Как реанимировать литиевый аккумулятор

Информационный сайт о накопителях энергии

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.

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.

Читайте также:  Чайник электрический технические характеристики

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.

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

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).

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.

Читайте также:  Алмазный бур по бетону для перфоратора

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.

А своим опытом делитесь с друзьями и пишите в комментариях.

Похожие статьи:

    ВКонтакте facebook обычная форма

    Если тема восстановления и зарядки аккумуляторов ещё актуальна, предлагаю схему простого устройства для восстановления аккумуляторных батарей и отдельных аккумуляторов. Результативность: например, с помощью такой схемы за ночь был восстановлен абсолютно дохлый автомобильный аккумулятор, не поддающийся зарядке стандартным зарядным устройством. Время восстановления – 10 часов, ток – 0,15 А. После данной процедуры машина утром завелась, но аккумулятор был все-таки дозаряжен до полной ёмкости зарядным устройством (промышленного изготовления). Таким же самодельным устройством была продлена жизнь множеству аккумуляторов от телефонов и планшетов. Детали: трансформатор с током вторичной обмотки до 1 А и выходным напряжением до 15-20 В, переменный резистор – проволочный [использован ППБ-15Г] сопротивлением 0,3 – 1,5 кОм, диод – любой выпрямительный на ток 1-1,5 А, конденсатор 10…22 мкФ на 16…50 В. Так как на данном сайте невозможно к тексту приложить фото схемы, поэтому попробую объяснить на словах. Один вывод вторичной обмотки трансформатора будет минусовым и присоединяется к минусу восстанавливаемого (заряжаемого) аккумулятора. Параллельно вторичной обмотке трансформатора припаивается переменный проволочный резистор мощностью не менее 15 Вт, движок которого припаивается к аноду диода и минусу конденсатора. Катод диода и плюс конденсатора спаиваются вместе – это будет плюсовой выход. Для индикации зарядки и защиты от случайного короткого замыкания между выходом плюса и минуса, в разрыв данного плюсового провода неплохо подключить лампу (12 В, 1-2 А). Также для контроля тока последовательно с лампой можно включить стрелочный амперметр (на ток до 1 А, с соблюдением полярности). Единственный недостаток устройства – нет защиты от перезарядки аккумулятора, поэтому требуется постоянный контроль зарядного тока и времени зарядки.

    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.

Читайте также:  Самодельный нож на мотоблок