Как восстановить литий ионную батарею

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.

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 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.

Кратко о том, как восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда

В общем, ситуаций может быть только две:

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

Первая ситуация: потеря емкости

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

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

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

Вторая ситуация: не хочет заряжаться

Теперь рассмотрим второй случай — аккумулятор не заряжается.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как заставить заряжаться?

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

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

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

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

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

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

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

R = 3В / 0.050А = 60 Ом

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

P = (5В) 2 / 60 Ом = 0.42 Вт

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

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

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

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

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

Способы восстановления литий-ионных аккумуляторов

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 напряжен ие 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.

Как реанимировать литий ионный аккумулятор

Каждый пользователь мобильных устройств хоть раз задумывался, как восстановить литий-ионный аккумулятор. Рано или поздно даже эти долговечные элементы питания теряют емкость или выходят из строя. Необходимость вернуть батарейку к жизни возникает при невозможности замены этой детали.

Особенности литий-ионных аккумуляторов

Перед тем как приступить к ремонту, нужно изучить особенности рассматриваемых батарей. Литий-ионный элемент выделяет энергию благодаря протекающим внутри химическим реакциям.

Ток подается на контакты, что позволяет нормально функционировать прибору-потребителю.

Аккумулятор имеет такие особенности:

1. Наличие защитной платы. Микросхема контролирует уровень нагрева корпуса и течение процесса зарядки. При перегреве батареи контроллер прекращает поступление тока. Функционирование АКБ батареи автоматически приостанавливается при падении напряжения до 2,7 В.Такую плату внедряют в аккумуляторы из-за высокой вероятности взрыва.
2. Длительный срок службы. Батарея выдерживает до 800 циклов зарядки, не утрачивая емкости.
3. Чувствительность к критическому разряду. Если батарея долго хранится в полностью разряженном состоянии, восстановить ее будет сложно. Через 2-3 года элемент питания разряжается самопроизвольно. Даже если АКБ удастся реанимировать, дольше недели она не проработает.

Почему контроллер блокирует работу литиевых батарей

Причинами блокировки литиевого аккумулятора являются такие факторы:

1. Короткое замыкание. Возникает при превышении допустимого уровня заряда. Контроллер разрывает электрическую цепь. Восстанавливается она только после устранения замыкания. Для разблокирования батарею подключают к зарядному устройству.
2. Глубокий разряд. Система защиты не позволяет дальше потреблять энергию аккумулятора. Спасти батарейку можно, начав зарядку телефона оригинальным ЗУ.
3. Течение опасных процессов. При критическом разряде начинается бурное течение химических реакций. Внутри корпуса образуются литиевые кристаллы. Взаимодействуя с электродами, они вызывают взрыв. Опасная ситуация возникает при подаче напряжения. Поступление тока блокируется контроллером.

Методы восстановления литий-ионных аккумуляторов

Лучшим вариантом является утилизация неисправного аккумулятора. Однако если купить новый нет возможности, разрешается попробовать наиболее безопасные способы восстановления емкости.

Избавляемся от газов

При неправильном использовании банки аккумулятора наполняются газом и вздуваются. Чтобы восстановить работоспособность АКБ, газообразные вещества нужно удалить. Для этого демонтируют верхний блок, под которым находится колпачок.

Эту деталь прокалывают, батарею придавливают прессом и дожидаются выхода газов. Образовавшееся отверстие заделывают эпоксидным составом. Контроллер устанавливают на место.

При использовании этого способа нужно помнить о таких опасных моментах:

• механическое повреждение аккумулятора;
• выход из строя электронных компонентов батареи;
• возможность взрыва или воспламенения при соприкосновении катода и анода.

Используем холодильник

Считается, что оживить аккумулятор после глубокого разряда можно, поместив его в морозильник. Батарею кладут в полиэтиленовый пакет. Через полчаса АКБ вставляют в телефон, который подключают к зарядному устройству на минуту. После этого ждут нагревания корпуса батареи до комнатной температуры.

Способ заряд-разряд

Увеличить емкость батареи можно путем многократного разряда и заряда. Разряжают смартфон, пользуясь ресурсоемкой игрой или специальной программой.

Отремонтировать нерабочий элемент, который не заряжается, таким методом не получится.

Кратковременный возврат емкости

Ненадолго увеличить срок службы li-ion аккумулятора помогает использование блока питания, подающего напряжение 5-12 В. В схему включают резистор номиналом 330-1000 Ом. Контакты устройства соединяют с клеммами АКБ, соблюдая полярность. Для обнаружения плюса и минуса используют мультиметр. Параметры тока и напряжения должны соответствовать заявленным в инструкции.

«Дикий» метод восстановления

Способ подразумевает удаление контроллера и замыкание клемм-токовыводов. Для этого используют любой металлический предмет. После этого контроллер устанавливают обратно. Перед началом процедуры рекомендуется удалить наклейку с корпуса батареи.

Прибор для восстановления литиевых аккумуляторов

Контроллер переводит разряженные в ноль батареи в нерабочее состояние. В таком случае напряжение на клеммах составляет 2,5 В. При получении этого значения источник питания подлежит восстановлению. Сделать ремонт возможно с помощью специального прибора, например Turnigy Accucell 6. Устройство самостоятельно контролирует процесс восстановления.

Действие выполняется так:

1. С помощью клавиши «Type» выбирают способ зарядки «Li-Po». Режим предназначен для аккумуляторов, подающих напряжение 3,7 В.
2. Короткими нажатиями кнопки «Старт» устанавливают напряжение заряда. Для Li-ion предназначен показатель 3,6 В.
3. Выбирают значение «Auto». Это позволяет начать зарядку полностью разряженной батареи.
4. Устанавливают силу тока. Значение должно соответствовать 1/10 емкости батареи. Параметр изменяют, нажимая кнопки «+» и «-«.

При повышении заряда до 4,2 В устройство автоматически переходит в режим выравнивания напряжения. Завершение процедуры сопровождается появлением звукового сигнала и надписи «Full».

Техника безопасности

При восстановлении литий-ионных аккумуляторов соблюдают такие правила:

1. Состояние ремонтируемой батареи нужно постоянно контролировать. Самопроизвольное возгорание может стать причиной травмирования человека или уничтожения имущества.
2. Рекомендуется регулярно замерять температуру аккумулятора. При сильном нагревании корпуса восстановление прекращают.
3. Нельзя подавать мощные токи при зарядке. Максимальное значение — 50 мА. Подобный показатель вычисляют путем деления напряжения ЗУ на номинал резистора.

Ни один способ возвращения емкости не дает 100%-ной гарантии. Иногда аккумулятор выходит из строя. Это нужно учитывать, начиная ремонт.

Как продлить жизнь литий-ионного аккумулятора

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

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

Сегодня мы поговорим о способах восстановления ЛИА

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.

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.