Меню

Что будет если замкнуть литиевый аккумулятор

Что будет если замкнуть литиевый аккумулятор

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.

Паразитный диод в модуле защиты литий-ионного аккумулятора

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

Аккумулятор 18650 не заряжается? Есть решение!

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.

Неодимовые магниты вместо клемм

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.

Источник



Как восстановить литий-ионный аккумулятор после глубокого разряда

Восстановление Li-ion аккумуляторов — как эксплуатация влияет на потерю емкости

Разработчики литий-ионных аккумуляторов 18650 заявляют, что эти устройства смогут служить от 9 до 20 лет. Но на самом деле – это информация не совсем верна. Чаще всего после двух лет службы батареи, она начинает садиться.

Есть множество причин, из-за чего аккумуляторная батарея перестает работать должным образом, но главная – нарушение процессов внутри корпуса батареи при изменении внешних условий.

Этот инструмент чаще всего работает при большой температуре, а пользуются им в холодное время. Из-за этого нарушается прохождение ионов лития через мембрану, из-за чего может даже произойти короткое замыкание. Емкость литий-ионных батарей 18650 может даже теряться при длительном хранении.
Помимо этого, емкость может теряться из-за следующих причин:

  • Недостаточное время зарядки во время эксплуатации.
  • Пользование при низком уровне электролита.
  • Неправильная связь с токовыпрямителем.
  • Не проводилось очищение полюсных клемм.

Если литевый аккумулятор не держит заряд, то его нужно попытаться починить. В данной статье мы расскажем способы ремонта, чтобы прибор начал восстанавливаться.

Как восстановить литий ионный аккумулятор

На самом деле, есть множество способов восстановления li on аккумулятора, начиная от самых простых, которые можно совершить в домашних условиях до «профессиональных».

Как восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда

Глубокий разряд батареи – это процесс обнаружения минимального заряда, после чего происходит блокировка электрической цепи при помощи специального контроллёра. Если не провести операцию по запуску, то аккумулятор и дальше будет падать, в итоге чего совсем перестанет держать заряд.

Для этого процесса нам понадобятся инструменты для проверки напряжения и тока, адаптер на 6-12 вольт, подстроечный резистор.

Специалисты говорят, что минимально низкий уровень заряда аккумулятора очень плохо влияет на состояние элемента питания. Даже после процедуры восстановления, скорее всего, будет наблюдаться частичная деградация и уменьшение ёмкости.
Если батарея совсем не хочет запускаться, то нужно выполнить следующие действия:

  • В первую очередь необходимо провести стандартную зарядку в течение получаса.
  • Если этого сделать не удаётся, то придётся прибегнуть к разборке корпуса, для того, чтобы получить доступ к клеммам.
  • Следует изолировать схему устройства, для этого отпаиваем аккумулятор от клемм.
  • Определение полярности клемм аккумулятора. Важно, то что из-за этого процесса батарея может выйти из строя.
  • Необходимо подать напряжение в пределах 4.2 Вольт. Важно, чтобы напряжение не было больше.

Если все процедуры выполнить правильно, то аккумулятор должен включиться и начать стабильно работать.
Что не стоит делать, если аккумулятор ушел в глубокий разряд?

  • Не нужно пытаться подключить аппарат к более мощной зарядке. Чаще всего из-за этой ошибки страдает контроллер аппарата.
  • Не стоит подсоединять зарядку напрямую к клеммам, потому что такой источник питание подаст большее напряжение, чем необходимо.
  • Если вы имеете зарядное устройство обладающее регулируемым напряжением, то не в коем случае нельзя его подключать к клеммам без определения полярности.
  • Если всё таки не получилось запустить аккумулятор, то лучше всего его заменить в сервисном центре.

Реанимировать батарею с помощью холода

Дело в том, что низкие температуры лучше переносятся аккумулятором, чем жара. Многие специалисты дают советы, по профилактике устройства при помощи заморозки.
Первым делом следует изъять батарейку из устройства и положить её в плотный пакет. Он необходим для защиты и попадания воды внутрь. После этого, батарею нужно поместить в морозильную камеру холодильника. Аккумулятор должен находится в морозильной камере на протяжении 12 часов.
Через 12 часов устройство достается, и сушится с помощью бумажных полотенец. После этого процесса следует поместить литий-ионный аккумулятор 18650 в устройство и поставить его на подзарядку.

Как только устройство зарядиться, его емкость должна увеличиться примерно на 20%, благодаря переохлаждению.

Замыкание контактов батареи для восстановления заряда

Данный способ можно использовать лишь в том случае, если другие методы не помогают. В Интернете можно увидеть множество отзывов о том, что он сможет реанимировать литий-ионный аккумулятор 18650. Данный метод очень рискованный для сохранения ёмкости батареи.

Для замыкания контактов нужно специальные инструменты, для разборки аккумулятора, помимо этого необходим провод, для того, чтобы закоротить выводы батареи.

В рамке из пластика обычно расположена управляющая плата батареи. К ней подключены контакты на минус и плюс. Они как раз то нам и нужны. Их следует закоротить на минимальный промежуток времени.

Читайте также:  Ктц для аккумулятора что это

Что делать, если аккумулятор не заряжается

Если вышеперечисленные методы не помогли, то рекомендуем ознакомиться со следующими способами как оживить аккумулятор 18650.

С помощью специального зарядного устройства

Это действие осуществляется при помощи китайской копии зарядного устройства «IMAX B6» и мультиметра. Эта зарядка доступна в широкой продаже, и она отлично восстанавливает аккумулятор в домашних условиях.
Для начала необходимо проверить саму батарею, путем соединения к ней мультиметра и выставляя устройство в режим измерения напряжения. Если у аккумулятора глубокий разряд, мультиметр покажет низкие показателями U в милливольтах.

Суть метода заключается в том, чтобы измерение реального количества U в аккумуляторе «мешает» контроллер.
Есть два вывода, плюс и минус, которые идут непосредственно с батареи на контроллер. На выводах чаще всего напряжение составляет 2,6 В это достаточно небольшое значение.

Чтобы контроллер начал работать и стал выдавать U, нужно зарядить батарею минимум на 3,2 В. Тогда контроллер начнет «понимать» аккумулятор и показывать реальные показатели U.

Напряжение будет по немногу подниматься. Это значит, что восстановление li ion аккумулятора идёт успешно. Через какое-то время значение U дойдет до 3,2 вольт, и батарея начнет «раскачиваться». Позже её можно будет заряжать от «родной» зарядки.

С помощью резистора и «родного» ЗУ

Этот способ еще более проще осуществить, чем предыдущий. Здесь необходимо «минус» подзарядки подвести к «минусу» аккумулятора. А «плюс» вывести путем резистора на «плюс» батареи.
После этого следует подать питание и напряжение будет возрастать.
Его можно поднять до 3В, для достижения этого показателя, нужно процедуру провести в течении пятнадцати минут. Как только метод завершен, аккумулятор можно проверить на работоспособность.

С помощью вентилятора

Чтобы осуществить этот метод нам понадобится блок питания, в котором выходное напряжение было минимум 12В. «Минус» вентилятора следует подсоединить к «минусовом» разъему блока питания, а его «плюсовой» к плюсу и обязательно фиксировать вручную на аккумуляторе.
Когда мы включим устройство, вентилятор начнет работать. Это значит, что в батарее уже идёт ток. Процедуру не стоит долго продолжать, где-то через 30 секунд нужно выключить сеть. После такого восстановления напряжение обычно повышается до 3В.

Восстановление 18650 аккумуляторов при помощи подзарядки от другого аккумулятора

Существует способ как реанимировать литий-ионную батарею с помощью другого автомобильного аккумулятора. Для этого нам нужна любая другая батарея на 9 В, скотч, а также тонкий провод.
Метод осуществляется по следующим этапам:

  • Проводки требуется подвести к контактам батареи, которую мы хотим реанимировать. На каждый контакт провод должен быть отдельным.
  • Нельзя замыкать контакты «плюс» и «минус» лишь одним проводом. Из-за этого может произойти короткое замыкание, и оживить батарею будет нельзя.
  • Соединения нужно закрепить скотчем, на которой перед этим необходимо сделать метку маркером, какой провод с каким контактом будет соединён.
  • Провод от «плюса» девятивольтового аккумулятора следует соединить с «плюсом» восстанавливаемой батареи.
  • Минусовые контакты надо соединить по этому же методу.
  • Все контакты закрепляем изолентой, чтобы провода не отошли.
  • Ждём определенное время и следим за состоянием батареи, она должна минимально нагреться.
  • Когда аккумулятор станет тёплым, сразу же отсоединяем от АКБ батареи.
  • Проводим перезарядку.
  • Проверяем работу.

С помощью использования тренировочных циклов

Этот метод проводится для предотвращения сульфатации, а также для того чтобы определить емкости батареи. Такие циклы нужно проводить минимум один раз в год и процедура выполняется по следующим этапам:

  • Следует зарядить литий-ионный аккумулятор обычным током до того момента, пока он полностью не зарядится.
  • Выдерживаем ее четыре часа после того как прекратилось питания.
  • Корректируем плотность электролита.
  • Включаем заряд на 25-35 минут чтобы электролит был перемешенным.
  • Необходимо провести контрольную разрядку постоянным нормальным током десяти-часового режима и контролировать время полного разряда до того как напряжение спадет до 1,7 В на банку
  • Емкость батареи можно определить как уровень разрядного тока умноженный на время разряда.
  • После того, как контрольный разряд осуществлён необходимо сразу же полностью разрядить аккумулятор. Если получилось так, что емкость не заряжается аккумулятор 18650 скорее всего уже не починить.

Основные минусы данного метода:

  • Сокращается срок службы.
  • Долгое время восстановления литий-ионных аккумуляторов.
  • Огромные затраты энергии.
  • Маленькая эффективность способа.

Источник

Li-Ion аккумуляторы — правда и мифы.

Егор Морозов | 8 Декабря 2016 14:38

f64880f4c0e3a2f718a6f321e9238cc1.jpg

Читая «советы по эксплуатации» аккумуляторов на форумах невольно задумываешься — то ли люди физику с химией в школе прогуливали, то ли думают что правила эксплуатации свинцовых и ионных аккумуляторов одинаковые.
Начнем пожалуй с принципов работы Li-Ion аккумулятора. На пальцах все предельно просто — есть отрицательный электрод (сделаный обычно из меди), есть положительный (из алюминий), между ними находится пористое вещество (сепаратор), пропитанный электролитом (он предотвращает «самовольный» переход ионов лития между электродами):

Принцип работы основан на возможности ионов лития встраиваться в кристаллическую решетку различных материалов — обычно графита или оксида кремния — с образованием химических связей: соответственно при зарядке ионы встраиваются в кристаллическую решетку, тем самым накапливая заряд на одном электроде, при разрядке соответственно переходят обратно к другому элетроду, отдавая нужный нам электрон (кому интересно более точное объяснение происходящих процессов — гуглим интеркаляцию). В качестве электролита используются водосодержащие растворы, не содержащие свободного протона и устойчивые в широком диапазоне напряжений. Как видно в современных аккумуляторах все сделано достаточно безопасно — металлического лития нет, взрываться нечему, по сепаратору бегают только ионы.
Теперь, когда с принципом работы все стало более-менее понятно, перейдем к самым распростаренным мифам о Li-Ion аккумуляторах:

    Миф первый. Li-Ion аккумулятор в устройстве нельзя разряжать до нуля процентов.
    На деле все звучит правильно и согласуется с физикой — при разрядке до

2.5 В Li-Ion аккумулятор начинает очень быстро деградировать, и даже одна такая разрядка может существенно (до 10%!) уменьшить его емкость. К тому же при разряде до такого напряжение штатным зарядником зарядить его уже не получится — при падении напряжения ячейки аккумулятора ниже

3 В «умный» контроллер отключит ее как поврежденную, а если такие ячейки все — аккумулятор можно нести на помойку.
Но тут есть одно очень важное но, о котором все забывают: в телефонах, планшетах и других мобильных устройствах рабочий диапазон напряжений на аккумуляторе это 3.5-4.2 В. При опускании напряжения ниже 3.5 В индикатор показывает ноль процентов заряда и аппарат выключается, но до «критических» 2.5 В еще очень далеко. Это подтверждается тем что если подсоединить к такому «разряженному» аккумулятору светодиод то он может гореть еще долгое время (может кто-то помнит что раньше продавались телефоны с фонариками, которые включались кнопкой независимо от системы. Так вот там лампочка продолжала гореть и после разрядки и выключения телефона). То есть как видно при штатном использовании разрядки до 2.5 В не происходит, а значит разряжать акум до нуля процентов вполне можно.

Миф второй. При повреждении Li-Ion аккумуляторы взрываются.
Все мы помним «взрывной» Samsung Galaxy Note 7. Однако это скорее исключение из правил — да, литий очень активный металл, и взорвать его в воздухе нетрудно ( а в воде он и сам очень ярко горит). Однако в современных аккумуляторах используется не литий, а его ионы, которые куда менее активны. Так что чтобы произошел взрыв нужно сильно постараться — или повредить заряжающийся аккумулятор физически (устроить короткое замыкание), или заряжать очень высоким напряжением (тогда он сам повредится, однако скорее всего контроллер банально сгорит сам и не даст заряжать аккумулятор). Поэтому если у вас вдруг в руках оказался поврежденный или дымящийся аккумулятор — не стоит бросать его на стол и убегать из комнаты с криками «мы все умрем» — просто положите его в металлическую тару и вынесите на балкон (чтобы не дышать химией) — аккумулятор будет тлеть какое-то время и потом потухнет. Главное — не заливать водой, ионы конечно менее активные чем литий, но все же какое-то количество водорода при реакции с водой так же выделится (а он любит взрываться).

Миф третий. При достижении на Li-Ion аккумуляторе 300(500/700/1000/100500) циклов он становится небезопасен и его нужно срочно менять.
Миф, к счастью все меньше и меньше гуляющий по форумам и не имеющий под собой вообще никакого физического или химического объяснения. Да, во время эксплуатации электроды окисляются и коррозируют, что уменьшает емкость аккумулятора, но ничем кроме меньшего времени автономной работы и нестабильного поведения на 10-20% заряда это вам не грозит.

Миф четвертый. С Li-Ion аккумуляторами нельзя работать на морозе.
Это скорее рекомендация, чем запрет. Многие производители запрещают использовать телефоны при отрицательное температуре, да и многие сталкивались с быстрым разрядом и вообще отключением телефонов на холоде. Объяснение этому очень простое: электролит — это водосодержащий гель, а что происходит с водой при отрицательных температурах все знают (да, она замерзает если что), тем самым выводя некоторую область аккумулятора из работы. Это приводит к падениею напряжения, а контроллер начинает считать это разрядкой. Аккумулятору это не полезно, но и не смертельно (после нагрева емкость вернется), так что если вам позарез нужно пользоваться телефоном в мороз (именно пользоваться — достать из теплого кармана, посмотреть время и спрятать назад не считается) то лучше зарядите его на 100% и включите любой процесс, нагружающий процессор — так охлаждение будет происходить медленнее.

Миф пятый. Вздувшийся Li-Ion аккумулятор опасен, его нужно срочно выкинуть.
Это не совсем миф, скорее предосторожность — вздувшийся аккумулятор может банально лопнуть. С химической точки зрения все просто: при процессе интеркаляции происходит разложение электродов и электролита, в результате чего выделяется газ(так же он может выделяться и при перезарядке, но об этом чуть ниже). Но его выделяется крайне мало, и чтобы аккумулятор казался вздутым должно пройти несколько тсотен (если не тысяч) циклов перезарядки (если конечно он не бракованный). Проблем избавиться от газа нет — достаточно проткнуть клапан (в некоторых аккумуляторах он сам открывается при избыточном давлении) и стравить его (дышать им не рекомендую), после чего можно замазать дырку эпоксидной смолой. Конечно былую емкость это аккумулятору не вернет, но хотя бы теперь он точно не лопнет.

Читайте также:  Аккумулятор для ноутбука toshiba qosmio x500

Миф шестой. Li-Ion аккумуляторам вреден перезаряд.
А вот это уже не миф, а суровая реальность — при перезарядке велик шанс что аккумулятор вздуется, лопнет и загорится — поверьте, мало удовольствия быть забрызганным кипящим электролитом. Поэтому во всех аккумуляторах стоят контроллеры, банально не дающие зарядить аккумулятор выше определенного напряжения. Но тут надо быть крайне осторожным в выборе аккумулятора — контроллеры китайских поделок зачастую могут сбоить, а фейерверк из телефона в 3 часа ночи думаю вас не обрадует. Разумеется, такая же проблема есть и в брендовых аккумуляторах, но во-первых там такое случается гораздо реже, а во-вторых вам по гарантии поменяют весь телефон. Обычно этот миф порождает следующий:

Миф седьмой. При достижении 100% нужно снимать телефон с зарядки.
Из шестого мифа это кажется разумным, но на деле нет смысла вставать посреди ночи и снимать устройство с зарядки: во-первых сбои контроллера крайне редки, а во-вторых даже при достижении 100% на индикаторе аккумулятор еще некоторое время дозаряжается до самого-самого максимума низкими токами, что добавляет еще 1-3% емкости. Так что на деле не стоит так сильно перестраховываться.

  • Миф восемь. Заряжать устройство можно только оригинальным зарядником.
    Миф имеет место быть по причине некачественности китайских зарядников — при нормальном напряжении в 5 +- 5% вольт они могут выдавать и 6, и 7 — контроллер, конечно, какое-то время будет сглаживать такое напряжение, однако в будущем оно в лучшем случае приведет к сгоранию контроллера, в худшем — к взрыву и (или) выходу из строя материнской платы. Бывает и обратное — под нагрузкой китайский зарядник выдает 3-4 вольта: это приведет к тому что аккумулятор не сможет зарядиться полностью.
  • Как видно из целой кучи заблуждений далеко не все имеют под собой научное объяснение, и еще меньше реально ухудшают характеристики аккумуляторов. Но это не значит что после прочтения моей статьи нужно бежать сломя голову и покупать дешевые китайские аккумуляторы за пару баксов — все-же для долговечности лучше взять или оригинальные, или качественные копии оригинальных.

    Источник

    Что будет если проткнуть литий-ионную батарею телефона?

    Литий — наиболее легкий металл, он вдвое легче воды и всплывает даже в керосине. Одновременно с этим, литий обладает огромным электрохимическим потенциалом, что делает его одним из самых активных металлов. Это свойство лития дает возможность создавать на его основе батареи и аккумуляторы с очень высокой плотностью энергии при минимальных размерах и массе.

    Преимущества, которыми обладают литиевые аккумуляторы

    Еще одно преимущество литиевых аккумуляторов — очень низкий ток саморазряда. Это означает, что батарея может пролежать «на полке» или в выключенном приборе на годы дольше щелочных батареек. Для литиевых аккумуляторов это означает, что в малопотребляющих приборах не придется периодически подзаряжать аккумулятор (что придется сделать с никель-металлгидридными (NiMh), никель-кадмиевыми (NiCd) или свинцовокислотными (Lead Acid) аккумуляторами), или придется это делать намного реже.

    Литиевые аккумуляторы также обладают еще одним важным преимуществом — они практически не теряют емкость при отрицательных температурах: большинство выпускаемых батарей спокойно работают от -40° а некоторые типы — от -60°. В условиях русской зимы и особенно Крайнего севера — литиевые батареи незаменимы.

    Все эти параметры становятся особенно важными при использовании в устройствах выживания — к примеру, в фонарях, аварийных маячках или рациях.
    Можно один раз «заправить» фонарь комплектом литиевых батарей, и более десяти лет не беспокоиться о том, что батареи (или аккумуляторы) разрядились, и требуют замены.

    При этом, они легче других батарей, работают дольше, и не теряют емкость при отрицательных температурах.

    Литиевые батареи и аккумуляторы производятся с разнообразными химическими формулами, что дает разное рабочее напряжение и энергоемкость.

    — Li-MnO2 (батареи с префиксом «CR»).
    — Номинальное напряжение: 3В.

    К батареям такого типа относятся, например, батареи CR123 или CR2.
    Батарея такой системы обладает большой емкостью, может отдавать большой ток, обладает широким температурным диапазоном (от -40 до +60).

    К батареям этого типа относится также совместимая батарея типа «Корунд» (тип ISO «1604») напряжением 9В, которая физически состоит из трех элементов (обычные щелочные — из 6)

    — Li-FeS2 (литий-железодисульфидные батареи)
    — Номинальное напряжение: 1.5В.

    Современные литиевые батареи, призванные заменить традиционные щелочные и солевые батарейки.
    Напряжение 1.5В позволяет напрямую вставлять их в приборы, предназначенные для работы с обычными батарейками.

    При этом за счет литиевой химии, они обладают преимуществами по сравнению с щелочными батареями и Ni-Mh аккумуляторами:

    — Работают до 3-4 раз дольше. Литиевые батареи АА обладают эффективной емкостью 2900 мАч.
    — Имеют массу на 35% меньше.
    — Могут отдавать большой ток, что делает их применение возможным в «прожорливых» устройствах.
    — Рабочий температурный диапазон — от -40° до +60°
    — Низкий саморазряд: срок хранения — более десяти лет.

    К недостаткам можно отнести сравнительно высокую цену, но наращивание объемов производства таких батарей с каждым годом сокращает разрыв цены с щелочными батареями, и для работы в устройствах с большим энергопотреблением покупать такие батареи выгоднее, чем щелочные.

    — Li-Ion (литий-ионные батареи (аккумуляторы))
    — Номинальное напряжение: 3.6-3.7В.

    В этих элементах металлический литий заменен на ионы лития, что сделало батарею более безопасной. Эти батареи являются перезаряжаемыми (аккумуляторами).

    В отличие от аккумуляторов других систем, они не подвержены «эффекту памяти», и обладают превосходными энергетическими характеристиками.
    Саморазряд этих батарей — около 5% в месяц, по сравнению с 30% Ni-Mh аккумуляторов (новейшие типы Ni-Mh аккумуляторов имеют более низкие, чем 30%, токи саморазряда), и 10% Ni-Cd.

    Однако, литий-ионные аккумуляторы теряют емкость по мере старения, вне зависимости от заряда и количества циклов заряда-разряда. В среднем, это старение составляет около 20-30% в год, и усиливается при высоких температурах.

    Сильная электрохимическая активность лития, наряду с огромным энергетическим потенциалом, создает дополнительные инженерные проблемы производителям батарей. Например, литий вступает в сильную реакцию с водой, с образованием щелочи и водорода.

    Как известно, водород в смеси с кислородом воздуха, при определенной пропорции смеси, становится взрывоопасным. А тепло, выделяющееся при реакции, может воспламенить эту смесь.
    Впрочем, эта проблема присуща также и свинцовокислотным аккумуляторам.
    По этой причине все литиевые элементы упаковываются в герметичную оболочку.

    В высокоэнергетических литиевых батареях и литий-ионных аккумуляторах при коротком замыкании или неправильной эксплуатации повышается температура и давление. Поэтому в конструкцию элементов добавляют предохранительные клапаны и контакты («PTC» — Positive Temperature Coefficient), размыкающиеся при повышении температуры. Эти меры позволяют предотвратить взрыв батарей, при неправильном с ними обращении.

    Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы очень чувствительны к процессу заряда и разряда, поэтому в 99% случаев вместе с собственно элементом питания в батарее присутствует также и плата электроники, которая следит за «здоровьем» батареи, контролирует процесс заряда, разряда, а также предотвращает взрыв при коротком замыкании или превышении тока заряда.

    Именно поэтому большинство литий-ионных аккумуляторов имеет не два, а три или четыре контакта — через дополнительные контакты микроконтроллер платы защиты общается с основным устройством.

    Использование незащищенных литий-ионных аккумуляторов не рекомендуется по следующим причинам:

    Короткое замыкание, неправильная полярность, превышение напряжения или тока заряда могут вызвать взрыв.
    Слишком сильный разряд аккумулятора «убьет» его, сделав невозможным его дальнейшее использование. Не все устройства содержат защиту от глубокого разряда вставленных в них аккумуляторов. Обычно критическое напряжение глубокого разряда составляет 2.4-2.7В, в зависимости от химической формулы.

    Меры предосторожности при работе с литиевыми аккумуляторами.

    Проведенные исследования режимов эксплуатации на пожаро- и взрывобезопасность, а также миллиарды использованных литиевых батарей (в том числе батареи Вашего мобильного телефона, плеера, компьютера и т.п.), установили, что современные конструкции литиевых элементов практически безопасны при их правильной эксплуатации, и более того — вполне рассчитаны на «дурака».

    Но, следуя принципу «предупрежден — значит вооружен», мы публикуем основные моменты работы с литиевыми батареями. В общем-то все, написанное ниже, применимо и обязательно для выполнения при использовании и обычных щелочных батареек. (и всегда пишется на упаковке)

    Используя в бытовой технике батареи и аккумуляторы литиевой системы, вы должны осознавать, что их повышенные по сравнению с щелочными батареями и Ni-Mh аккумуляторами потребительские свойства — энергоемкость, масса — взяты не «с потолка», а являются следствием использования более активного материала.

    Как показывает практика, потребители редко читают инструкцию по эксплуатации батарей и аккумуляторов, и еще реже её соблюдают, надеясь на русский «авось».

    И хотя правила эксплуатации литиевых батарей ничем не отличаются от правил эксплуатации щелочных батарей и других аккумуляторов, их соблюдение особенно важно, т.к. несоблюдение может привести к более серьезным последствиям.

    Не перезаряжать, не нагревать.
    В литиевой батарее есть т.н. пассивирующий слой на литиевом аноде. Эта защитная пленка соединений лития, в обычных условиях, препятствует прямым химическим реакциям металлического лития с электролитом и основными продуктами реакции. Зарядка литиевых батарей (не аккумуляторов, а именно неперезаряжаемых батарей, к примеру CR123) разрушает эту пленку и категорически запрещена. Это приводит к высвобождению и накоплению в батарее металлического лития, его реакции с электролитом, росту температуры и давления, и, как следствие, утечке токсичного газа (через предохранительный клапан), электролита, и может привести к воспламенению или взрыву батареи.
    К этому также может привести закорачивание батареи или её нагревание. К батарее нельзя припаивать провода бытовыми паяльниками и паяльными станциями — это нарушит или сплавит защиту от перегрева батареи, и она станет небезопасна. Нельзя оставлять батарею под прямыми солнечными лучами.
    То же самое относится к превышению тока заряда и напряжения заряда литиевых аккумуляторов. Используйте только качественные зарядные устройства, не стоит подключать «вот эту батарейку» к «вон тому заряднику» от «вон того прибора». Это опасно.

    Читайте также:  Зарядное устройство для аккумулятора аа ааа батареек aa

    Не смешивать бывшие в употреблении и новые батареи; батареи разных типов или производителей.

    Установка элементов с разным напряжением (например, новый и бывший в употреблении) приведет к тому, что один элемент (новый) будет стремиться отдавать больший ток, и станет заряжать другой (старый). Батареи разных производителей, во-первых, могут иметь разное внутреннее сопротивление, а во-вторых, незначительно отличающийся химический состав. По описанной в п.1 схеме, и то, и другое может привести к взрыву.
    Согласно исследованиям, смешивание Б/У и новых батарей или батарей разных производителей, явилось причиной №1 случаев возгорания и взрыва литиевых батарей в фонарях и других приборах. Наихудшее с точки зрения безопасности соотношение — это использование новой батареи и на 20% использованной. И хотя таких случаев зарегистрировано менее десяти на сотни тысяч случаев беспроблемного использования, делать этого не стоит.

    Не разбирать, не сжигать, не использовать батареи со следами повреждений или протечек.

    Прокол элементов или смятие может привести к внутреннему короткому замыканию, с последующим возгоранием и взрывом; Расплавление лития от высокой температуры также приводит к взрыву.
    При разгерметизации внутрь элемента может попасть вода или сконденсироваться атмосферная влага, что может привести к реакции с выделением водорода и возгоранию.

    Источник

    Какие есть способы оживить литиевый аккумулятор телефона

    Аккумулятор телефона является его ключевым элементом. Без него ваш телефон становится неработоспособным. Но это и самая слабая часть современных мобильных устройств. Сейчас в большинстве смартфонов работают литиевые аккумуляторы, которые имеют небольшой срок службы. Средний срок службы аккумуляторных батарей этого типа составляет 500─600 циклов заряд─разряд. Для современных телефонов с огромными дисплеями и мощными процессорами зарядка требуется практически каждый день. Из-за этого их ресурс очень быстро вырабатывается. Через год они уже могут потерять до 10─15% своей номинальной ёмкости, а за 2─3 года выходят из строя. Сегодня мы поговорим о том, как оживить аккумулятор телефона.

    Способы оживить аккумулятор телефона

    Перед тем как приступить к описанию различных методов по оживлению батареи телефона, нужно отметить следующее. Все методы, которые используются, чтобы оживить аккумуляторные батареи смартфонов, приносят непродолжительный по времени эффект. С литиевыми аккумуляторами невозможно добиться долгосрочного восстановления, как в случае со щелочными. В процессе работы Li-Ion и Li-Pol аккумуляторов литий в них разрушается. А поскольку ионы лития движутся в электролите между электродами, тем самым обеспечивая протекание электрического тока, то с его разрушением деградирует и вся батарея. И повернуть вспять этот процесс невозможно. Но на короткий срок можно «взбодрить» АКБ. О том, как реанимировать аккумулятор телефона, читайте по ссылке.

    Оживить литиевую аккумуляторную батарею смартфона на долгосрочной основе можно лишь с помощью перепаковки. Эта операция подразумевает замену банки старого аккумулятора на рабочую. Но это уже полноценный ремонт батареи, а не оживление. К тому же в этом случае потребуется донор.

    Если вы установите новую АКБ, то проведите её раскачку. О том, как раскачать аккумулятор смартфона, читайте в статье по ссылке.

    «Толкнуть» аккумулятор телефона

    С помощью этого метода можно оживить аккумулятор телефона, который долгое время бездействовал. Рассчитывать на многое здесь не следует, но с помощью оживлённой батарейки можно будет запустить телефон на некоторое время. То есть, метод пригодится, если вам нужно вытащить из телефона какие-то контакты или фото, а покупать новую АКБ не хочется. Смотрите также о том, как включить телефон без аккумулятора, если вам это требуется сделать на время для извлечения информации. [soc1] Ниже перечислены вещи, которые вам потребуются, кроме самого оживляемого аккумулятора:

    • блок питания номиналом 6─12 вольт. Можно позаимствовать такой адаптер у роутера, модема, приставки и других подобных устройств;
    • резистор номиналом до 1500 Ом. Его мощность должна быть от 0,5 ватта. Удобнее всего использовать подстроечный резистор;
    • для контроля напряжения понадобится мультиметр.

    Вещи, необходимые для оживления аккумулятора Порядок действий, чтобы оживить аккумуляторную батарею телефона:

    • с помощью проводов выводите плюсовой и минусовой контакты. Совсем необязательно портить адаптер и отрезать коннектор, а потом зачищать провода. Можно просто вывести провода, закрепив их изолентой;
    • провода от адаптера питания соединяются с контактами аккумуляторной батареи. Для этого можно использовать изоленту, пластиковые стяжки и т. п.;
    • плюсовой провод нужно разорвать и поставить в этот разрыв подстроечный резистор.

    При оживлении аккумуляторной батареи телефона лучше установить ток 50 мА. Для расчёта сопротивления резистора обращаемся к закону Ома. В нашем случае сопротивление R = U / I. Если номинал адаптера составляет 6 вольт, то получаем R = 6 / 0,05 = 120 Ом. При установке подстроечного резистора сопротивление регулируете, как вам будет необходимо. Этим он и удобнее. Когда схема будет собрана, блок питания включаете в сеть и ждёте несколько минут. После подключения измерьте напряжение на выводах батарейки мультиметром. Как только вы толкнули батарейку этим способом, ставьте её в телефон и заряжайте до конца. Читайте о том, как толкнуть аккумулятор в домашних условиях более подробно. [soc2] Будьте внимательны при проведении этой процедуры. Постоянно следите за температурой АКБ и, если он сильно нагревается, отключите адаптер из розетки. Не оставляйте заряжающийся аккумулятор без присмотра. А то получится не оживить, а умертвить батарею. Да ещё и спровоцируете пожар. Литиевые аккумуляторы загораются очень легко.

    Батарея телефона и автомобильный аккумулятор Дополнительно можете прочитать про запасной аккумулятор для телефона. После нескольких касаний проверяйте напряжение аккумулятора телефона мультиметром. Продолжайте процесс, пока напряжение будет расти. Затем вставьте АКБ в телефон и продолжайте зарядку. Советуем дополнительно прочитать статью про то, как зарядить аккумулятор телефона напрямую.

    Оживление батареи холодом

    Этот способ часто описывается на различных форумах в контексте оживления телефонного аккумулятора. Но речь здесь, судя по всему, идёт о том, как оживить никель─кадмиевые или никель─металлогидридные аккумуляторы. В батареях этого типа в процессе эксплуатации образуются дендриты. Они исключают часть активного вещества электродов из химической реакции в батарее. В результате происходит падение ёмкости.

    Аккумулятор в холодильнике Дендриты могут быть разрушены в результате воздействия холодом и последующим встряхиванием или ударным воздействием. Это объясняется тем, что при охлаждении они становятся хрупкими. В результате этой процедуры можно восстановить потерянную ёмкость и оживить АКБ. Но это справедливо только в случае щелочных аккумуляторов. Для литиевых аккумуляторов вышеописанные действия бесполезны, а иногда и вредны.

    Замкнуть контакты аккумулятора

    В интернете можно найти ряд отзывов о положительном эффекте от замыкания разноимённых контактов аккумуляторной батареи телефона. Некоторые пользователи смогли так оживить аккумуляторную батарею своего гаджета. Но здесь нужно помнить, что этот способ чреват окончательным выходом аккумулятора из строя.

    Контакты на аккумуляторе Если хотите узнать, почему быстро садится аккумулятор на телефоне, читайте статью по указанной ссылке. Для проведения этой операции нужны будут инструменты и приспособления для разборки АКБ. Также приготовьте какой-нибудь металлический предмет или провод для замыкания контактов батареи. Каких-то универсальных решений по разборке телефонных аккумуляторов нет и нужно разбираться с этой проблемой в каждом конкретном случае.

    Заряд-разряд аккумулятора телефона

    Метод зарядки и разрядки аккумулятора можно рассматривать, скорее всего, в качестве профилактической меры. Для того чтобы оживить аккумулятор этот способ малоэффективен. Но он безвреден и безопасен. Так, что можно попробовать. Для этого потребуется только сам смартфон с АКБ и зарядное устройство к нему. Также потребуется программа, которая хорошо нагружает «железо» смартфона. [soc3] Эта процедура получила название калибровки аккумулятора и её можно рекомендовать тем, кто спрашивает, как продлить жизнь аккумулятору телефона. Калибровку литиевой аккумуляторной батареи рекомендуется делать 1 раз в 1─2 месяца. Чтобы провести калибровку, нужно выполнить следующую последовательность действий:

    • дождитесь полной разрядки батарейки и выключения телефона;
    • в выключенном состоянии поставьте его на зарядку до 100%;
    • после полной зарядки, выньте из смартфона аккумулятор на несколько минут, а затем вставьте. При этом уровень заряда он покажет меньше 100%;
    • снова поставьте его на зарядки до набора полной ёмкости. И так делайте несколько раз, пока при установке аккумулятор не покажет полный заряд.

    Полезно будет также узнать о том, как проверить емкость аккумулятора телефона. Информация по ссылке поможет вам узнать реальную ёмкость вашего телефона. Если вы используете смартфон редко, то периодически полезно делать пару циклов заряд-разряд для продления срока службы аккумуляторной батареи. При этом для разрядки батареи можно использовать какое-нибудь приложение, которое хорошо нагружает смартфон. Лучше всего использовать бенчмарки типа AnTuTu, 3DMark, Vellamo Mobile и т. п. Такие циклы заряд-разряд ещё помогают раскачать ёмкость нового аккумулятора телефона. Если вы приобрели гаджет совсем недавно, то можете прочитать подробнее о том, как правильно заряжать новый аккумулятор смартфона.

    Выпуск газов из вздувшейся аккумуляторной батареи

    Проколоть аккумулятор можно острой иглой Что нужно сделать, чтобы выпустить газы из аккумулятора:

    • разберите аккумулятор, чтобы получить доступ к банке. Отделите её от платы контроллера;
    • на некоторых аккумуляторах есть шарик с торца аккумуляторной банки. Его можно вдавить внутрь для выпуска газов. Если нет, то корпус банки нужно будет аккуратно проколоть иглой или другим острым предметом;
    • затем нужно взять две пластинки (дерево, металл, пластик), приложить их к сторонам банки и сдавить для выпрямления корпуса. Обычно корпус выполняется алюминиевый или стальной. Можно сдавить пластинки в тисках с небольшим усилием;
    • затем нужно запаять проколотое в банке отверстие и собрать аккумулятор.

    [banner1] Но не стоит сильно радоваться кратковременному успеху. Это лишь небольшая отсрочка. Это способ оживить батарею на небольшой срок. Так, что готовьтесь к покупке новой. Подробнее о том, что делать, если вздулся аккумулятор в телефоне.

    Опрос

    Примите участие в опросе! [poll ] В настоящем материале были приведены некоторые способы оживить аккумулятор телефона. Если у вас есть дополнения, исправления или вы хотите поделиться другими способами, то оставляйте их в комментариях. Голосуйте в опросе ниже, добавляйте нас в социальные закладки и оценивайте статью!

    Источник