Как раскачать литий ионный аккумулятор

Ввод в эксплуатацию новых литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы в виду свойств щелочных металлов, окисляющихся от взаимодействия с кислородом, и особенностей производства уже имеют в себе определённый заряд. Однако следует помнить, что первоначальной ёмкости аккумулятора не достаточно для нормальной эксплуатации.

Новый аккумулятор нежелательно сразу же эксплуатировать в обычном режиме. Следует произвести так называемую раскачку аккумуляторной батареи аппарата, т.е. дать возможность аккумулятору набрать максимальную ёмкость для дальнейшей надлежащей эксплуатации. Первоначально литий-ионный аккумулятор требуется полностью разрядить. После полной разрядки аккумулятора его следует полностью зарядить для увеличения рабочей ёмкости и правильной калибровки системы управления аккумулятором. Сразу после разрядки надо обязательно подзарядить аккумуляторную батарею. Для достижения максимальной рабочей ёмкости аккумулятора требуется произвести 3-4 полных цикла зарядки-разрядки батареи.

Циклы калибровки литий-ионных аккумуляторов можно производить и в последующем при его эксплуатации. Достаточно одного цикла полного заряда-разряда в 3-4 месяца. Циклы калибровки нужны для корректного отображения рабочей емкости аккумулятора.

В связи с тем, что эффект «старения» литий-ионных аккумуляторов резко усиливается при высокой температуре, сотовый телефон желательно держать подальше от источников тепла (тело человека, прямые солнечные лучи, радиатор отопления).

Не стоит без особой нужды подзаряжать аккумулятор, т.к. в литий-ионных батареях хоть и в небольшой степени, но всё-таки присутствует так называемый «эффект памяти». Так что если Вы будете реже заряжать аккумулятор, тем самым продлите его срок эксплуатации. Также не надо забывать, что эксплуатация при слишком низкой или слишком высокой температуре также негативно влияет на рабочие свойства и срок службы аккумуляторной батареи.

Не стоит заряжать аккумулятор, сразу после использования при отрицательной температуре. При температуре ниже 0 градусов по Цельсию, свойства аккумулятора резко ухудшаются. Поэтому зарядку аккумуляторной батареи стоит осуществлять только после того, как она сама достигнет положительной температуры.

Хранение аккумуляторных литий-ионных батарей осуществляется при температуре 15-25 градусов Цельсия.

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?

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.

Основные методы восстановления литий-ионых аккумуляторов

Несмотря на все преимущества Li-ion аккумуляторов, у них остаются «слабые места». Прежде всего, это чувствительность к перезаряду и глубокому разряду. BMS плата защищает элементы питания от таких состояний: при напряжении выше 4,2 В на 1 ячейку она отключает АКБ от зарядного устройства, а при его падении ниже 2,5 В – отключает ее от нагрузки.

Разряженные аккумуляторы нуждаются в подзарядке, и чем раньше она произойдет, тем лучше. Если же севшие Li-ion элементы будут долго храниться без подзарядки, из-за саморазряда произойдет критическое снижение их напряжения. Уровень саморазряда у литиевых батарей небольшой – около 5% в месяц, поэтому несколько дней без зарядки для них не критичны. Но при более длительном хранении с низким уровнем заряда напряжение может оказаться менее 2 В на элемент.

При таком глубоком разряде в структуре элементов питания происходят необратимые химические изменения, и в целях безопасности плата защиты не допускает зарядки аккумулятора. Такие АКБ восстановлению не подлежат и должны быть утилизированы или отправлены на переработку.

В каких случаях возможно восстановление АКБ?

Восстановление литий-ионных аккумуляторов и батарей возможно в 3 случаях:

1. Если они разряжены до уровня ≈2,5 В на элемент, и сработала блокировка платы защиты. Можно попробовать зарядить АКБ с «толчком » – первичным зарядом до 3,1 В. Но при разряде глубже 2 В на 1 ячейку восстанавливать Li-ion аккумуляторы уже поздно.
2. Если литиевый аккумулятор разрядился на морозе. При отрицательных температурах замедляется протекание химических процессов, поэтому емкость АКБ временно снижается, наблюдаются просадки напряжения, уменьшается токоотдача. Сокращается и время автономной работы – АКБ быстро разряжается и кажется неисправной. Но при попадании в комфортные температурные условия и постепенном прогреве до плюсовых температур она снова становится работоспособной.
3. Если вышла из строя аккумуляторная батарея, еще не отработавшая свой ресурс ( ≈1000 циклов). Возможно, в ее составе оказались элементы с разной степенью работоспособности, и некоторые из них пришли в негодность. В таком случае для восстановления емкости литий-ионной батареи нужно заменить «слабые звенья». Для этого замеряют рабочие параметры каждой ячейки, и неисправные элементы заменяют новыми.

Когда восстановление невозможно?

Если же элементы питания старые, уже выработали свой ресурс, вздулись, имеют признаки повреждений или другие дефекты, восстановить их не удастся. Если элемент в обрыве или замкнут, его восстановление также невозможно, а в случае внутреннего КЗ – еще и опасно.

Даже при четком соблюдении условий хранения Li-ion аккумуляторы подвержены «старению ». Постепенно у них происходит химическая деградация – замедленное протекание тока, рост дендритов, плавное снижение начального запаса емкости – до 5% в год. Если же АКБ используются в жестких условиях, на жаре или на морозе, с частыми разрядами «в ноль» и быстрыми подзарядками высокими токами, их естественный износ ускоряется.

Как работает плата защиты?

Контроллер или плата защиты – это специальная электронная схема, которая не допускает перезаряда АКБ и ее критического разряда. Обычно она представляет собой 2-пороговый компаратор DW01-P с парой мощных полевых MOSFET транзисторов. Такими схемами оснащают литиевые аккумуляторы всех форм и типоразмеров.

Как только напряжение падает ниже установленного минимального порога (2 ,4 или 2,5 В), компаратор закрывает транзистор, отключая элемент питания от нагрузки. Поскольку 2-й транзистор остается открытым, зарядить элемент питания можно. Но «умные » зарядники часто отказываются заряжать такие аккумы, считая этот процесс небезопасным.

Как только напряжение превысит нижний порог, 1-й транзистор тоже откроется. Когда напряжение достигнет верхнего порога в 4,2 В, компаратор закроет 2-й транзистор, не допуская перезаряда аккумулятора. В некоторых платах защиты дополнительно есть вход с подключенным датчиком температуры. Если элемент нагревается до установленного предела (42 –45 °С), микросхема закрывает транзисторы и открывает их только тогда, когда температура нормализуется.

Советы от АЛЛО. Восстанавливаем li-ion-аккумуляторы

В процессе ежедневного применения современные li-ion-аккумуляторы со временем иссякают. Зачастую через пару-тройку лет активного пользования их емкость (под емкостью понимают период, на протяжении которого аккумулятор сможет питать нагрузку, подключенную к нему) понижается и эти устройства, как правило, уже не способны гарантировать нормальную эксплуатацию для гаджетов и прочих электроприборов. Важно понимать, что вернуть полную изначальную емкость батареи невозможно, но при наличии в вашем «арсенале» некоторых навыков и, конечно же, при грамотном и последовательном использовании указаний по ремонту (представленных в текущей статье), можно несколько продлить сроки ее эксплуатации.

Имеется небольшая оговорка – описанными способами лучше оперировать технически подготовленным пользователям. Если же вы не относитесь к этому разряду и не слишком осведомлены в данном вопросе, то самым оптимальным вариантом в этом случае, дабы не тратить время попусту и еще сильнее усугубить ситуацию, будет обратиться в сервисный центр, мастерскую или элементарно приобрести другой аккумулятор.

Проверяем емкость аккумулятор

Перед тем, как приступить к «реанимации» аккумулятора требуется проверить показатель его емкости на тот момент. Для осведомленных людей такая процедура является достаточно простой, так как существует специальный тестер аккумуляторов Кулон. Новичкам же для проверки емкости аккумулятора стоит воспользоваться следующим методом: подсоединить лампочку накаливания к клеммам аккумулятора на время в 2 минуты и понаблюдать за изменениями в яркости ее свечения. Если свет стал тусклым за это время, то батарею уже не спасти. Если же изменений не последовало, то по достижению 2 минут свечения подключаем к светящейся лампочке вольтметр и обращаем внимание на напряжение:

1. Больше 12.4 вольт – аккумулятор сохранил свое номинальную емкость и полностью исправен.
2. 12-12.4 вольт – батарея в исправности, однако немного, так сказать, «подустала».
3. Меньше 12 вольт – половина от номинальной емкости аккумулятор уже потерял и его желательно сменить.

Следует убедиться в том, что заряд батареи был полон. Лучше всего заряжать ее в течении суток или как минимум 6 часов соответствующим этому времени током.

Что необходимо делать в случае вздутия аккумулятора?

Аккумулятор – это устройство, предназначенное для накопления энергии, с целью ее последующего использования. Говоря простым языком, аккумулятор – главный «орган» большинства электрических приспособлений, который занимается обеспечением их мобильности.

Если ваша батарея вздулась, то, как правило, виною тому неправильное протекание в ней химической реакции, сопровождающейся выделением газа и повышением давления. Именно за этот счет корпус аккумулятора претерпевает деформации в той или иной степени.

Здесь-то как раз все ясно, однако есть ряд первопричин, которые повлекли за собой этот неблагоприятный исход и ниже мы перечислим основные из них:

1. Заводской брак. Он обычно проявляется на первых неделях эксплуатации недавно купленного электроприбора, но радует то, что в это время действует гарантийный срок.
2. Падение и удар устройства (вместе с аккумулятором) о твердые поверхности.
3. Низкопробные аккумуляторы (к примеру, китайского производства).
4. Неправильная подзарядка.
5. Воздействие воды.
6. Жесткое испытание температурами (жара, мороз, резкие ее перепады).
7. Подошел к концу срок его эксплуатации. Если вы достаточно долго пользуетесь аккумулятором, то наиболее вероятная именно эта причина.

К сожалению, истории, повествующие о взрывах вздутых аккумуляторов, не являются чьим-то вымыслом и не лишены здравого смысла. В случае накопления в аккумуляторе большого количества газов, создается избыточное давление, приводящее к тому, что газ «ищет» выход наружу. А при взаимодействии с кислородом это может быть чревато воспламенением.

Неважно, от какого вида устройства аккумулятор – телефон, фотоаппарат или видеокамера – она, и вправду, может быть опасна. На самом деле, имели место случаи самовозгорания батарей, поэтому, если вы не намерены ремонтировать аккумулятор, то настоятельно рекомендуем не хранить их дома после вздутия. Само собой, что отправить такую батарею в урну тоже не лучшее решение, посему в качестве альтернативы вы можете поискать пункт сдачи в своем городе.

Способы восстановления емкости

Итак, теперь мы знаем, что впоследствии длительной эксплуатации устройства может вздуться из-за газов и продолжительность его заряда станет значительно меньше. В таком случае (опять же при наличии определенных навыков) можно воспользоваться эпоксидной смолой и паяльником, чтобы вернуть аккумулятор к «жизни». Для этого следует разъединить корпус батареи и верхний блок с датчиком. Отделяя датчик, вы увидите, что под ним находится колпачок, который служит «защитником» управляемой электроники. Орудуя тонкой иголкой, необходимо крайне аккуратно проколоть колпак, дабы не повредить «содержимое». После нужно взять какой-либо плоский предмет, который по габаритам превосходит ваш аккумулятор, и прижать им батарею на столе или иной плоскости. Только важно рассчитать усилие и не переусердствовать. Затем закрыть эпоксидной смолой отверстие и припаять датчик.

Есть другой способ «реанимировать» литий-ионную батарею, но необходимо сознавать, что это будет лишь кратковременным решением проблемы, потому что восстановить емкость li-ion-аккумулятора, вернув ему прежние параметры, невозможно. Для текущего способа потребуется:

1. Блок питания
2. Вольтметр
3. Резистор с сопротивлением 330-1000 Ом и мощностью не ниже 500 мВт. Резистором называется элемент электрической цепи, предназначение которого заключается в использовании его электрического сопротивления.

Контакты блока питания следует высвободить и осуществить соединение с батареей следующим образом: минус аккумулятора с минусом блока питания, к плюсу добавить резистор. С помощью вольтметра нужно проверить правильность полярности. Блок питания подсоединяется к сети на 2-3 минуты.

Возможно, на форумах вы встретите несколько неожиданных, а порой и сомнительных методов восстановления работоспособности li-ion-батареи. К примеру, некоторые пользователи советуют аккумулятор, потерявший емкость, поместить в морозильную камеру холодильника на полчаса. Затем начать заряжать устройство на протяжении одной минуты, а потом извлечь его и дать достигнуть комнатной температуры. После чего можно эксплуатировать аккумулятор обычным образом.

Следующий способ вернуть к «жизни» аккумулятор li-ion – не менее специфический – это срезать пластик на батарее, отыскать главные контакты и на мгновение замкнуть их металлическим предметом. Далее крышку возвращают на место и оставляют до высыхания.

«Лягушка»

В качестве вкрапления в данный текстовый «массив» рекомендуем вам задуматься над приобретением такого практичного девайса, как зарядное устройство типа «лягушка». Термином «лягушка» просвещенные радиотехники окрестили не только широко известное земноводное, но и зарядное устройство, которое с толком может быть использовано в быту. Функционирование текущего прибора начинается с момента подключения его к источнику электроэнергии номиналом 220 вольт.

Случается, что зарядного блока для смартфона или мобильника по каким-то причинам нет под рукой, и в перспективе не предвидится возможности найти необходимую принадлежность. Вот именно тогда наступает время обзавестись универсальным устройством, носящим название «лягушка». Представляемый девайс подключается непосредственно к батарее, заранее изъятой из аппарата. Естественно, что такой способ подзарядки предусматривает некоторые неудобства, однако цель оправдывает средства.

Данное устройство способно подзарядить сотовый телефон, фотоаппарат, карманный компьютер и даже навигатор при условии применения литиевых аккумуляторов маленькой емкости. Зарядка обычно занимает примерно 2-3 часа, а после завершения зарядки устройство самостоятельно отключится от сети. На каждом подобном устройстве предусмотрена лампочка, которая послужит индикатором окончательной зарядки вашего аккумулятора.

Существует 3 вида предлагаемой продукции:

1. Тот, который подойдет к домашней розетке 220 вольт.
2. Подходящий к автомобильной сети – 12 вольт.
3. Подключаемый к ПК через USB-порт – 5 вольт.

Самым актуальным вариантом является «лягушка», питающаяся от домашней сети. Но, само собой, ваш выбор падет на модель, которая придется вам по душе.

Принцип работы устройства заключается в следующем: необходимо зажать аккумулятор в зарядном устройстве так, чтобы контакты были соединены с клеммами с нужными «полюсами» – «+» и «-». В случае, если батарея оснащена двумя или более контактами, то стоит использовать два крайних из них. Ежели вы правильно осуществили подключение, то загорится лампочка с надписью «Con», в противном случае следует нажать правую кнопку «Con», а затем снова кнопку «Те».

Наиболее удобными в использовании являются устройства, определяющие полярность (в них не предусмотрена кнопка изменения полярности). Если же все сделано правильно, то загорится лампочка зеленого цвета «Con», следовательно, можно подключать прибор к розетке. Когда процесс зарядки подойдет к концу, засветится светодиод справа («Full»). Именно тогда позволяется извлечь аккумулятор из розетки и задействовать его по назначению.

Вывод

Каждый вышеуказанный способ восстановить li-ion-аккумулятор в домашних условиях не один раз применялся на практике, однако необходимо все-таки заметить, что все эти методы не дают 100% гарантии хорошего результата. Но, повторимся, что подобные манипуляции можно проводить исключительно тем пользователям, которые имеют хотя бы базовую техническую подготовку. Всем остальным лучше обратиться к профессионалам или приобрести новый аккумулятор для вашего девайса.