряда. Для Li-ion — значение 3,6 V, для Li-pol — 3,7 V.

Нужно выбрать для параметра значение «AUTO», так как в нашем случае заряд не начнётся из-за низкого заряда батареи.

Ток заряда нужно устанавливать на уровне десяти процентов от ёмкости аккумулятора (в нашем случае 150 mA). Значение устанавливается кнопками «+» и «-».

При достижении заряда в батарее 4.2 V устройство будет переведено в режим стабилизации напряжения, а по завершении процесса раздастся звуковой сигнал, а на дисплее будет сообщение «FULL».

И напоследок видео о том, как не нужно восстанавливать батареи

Источник