Как восстановить литий-ионный аккумулятор?

Методика восстановления переразряженных литиевых аккумуляторов

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

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

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

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

Рассмотрим пример восстановления Li-pol аккумулятора от сотового телефона.

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

Контроллер заряда/разряда чуть крупнее.

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

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

CC/CV.

Подключаем «банку» к клеммам зарядного устройства.

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

Жмём «START«. Появится такая надпись на экране.

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

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

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

Чтобы этого не происходило, нужно переключить параметр напряжение батареи в положение «

AUTO«. Далее жмём 2-3 секунды кнопку «START«. В некоторых случаях зарядка спросит, нужно ли начать заряд. У меня почему-то спрашивала не всегда. Возможно, это зависит от напряжения на элементе.

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

Всё, после этого должен начаться процесс заряда.

Спустя некоторое время можно увидеть, что напряжение на ячейке растёт, а также можно узнать количество заряда, «залитого в банку»

. На дисплее – это правый нижний угол (00001).

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

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

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

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

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

Да, вот хорошее видео про восстановление литиевых аккумуляторов.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Восстановление Li-Ion аккумулятора своими руками — прибор для восстановления

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.

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.

Устройство способно:

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 восстановить емкость Li-ion аккумулятора?

Поэтому у владельцев источников питания нередко возникает вопрос: можно ли восстановить емкость литий-ионного аккумулятора, и как это осуществить? Полностью возвратить исходные характеристики литиевому накопителю энергии невозможно, но есть шанс временно реанимировать устройство и продлить период его эксплуатации.

Прежде чем приниматься за реанимацию источника питания, нужно измерить его емкость на текущий момент. Для этого используется специальный тестер. При его отсутствии можно воспользоваться вольтметром, амперметром и реостатом. К заряженной аккумуляторной батарее подключается резистор необходимого номинала, и далее до момента разряда АКБ записываются значения проходящего через резистор тока и напряжения на нем. По полученным данным строится график разряда, и выясняется емкость прибора.

Как восстановить емкость Li-ion аккумулятора?

На просторах интернета предлагают различные методики восстановления емкости Li-ion аккумулятора. Судить об их эффективности сложно. Единственный проверенный и надежный способ получить аккумуляторную батарею с прежними высокими характеристиками – купить новую! Но если вы твердо решили выжать из своего источника питания все, что можно, предлагаем вашему вниманию несколько советов по реанимации литиевых аккумуляторных батарей:

1. Чтобы временно восстановить работоспособность Li-ion батареи, возьмите вольтметр, блок питания на 5–12 В, резистор на 330–1000 Ом и не меньше 500 мВт. Освободите контакты БП и соедините их с АКБ: аккумулятора с блока питания, с резистором. Посредством мультиметра убедитесь в верной полярности. Подключите блок питания к электросети на 2–3 минуты. Так можно пробить сепаратор между катодом и анодом и вообще потерять элемент.
2. Некоторые счастливые обладатели аккумуляторов советуют поместить АКБ на полчаса в морозилку, затем заряжать 1 минуту, после чего извлечь из устройства и выждать, чтобы источник питания подогрелся до комнатной температуры. После такой «терапии батарею рекомендуют использовать, как обычно. У нас этот метод вызывает массу сомнений.
3. Еще более сомнительный способ – срезать пластик на АКБ, отыскать основные контакты и на мгновение замкнуть их подходящим металлическим предметом. Затем вернуть крышку на место и оставить для просушки.
4. Восстановить элемент после глубокого разряда можно зарядив его малыми токами (0,2С) модельным зарядным устройством. После зарядки разрядить его в хранение (до 40%) и оставить на несколько дней. Периодически контролировать напряжение. Если напряжение падает, то шансов у данного аккумулятора мало, если напряжение стабильно, то через несколько дней можно провести заряд-разрядные тест на емкость. Вначале небольшими токами, затем довести до 1С.

Мы считаем, что в случае отказа аккумуляторной батареи восстановить ее элементы невозможно, и вернуть исходную емкость можно только посредством замены всех элементов, исчерпавших свой ресурс. А чтобы реально продлить срок эксплуатации источника питания, нужно следовать рекомендациям по его зарядке и использованию, беречь от тряски и ударов, перегрева и переохлаждения, избыточного заряда и глубокого разряда.

Если у вас есть проверенные на собственном опыте методики восстановления емкости литий-ионных аккумуляторов, поделитесь ими в комментариях.

Как восстановить литий ионный аккумулятор: эффективные методы

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.

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.

Как воскресить аккумулятор 18650 после глубокого разряда? Восстановление Li-ion элементов.

Идея восстановления Li-ion аккумулятора 18650 обычно возникает в 2-х ситуациях: когда он ускоренно разряжается в процессе работы или не заряжается после сильного разряда. В 1-м случае имеет место естественная потеря емкости, постепенно происходящая при каждом цикле заряда-разряда. Восстановить емкость литий-ионного аккумулятора, который быстро разряжается, невозможно, причем независимо от его типоразмера.

Потеря емкости происходит быстрее из-за перезарядов и сильных разрядов накопителей энергии. Поэтому для сохранения их работоспособности важно использовать зарядные устройства, ограничивающие уровень заряда, схемы защиты от чрезмерного разряда и индикаторы малого заряда. Эти простые меры помогут дольше не задаваться вопросом, как восстановить емкость литий-ионных аккумуляторов 18650.

Можно ли восстановить Li-ion аккумулятор, если он не хочет заряжаться?

Обычно проблемы с подзарядкой элементов питания возникают после их длительного пребывания в разряженном состоянии и после сильного охлаждения. Большинство аккумуляторов 18650 имеют защитный модуль. Он располагается между банкой и наружными клеммами. Его задача – отключение банки от клемм при падении напряжения ниже допустимой границы. Такое отключение выглядит как отсутствие напряжения на выходе элемента питания.

В действительности напряжение на отключенной банке – порядка 2,4–2,8 В. Современные платы защиты позволяют зарядить разрядившийся аккумулятор. Такую возможность обеспечивает паразитный диод, который есть в ключе на полевом транзисторе. Поскольку при критическом разряде один транзистор блокируется, а 2-й остается открытым, зарядный ток беспрепятственно протекает от «+» к «-».

Если же аккумулятор был заблокирован из-за перегрузки, плата защиты аналогично запирает 1-й транзистор и оставляет открытым 2-й. Можно ли восстановить литий-ионный аккумулятор 18650 в таких ситуациях? Да, можно. Но некоторые зарядники воспринимают малое напряжение как опасную ситуацию и в мерах безопасности отказываются заряжать такие элементы питания. Далее мы расскажем, что делать в таких ситуациях.

Как воскресить аккумулятор 18650, если он не заряжается?

Восстановление АКБ из 18650 элементов или отдельно взятого аккумулятора после критического разряда заключается в его возврате в нормальный режим функционирования. Но утраченную емкость при этом восстановить не удастся, даже теоретически. Чтобы зарядное устройство «согласилось» заряжать глубоко разрядившийся аккумулятор, нужно «толкнуть» его – увеличить напряжение на нем выше границы в 3,1–3,2 В.

Это делается с помощью другой (не такой «умной») зарядки. Нужно подсоединить к клеммам аккумулятора сторонний блок питания и ограничить предельный ток. В частности, подойдет зарядник для мобильного телефона. Обычно такие устройства имеют USB-выход и выдают напряжение 5 В. Остается только выбрать резистор для ограничения зарядного тока. Сопротивление резистора вычисляется по закону Ома.

Предположим, что напряжение на внутренней банке достигло критического значения 2 В. Отняв это значение от напряжения зарядного устройства, получим разницу 3 В. Чтобы зарядный ток не превышал 50 мА, сопротивление токоограничивающего резистора должно быть 3 В / 0,050 А = 60 Ом. При внутреннем КЗ, когда на резистор приходится все напряжение, на него распределяется мощность (5В)2 / 60 Ом = 0,42 Вт.

Вывод: Если вы озадачены вопросом, как восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда, возьмите любую зарядку на 5 В и подходящий по параметрам резистор. Оптимальный вариант – 62 Ом (0,5 Вт). Подсоедините их к аккумулятору. Для фиксации проводков к клеммам элемента питания удобно использовать миниатюрные неодимовые магниты.

Если не заряжается

Если зарядка не происходит (резистор холодный), возможно несколько причин:

1. схема защиты неисправна или ушла в очень глубокую защиту;
2. произошел внутренний обрыв.

Как восстановить литиевые АКБ или 18650 элементы в таком случае? Можно попытаться убрать внешнюю полимерную оболочку каждого аккумулятора и подсоединить созданную зарядку непосредственно к банке, «+» к «+», «-» к «-». Если заряд все равно не пойдет, аккумулятор восстановлению не подлежит. Если пойдет – дождитесь, пока напряжение превысит порог в 3,1–3,2 В и далее зарядите аккумулятор штатной зарядкой.

Если же наоборот резистор сильно греется, а напряжение на аккумуляторе нулевое, это говорит о наличии внутри КЗ. Нужно снять с аккумулятора внешнюю полимерную оболочку, отпаять защитную плату и попробовать зарядить непосредственно банку. Если удастся, это означает, что проблема в неисправности защитной платы, и ее нужно заменить.

Читайте в нашей предыдущей статье рекомендации о том, как правильно заряжать литий-ионную аккумуляторную батарею.

Перейти в раздел Li-ion аккумуляторы 18650

Как продлить жизнь (ресурс) литий-ионной аккумуляторной батареи / Habr

Долго думал, как преподнести материал, и, в конце концов, решил, что его нужно подавать в виде отдельных фактов, касающихся жизни реальных литий-ионных батарей. Так что начнем…

Литий-ионные аккумуляторы больше страдают от процесса «старения» (ухудшение характеристик на протяжении времени), чем от циклирования. Это означает, что большинство аккумуляторов не может служить свыше 5 лет при обычных условиях эксплуатации (оптимистичный прогноз). Мораль такова — если покупаете литий-ионный аккумулятор, внимательно относитесь к дате изготовления — при полугодовой давности вы потеряете 10% от заявленого ресурса.

Старение батарей ускоряется при работе или хранении в жарких условиях – смотри таблицу для литий-кобальтовых аккумуляторов (для литий-марганцевых и литий-железных батарей результаты немного лучше)

Деградация характеристик литий-кобальтовых аккумуляторов всвязи с температурой хранения

Температура, °C	40% уровень заряда (рекомендуемый уровень заряда)	100% уровень заряда (поддерживается пользователями при работе)
0°C	98% через 1 год	94% через 1 год
25°C	96% через 1 год	80% через 1 год
40°C	85% через 1 год	65% через 1 год
60°C	75% через 1 год	60% через 3 месяца

Учитывая, что стандартом определения момента завершения жизни аккумулятора производителем является снижение его емкости до 80% от номинальной понятно, откуда появились 5 лет жизни (когда аккумулятор работает при температуре не выше 25°C и большинство времени находится в полуразряженном состоянии). Поэтому следует правильно огранизовывать охлаждение батарей при эксплуатации и заряжать аккумулятор непосредственно перед использованием, добиваясь среднего уровня заряда в процессе эксплуатации близкого к 40% (проверено на практике – при заряде батареи моего мобильного раз в 3-4 дня до 80-90% емкости и ношении его во внешнем кармане одежды – срок жизни уже достиг более 4х лет при сохранности емкости).

Следует учитывать температурный фактор и при эксплуатации литий-ионных аккумуляторов — разряд может осуществляться и при низких температурах (в зависимости от химии аккумулятора от -25°C до -10°C), но заряд должен производиться только при положительной температуре батареи.

Количество циклов заряда-разряда не так сильно влияют на ресурс литий-ионной батареи, как возраст и температурный фактор – при коротком времени циклирования (непрерывные циклы заряда/разряда током 0,5C ) и хорошем охлаждении литий-ионная батарея может выдержать от 1000 циклов (для литий-кобальтовых) до 2000-3000 циклов (для литий-марганцевых).

Превышение конечного напряжения после заряда с 4,2В до 4,35В повышает емкость аккумулятора на 10-15% при снижении времени жизни в 4-6 раз.

BMS (Battery Manegement System) — система управления батареей — электронный прибор, который обязательно ставится на каждую аккумуляторную банку в батарее для контроля процесса заряда-разряда батареи, продвинутые BMS также имеют логику для определения температуры, количества зарядов/разрядов, оценку вероятности выхода из строя аккумулятора. В основном, задача BMS заключается в контроле напряжения на аккумуляторе и шунтировании токов при достижении граничных пределов, также может контролироваться температура элемента. Для избегания выхода из строя литий-ионного аккумулятора при полной его разрядке необходимо немедленно зарядить его, иначе BMS не позволит начаться заряду когда напряжение на элементе упадет ниже определенного порога из-за саморазряда батареи по соображениям безопасности (проверено на практике – я было оставил свой наладонник на 3 недели в почти разряженном состоянии и потом, несмотря на поздние реанимационные мероприятия, душа аккумулятора благополучно отошла в лучший мир (я на это искренне надеюсь:)).

Существующие продвинутые мониторы состояния батарей в своих расчетах, скорее всего, используют уравнения Пекерта (Peukert). Однако, все не так просто: обычно потребляемый ток меняется во времени, бывают длительные перерывы в работе аккумулятора, а также константные значения емкости и экспоненты Пекерта меняются в процессе работы аккумулятора (и их приходится время от времени пересчитывать для получения реальных показаний монитора). Это особенно ярко видно на примере «цифрового эффекта памяти» в литий-ионных батареях для ноутбуков – при эксплуатации в условиях частичного заряда/разряда отмечается постепенное уменьшение времени работы от аккумуляторной батареи, из-за несоответствия оставшейся емкости, рассчитанной системой управления батареей, реальной. Эффект «цифровой памяти» нивелируется калибровкой батареи: полным зарядом с последующим полным разрядом аккумулятора раз в 30-50 циклов (ноутбуки без встроенной в BIOS Setup системы калибровки, необходимо разряжать при входе в настройки BIOS, после отключения из-за разряда аккумулятора сразу же зарядить).

Литий-ионные батареи плохо переносят низкие токи заряда и высокие токи разряда (замечание про высокие токи разряда не относистя к LiFePO₄ аккумуляторам, которые могут переносить большие токи разряда, и, в меньшей степени для LiMnO₂ и LiMn₂O₄). Для достижения максимальной длительности жизни необходимо использовать токи 0,5C (половина номинальной емкости) для заряда и разряда аккумулятора. Для LiCoO₂ аккумуляторов нежелательно переходить предел в 1C для токов заряда и разряда (разряд при 2C приводит к сокращению жизни в 2 раза, при 3C – в 4 раза).

Cоблюдение всех указанных предосторожностей позволит достигнуть большого срока жизни (ресурса) вашего литий-ионного аккумулятора и он будет долго радовать вас своей емкостью и низким уровнем внутреннего сопротивления. Также каждые 6-12 месяцев появляются литий-ионные аккумуляторы на основе других химических соединений и внутренней конструкции – у них будут немножко (или множко) другие характеристики. К заявлениям производителей по поводу новых аккумуляторов нужно относиться с известной долей скептицизма, поскольку только опыт длительной эксплуатации может дать ответ на вопросы соответствия заявленных параметров реальным и проверить решения по поводу правильной экспуатации литий-ионных аккумуляторов.

Данная статья отмечает субъективный взгляд на проблему продления ресурса литий-ионных аккумуляторов. Цифровые данные взяты из проверенных источников (batteryuniversity.com — литий-ионные (lithium-ion) батареи, с сайтов производителей литий-ионных батарей — Valence, ThunderSky, Everspring), однако во время компиляции информации некоторые слишком оптимистичные заявления производителей батарей пришлось опустить или несколько исправить, если заметите ошибки — пишите.

Больше информации об различных типах аккумуляторных батарей вы сможете почерпнуть на сайте автора: http://sdisle.com/battery/

P.S. Меня очень удивило, что на хабрехабре нет поддержки индексов для текста (тег sub…/sub) — благодаря этому некоторые химические формулы в статье изображаются неверно:(.

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.

Способ №1

Первый, самый легкий и доступный способ — это поместить батарею в морозилку холодильника. Конечно, он вызывает улыбку, потому что выглядит забавно. Но некоторые любители электроники утверждают, что попробовать стоит. В некоторых случаях, он срабатывает, и контроллер перестает блокировать работу аккумулятора. Может быть, это вызвано резкой сменой температурного режима, но факт остается фактом: известны случаи временного «запуска» батареек именно таким способом.

Алгоритм действий здесь рекомендуют такой:

• положить батарею в морозильную камеру холодильника;
• оставить ее там на 30-40 минут;
• извлечь АКБ из морозилки и сразу подключить к ней зарядное устройство;
• заряжать ее минуты две-три;
• отсоединить зарядное устройство;
• пусть батарея разогреется до комнатного уровня температуры;
• продолжить зарядку.

Способ №2

Если восстановление Li-Ion аккумулятора не увенчалось успехом ни после простой зарядки, ни после манипуляций с морозильной камерой и зарядным устройством, больше ничего не остается, как попытаться вскрыть батарейку и отсоединить от нее защитную плату.

Делается это так (при подобных действиях соблюдайте максимальную осторожность):

• Измерьте напряжение на контактах батареи с помощью тестера. Если оно нулевое, следуйте дальше.
• Осторожно отсоедините систему защиты в виде платы.
• Снова замерьте показатели напряжения на выходах АКБ. Оно должно стать выше, примерно 2-2,5 В, но не больше.
• Возьмите зарядное устройство с возможностью регулирования показателей тока.
• Подключите устройство к АКБ (уже без защиты).
• Установите ток до 100 мА и напряжение 4,2 В.
• Начните процесс зарядки. Если U начнет повышаться — хорошо, значит батарея еще жива. Но следите за процессом тщательно.
• Контролируйте напряжение — оно должно быть не больше 3-3,2 В.
• Заряжайте батарею таким образом не больше 10-15 минут.
• В случае, если батарея начнет сильно нагреваться, немедленно прекращайте зарядку.
• Если же все пойдет благополучно, и батарея наберет нужные показатели тока и напряжения, заряжайте ее, как обычно. Но обязательно верните перед этим защитную плату на место.

Конечно, можно гордиться тем, что батарейку удалось хотя бы ненадолго вернуть к жизни. Однако такому восстановлению подлежат далеко не все АКБ. Перед тем, как осуществлять какие-либо действия, никогда не помешает просто взглянуть на дату выпуска батарейки. Если ей три-четыре года, не мучайтесь и выбросите ее. Чем больше литий-ионный аккумулятор пробыл в бездействии, тем опаснее может быть его разборка и разогрев при подключении к нему зарядного устройства.

Помните о том, что таким способом надолго оживить аккумулятор все равно не удастся. Возможно, он поработает еще некоторое время, но стоит как можно скорее позаботиться о приобретении новых литий-ионных батареек, чтобы спокойно пользоваться ими и не экспериментировать с опасным химическим составом вышедших их строя старых литиевых элементов питания.

О том, как восстановить аккумулятор телефона, читайте здесь →