Jednoduchý způsob, jak obnovit funkčnost Li-Ion baterií z přenosných zařízení / Habr

Zdravím všechny uživatele Habr, dnes budu mluvit o tom, jak poměrně jednoduchou metodou obnovuji nefunkční Li-Ion baterie z přenosných zařízení, než jsem si pořídil tak nádherné zařízení, jako je Imax B6. Touto metodou jsem již obnovil funkčnost pravděpodobně tří desítek baterií z různých vychytávek, od fotoaparátů po MP3 přehrávače, ale podotýkám, že jsem pouze obnovil funkčnost, kapacitu nelze tímto způsobem obnovit a já osobně ne viděl nějaké způsoby, jak obnovit kapacitu pro tento typ baterie. Mimochodem, kapacita, která v baterii zůstane, velmi závisí na tom, jak dlouho baterie strávila v takové „klinické smrti“.

Hned řeknu, že tato metoda nepředstírá něco z kategorie „Wow, to je něco nového“, ale ne každý o tom ví. Podstatou této metody je „zatlačení“ baterie.

Zde je video z celého procesu:

(informace níže budou duplikovat informace poskytnuté ve videu)

Abychom se pokusili znovu oživit baterii, potřebujeme:

– Pohonná jednotka který vytváří konstantní napětí od 5 do 12 voltů;
— Rezistor o jmenovité hodnotě 330 až 1000 Ohmů, určený pro výkon 0.5 W, ale bylo by hezké, kdyby byl výkonnější;
— Voltmetr pro ovládání napětí (volitelné).

Většina napájecích zdrojů z Wi-Fi routerů, přepínačů a modemů je zpravidla dodávána s 2.5 mm konektorem, například jako na fotografii:

Téměř vždy má centrální kontakt konektoru plus a boční kontakt má mínus a také je zpravidla polarita znázorněna na samotném těle zdroje:

Jak můžete vidět na fotografii, moje jednotka produkuje konstantní napětí 12 V, což je indikováno ikonou uprostřed mezi 12V a 2.0A.
Napájecí proud musí být vyšší než 0.1 A.

Odpojíme napájecí zdroj ze sítě, abychom se ochránili před zkratem, který může poškodit jednotku, zapojíme jej tak, jak je znázorněno na obrázku, tedy plus 12 V na jeden konec odporu a druhý konec odporu na kladný pól baterie (baterie má obvykle uvedenou polaritu, pokud ne, musíte nějak zjistit, kde je plus a kde mínus), propojíme mínus zdroje s mínusem nefunkčního baterie.

Podíváme se na napětí, pokud existuje taková možnost, mělo by se začít pomalu zvyšovat, jakmile stoupne na 3.3 V, pak jej nabijeme přes samotné zařízení, ze kterého je baterie napájena, Poté je bezpodmínečně nutné sledovat teplotu baterie po celou dobu nabíjení, zkoušet rukou, zda se nezačíná zahřívat, pokud baterie začne být více než teplá nebo horká, okamžitě baterii vyjměte z zařízení, již jej nelze obnovit.

Pokud není žádný způsob, jak monitorovat napětí, provedeme takové nabíjení po dobu jedné nebo dvou minut a vložíme jej do našeho zařízení, abychom zjistili, zda přijímá baterii nebo ne.

Vypočítejme nabíjecí proud baterie pomocí Ohmova zákona (I = U / R) pro případ s 12V zdrojem:

12 V / 330 Ohm = 0,036 A (36 mA), to znamená, že nabíjecí proud bude 36 mA, nebo pokud vezmete odpor 1 Kilo Ohm, bude to 12 V / 1000 Ohm = 0,012 A (12 mA).

To znamená, že při napětí zdroje 12 V bude nabíjecí proud 36 mA, to je, pokud použijete odpor 330 Ohm, a pokud použijete odpor 1 KOhm, bude nabíjecí proud 12 mA.

Pro případ s 5V napájecím zdrojem (zpravidla se jedná o nabíječky pro chytré telefony):

5 V / 330 Ohm = 0,015 A (15 mA), to znamená, že nabíjecí proud bude 15 mA, nebo pokud vezmete odpor 1 KOhm, pak to bude 12 V / 1000 Ohm = 0,005 A (5 mA).

Jak vidíme v tomto případě, nabíjecí proud, a tedy i rychlost nárůstu napětí na baterii, bude nižší, takže pro případ s 5 V napájením můžete vzít rezistor od 100 Ohm, 5 V / 100 Ohm = 0,050 A (50 mA).

Nedoporučuji zneužívat nabíjecí proudy (50 mA je více než dost na „vytlačení“ baterie) a zvyšovat napětí nad 4.2 V je na internetu poměrně dost videí s hořícími lithiovými bateriemi, například zde:

Takže celý proces obnovy funkčnosti baterie by měl být prováděn pouze pod dohledem. Hlavní pro nás je pouze vyjmout baterii ze stavu, ve kterém ovladač uvnitř baterie odpojuje baterii od zátěže.

Proč to funguje?

Faktem je, že v bateriích z mnoha přenosných zařízení je ovladač, který monitoruje napětí na baterii, pokud se baterie nepoužívá nebo je po dlouhou dobu ve vybitém stavu, ovladač se jakoby vypne; spínač, který připojuje baterii od kontaktních ploch, ke kterým je připojeno zařízení.

Děje se tak buď za účelem ochrany zařízení, nebo proto, aby si spotřebitel po nějaké době koupil nové produkty.

PS Existuje ještě jedna metoda, kterou používám již dlouho, místo rezistoru vezměte počítačový ventilátor 80×80 mm, i když minimální napětí v tomto případě bude 8 V a maximální 16 V, ale metoda s rezistorem je jednodušší a ne každý má ventilátor.

PPS Jak lidé říkají v komentářích, riziko vzplanutí repasované baterie se zvyšuje, zejména při prvním nabití, znovu to zdůrazním, sledujte teplotu na baterii při prvním nabíjení.

PPPS Nedoporučuji restaurovat velmi staré baterie, které ležely vybité déle než půl roku, protože jejich riziko požáru bude ještě vyšší.

• akumulátor
• mobilní telefon
• obnovení
• Li-ion

Přes všechny výhody Li-ion baterií mají stále slabá místa. V první řadě je to citlivost na přebití a hluboké vybití. Deska BMS chrání baterie před takovými podmínkami: při napětí nad 4,2 V na 1 článek odpojí baterii od nabíječky a při poklesu pod 2,5 V ji odpojí od zátěže.

Vybité baterie potřebují dobít a čím dříve k tomu dojde, tím lépe. Pokud jsou mrtvé Li-ion články skladovány po dlouhou dobu bez dobíjení, jejich napětí se kriticky sníží v důsledku samovybíjení. Úroveň samovybíjení lithiových baterií je nízká – asi 5% za měsíc, takže několik dní bez nabíjení pro ně není kritických. Ale pokud je skladován po delší dobu s nízkou úrovní nabití, může být napětí nižší než 2 V na článek.

Při takto hlubokém vybití dochází k nevratným chemickým změnám ve struktuře baterií a ochranná deska z bezpečnostních důvodů neumožňuje nabíjení baterie. Takové baterie nelze obnovit a musí být zlikvidovány nebo odeslány k recyklaci.

V jakých případech je možné baterii obnovit?

Zotavení lithium-iontové baterie a baterie je možné ve 3 případech:

1. Pokud jsou vybity na úroveň ≈2,5 V na prvek a ochranná deska je zablokována. Baterii můžete zkusit nabít „push“ – primární nabití až 3,1 V. Pokud je ale vybití hlubší než 2 V na 1 článek, je na obnovu Li-ion baterií pozdě.
2. Pokud se lithiová baterie vybije za studena. Při záporných teplotách se tok chemických procesů zpomaluje, takže kapacita baterie je dočasně snížena, jsou pozorovány poklesy napětí a klesá proudový výstup. Snižuje se také životnost baterie – baterie se rychle vybíjí a zdá se být vadná. Když se ale dostane do komfortních teplotních podmínek a postupně se zahřeje na teploty nad nulou, opět se zprovozní.
3. Pokud baterie selhala a ještě nevyčerpala svou životnost (≈1000 cyklů). Možná obsahoval prvky s různým stupněm výkonu a některé z nich se staly nepoužitelnými. V tomto případě, abyste obnovili kapacitu lithium-iontové baterie, musíte vyměnit „slabé články“. K tomu jsou měřeny provozní parametry každého článku a vadné prvky jsou nahrazeny novými.

<img src=”https://virtustec.ru/image/catalog/novaya/defektivnieakkum.png” />Kdy není zotavení možné?

Pokud jsou baterie staré, mají již vybitou životnost, jsou oteklé, vykazují známky poškození nebo jiné závady, nebudou obnoveny. Pokud je prvek rozbitý nebo zkratovaný, jeho obnova je také nemožná a v případě vnitřního zkratu je to také nebezpečné.

I při přísných podmínkách skladování podléhají Li-ion baterie „stárnutí“. Postupně podléhají chemické degradaci – pomalý tok proudu, dendritický růst a postupné snižování počáteční kapacitní rezervy – až o 5 % ročně. Pokud jsou baterie používány v drsných podmínkách, v horku nebo chladu, s častými vybíjeními na nulu a rychlým dobíjením vysokými proudy, urychluje se jejich přirozené opotřebení.

Jak funguje ochranná deska?

Řídicí jednotka nebo ochranná deska je speciální elektronický obvod, který zabraňuje přebití a kritickému vybití baterie. Typicky se jedná o 2prahový komparátor DW01-P s dvojicí výkonných MOSFET tranzistorů. Takovými obvody jsou vybaveny lithiové baterie všech tvarů a velikostí.

Jakmile napětí klesne pod nastavenou minimální prahovou hodnotu (2,4 nebo 2,5 V), komparátor uzavře tranzistor a odpojí baterii od zátěže. Protože 2. tranzistor zůstává otevřený, lze baterii nabíjet. Ale „chytré“ nabíječky často odmítají nabíjet takové baterie, protože tento proces považují za nebezpečný.

Jakmile napětí překročí spodní práh, otevře se i 1. tranzistor. Když napětí dosáhne horní prahové hodnoty 4,2 V, komparátor uzavře 2. tranzistor, čímž zabrání přebití baterie. Některé ochranné desky mají navíc vstup s připojeným teplotním čidlem. Pokud se prvek zahřeje na nastavenou mez (42–45 ° C), mikroobvod uzavře tranzistory a otevře je pouze tehdy, když se teplota vrátí k normálu.