Как воскресить аккумулятор 18650 после глубокого разряда? Восстановление Li-ion элементов.

Статья обновлена:  07.12.2020

---

Есть 2 распространенные ситуации, при которых постает вопрос о возможности или невозможности восстановления аккумулятора 18650. В 1-м случае он быстро разряжается под нагрузкой, т.к. исчерпал свой ресурс, и произошла естественная потеря емкости. Во 2-м случае аккумулятор не воспринимает заряд, потому что находится в критически разряженном состоянии.

В химической структуре элементов питания на основе лития со временем происходят необратимые изменения. Поэтому вернуть исходную емкость Li-ion аккумулятора, честно отработавшего свой ресурс (около 1000 циклов), не удастся. Более того, емкость литиевых элементов постепенно уменьшается не только в процессе их заряда-разряда, но даже при хранении – ежегодно приблизительно на 4–5%.

Снижение емкости аккумуляторов может произойти и до исчерпания рабочего ресурса. Эта проблема часто наблюдается из-за нарушения правил эксплуатации, избыточного заряда или чрезмерного разряда ячеек. Чтобы Li-ion аккумуляторы служили дольше, нужно применять совместимые с ними зарядные устройства с корректным ограничением уровня заряда, не допускать критического разряда и хранения в севшем состоянии.

Восстановление 18650 аккумуляторов после глубокого разряда

Если аккумулятор 18650 не заряжается, возможно, он долго находился в севшем состоянии или хранился на морозе. У большинства литиевых «банок» есть защитный модуль, находящийся между аккумом и внешними клеммами. В случае критического уменьшения напряжения именно он отключает элемент питания от клемм. На практике это наблюдается как отсутствие выходного напряжения. Но фактически напряжение на «севшей в ноль» ячейке есть, и обычно оно равно 2,4–2,8 В.

Обычно платы защиты поддерживают зарядку севшего аккумулятора за счет паразитного диода, присутствующего в ключе на полевом транзисторе. При уменьшении напряжения ниже установленного минимума происходит блокировка 1-го транзистора, но ток заряда свободно проходит от «плюса» к «минусу» через 2-й открытый транзистор. Схожая ситуация наблюдается при перегрузке: защитная плата блокирует 1-й транзистор, но оставляет 2-й открытым.

В подобных случаях есть шансы вернуть литиевый аккумулятор в рабочий режим. Просто многие ЗУ расценивают малое напряжение на ячейке как определенный риск и для безопасности блокируют процесс зарядки. Но важно понимать, что утраченная аккумулятором 18650 емкость восстановлению не подлежит. Речь идет только о возможности зарядки и дальнейшего использования элементов питания.

Как восстановить Li-ion аккумулятор 18650?

Чтобы «оживить» глубоко разряженный элемент питания, нужно «обмануть» умное зарядное устройство – подзарядить аккум выше уровня в 3,1–3,2 В другим способом. После этого любое ЗУ даст добро на дальнейшую подзарядку аккума. Увеличить напряжение до границы в 3,1–3,2 В можно с применением простенького зарядного устройства, не блокирующего подзарядку севшего аккумулятора.

Можно взять зарядное устройство для мобильника, которое выдает 5 вольт и имеет USB выход. Ток заряда нужно ограничить с использованием резистора, а его сопротивление определить по закону Ома. Обычно для безопасной подзарядки севшего аккумулятора форм-фактора 18650 применяется токоограничивающий резистор сопротивлением 62 Ом, выдерживающий мощность 0,5 Вт.

Опишем тезисно, как восстановить аккумулятор 18650, если он разрядился и ушел в защиту:

1. Взять любой блок питания на 5 В и резистор на 62 Ом (0,5 Вт).
2. Подсоединить блок питания к клеммам ячейки. Для временного соединения легко применять крошечные неодимовые магниты.
3. Ограничить допустимый ток заряда.

Что делать, если «банка» не берет заряд?

Если аккум не берет заряд (резистор прохладный), причина может заключаться во внутреннем обрыве, неисправности защитной схемы или ее уходе в глубокую защиту. В подобной ситуации можно попробовать убрать выполненную из полимера наружную оболочку ячейки и подсоединить ЗУ напрямую к аккуму. Если этот способ не поможет, можно отправлять «банку» на утилизацию. Если же процесс заряда пойдет, нужно подождать, пока напряжение повысится до 3,1–3,2 В, и после этого продолжить подзарядку обычным зарядным устройством.

Но если резистор горячий, а напряжения на заряжаемом аккумуляторе нет, это симптомы короткого замыкания в элементе. Можно попытаться снять с аккума защитную оболочку, убрать защитную плату и подзарядить сам аккум. Если получится, значит, были неполадки с защитной платой, и следует ее поменять. Еще один способ восстановления литий-ионного аккумулятора приведен на видео.

Ранее мы писали о том, как самостоятельно сделать зарядник для Li-ion аккумуляторов.

Не хотите восстанавливать самостоятельно? Мы вам поможем!

Как восстановить автомобильный аккумулятор содой?

Аккумуляторная батарея автомобиля, даже при бережном использовании, через 3 — 5 лет эксплуатации приходит в негодность. Связано это с тем, что пластины АКБ покрываются сульфатом, и из-за этого ёмкость батареи значительно падает. Источник питания больше не может обеспечивать автомобиль электричеством в нужном объёме и с необходимой силой тока. Однако, не стоит торопиться выбрасывать аккумулятор — его можно попробовать восстановить с помощью обыкновенной кухонной соды.

Помогает ли сода восстановить аккумулятор?

Несмотря на недоверие некоторых автовладельцев к такому способу восстановления АКБ, содой, действительно, можно реанимировать источник питания для транспортного средства. Суть метода заключается в вытравливании сульфата со свинцовых пластин с помощью соды. Именно из-за сульфата чаще всего батарея становится негодной.

Такой способ нельзя назвать стопроцентной гарантией восстановления.

Он поможет только в том случае, если автомобильный аккумулятор потерял ёмкость при покрытии пластин сульфатом. Вернуть к жизни батарею со вздутыми полостями или осыпавшимися пластинами таким образом не получится.

Как восстановить?

Перед началом работы нужно учитывать, что в аккумуляторе используются агрессивные вещества, которые при попадании на кожу могут нанести непоправимый вред. Рекомендуется использовать для реанимации АКБ резиновые перчатки и защитные очки.

Прежде чем начать восстанавливать батарею следует замерить напряжение на ней как обычным тестером, так и нагрузочной вилкой. При холостом замере результат может быть более-менее удовлетворительный, а под нагрузкой напряжение заметно просядет. Это означает, что батарея утратила ёмкость и больше не может держать заряд.

При этом желательно замерить плотность электролита.

Сам процесс восстановления начинается со слива электролита в отдельную ёмкость. Делать это нужно аккуратно с помощью ареометра, насколько это будет возможно с помощью такого прибора. Электролит будет грязно-серого цвета. Остаток жидкости сливается в другую ёмкость очень осторожно, так чтобы струи не замкнулись между собой. Для этого нужно соблюдать строго горизонтальное положение отверстий банок при переворачивании корпуса. Оставшийся электролит получится ещё грязнее, почти чёрного цвета.

Далее корпус аккумулятора помещается в большой таз или ванну, и вымывается от остатков грязного электролита обычной проточной водой из крана. Сделать это лучше несколько раз, чтобы банки были максимально чистыми.

После промывки можно приступить к вытравливанию сульфата. Для этого потребуется 500 г пищевой соды (можно меньше), а также 5 литров воды. Оба компонента нужно хорошо перемешать, чтобы вся сода растворилась. Полученную жидкость нужно залить в каждую полость АКБ до краёв. Этот процесс будет сопровождаться бурлением. Часть раствора выльется наружу. По мере опустошения, его нужно подливать в банки пока реакция не прекратится.

Теперь все полости нужно опять тщательно промыть проточной водой несколько раз, и дать внутренним поверхностям хорошо просохнуть.

Заливать можно старый электролит — покупать новый необязательно. Главное его хорошо отфильтровать. Для этого нужно в пластиковую воронку вложить синтетическую салфетку так, чтобы она полностью перекрыла отверстие.

Электролит переливается из одной ёмкости в другую через неё, а затем равномерно распределяется по банкам аккумулятора. После того как все пузырьки выйдут можно закрыть крышки ёмкостей.

Если проверить заряд на АКБ сразу, разницы почти не будет. Тем не менее после полноценной зарядки напряжение источник питания будет держать хорошо ещё долгое время.

Этот способ очень хорош, но, к сожалению, помогает не во всех ситуациях.

Правда о восстановлении разряженных батарей

Когда срок службы вашей батареи глубокого разряда приближается к концу, естественно стремиться выжать из нее как можно больше, прежде чем тратить деньги на новую. Многочисленные онлайн-видео демонстрируют различные способы оживления разряженной или умирающей батареи с помощью различных веществ и лайфхаков. Правда в том, что существует множество факторов, которые способствуют плохой работе аккумулятора и выходу его из строя, и важно диагностировать симптомы плохой работы аккумулятора, прежде чем принимать меры. Также важно понимать, что многие из предполагаемых «лекарств» могут повредить батарею, в то время как другие могут быть опасными и никак не улучшить работу батареи.

Фред Вемейер, старший вице-президент по проектированию компании U.S. Battery, имеет более чем 50-летний опыт проектирования и разработки аккумуляторных батарей. Он говорит, что многие из этих взломов утверждают, что демонстрируют некоторое улучшение, но показанные улучшения могут быть просто искусственными. Одним из наиболее распространенных является добавление соли Эпсома в аккумуляторные элементы. По словам Вемейера, добавление соли Эпсома (сульфата магния) в свинцово-кислотную батарею «искусственно» увеличивает показатель удельного веса (SG), но, поскольку это не увеличивает концентрацию серной кислоты, это никак не влияет на улучшение характеристик батареи.

«Это связано с тем, что сульфаты в английской соли связаны в виде сульфата магния и не доступны для сброса в сульфат свинца, как сульфаты в серной кислоте», — сказал Вемейер. «Если вы заполните новую свинцовую батарею раствором сульфата магния вместо сернокислотного электролита, у нее вообще не будет емкости». Проще говоря, добавление соли Эпсома не восстановит емкость батареи, но «искусственно» увеличит SG.

По словам Вемейера, результат будет аналогичным, если удалить разбавленный электролит из разряженной и/или сульфатированной батареи и заполнить его электролитом для полностью заряженной батареи (обычно 1,270). Удельный вес будет выше, но пластины аккумулятора все еще разряжены и/или сульфатированы. Это, вероятно, убьет потенциально восстанавливаемую батарею (см. ниже).

Пищевая сода и аспирин

Другие популярные лайфхаки включают добавление пищевой соды для восстановления разряженной батареи. Пищевая сода, смешанная с водой, часто используется для очистки верхней части батарей и клемм батареи, поскольку она нейтрализует серную кислоту и кислотные продукты коррозии. Вемейер говорит, что добавление пищевой соды в аккумуляторные элементы нейтрализует серную кислоту в электролите до сульфата натрия, который не может разрядиться до сульфата свинца при нормальной реакции разряда. Это также навсегда уменьшит емкость батареи, которая, скорее всего, уже была низкой.

Добавление аспирина в аккумулятор — еще один прием, который часто можно увидеть в видеороликах, в которых утверждается, что он оживляет разряженные аккумуляторы. Вемейер говорит, что аспирин — это ацетилсалициловая кислота, которая в конечном итоге распадается на уксусную кислоту. Уксусная кислота воздействует на положительные пластины диоксида свинца в батарее и необратимо повреждает их, что приводит к сокращению срока службы батареи. Это может показать небольшое временное увеличение емкости, но быстро разрядит батарею.

Импульсная зарядка 

Если ваша батарея сульфатирована, что приводит к снижению мощности и затруднениям с полной зарядкой, ее иногда можно восстановить с помощью надлежащих методов импульсной зарядки. Однако Вемейер предупреждает, что существует бесконечное множество методов импульсной зарядки, используемых в самых разных устройствах, продаваемых для этой цели. Эти методы включают импульсы постоянного тока (постоянного тока) с использованием различных напряжений и токов, а также импульсы переменного тока (переменного тока) с широким диапазоном частот переменного тока. «Проблема в том, что если все сделано неправильно, это может принести больше вреда, чем пользы», — говорит Вемейер. «Сказав это, я протестировал несколько очень сложных и очень дорогих импульсных зарядных устройств, которые восстанавливали сульфатированные батареи быстрее, чем традиционные методы. Большинство импульсных зарядных устройств используют внешний источник питания (переменный ток) для питания устройства. Некоторые, однако, используют напряжение батареи для подачи зарядных импульсов. Это может убить батарею, если оставить ее подключенной в течение длительного времени без отдельного зарядного устройства».

В конечном счете, лучшая рекомендация для возможного восстановления сульфатированного аккумулятора — сэкономить деньги и попробовать использовать длительную и медленную зарядку. Если у вас есть зарядное устройство с режимом восстановления или выравнивания заряда, это может быть вашим лучшим выбором. «Регулярно, примерно раз в месяц, используйте режим уравнительного заряда на свинцово-кислотных батареях глубокого разряда, чтобы продлить срок службы батареи», — говорит Вемейер. «Регулярные уравнительные заряды предотвращают сульфатацию и расслоение, уравновешивая отдельные элементы и правильно смешивая электролит. Кроме того, длительная медленная зарядка может помочь восстановить уже сульфатированные батареи, чтобы они прослужили немного дольше. Если ваше зарядное устройство не имеет режима выравнивающей зарядки, просто подождите, пока зарядное устройство завершит обычную зарядку, а затем перезапустите его, отключив питание переменного тока и снова подключив его. Зарядное устройство должно продолжать зарядку еще 1–3 часа. Если батарея разряжена из-за плохого обслуживания, изношена из-за слишком большого количества глубоких циклов, перезарядки или слишком глубокой разрядки; это, вероятно, не может быть восстановлено ».

Соблюдение рекомендованных производителем процедур по уходу и техническому обслуживанию продлит срок службы и наилучшие рабочие характеристики любой батареи. Дополнительную информацию об уходе за свинцово-кислотными аккумуляторами см. в Руководстве пользователя аккумуляторов для США.

Советы по восстановлению свинцово-кислотных аккумуляторов — Zero Waste

Введение. Обоснование восстановления свинцово-кислотных аккумуляторов

Свинцово-кислотные аккумуляторы перерабатываются в 99% случаев. В духе ShrinkThatFootprint рассмотрите возможность восстановления полностью разряженной батареи. Ремонт автомобильного аккумулятора прост и требует лишь нескольких материалов, которые можно легко найти. Вместо замены автомобильного аккумулятора его ремонт сэкономит вам деньги, а также поможет окружающей среде, сократив количество отходов. В этом посте я расскажу о восстановлении свинцово-кислотных аккумуляторов.

Автомобили с двигателем внутреннего сгорания оснащены аккумуляторной батареей, обеспечивающей электропитание для запуска двигателя. Аккумулятор также питает фары, радио и другие аксессуары, когда двигатель выключен. Автомобильный аккумулятор обычно служит четыре-пять лет, но со временем может разряжаться. Когда это происходит, аккумулятор необходимо восстановить, чтобы он работал должным образом.

Разряженный аккумулятор может стать причиной нескольких проблем, в том числе щелчков при повороте ключа зажигания, тусклых фар и медленного запуска двигателя. Если вашей батарее более трех лет, рекомендуется протестировать ее, чтобы выяснить, не нуждается ли она в восстановлении.

Что такое восстановление батареи?

Проще говоря, это восстановление состояния батареи до состояния, близкого к новому. Вы можете сделать это с большинством типов аккумуляторов, включая свинцово-кислотные, никель-кадмиевые и литий-ионные аккумуляторы. Восстановление включает в себя очистку элементов аккумулятора, полную зарядку и разрядку аккумулятора, а затем его повторную зарядку до 100 %. Это может значительно продлить срок службы батареи.

Восстановление не только продлевает срок службы батареи, но также может улучшить ее характеристики. Когда батарея впервые изготовлена, ее элементы полны энергии и могут обеспечивать пиковую мощность. Однако со временем клетки повреждаются и деградируют, что приводит к потере емкости и мощности. Восстановление помогает восстановить элементы до их первоначального состояния, что позволяет аккумулятору снова обеспечивать максимальную производительность.

Восстановление аккумуляторов имеет множество преимуществ как для частных лиц, так и для предприятий. Для частных лиц это может сэкономить деньги, продлив срок службы существующих батарей. Для предприятий это может снизить эксплуатационные расходы за счет сокращения частоты замены батарей. И для всех это помогает уменьшить электронные отходы и загрязнение окружающей среды.

Можно ли восстановить свинцово-кислотные аккумуляторы?

Да, но важно понять, как работает процесс, прежде чем пытаться его выполнить. В свинцово-кислотных батареях используется химическая реакция для преобразования накопленной энергии в электрическую. Со временем эти химические реакции могут разрушить внутренние компоненты батареи, что приведет к потере ее емкости.

Однако с помощью процесса, называемого восстановлением, можно восстановить свинцово-кислотную батарею до ее первоначального состояния. Восстановление включает в себя прохождение тока через батарею, чтобы вызвать новую химическую реакцию, которая обращает вспять эффекты деградации.

В результате восстановленные свинцово-кислотные аккумуляторы могут обеспечивать такой же уровень производительности, как и новые аккумуляторы. Хотя этот процесс не представляет особой сложности, он требует специального оборудования и знаний. Поэтому лучше доверить его опытным специалистам.

Советы по восстановлению свинцово-кислотных аккумуляторов

Процесс восстановления свинцово-кислотных аккумуляторов довольно прост. Он включает в себя восстановление полной емкости аккумулятора путем его полной зарядки, а затем полной разрядки. Вы можете повторить этот процесс несколько раз, пока аккумулятор не вернется в исходное состояние. Есть несколько важных вещей, которые следует помнить при восстановлении свинцово-кислотного аккумулятора.

1. Очистите аккумулятор

Сначала очистите клеммы аккумулятора проволочной щеткой. Это поможет удалить любые наросты коррозии, препятствующие электрическому контакту. Не забывайте надевать перчатки и защитные очки при работе с батареями, так как кислота может быть вредной. Протрите аккумулятор снаружи влажной салфеткой.

2. Проверьте напряжение

Затем проверьте напряжение аккумулятора с помощью вольтметра. Идеальное напряжение для свинцово-кислотного аккумулятора составляет 12,6 вольт. Если напряжение ниже этого значения, его необходимо перезарядить.

3. Зарядите аккумулятор

Затем зарядите аккумулятор с помощью медленного зарядного устройства. Это поможет избежать повреждения клеток. Идеальное зарядное напряжение для свинцово-кислотного аккумулятора составляет 2,4 вольта на элемент. Например, если вы восстановите 12-вольтовую батарею, вы будете заряжать ее при 29. 2 вольта. Когда аккумулятор полностью зарядится, дайте ему отдохнуть в течение 24 часов, прежде чем продолжить.

4. Разрядите аккумулятор

После отдыха полностью разрядите аккумулятор, подключив его к электрической нагрузке. Это можно сделать, подключив к клеммам лампочку или резистор. Нагрузка должна быть около 50 Вт для 12-вольтовой батареи. Дайте аккумулятору разрядиться, пока напряжение не упадет до 10,5 вольт.

5. Повторите процесс

Повторите процесс зарядки и разрядки еще два раза. Это поможет восстановить емкость клеток. После третьего цикла вы должны вернуть аккумулятор к обычному использованию.

Эти действия помогут восстановить свинцово-кислотную батарею и продлить срок ее службы. Всегда надевайте перчатки и защитные очки при работе с батареями, так как кислота может нанести вред.

Дополнительный совет: регидратация сухих электролитов

Это продвинутый совет. Старые свинцово-кислотные аккумуляторы не будут работать, если они простояли слишком долго, а электролит высох из-за испарения воды. Сначала отсоедините аккумулятор от автомобиля или устройства, которое он запитывает. Снимите вентиляционные крышки и проверьте уровень электролита. Если он низкий, заполните ячейки дистиллированной водой, следя за тем, чтобы не переполнить. Используйте шприц, чтобы контролировать добавление воды для дополнительной точности.

Если уровень электролита правильный, не добавляйте воду. Затем зарядите аккумулятор с помощью медленного зарядного устройства постоянного тока в течение примерно 8-12 часов. Скорость заряда не должна превышать 1/10 емкости аккумулятора в ампер-часах. Например, 12-вольтовая батарея емкостью 60 ампер-часов будет заряжаться током 6 ампер. После того, как батарея заряжена, важно выровнять батарею.

Это делается путем зарядки аккумулятора более высокой скоростью (1/5 емкости в ампер-часах) в течение 1-2 часов. Это гарантирует, что все элементы в батарее сбалансированы и получают одинаковое количество заряда. Наконец, снова проверьте уровень электролита и при необходимости долейте дистиллированную воду. Снова подключите аккумулятор, и он должен быть готов к использованию.

На что следует обратить внимание при восстановлении свинцово-кислотного аккумулятора

Если вы планируете восстановить свинцово-кислотный аккумулятор, необходимо помнить о нескольких вещах. Во-первых, важно носить защитное снаряжение, такое как перчатки и очки. Это связано с тем, что аккумуляторная кислота может нанести вред при попадании на кожу или в глаза.

Во-вторых, вам необходимо убедиться, что помещение, в котором вы работаете, хорошо проветривается. Это связано с тем, что пары аккумуляторной кислоты могут быть вредными при вдыхании. Наконец, вы должны быть осторожны, чтобы не перезарядить аккумулятор.

В противном случае батарея может взорваться. Итак, если вы будете следовать этим простым рекомендациям, вы сможете безопасно восстановить свою свинцово-кислотную батарею.

Выводы

В заключение отметим, что восстановление свинцово-кислотного аккумулятора — это простой процесс, который можно выполнить в домашних условиях.