Как восстановить аккумулятор — 18650

В условиях современного технологического прогресса, когда устройства с энергоемкими источниками питания стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни ремонт литиевых аккумуляторов относится к важной и актуальной теме. Литиевые элементы используются в смартфонах, ноутбуках, электромобилях и многих других устройствах. Со временем они могут терять свою емкость и производительность, что приводит к необходимости их замены или ремонта.

Первоначально стоит отметить, что литиевые элементы имеют ограниченный срок службы, который варьируется в зависимости от условий эксплуатации. Тем не менее, решение вопроса как восстановить аккумулятор 18650 или другой может продлить срок службы и улучшить его характеристики. Существует несколько распространенных проблем, с которыми сталкиваются пользователи, и некоторые из них могут быть исправлены.

Одна из наиболее частых проблем — это потеря емкости со временем. Это может происходить из-за множества факторов, включая перегрев, неправильную зарядку или просто естественный износ. В некоторых случаях заменять литиевый источник питания не обязательно. Выполнение калибровку системы управления батарей, а также тестирование на наличие повреждений или пробоев может помочь восстановить функциональность изделия.

Содержание

• Характеристики литиевых аккумуляторов
• Защита литиевых аккумуляторов
• Неисправности литий-ионных аккумуляторов
• Восстановление литий-ионных аккумуляторов
•             Ремонт литиевых аккумуляторов — восстановление контакта аккумулятора
•             Дозарядка аккумулятора
•             Ремонт литиевых аккумуляторов — заряд-разряд
• Восстановление аккумулятора телефона
•             Ремонт литиевых аккумуляторов — быстрая разрядка телефона
•             Как оживить батарею телефона
•             Ремонт литиевых аккумуляторов — калибровка батареи телефона
• Заключение

Характеристики литиевых аккумуляторов

Литиевые источники питания обладают множеством уникальных преимуществ, которые делают их идеальными для современных технологий. Несмотря на некоторые риски и ограничения, характеристики литиевых аккумуляторов в плане производительности и экономичности продолжают способствовать их популяризации в новых устройствах и решениях. С развитием технологий мы можем ожидать дальнейшие улучшения в области этих источников питания, что будет способствовать их еще более широкому распространению.

Одна из ключевых особенностей литиевых элементов заключается в их высокой плотности энергии. Это значит, что они могут хранить больше энергии в меньшем объеме и с меньшим весом по сравнению с другими типами аналогичных изделий, такими как никель-кадмиевые или свинцово-кислотные. Такая высокая плотность делает их идеальными для использования в портативной электронике, где пространство и вес имеют решающее значение.

Еще одной важной характеристикой литиевых источников питания является их длительный срок службы. При правильной эксплуатации они могут выдерживать сотни и даже тысячи циклов зарядки-разрядки. Это связано с тем, что литиевые элементы менее подвержены эффекту памяти, который наблюдается у некоторых других типов аналогичных источников питания.

Эффект памяти проявляется тогда, когда изделие теряет часть своей емкости из-за неполного разряда и заряда. Литиевые банки, как правило, могут быть заряжены в любое время, не дожидаясь полного разряда, что делает их удобными в использовании.

Основной недостаток литиевых элементов заключается в нестабильной их работе в экстремальных температурах. Наравне с этим, существует риск перегрева источников питания и даже возгорания, особенно в случае механических повреждений или производственных дефектов.  Для минимизации рисков многие устройства оборудованы системами управления температурой и защитой от короткого замыкания, что позволяет контролировать работу элементов и предотвращать ряд проблем.

Успешная эксплуатация, ремонт литиевых аккумуляторов и их восстановление напрямую зависит от некоторых особенностей, которых следует придерживаться. Так, например, в настоящее время емкость литиевого элемента 18650 не превышает 4 000 мАч, хотя в рекламных целях ее значение может быть указано и 9 000 мАч. В то же время, одна банка в состоянии отдать ток не более 5 А, поэтому отдельные банки собираются в батареи.

Последовательно соединенные ячейки в источнике питания определяют величину напряжения, а параллельно соединенные ячейки — значение выходного тока и емкость самого источника. При этом считается, что качество элементов зависит от их внутреннего сопротивления, которое не должно превышать 50 милиОм (проверяется специальным прибором). Литиевые ячейки выпускаются двух типов: LI-Ion и LiFePO4 c номинальным напряжением 3,7 В и 3,2 В соответственно

Защита литиевых аккумуляторов

Наряду с критичностью литиевых элементов к температуре, для них недопустимы перезаряд и глубокий разряд. Поэтому защита литиевых аккумуляторов осуществляется специальной электронной схемой — контроллером. Например, в источниках питания на элементах 18650 используется плата защиты BMS.

Однако внутри защищенных элементов этого топа встраивается свой контроллер. Он располагается на катоде банки и на его наличие указывают пометки на корпусе: «Short-circuit Protection», «Protected», «With protective PCB» или «Protection Circuit».

Отсутствие надписей не указывает на то, что изделие не имеет электронной защиты. Обычно элементы с защитной платой на 5 мм превышают стандартный размер изделий 18650, поэтому их еще называют как элементы 18700.

С другой стороны, стоимость незащищенных элементов, как правило, дешевле и они имеют значительно большую емкость. Элементы с защитой присущи китайским производителям, которые наносят разные обозначения, не относящиеся к официальным производителям: Samsung, Sony, LG и Panasonic (Sanyo).

Контроллер защиты в ряде случаев оказывает непосредственное воздействие на ремонт литиевых аккумуляторов. Он предназначен для отключения зарядного устройства (ЗУ) при полной зарядке или от нагрузки при критическом разряде, то есть защищает от перепадов напряжения и возможного короткого замыкания. Кроме того, контроллер отслеживает температуру источника питания и при перегреве также отключает его.

Электронная схема защиты включает: двухпороговый компаратор DW01-P и два мощных полевых транзистора FET1 и FET2 типа MOSFET. Когда напряжение на батарее в пределах нормы (2,4-4,2 В), то оба транзистора открыты. Источник питания G1 подключен к контактам BATT+ и BATT-, через которые разрешается заряжать и разряжать его.

При уменьшении напряжения ниже 2,4 В компаратор считает батарею разряженной полностью, закрывает транзисторы и отключает ее от устройства. Такое состояние не позволяет дальше разряжать ее, но цепь заряда не разрывается. Транзистор FET2 открыт, а диод, который шунтирует транзистор FET1, разрешает току заряда поступать на источник питания G1.

В некоторых моделях, наряду с электронной, используется механическая система защиты литиевых элементов. Защитный механизм выполнен на основе специального выключателя (металлической тонкой мембраны). В случае скачкообразного повышения температуры она разрывает цепь. Если давление внутри элемента все-таки продолжает нарастать, то срабатывает клапан, через который удаляются скопившиеся газы и электролит, что предотвращает от воспламенения или взрыва.

Итак, если принято решение на сборку новой батареи или ремонт литиевых аккумуляторов, то предпочтительнее использовать элементы без защиты, например, в ручном электроинструменте, ноутбуках, осветительных приборах. Однако в этом случае следует использовать дополнительно плату защиты и встроенный контроллер разряда. Защищенные изделия рекомендуется устанавливать в устройства, не имеющих встроенных контроллеров разрядного тока.

Неисправности литий-ионных аккумуляторов

Как в любом техническом устройстве, исключить неисправности литий-ионных аккумуляторов практически невозможно. Они отрицательно сказываются на производительности, безопасности и долговечности мобильных источников питания. Поэтому ремонт литиевых аккумуляторов или их восстановления является одной из актуальных задач.

Первая проблема, с которой часто сталкиваются пользователи, связана с потерей ёмкости. Со временем литиевые банки теряют свою способность удерживать заряд. Это может проявляться в сокращении времени работы устройства без подзарядки.

Причины этого могут быть разнообразными: от естественного старения банок до неправильного хранения и частой зарядки при высоких температурах. Важно понимать, что возраст изделия также играет значительную роль, и с течением времени небольшая потеря ёмкости становится нормой.

Другая распространённая неисправность — это эффект «памяти», хотя он менее выражен в литий-ионных ячейках по сравнению с никель-кадмиевыми. Этот эффект может привести к ситуации, когда батарея показывает заряд, хотя фактически она не полностью заряжена. Для решения этой проблемы и ее восстановления рекомендуется периодически разряжать ее до предельного значения и затем заряжать до полной ёмкости.

Также не стоит забывать об опасных физических повреждениях, которые могут возникнуть из-за падений или механических ударов. Такие повреждения могут привести к коротким замыканиям и даже возгоранию. При выявлении видимых повреждений корпуса элемента или вздутии стоит немедленно остановить использование устройства и обратиться к специалистам.

Кроме того, перегрев является ещё одной распространённой проблемой. Как известно, литиевые банки чувствительны к температурным колебаниям, и высокая температура может значительно сократить их срок службы. Перегрев может быть вызван как внешними факторами (например, высокая температура окружающей среды), так и внутренними (неправильная работа устройства или ЗУ). Пользователям важно следить за состоянием своих устройств во время зарядки и избегать их использования при высоких температурах.

Безопасность также является ключевым аспектом, связанным с неисправностями литий-ионных ячеек. Важно следить за качеством зарядного оборудования и использовать оригинальные или сертифицированные ЗУ, чтобы избежать перегрузок и других проблем.

Даже небольшие неисправности могут привести к серьёзным последствиям, таким как возгорание или взрыв. Это особенно важно для пользователей электромобилей, где аккумуляторные системы значительно крупнее и могут представлять большую опасность в случае неисправностей.

Восстановление литий-ионных аккумуляторов

Прежде всего, нужно удостовериться, что восстановление литий-ионных аккумуляторов действительно возможно. Если элемент сильно поврежден, вздут или имеет утечки, лучше избавиться от него. Когда появляется твердая уверенность, что банка практически в порядке, то только тогда ремонт литиевых аккумуляторов может привести к приемлемому результату.

После тщательного внешнего осмотра в первую очередь следует проверить выходное напряжение. В этом случае возможно три варианта:

• значение напряжения больше 2, 5 В, но ниже 3, 2 В;
• выходное напряжение ниже 2,5 В;
• мультиметр показывает значение близкое к нулю.

В первом варианте начальным шагом является полная разрядка литиевой ячейки. Для этого надо подключить ее к устройству и не отключать до тех пор, пока оно не перестанет работать. После этого важно аккуратно проверить напряжение на элементе. Оно должно быть не менее 2,5 вольт. Если напряжение ниже, это может указывать на серьезные проблемы с ним.

Следующий этап — это медленная зарядка. Нужно использовать ЗУ с регулируемым током и установить его на минимальные значения. Это позволяет избежать перезаряда и теплового повреждения.

Нужно следить за процессом: нагрев литиевого источника питания не должен превышать 45 градусов Цельсия. Заряжать аккумуляторную банку лучше медленно, оставляя ее на несколько часов и проверяя периодически напряжение.

Если элемент успешно зарядился, следует выполнить несколько циклов разрядки и зарядки. Это поможет улучшить его характеристики и восстановить ёмкость. В идеале такие циклы надо повторять несколько раз: разрядить до почти полного состояния и затем вновь зарядить.

Ремонт литиевых аккумуляторов — восстановление контакта аккумулятора

Когда напряжение на банке близко к нулю или совсем отсутствует, то следует перевести мультиметр в режим прозвонки и проверить сопротивление элемента. Некоторое низкое значение сопротивления, а также относительно легкий вес, по сравнению с другими элементами, указывает на то, что он окончательно вышел из строя и восстановлению не подлежит.

Если величина сопротивления элемента приближается к бесконечности, то, возможно, при его нагреве под действием скопившихся газов выгнулась мембрана и нарушился контакт. Тогда ремонт литиевых аккумуляторов заключается в восстановления нарушенного контакта между внешним плюсовым выводом банки и ее положительным полюсом.

Восстановление контакта аккумулятора осуществляется в следующей последовательности:

• 1. Удалить аккуратно защитное кольцо, чтобы получить доступ к прорезям на внешнем выводе.
• 2. Если удалить или частично отогнуть внешний вывод, то мембрана полностью становится доступной, на которую следует слегка нажать.
• На заметку. При удалении внешнего вывода или его разрушении потребуется последующее его восстановление, что не всегда оправдано.
• 3. Дальше изогнуть немного кончик иголки или канцелярской скрепки и вставить ее в прорезь вывода.
• 4. Нажать слегка на иголку, чтобы не повредить мембрану, и путем ее протягивания от края прорези к центру вывода выгнуть мембрану.
• 5. Осуществить такие действия со всеми прорезями вывода и проверить наличие выходного напряжения на элементе.
• 6. Если напряжение не появилось, то контакт не восстановился и следует повторить действия.

Примечание. Вместо иголки можно использовать деревянную зубную палочку или для доступа к мембране просверлить в выводе небольшое отверстие. Если в результате указанных действий элемент зашипел, то нарушена герметичность мембраны, и он подлежит утилизации.

Когда после восстановления контакта напряжение на выходе банки превышает 3,2 В, то ее следует зарядить до нормальной величины, используя ЗУ для одиночного элемента или для 4-х элементов.

Иногда при неправильной эксплуатации корпус изделия наполняется газами и вздувается. Для восстановления его работоспособности достаточно проколоть корпус и поместить под пресс. Когда газы выйдут наружу, отверстие заклеить эпоксидной смолой и установить контроллер на место. Однако в этом случае могут возникнуть несколько неприятностей, которых желательно избегать:

• выход из строя электронных компонентов изделия;
• на элементе присутствуют механические повреждения;
• замыкание анода с катодом может привести к взрыву или воспламенению.

Дозарядка аккумулятора

Если та или иная банка находится в глубоком разряде, то есть когда напряжение на ее выходе менее 3,2 В. Это значение ниже порога срабатывания интеллектуального ЗУ, когда им изделие считается неисправным и не в состоянии принимать заряд. Тогда дозарядка аккумулятора позволяет преодолеть этот порог, которую можно осуществить несколькими способами.

Способ 1. Подсоединить клеммы глубоко разряженной банки к стороннему блоку питания, например, от мобильного телефона и ограничить допустимый ток. Выбрать ограничительное сопротивления, используя закон Ома. Дозарядить элемент до 3,2 В и подать на него нормальный заряд.

Способ 2. Соединить двумя проводами разряженную аккумуляторную банку с нормально заряженным элементом на 10-15 с. Если ЗУ не определило состояние изделия, то повторить попытку. При удачном исходе поставить его на зарядку.

Способ 3. Подключить напряжение 12 В, например, от трех нормально заряженных банок через 12-вольтовую лампочку на 10-15 с. Если ЗУ не удалось определить состояние элемента, то повторить действия. Когда началась зарядка банки, то, чтобы она набирала заряд, ее следует периодически перезапускать. Иногда эта процедура может занять около 1 часа.

Ремонт литиевых аккумуляторов — заряд-разряд

При использовании метода заряд-разряд батарея подвергается вначале глубокому разряду, а затем полностью заряжается. Процесс обычно включает до трех циклов и используется для предотвращения сульфатации пластин и определения емкости батареи. Однако при восстановлении литиевых ячеек эффект мало заметен, но, если элемент «дышит на ладан», то от этого хуже не будет.

Заряд отдельного элемента можно осуществить посредством зарядной платы ТП4056, которая контролирует напряжение и ток заряда или с помощью специального ЗУ. Для другого аналогичного ЗУ потребуется дополнительно  использовать чехол для аккумуляторов. В противном случае, можно использовать блок питания с выходным напряжением 5 В. Но тогда необходимо постоянно контролировать напряжение на элементе: достигло 4,2 В — прекратить зарядку, снизилось до 2,5 В — прекратить разрядку.

Когда напряжение на выходе ячейки ниже 2,5 В, то интеллектуальное ЗУ выдает ошибку и отказывается его заряжать. В этом случае следует исключить такую ситуацию, для чего:

• установить в секцию параллельно спаянных держателей элемент с напряжением 3,2 В;
• разместить в соседнем гнезде разряженную банку («дохлую») и включить ЗУ;
• ЗУ определяет нормальное напряжение и подает зарядный ток;
• изъять хороший аккумулятор, но ЗУ при этом продолжает заряжать «дохлый» до нормального напряжения;
• следует в процессе заряда периодически «передергивать» банку, чтобы продолжалась зарядка;
• определить напряжение, ток заряда и емкость элемента позволяет аккумуляторный доктор с USB разъемами.

Ремонт литиевых аккумуляторов по методу заряд-разряд осуществляется в следующей последовательности:

1. Установить аккумуляторную банку в держатель и полностью ее зарядить.
2. Соединить последовательно 3 восстановленных элемента.
3. Подключить последовательно к ним лампочку на 12 В.
4. Разрядить аккумуляторы до напряжения 7, 5 В.
5. Зарядить банки сразу же после разряда.
6. Провести 3 цикла заряд-разряд.

Итак, напряжение на восстановленных изделиях будет немного отличаться. В тоже время, их емкость сокращается до 30-40%, поэтому предпочтительно использовать их в устройствах, не имеющих первостепенной важности. Они не в состоянии выдержать большую нагрузку, но вполне нормально работают со светодиодными источниками света, которые не позволяют осуществить разрядку элементов до нулевого значения.

Восстановление аккумулятора телефона

Как правило, локальные источники питания имеют ограниченный срок службы, и со временем их ёмкость уменьшается, что приводит к быстрому разряду, перегреву или даже поломке устройства. Но прежде чем задумываться о покупки нового источника питания, можно попробовать восстановить старый.

Восстановление аккумулятора телефона может включать в себя несколько ключевых этапов. Первым делом стоит обратить внимание на правильную зарядку. Многие пользователи не обращают внимания на режимы зарядки: слишком частая подзарядка или использование не оригинальных зарядных устройств могут негативно сказаться на состоянии элемента.

Рекомендуется избегать глубокого разряда — оставлять телефон на уровне 20% и не заряжать его до 100% каждый раз. Оптимальный уровень зарядки для продления жизни батареи находится в пределах 40-80%.

Ремонт литиевых аккумуляторов — быстрая разрядка телефона

С ситуацией, когда заряд батареи телефона гаснет на глазах, встречались многие. Быстрая разрядка телефона происходит по нескольким причинам. Одной из основных является использование ресурсоёмких приложений. Игры, приложения для видеозвонков и даже навигационные сервисы могут потреблять значительное количество энергии.

Если телефон разряжается слишком быстро, возможно, стоит обратить внимание на то, какие приложения используются и как долго. Закрытие ненужных программ и ограничение их работы в фоновом режиме может существенно продлить время работы устройства.

Другой не менее распространенной причиной является высокая яркость экрана и включенные функции, такие как Bluetooth и GPS. Автоматическая регулировка яркости может помочь оптимизировать потребление энергии, а выключение излишних функций, когда они не нужны, существенно снизит нагрузку на батарею.

Не следует забывать и о программном обеспечении. Обновления могут содержать оптимизации, которые помогают более эффективно управлять энергопотреблением. Однако иногда новые версии приложений могут также иметь ошибки, приводящие к увеличенному расходу энергии батареи. В таких случаях стоит следить за отзывами на обновления и при необходимости возвращаться к предыдущим версиям.

Чтобы избежать неприятных ситуаций, можно использовать некоторые трюки. Например, активация режима энергосбережения может значительно продлить работу устройства на одном заряде. Этот режим ограничивает фоновые процессы и снижает яркость, что позволяет дольше оставаться на связи.

Не менее важен и учет условий в которых используется телефон. Высокие температуры, особенно жаркое лето, негативно влияют на батарею, сокращая ее срок службы. Всегда следует носить смартфон в защищённой от перепадов температуры среде и стараться не оставлять его под прямыми солнечными лучами.

Наравне с приведенными общими причинами, возникает ситуация, когда смартфон не включается из-за сильного разряда батареи, поэтому желательно использовать адаптер без быстрой зарядки. С другой стороны, буквально через час индикатор показывает уменьшение заряда на 10%, а за ночь может составить и 20% или вообще разряжается. Как же сократить до минимума последствия такого положения?

1. Установить в первую очередь на смартфоне режим полета для исключения активности приложений, взаимодействующих с модулями связи.
2. Проверить в настройках батареи — какая приблуда забирает основную часть энергии.
3. Ограничить функционирование приложений, использующих сервисы Google.
4. Соблюдать температурный режим в диапазоне +5 — +35 градусов.
5. Замороженная батарея (ниже 0 градусов) имеет высокое внутренне сопротивление и плохо воспринимает заряд.
6. Из-за терморезистора в контроллере батарея не в состоянии зарядиться при температуре выше 45 градусов.

Как оживить батарею телефона

Батарея мобильного телефона имеет 3 контакта: два крайние «+» и «-». К третьему контакту фирменных устройств подключен опорный (опознавательный) резистор. Через этот контакт поступает напряжение на устройство, которое определяет, что установлена штатная батарея.

В батареях от многих портативных устройств, как отмечалось ранее, имеется контроллер, который отслеживает напряжение на них. Нередко возникает аналогичная ситуация, когда на телефон не поступает питание от батареи, например, при хранении ее длительное время в разряженном состоянии. Тогда ремонт литиевых аккумуляторов возможен, если решить проблему как оживить батарею телефона.

Такая операция заключается в следующем:

• 1. Снять аккуратно пластиковую крышку батареи.
• 2. Стремиться не оборвать внешние выводы, идущие к полюсам батареи.
• 3. Проверить мультиметром заряд на батарее, коснувшись непосредственно ее контактов.
• 4. Если напряжение присутствует, то, по всей видимости, сработал контроллер, когда напряжение стало ниже 3 В.
• 5. Дозарядить батарею до 3,5 В в обход контроллера, соблюдая полярность и используя несколько батареек.
• 6. Снять напряжение с затворов полевых транзисторов путем касания их пальцами.
• 7. Контроллер срабатывает и появляется напряжение на внешних выводах батареи.
• Примечание. Под пластмассовой крышкой батареи находятся полевые транзисторы контроллера, которые срабатывают при пониженном и повышенном напряжении.
• 8. Зарядить батарею через ее внешние выводы напряжением 4, 3 В — при полной зарядке контроллер отключит ее от ЗУ.

Использование восстановленной батареи смартфона по прямому назначению сомнительно, но будет оправданным в разных самоделках.

Ремонт литиевых аккумуляторов — калибровка батареи телефона

Если источник питания устройства уже потерял свою эффективность, то можно попробовать выполнить так называемую «калибровку». Калибровка батареи телефона потребует полного ее разряда до автоматического выключения, после чего осуществить полную зарядку до 100% без перерывов. Это позволяет системе управления зарядом более точно определить ёмкость батареи.

Ремонт литиевых аккумуляторов посредством калибровочных циклов заряд-разряд возможен, когда остаточная ёмкость батареи ещё более 60% от номинальной. Особенность такого случая в том, что фактический заряд значительно отклоняется от рассчитанного в процентах.

Кроме того, технический персонал Google и Apple предлагает программную калибровку индикации заряда. С помощью этой процедуры снижается нагрузка на систему питания, что способствует продлению срока службы батареи.

Программная калибровка индикации в состоянии временно оказать помощь смартфону понять, откуда начинаются теперь новые граничные значения напряжений для правильного определения процента. Однако она не продлевает время функционирования источника питания и тогда в конечном результате так или иначе потребуется замена батареи на новую.

В то же время, в старых батареях, когда их емкость составляет менее 70% от номинальной, фактическое ее значение начинает стремительно уменьшаться. В этом случае телефон может внезапно отключиться, несмотря на достаточный запас или батарея быстро садится после полного заряда. Калибровка относится к единственному работающему методу восстановления батареи телефона в домашних условиях.

 Восстановление батареи телефона — это не всегда легкая задача, требующая особого внимания и ухода. Следует помнить, что кустарные методы восстановления литиевых элементов порой приводят к печальным последствиям. Сохранение энергии и правильная эксплуатация могут значительно продлить срок службы устройства, позволяя ему оставаться в строю как можно дольше.

Заключение

Таким образом, ремонт литиевых аккумуляторов может быть разумным решением для продления их жизни, но здесь важно учитывать риски и потенциальные проблемы, которые могут возникнуть.

Если же нет необходимых знаний и навыков, лучше доверить ремонт квалифицированным специалистам. Это не только обеспечит безопасность, но и легко снимет проблему как восстановить аккумулятор и продлить срок службы устройства. Будьте внимательны и бережно относитесь к своим источникам питания, и они прослужат вам значительно дольше!

Осведомленность о возможных проблемах и соблюдение правил эксплуатации могут значительно продлить срок службы ваших устройств и обеспечить вашу безопасность. В комментариях оставляйте свои мнения, рекомендации и советы по затронутой теме и на забудьте поделиться информацией в социальных сетях.