Закрыть ... [X]

Восстановление литий ионных аккумуляторов после глубокого разряда

Советы, как реанимировать Li-Ion аккумулятор

Восстановление литий ионных аккумуляторов после глубокого разряда

Современные аккумуляторные батареи остаются одной из самых больших проблем как для производителей, так и для потребителей. И дело тут не столько в потенциальном риске возгорания, а в постепенном истощении самого источника питания.

Потому не стоит удивляться тому, что при каждодневной зарядке аккумуляторы выдерживают год-два активной эксплуатации, после чего их ёмкость катастрофически падает и пользоваться любимым гаджетом становится проблематично.

Полностью реанимировать усопшую батарею нельзя, но продлить период активного использования, пока вы заняты поиском замены, можно. Об этом мы сегодня и поговорим.

Приводимые ниже рекомендации рассчитаны на технически подготовленного пользователя, потому, если вы не знаете, с какой стороны подойти к паяльнику, лучше либо обратиться к услугам сервисного центра, либо сразу отправиться в магазин за новым аккумулятором.

Телефон с современной аккумуляторной батареей Li-Ion

Способ №1

Он сможет помочь в тех случаях, когда из-за длительной работы внутри начинают скапливаться газы, вследствие чего батарея вздувается и плохо держит заряд.

Необходимые инструменты и материалы: паяльник, немного эпоксидной смолы, тонкая игла, плоский тяжёлый предмет для выравнивания.

  1. Максимально аккуратно разъединяем корпус батареи от верхнего блока с датчиком.

  2. Отделяем электронный датчик.

  3. Под ним должен находиться колпачок, внутри которого скрыта управляющая электроника. Осторожно прокалываем его, для чего хорошо подойдёт тонкая игла.Помните, что с повреждённой начинкой реанимировать аккумулятор уже будет невозможно.

  4. Далее нужно примерно оценить размеры батареи и найти плоский тяжёлый предмет, который по площади будет немного большим.

  5. Самый ответственный момент. Кладём аккумулятор на стол и прижимаем его прессом. Имейте в виду: чрезмерное усилие может привести аккумулятор в негодность, а его недостаток, наоборот, не приведёт к желаемому результату. Также категорически не рекомендуется использовать при ремонте тиски или аналогичные по назначению устройства.

  6. Когда всё будет готово, капните эпоксидной смолой на отверстие и припаяйте датчик.

Инструменты и материалы для диагностики аккумулятора телефона

Способ №2

Реанимировать батарею со значительно уменьшенным ресурсом он не в состоянии, но немного продлить ей жизнь может.На многое рассчитывать не стоит, но обеспечить питания современного смартфона, пока вы будете подыскивать замену, реанимированный аккумулятор сможет.

Необходимые инструменты и материалы: любой блок питания (5–12 В, ток не менее 0,1 А), вольтметр или тестер для контроля напряжения, резистор (мощность не менее 500 мВт, сопротивление от 330 до 1000 Ом).

  1. Если у вас нет запасного блока питания, подойдёт практически любой комплектный от активного сетевого оборудования (свитчи, роутеры, модемы). Предварительно следует убедиться в том, что параметры выдаваемого им тока соответствуют необходимым.

  2.  Освобождаем контакты блока питания и соединяем их с севшим аккумулятором: «минус» БП с «минусом» батареи, а в «плюсовую» линию добавляем резистор. Обязательно проконтролируйте правильную полярность подключения с помощью мультиметра.

  3. Когда все будет сделано, подключите блок питания в сеть. Время процедуры – не более 2–3 минут. Если есть возможность, контролируйте процесс с помощью тестера: максимально допустимое напряжение – не более 3,3 В.

  • Не оставляйте проблемный аккумулятор на время ремонта без присмотра. Случаи спонтанного возгорания – это не теория, а суровая реальность.
  • Периодически проверяйте температуру «клиента» выносной термопарой, электронным термометром или просто рукой. Если поверхность кажется вам горячей, а не просто тёплой, немедленно прекращает ремонт.
  • Не следует использовать чрезмерные токи зарядки. Максимум, что вы можете себе позволить, – 50 мАч. Рассчитывается этот параметр следующим образом: напряжение питания БП разделить на ёмкость резистора. К примеру, если первый параметр равен 12 В, а второй – 500 Ом, то ток зарядки будет равен 24 мАч.
  • Вместо резистора можно использовать стандартный 80-мм компьютерный вентилятор.
  • Во избежание спонтанного возгорания также рекомендуется контролировать первоначальную зарядку восстановленного аккумулятора.

Методика спорная и сомнительная, но, по отзывам на специализированных форумах, некоторым пользователям она помогает, потому ответственность за возможные негативные последствия лежит на вас.

Необходимые инструменты и материалы: работающий холодильник.

  1. Батарею, которая не подаёт признаков жизни, извлеките из смартфона и положите полиэтиленовый пакет, который следует положить в морозилку на 20–30 минут.

  2. Далее достаньте её из холодильника, вставьте в телефон и заряжайте около 1 минуты.

  3. Вытащите её из устройства, дайте прогреться до комнатной температуры, после чего заряжайте обычным образом.

Способ №4

Безобидная, но малоэффективная методика реанимации.Но если вам кажется, что аккумулятор в смартфоне окончательно вышел из строя, то почему бы не попробовать?

Необходимые инструменты и материалы: смартфон со стандартным зарядным устройством.

  1. Доводите аккумулятор до полного разряда (когда телефон уже не включается). В этом может помочь любая ресурсоёмкая игра или утилита AnTuTu.

  2. Полностью заряжаете батарею до отметки 100%.

  3. Повторить пункты 1 и 2 несколько раз.

Почти все профессиональные электрики посчитают приводимый ниже порядок действия святотатством, но многим пользователям старых аккумуляторов он помог.

Важное замечание: категорически не рекомендуется применять данную методику, если вы ещё не испробовали другие, менее рискованные способы.

Необходимые инструменты и материалы: бритвенное лезвие, тонкая отвёртка, клей «момент».

  1. Извлекаем батарею из телефона.

  2. Отклеиваем наклейку с техническими характеристиками.

  3. Максимально срезаем верхнюю пластиковую крышку, за которой скрывается управляющая электроника.

  4. Находим главные контакты.

  5. На мгновение замыкаем их любым металлическим предметом.

  6. Приклеиваем верхнюю крышку и даём ей подсохнуть.

Ещё раз напоминаем, что ни один из приведённых способов реанимации не гарантирует 100%-го результата, а вся ответственность целиком и полностью ложиться на ваши плечи.

Но если аккумулятор отключился окончательно, а покупка нового откладывается на несколько дней, попробовать стоит.

Но если вы редко берёте в руки паяльник и считаете себя гуманитарием, лучше обратиться за помощью к разбирающемуся в теме приятелю.

Источник:http://fans-android.com/kak-vosstanovit-rabotosposobnost-li-ion-akkumulyatora-neskolko-dostupnyih-sovetov/

Восстановление литий ионных и литий полимерных аккумуляторов

Литиевые аккумуляторы (Li Ion и LiPo) являются самыми популярными для бытовой техники. В случае неверной эксплуатации возможны сбои в работе и потеря ёмкости. Можно ли вернуть номинальную мощность? Ответы в статье.

Lithium ionic батарея

Характеристики

  • Номинальное напряжение 3.6-3,7 в;
  • Число разрядов при котором емкость падает до 80% — 600;
  • Время заряда – от четверти часа до часа;
  • Разряд – 3% в месяц;
  • Внутреннее сопротивление 5-15 мОм/А*ч.

Аккумулятор является пожароопасным.Если при заряде подать высокое напряжение он может вспыхнуть, поэтому в него встраивают защиту от повышенного напряжения при восстановлении. Другая опасность — механическое повреждение. При сильном ударе он взрывается и начинает сильно гореть.

Балансировка

Если несколько банок подключены последовательно требуется специальное зарядное устройство имеющее в своем арсенале балансировку ячеек. При последовательном подключении банки заряжаются неравномерно и схема реализует оптимальный алгоритм для их равномерного заряда.

Балансировкой заряда оснащают следующие приборы:

  1. Портативные электронные устройства, планшеты, телефоны;
  2. Системы альтернативной энергии;
  3. Источники бесперебойного питания;
  4. Зарядные приборы.

Литиевые аккумуляторы состоят из тонкой “фольги”, смотанной в рулон или гармошку. “Фольга” представляет из себя в разрезе типичную аккумуляторную сборку, она имеет несколько слоёв – катодный слой, электролитный слой и анодный слой.

Из-за высокого риска взрыва в случае перегрева, современные литиевые элементы комплектуются специальной схемой, предотвращающей критический нагрев при подзарядке.

Li-ion аккумуляторы имеют низкое значение саморазряда и большой запас циклов подзарядки.  Поэтому они являются наилучшими “кандидатами” для применения в автономных энергетических устройствах.

Литиевые аккумуляторы, предназначенные для использования в ветро-генераторах или солнечных батареях, комплектуются инвертором напряжения (помимо балансировочной микросхемы).

Преимущества и недостатки

Плюсы:

  • Большая ёмкость;
  • Герметичность;
  • Сохранение свойств при длительном хранении.

Минусы:

Первое поколение было подвержено взрыву из-за перегрева, в данный эта проблема решена вводом специальной предохранительной схемы и использованием Литий-Ферро-Фосфатной конфигурацией.

Эффект памяти

Наиболее подвержены эффекту памяти следующие типы аккумуляторов: NiMh, NiCd и Серебряно-цинковый.

После изобретения считалось, что литиевые аккумуляторы не имеют эффекта памяти, однако исследования показали, что это не так.

Если аккумулятор часто заряжать не до конца, то это со временем приведет возникновению препятствий в протекании химических реакций, что будет проявляется в ограничении ёмкости.

Эффект памяти – нарушения в работе аккумулятора, связанные с тем, что он перестает работать в полную мощность.Выглядит это так, как будто ёмкость его существенно снизилась по сравнению с начальным значением.Данная проблема имеет решение.

Если продолжить использование аккумулятора в соответствии с рекомендацией производителя (разряжать его до рекомендуемого уровня и только потом заряжать), то ёмкость восстанавливается.

Для устранения проблемы также используют зарядку ассиметричным переменным током.

Lithium polymeric батарея

LiPo аккумулятор – продолжение развитие литий-ионного.  Электролитом ему служит полимерная смесь, от чего и произошло название. Данный тип аккумулятора широко применяется в современных бытовых устройствах.

Плюсы:

  • Более высокая емкость по сравнению с li-ion (при равных размерах);
  • Для LiPo разработана технология тонкого корпуса;
  • Нет эффекта памяти;
  • Стабильность номинального напряжения в процессе эксплуатации;
  • Устойчивость к холоду и умеренному нагреву.

Отрицательные качества у LiPo те же, что и у Li ion – взрывоопасность при зарядке. Проблема полимерной батареи решается с помощью микросхем, контролирующих процесс подзарядки.

Реанимация lithium батарей

Предупреждение!

Нарушение целостности микросхемы и попытки зарядить литиевый аккумулятор кустарным способом могут привести к перегреву и последующему взрыву элемента!

Рассмотрим два случая восстановление Li ion:

  1. Восстановление после глубокого разряда;
  2. Восстановление в случае с эффектом памяти.

В случае глубокого разряда контроллер блокирует аккумулятор препятствуя его подзарядке. Народные умельцы отключают контроллер и начинают заряжать его напрямую. Немного подняв напряжение в нем до уровня выше критического (чтобы защитная схема отключила блокировку), к нему вновь присоединяют контроллер и продолжают заряжать уже обычным образом.

Если устройство долго эксплуатируется без полного разряда, это приводит к “эффекту памяти». Например, если ноутбук работает всегда включенным в розетку, то батарея привыкает к этому и перестает выдавать номинальную емкость. Что бы сбросить это “залипание” рекомендуется начать нормальную эксплуатацию – разряжать аккумулятор до требуемых величин, хотя бы периодически.

Некоторые ресурсы утверждают, что эффект памяти для Li Ion – это миф. Другие приводят в качестве доказательства исследования японских и швейцарских специалистов. Кому из них верить – решать вам.

Реанимация батареи портативного устройства

На планшетах как правило используются литиевые аккумуляторы (Li Ion и LiPo), процесс восстановления которых описан в общих чертах в предыдущем разделе.

Для более экономного расхода питания на планшете можно использовать специальное программное обеспечение, которое следит за разрядом. Некоторые приложение для ОС Андроид, которые помогут сохранить заряд планшета:

  • Battery Booster Lite;
  • GreenPower;
  • Battery Doctor.

Срок годности

Литиевые батареи крайне чувствительны к уровню разряда. Разрядка в ноль может оказаться фатальной, поэтому стоит строго соблюдать уровень разряда, предписанный производителем.

Зарядное устройство для литиевых батарей должно быть очень качественного исполнения, так как выход напряжения из допустимого диапазона всего на 4% приведет к подрыву его работоспособности.

Пролежав на складе 2 года литиевый аккумулятор теряет 20% своей мощности, поэтому при приобретении нового аккумулятора стоит обращать внимание на дату изготовления.

Если вы планируете отключить аккумулятор на долгое время, то перед откладыванием его в чулан предпочтительно зарядить его до 40%. Это сохранит его свойства пока он не будет использоваться.

5 правил успешной эксплуатации

  1. не доводить до разряда в ноль;
  2. полный разряд каждые три месяца;
  3. хранить в заряженном состоянии;
  4. использовать фирменные подзарядки;
  5. беречь от высокой температуры.

Источник:http://xreco.ru/akkumulyator/vosstanovlenie-li-ion-lipo.html

Как продлить жизнь литий-ионного аккумулятора

Поскольку любая батарея (аккумулятор) является источником постоянного электрического тока, то рано или поздно заряд её неизбежно истощится. С каждой подзарядкой ёмкость её будет всё меньше и меньше. Таковы законы физики.

Можно только ненадолго продлить её работу. Рассмотрим, как восстановить литий ионный аккумулятор чтобы выиграть время, необходимое для замены батареи.

Сегодня мы поговорим о способах восстановления ЛИА

ВАЖНО. Если вы новичок в технике, то дальше, вообще, ничего не стоит читать — просто идите за новой батареей или пригласите грамотного товарища. (Кума звать не надо!).

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.

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).

ИНТЕРЕСНО:Первым изготовителем литиевых аккумуляторов стала в 1991 г. корпорация Sony.

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.

ВАЖНО. Разрядка ЛИА при низких температурах (особенно повторная) приводит к снижению энергии на отдачу до десятков процентов. Кроме того, ЛИА «остро» реагируют на температуру при зарядке: оптимальная — +20 °C, а +5 °C — уже не рекомендована.

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.

ВАЖНО. Специалистами выделены два правила продления службы ЛИА:

  • 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.

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

Замечания по технике безопасности

Перед тем как восстановить литий-ионный аккумулятор вы должны вспомнить о нижеприведённых правилах:

  • Нельзя оставлять проблемный ЛИА при проведении ремонта без присмотра. Спонтанное возгорание — это не угроза, а реальный факт.
  • Необходимо периодически контролировать температуру аккумулятора телефона выносной термопарой, можно электронным термометром или хотя бы рукой. Если поверхность показалась горячей, а не тёплой, нужно немедленно прекратить ремонт.
  • Не используйте высокие токи для зарядки. Возможный допустимый максимум — это 50 мА. Рассчитывается такой параметр путём деления напряжения питания БП на ёмкость резистора. Например, при 12 В и 500 Ом — это будет 24 мА.
  • Вместо резистора допустимо использование стандартного 80-мм вентилятора для компьютера.

Помните, что приведённые способы не дают стопроцентного результата, а ответственность в любом случае лежит на вас самих. Особенно это касается гуманитариев.

Не переоценивайте свои знания и возможности. Лучше лишний раз посоветуйтесь со знающими людьми.

Источник:http://NastroyVse.ru/devices/raznoe/vosstanovit-litij-ionnyj-akkumulyator.html

Восстановление литий ионных аккумуляторов и его целесообразность

Литий-ионные аккумуляторы — разновидность самых долговечных и надежных источников питания, которые помогают нам буквально везде: в нотбуках, смартфонах, планшетах и другой бытовой технике, необходимой нам ежедневно.

Срок службы таких батарей гораздо дольше, чем у их предшественников — никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аналогов. Однако рано или поздно может возникнуть ситуация, когда и литий-ионные АКБ тоже могут потерять былую емкость. В связи с этим, возникает вопрос, возможно ли восстановление литий-ионных аккумуляторов.

Особенно актуален ответ на него в том случае, когда по той или иной причине в ближайшее время замену на новые осуществить невозможно.

Особенности литий-ионных аккумуляторов

Прежде чем переходить к разговору о том, возможно ли восстановить такой тип батарей, следует ознакомиться с определенными особенностями их внутреннего устройства. Как и любая АКБ, Li ion аккумулятор превращает химическую энергию в электрическую, благодаря чему становится возможной подача тока для работы того или иного бытового устройства.

Кроме электролита любая литий-ионная батарея снабжена специальной защитной платой, главная задача которой — контролировать уровень нагрева АБК и циклы заряда-разряда.

Если батарея перегрелась, контроллер автоматически прекратит ее работу.

Также, если напряжение внутри неиспользуемого Ion аккумулятора 18650 упадет ниже 2,7 вольт, система сработает так, что АКБ прекратит свое функционирование.

Такая защитная плата установлена внутри литий-ионных батарей по причине их высокой взрывоопасности. Если батарейки использовать правильно, то никаких неприятных вещей не произойдет, потому что технически они рассчитаны на большое количество «заряд-разрядных» циклов.

Следует иметь в виду, что если литиевую батарею долго не использовать, после глубокого разряда восстанавливать ее будет довольно проблематично: в таких случаях, она сама по себе разряжается через два-три года.


Восстановление литий-ионных аккумуляторов можно попытаться сделать, но долго они после этого проработать не смогут.

Однако любителям электроники известны довольно интересные способы «реанимирования» таких аккумуляторов, несмотря на проблематичность самого процесса — хотя бы по причине установленной внутри защитной платы, с которой так и так придется столкнуться, если появится желание ненадолго «поднять» емкость литий-ионной АКБ.

Почему контроллер блокирует работу литиевых батарей

Одна из причин — короткое замыкание, которое возникает при превышении допустимых потенциалов тока внутри АКБ. Защитная плата разрывает электрическую цепь и не восстановит ее до момента устранения КЗ. Для того чтобы разблокировать батарею, в данном случае, бывает достаточно ее подсоединения к заряднику.

Также система защиты срабатывает в том случае, если в аккумуляторе произошел глубокий разряд. Если разряд глубокий, но некритичный, зарядное устройство также может спасти батарейку. Но если она разрядилась до определенного предела, система защиты просто не даст ей «включиться» в работу — в целях обеспечения безопасности.

Химические процессы внутри нее могут протекать весьма опасным способом — с образованием внутри металлических литиевых кристаллов. Кристаллы образуют взрывоопасный контакт между плюсовым и минусовым полюсом АКБ, и, если на такую батарейку подать напряжение, может произойти взрыв, который и предотвращает система защиты.

Методы восстановления литий-ионных аккумуляторов

Безусловно, наилучшим решением будет не противоречить контроллеру батареи, а утилизировать старый источник питания и заменить его новым. Однако, если восстановление 18650, либо другого литий-ионного аккумулятора является принципиальным и важным вопросом именно в данный момент, можно попробовать это сделать.

Как восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда: все способы восстановления литий ионных АКБ

В общем, ситуаций может быть только две:

  1. Аккумулятор вроде бы работает, но очень быстро разряжается.
  2. Аккумулятор сел в ноль и вообще не хочет заряжаться.

Первая ситуация: потеря емкости

В первом случае у аккумулятора упала емкость и с этим придется смириться. Полное восстановление аккумуляторов после глубокого разряда невозможно (это касается всех Li-ion аккумуляторов: 18650, 14500, 10440, аккумуляторов от мобильников и т.д.). Даже теоретически нельзя вернуть емкость литиевого аккумулятора.

Снижение емкости — абсолютно нормальный процесс.Это происходит во время каждого цикла заряда/разряда, независимо от того, насколько правильно эксплуатируется аккумулятор. Однако, если в процессе эксплуатации часто допускаются глубокие разряды или, наоборот, длительные перезаряды (более 500%), то скорость потери емкости может существенно возрасти.

Последние исследования показали, что литиевые аккумуляторы теряют свою емкость даже если вообще не эксплуатируются. Например, во время обычного хранения на складах. По данным исследований, аккумулятор теряет примерно 4-5% емкости в год.

Вторая ситуация: не хочет заряжаться

Теперь рассмотрим второй случай — аккумулятор не заряжается.

Обычно эта ситуация возникает, когда какое-либо устройство (телефон, планшет, мп3-плейер) долго лежали без дела с разряженным аккумулятором. Или если литиевые аккумулятор подвергся глубокому охлаждению.

В принципе проблем с зарядкой таких аккумуляторов быть не должно. Внутри каждого аккумулятора — между самой банкой аккумулятора и теми клеммами, которые мы видим — находится модуль защиты, который отключает банку от клемм при снижении напряжения ниже определенного порога. Внешне это проявляется как полное отсутствие напряжение на выходе аккумулятора (ноль вольт).

На самом деле, как правило, на самой банке в этот момент напряжение составляет около 2.4-2.8 Вольта.

Все современные модули защиты устроены таким образом, что даже в случае блокировки аккумулятора от дальнейшего разряда, его все-таки можно зарядить. Это происходит благодаря паразитному диоду, встроенному в ключ на полевом транзисторе. Вот типовая схема модуля защиты аккумулятора 18650:

Так как при глубоком разряде закрывается только транзистор FET1, а второй MOSFET при этом остается открытым (пропускает ток в обоих направлениях), то зарядный ток спокойно протекает от плюсовой клеммы батареи через FET2, паразитный диод внутри FET1 к минусовой клемме.

В случае блокировки аккумулятора по перегрузке (КЗ в нагрузке), модуль защиты также запирает транзистор FET1. Нет никакой разницы от чего сработала защита — от переразряда или от короткого замыкания. Результат один — открытый транзистор FET2 и закрытый полевик FET1.

Таким образом, при глубоком разряде плата защиты литий-ионного аккумулятора ни в коей мере не препятствует заряду аккумулятора.

Проблема лишь в том, что некоторые зарядные устройства считают себя слишком умными и когда видят, что на аккумуляторе слишком низкое напряжение (а в нашем случае оно вообще будет равно нулю), они считают, что произошла какая-то недопустимая ситуация и напрочь отказываются выдавать зарядный ток.

Это сделано исключительно в целях безопасности.

Дело в том, что при внутреннем коротком замыкании аккумулятора, заряжать его становится опасно — он может сильно перегреться и вспучиться (со всякими спецэффектами вроде вытекания электролита, выдавливания крышки планшета и т.п.). В случае же обрыва внутри аккумулятора, заряжать его становится совершенно бессмысленно. Так что логика работы таких умных зарядников вполне понятна и оправданна.

О том, как обхитрить зарядку и восстановить работоспособность литиевого аккумулятора после глубокого разряда читайте далее.

Как заставить заряжаться?

По сути, восстановление литий ионных аккумуляторов после глубокого разряда сводится к тому, чтобы вернуть его в штатный режим работы. Надо понимать, что потерю емкости это никоим образом не компенсирует (это невозможно в принципе).

Чтобы все-таки заставить слишком хитрое зарядное устройство заряжать наш сильно севший аккумулятор, необходимо сделать так, чтобы напряжение на нем превысило некий порог. Как правило, достаточно 3.1-3.2 Вольта, чтобы ЗУ посчитало ситуацию штатной и разрешило зарядку.

Поднять напряжение на аккумуляторе можно только с помощью сторонней (более глупой) зарядки. В народе это называется «толкнуть» аккумулятор. Для этого достаточно просто подключить к клеммам аккумулятора внешний блок питания, ограничив при этом максимальный ток.

Для наших целей подойдет любое зарядное устройство для сотового телефона. Чаще всего современные зарядники имеют выход в виде USB-гнезда и, соответственно, выдают 5В. Нам осталось только лишь подобрать резистор, ограничивающий ток заряда.

Сопротивление резистора рассчитывается по закону Ома. Возьмем худший сценарий — на внутренней банке литий-ионного аккумулятора напряжение составляет 2.0 Вольта (померить его, не разбирая аккумулятор, мы не сможем, поэтому просто предположим, что это так).

Тогда разница между напряжением источника питания и напряжением на аккумуляторе будет составлять:

5В — 2В = 3В

Рассчитаем сопротивление токоограничивающего резистора, чтобы ток заряда не превышал 50 мА (этого вполне достаточно для первоначального заряда и в то же время вполне безопасно):

R = 3В / 0.050А = 60 Ом

Теперь узнаем, какова мощность будет рассеиваться на этом резисторе, в случае внутреннего короткого замыкания аккумулятора (тогда на резисторе будет падать все напряжение блока питания):

P = (5В)2 / 60 Ом = 0.42 Вт

Таким образом, чтобы восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда, берем любой блок питания на 5В, ближайший подходящий резистор — 62 Ом (0.5Вт) и подключаем все это к аккумулятору следующим образом:

Подойдет источник питания и на другое напряжение, достаточно будет пересчитать сопротивление и мощность ограничительного резистора. И нужно помнить, что в схемах защиты li-ion, как правило, используются полевые транзисторы с небольшим напряжением сток-исток, поэтому брать блок питания с большим выходным напряжением нежелательно.

Надежный контакт при подключении проводов к клеммам аккумулятора 18650 помогут обеспечить небольшие неодимовые магнитики.

Если заряд не идет(резистор не греется, а на аккумуляторе полное напряжение блока питания), то либо схема защиты ушла в совсем глубокую защиту, либо она просто вышла из строя, либо имеет место внутренний обрыв.

Тогда можно попробовать снять наружную полимерную оболочку аккумулятора и подключить нашу импровизированную зарядку напрямую к банке. Плюс к плюсу, минус к минусу. Если и в этом случае заряд не пошел, то аккумулятору кранты. Зато если пошел, то нужно дождаться пока напряжение поднимется до 3+ Вольт и дальше можно заряжать уже как обычно (штатной зарядкой).

Конечно, с помощью данной приспособы можно зарядить аккумулятор полностью, но тогда ждать придется очень долго (все-таки ток заряда очень маленький). К тому же в этом случае придется очень плотно контролировать напряжение на банке, чтобы не прозевать момент когда там станет 4.2V. А, если кто не знает, напряжение ближе к концу заряда начнет подниматься очень быстро!

Теперь другая ситуация— резистор, наоборот, ощутимо нагревается, но на аккумуляторе нулевое напряжение, значит где-то внутри имеется короткое замыкание. Потрошим аккумулятор, отпаиваем модуль защиты и пытаемся зарядить саму банку. Если дело пошло, значит плата защиты неисправна и подлежит замене. Впрочем, можно использовать аккумулятор из без нее.



СЕЙЧАС ЧИТАЮТ


Восстановление литий ионных аккумуляторов после глубокого разряда - dcvesta.org



Похожие статьи

Сколько расстояние от Москвы до Липецка и сколько ехать или лететь?
Регистрация
Как включить или отключить защитник Виндовс
Чем убрать ржавчину на ванне народными средствами? Vovet.ru
Как добавить Google карту на сайт wordpress –
Архивы 50 лет | Faston24.ru
Узоры. Общие сведения
Как записать видео на диск через Неро
Куда лучше поехать отдыхать за границу? Vovet.ru
Если мой ответ не прошёл модерацию, могу ли я его... (смотр детали)?
Скачать ExtractNow последнюю версию
Как вернуть старую версию прошивки на андроид - dcvesta.org



ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ