3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как реанимировать литий ионный аккумулятор

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

  • 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

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

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

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.

Читать еще:  Как подключить выключатель с индикатором подсветки

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.

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

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?

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.

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.

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.

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.

Читать еще:  Как подключить накладной выключатель с одной клавишей

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.

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.

Как реанимировать литий-ионный аккумулятор

Батареи, устанавливаемые в телефоны и другие мобильные гаджеты, устойчивы к большому количеству циклов заряда-разряда. Однако при длительной эксплуатации емкость начинает снижаться, элемент питания быстро разряжается. Пользователь обеспокоен тем, как восстановить литий-ионный аккумулятор.

Особенности литий-ионных аккумуляторов

Чтобы правильно выполнить ремонт источника питания, нужно знать особенности батарей с литий-ионным содержимым. Выработка энергии происходит благодаря непрерывному течению электрохимических реакций. Ток поступает на контакты батареи, взаимодействующие с соответствующими элементами устройства-потребителя.

Восстановить литий-ионный аккумулятор можно.

При восстановлении емкости литиевых АКБ учитывают такие моменты:

  1. Присутствие контроллера.
    Эта деталь, регулируя силу тока и время зарядки, препятствует перегреву электролита. При резком изменении напряжения или температуры процесс набора заряда прекращается. При критическом разряде батарея перестает отдавать энергию. Контроллер помогает избежать возникновения аварийных ситуаций.
  2. Ограниченный срок эксплуатации.
    Батарейки, используемые более 5 лет, можно оживить. Однако проработают они не дольше недели.
  3. Чувствительность к глубокому разряду.
    При длительном хранении восстановление емкости разряженного элемента становится невозможным. Большая часть заряда утрачивается самопроизвольно.

Почему контроллер блокирует работу литиевых батарей

Аккумулятор блокируется контроллером по таким причинам:

  1. Критические потери заряда.
    После падения напряжения до некоторого уровня расходование энергии прекращается. Разблокировать батарею можно, используя зарядное устройство (ЗУ), входящее в комплект телефона.
  2. Замыкание электродов.
    Возникает на фоне перезаряда аккумулятора. Компоненты электрической цепи разъединяются контроллером. Восстановление функций АКБ возможно только после устранения замкнувших элементов. Возобновить работу аккумулятора можно с помощью полной зарядки.
  3. Интенсивное выделение газов.
    После глубокого разряда скорость течения электрохимических процессов увеличивается. Литиевый электролит кристаллизуется и оседает на электродах. Вместе с повышением давления этот фактор становится причиной взрыва. Контроллер предотвращает аварийную ситуацию.

Методы восстановления литий-ионных аккумуляторов

Если замена аккумулятора невозможна, стоит попробовать безопасные методы, помогающие реанимировать неисправный элемент.

Избавляемся от газов

Если батарея вздулась и не заряжается, можно попробовать временно восстановить ее работоспособность. Для этого удаляют излишки газов.

Литий-ионный аккумулятор для телефона.

Необходимо выполнить такие действия:

  1. Снять верхнюю планку, под которой находится пробка. Этот элемент нужно проколоть.
  2. Источник питания положить под пресс, дождаться уменьшения размеров корпуса.
  3. Сделанное на первом этапе отверстие закрыть эпоксидными клеем. Планку с контроллером возвратить в исходное положение.

Использование этого метода может вывести батарейку из строя. Кроме того, присутствует высокий риск травмирования, который возникает при взрыве, вызываемом замыканием электродов.

Используем холодильник

Вернуть сильно разряженному аккумулятору рабочие качества можно, охладив его. Перед помещением в морозильник li-ion батарею оборачивают полиэтиленовой пленкой. Процедура охлаждения длится 30 минут, после чего элемент возвращают в телефон и заряжают в течение минуты. Дальнейшая зарядка разрешается только нагреванием АКБ до температуры не ниже +20°С.

Способ заряд-разряд

Восстановить мощность аккумулятора можно, несколько раз разряжая его в ноль и заряжая. Заряд расходуют, используя ресурсоемкие приложения. Батарею, не принимающую заряд, таким способом оживить невозможно.

Кратковременный возврат емкости

Незначительно продлить срок службы батарейки мобильного устройства помогает зарядка блоком питания 9-12 В.

Электрическую цепь дополняют резистором с сопротивлением 300-600 Ом. Контакты блока подключают к клеммам аккумулятора с учетом полярности. Типы полюсов определяют с помощью универсального тестера. Нужно устанавливать показатели тока и напряжения, указанные в руководстве пользователя АКБ.

“Дикий” метод восстановления

Для восстановления емкости снимают контроллер и соединяют клеммы батарейки проволокой. Датчик напряжения возвращают на место. Следует помнить, что такой метод может быть опасным как для источника питания, так и для человека.

Читать еще:  Как просверлить плитку на полу

Прибор для восстановления литиевых аккумуляторов

Полностью утратившие заряд АКБ не подлежат восстановлению из-за срабатывания контроллера. Подобное случается при падении напряжения до 2,5 В. Отремонтировать такое изделие можно, используя специальное устройство, автоматически отслеживающее процесс увеличения мощности.

Прибор для восстановления литиевых аккумуляторов.

Прибор Turnigy Accucell применяют так:

  1. Выбирают режим зарядки, последовательно нажимая кнопку TYPE. Для аккумуляторов с номинальным напряжением 3,7 В подходит функция Li-Po.
  2. Задают напряжение подаваемого зарядным устройством тока. Для этого коротко нажимают клавишу “Старт”. Рекомендованное значение – 3,6 В.
  3. Выбирают режим автоматической зарядки элемента питания.
  4. Задают нужную силу тока. Зарядка будет безопасной, если этот параметр составляет не более 10% номинальной емкости АКБ. Для выбора силы тока предназначены клавиши “+” и “-“.

Когда напряжение на контактах батареи достигает 4 В, прибор начинает подавать стабильный ток. Узнать о завершении процесса помогают подаваемые устройством звуковой и текстовый сигналы.

Техника безопасности

Подвергающуюся восстановлению батарею нельзя оставлять без присмотра. Взрыв корпуса приводит к возникновению пожара. Нельзя допускать перегрева источника питания. Если температура корпуса повышается, ремонт прекращают. Подача тока высокой силы увеличивает риск возгорания. Допустимое значение вычисляют, деля показатель подаваемого зарядным устройством напряжения на величину сопротивления резистора.

Несколько способов восстановления емкости аккумуляторов li-ion

В процессе ежедневной эксплуатации современные аккумуляторы li-ion постепенно истощаются. Часто через пару лет активной эксплуатации их емкость снижается, и устройства уже не могут обеспечить нормальную эксплуатацию гаджетам или другим электрическим приборам. Следует понимать, что полностью вернуть первоначальную емкость аккумулятору уже нельзя, однако возможность продлить срок его использования есть. В этом материале мы остановимся на нескольких способах, позволяющих на время реанимировать аккумулятор.

Есть одна небольшая оговорка – все описанные здесь способы подходят для технически подготовленных пользователей. Если вы не относитесь к таковым, лучше всего не терять времени впустую. Вы можете обратиться в мастерскую либо сервисный центр, или же просто приобрести новый аккумулятор.

Как проверить емкость li-ion аккумуляторов самостоятельно?

Прежде чем заниматься реанимацией аккумулятора, необходимо узнать, какова на данный момент его емкость. Для профессионалов это элементарно — существует тестер аккумуляторов Кулон. Любителям же для проверки емкости аккумулятора можно воспользоваться следующим способом: подключить к тестируемому аккумулятору (заряженному) резистор соответствующего номинала, и путем записи величин тока, идущего через резистор, и напряжения на нем доводят аккумулятор до полного разряда. По данным, которые вы получите, строится график разряда, и определяется его реальная емкость. Конечно, точность такого способа определения не отличается идеальной точностью, поэтому вместо резистора часто используют источник стабильного тока с дополнительным источником напряжения в схеме.

Восстановление емкости li-ion аккумулятора

  1. Иногда вследствие длительной эксплуатации аккумулятор вздувается из-за газов, и заряд держит непродолжительно. В этом случае, используя эпоксидную смолу и паяльник, можно вернуть устройство к жизни. Для этого необходимо разъединить корпус батареи и верхний блок с датчиком. Отделяют датчик, и под ним находят колпачок, скрывающий управляемую электронику. Используя тонкую иглу, прокалывают колпачок с большой аккуратностью, чтобы не повредить начинку. Затем берут какой-либо плоский предмет, по габаритам превышающий размер вашей батареи, и прижимают им аккумулятор на столе или другой плоскости. Важно правильно рассчитать необходимое усилие. После этого эпоксидной смолой закрывают отверстие и припаивают датчик.

На некоторое время вернуть к жизни литий-ионную батарею поможет другой простой способ. Однако нужно понимать, что это будет лишь краткосрочным решением проблемы, так как восстановить емкость li-ion аккумулятора в прежних параметрах невозможно.

  1. Потребуются: блок питания 5-12 В, вольтметр, резистор с сопротивлением 330-1000 Ом и мощностью не ниже 500 мВт. Контакты блока питания необходимо освободить и произвести соединение с батареей следующим образом: минус батареи с минусом блока питания, к плюсу добавляем резистор. При помощи мультиметра нужно проверить правильность полярности. БП подключается в сеть на 2-3 минуты.

Другие способы восстановления емкости

Есть и другие способы восстановления работоспособности батареи li-ion – на форумах можно встретить немало самых неожиданных и даже сомнительных вариантов.

  1. Например, некоторые пользователи предлагают поместить потерявшую емкость батарею в морозильник на 30 минут. После этого ставить в устройство и заряжать его 1 минуту, а затем извлечь и дать нагреться до температуры помещения. Далее можно использовать аккумулятор обычным образом. Другой способ увеличить емкость li-ion аккумуляторов, не менее сомнительный – срезать пластик на батарее, найти главные контакты и на миг замкнуть их металлическим предметом. Возвращают крышку на место и оставляют для высыхания.

Отметим, что все указанные здесь способы не дают 100% гарантии хорошего результата, тем не менее, попробовать стоит.

Рекомендуем новый материал блога – статью, посвященную схеме устройства для зарядки аккумуляторов li-ion.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector