Как восстановить аккумулятор 18 650
Восстановление аккумулятора 18650
Группа литиевых аккумуляторов цилиндрической формы, напоминающих пальчиковый стандарт, классифицируют как форм фактор 18650. Стандартная длина цилиндра 66,5 мм, диаметр 18 мм. Так выглядят литиевые элементы трех групп – литий-кобальтовые, литий-марганцевые и литий-феррофосфатные. Элементы отличаются по емкости и напряжению, но имеют общий принцип действия. Это позволяет использовать общую технологию восстановления аккумуляторов 18650. Рассмотрим случаи реанимации литиевых АКБ после глубокого разряда и возвращение емкости.
Восстановление 18650 аккумуляторов после глубокого разряда
Литий-ионные аккумуляторы не терпят глубокий разряд. Несмотря на остаток в 2,4 – 2,8 В, восстановить работоспособность батареи простой зарядкой невозможно. Защитное отключение банки от клемм при глубоком разряде предусмотрено для безопасности. Но оно разрывает цепь, когда элемент еще можно зарядить. Поэтому выходное напряжение 0 будет одинаковым, при коротком замыкании внутри банки и заряде, меньше неснижаемого минимума.
Но паразитный диод MOSFET, встроенный в ключ транзистор FET1 позволяет вести зарядку аккумулятора в любом случае. Ноль на выходе становится препятствием для активации зарядного устройства. Необходимо создать условия для изменения сигнала, на приемлемый – напряжение 3,1 – 3,2 В. Только тогда возможно восстановление функций АКБ 18650.
Поднять напряжение в аккумуляторе до приемлемого на сленге специалистов называется «толкнуть». Зарядное устройство для сотового телефона преобразует сетевой ток, на выходе в гнезде USB – 5В. Ток заряда необходимо ограничить резистором, рассчитав сопротивление.
Собрать предлагаемую схему и зарядить АКБ до 3,2 В.
Дальнейшая зарядка должна идти обычным способом. Оставлять «толкач» без надзора нельзя, бесконтрольная зарядка выше 4,2 В губительна для аккумулятора.
Возможно, резистор не греется, напряжение на аккумуляторе не растет. Вывод – внутри корпуса произошел обрыв, или заряд снизился глубже предполагаемого уровня.
Экстремальный способ восстановления 18650 после глубокого разряда – снять оболочку с аккумулятора и подключиться к корпусу, на вход и выход, не перепутав полярность. Если зарядка началась, хорошо. Нет – аккумулятор на утилизацию. Туда же его придется направить, если транзистор греется, а напряжение не растет – сигнал внутреннего замыкания. Теперь можно снять защитный медальон и повторить зарядку. Получилось? Значит, подвела плата защиты, а сам элемент еще поработает.
Предлагаем посмотреть видео по теме.
Восстановление емкости аккумулятора 18650
Емкость аккумулятора зависит от способности внутренних компонентов принимать заряд, путем электрохимической реакции. Но в процессе использования элемента происходит недозаряд и переразряд, реакция идет при высокой или низкой температуре. Сложный состав элементов, участвующих в реакции теряет равновесность. Одновременно параллельно идут паразитные реакции. Они связывают активное вещество, выводя его из электрохимического процесса. Концентрация активных частиц снижается, аккумулятор принимает меньший заряд. Это приводит к уменьшению емкости.
Литиевые батареи очень активны, в нерабочий период саморазряд с паразитными реакциями продолжается, батарея теряет емкость. Поэтому на хранении контроль состояния батареи, ее подзарядка обязательны.
Потерянная емкость любых литиевых батарей, в том числе и форм фактор 18650 восстановлению не подлежит. Разложившиеся соли лития невозможно реанимировать.
Подведем итог
Литий-ионные аккумуляторы обладают отличной мощностью и напряжением на клеммах. Не имеют эффекта памяти, быстро заряжаются. Но устройства требовательны к условиям эксплуатации. Они теряют емкость при хранении, не работают на холоде. Чтобы прибор работал без сбоев, нужно точно следовать условиям эксплуатации.
Как восстановить аккумулятор 18 650
Здравия всем, кто сейчас на форуме, подходящего раздела для данной проблемы не нашёл но надеюсь здесь найдутся знатоки по этой теме, кароч давненько меня не покидает желание занятся востановлением убитых акб вместо сдачи в утиль, все таки акб мощные до 30А выдают, но есть в них один косяк, в самый ответственный момент то клапан пот плюсовой крышкой может отойти изза высокого давления внутри банки понятное дело почему, то вовсе разгерметизация с вытеканием электролита, есть мысль как востановить акб в подобных случаях, но не могу решить 2 важных проблемы
1 как и при помощи чего на заводах герметизируют плюсовую крышку к корпусу банки, может есть шанс соорудить кустарный станок под эту задачу?
2 какой примерно концентрации используется электролит в форматах 18650?, возможно ли применить сюда замес для автомобильного акб?
andruaspire, Небольшая цитата из инета:
Первые эксперименты по созданию литиевых батарей начались в 1912 году. Но только спустя шесть десятилетий, в начале 70-х годов, они впервые появились в бытовых устройствах.
Садовников А. В., Макарчук В. В. Литий-ионные аккумуляторы
И эти десятилетия понадобились именно для решения технологических проблем.
И что то мне подсказывает, что точный состав электролитов является коммерческой тайной.
И никакого отношения к электролиту для свинцовых аккумов он не имеет.
Как человек, который на 18650 аккумуляторах «собаку съел», могу сразу сказать, что это может оказаться пустой затеей (восстанавливать потекшие или аккумуляторы, у которых сработала пневматическая защита), это не произошло случайно (за редким исключением).
1. Качественные аккумуляторы, как правило, «не текут», если только разве что если повредить механически корпус. «Течкой» страдают, как правило, аккумуляторы китайских производителей, а их за редким исключением, к качественным не причисляют (я так точно).
2. Срабатывание пневматической защиты (и утечка тоже), чаще всего вызваны аварийной ситуацией, коротким замыканием или (чаще всего) сильным увеличением внутреннего сопротивления батареи, что в свою очередь, вызывает сильный нагрев при заряде и разряде. И это не лечится, вы никаким образом из таких батарей новых не сделаете, а значит что о 30 Амперах (и даже о трех амперах) можно будет забыть.
Но для каких-то поделок их еще можно использовать, но только не в устройствах, которые потребляют большой ток.
При срабатывании пневматической защиты клапан выталкивает и разрывает плюсовой контакт батарее. Но это можно «вылечить», затолкав этот контакт обратно, на Ютюбе даже есть видео. Надо просто взять разогнутую скрепку и поочередно (но без фанатизма) понажимать по кругу на плюсовой контакт через отверстия, пока не услышите характерный «пшик» и противный запах электролита (происходит сброс давления скопившегося газа внутри). После чего померять напряжение на аккумуляторе, оно сразу подскочит до 2,5. 3,7в. После чего аккумулятор можно заряжать, но током не более 0,5Амп, и с постоянным контролем температуры. Если аккумулятор нагревается даже при таком токе, то его лучше сразу выкинуть, ничего хорошего из него не получится.
Добавлено (06.10.2019, 18:06)
———————————————
Да, и потекшие батареи сразу выкидывайте. А те, которые греются при заряде даже малым током, выбрасывайте тоже, они могут потечь. У меня были случае, когда даже нормальные батареи без нагрева текли (один раз даже аккумулятор потек даже просто лежа никуда не подключенный). А те, которые восстановлены таким образом, часто теряют заряд даже просто сами по себе. В результате процент «выживших» аккумуляторов будет небольшой.
Добавлено (07.10.2019, 22:12)
———————————————
Я извиняюсь где-то встречал что у них есть защита, что-то там с 2,5 вольт связано, уже глаза устали, ничего не найду. Две батареи начали брать заряд, ничего не делал, третья молчит?
Добавлено (08.10.2019, 07:31)
———————————————
Ток постепенно падает, я добавляю, правильно ли я делаю?
Оживляем шуруповерт. Все для переделки шуруповерта на 18650 литий-ионные аккумуляторы
Аккумулятор шуруповерта рано или поздно «устанет» и его необходимо будет менять. Купить новый аккумулятор оправданно в ситуации когда инструмент стоит копейки. Но если у вас что-то более-менее приличное, или аккумулятор старый на Ni-CD, то однозначно имеет смысл поменять севшие 18650 аккумуляторы на новые или полностью перевести шуруповертс никеля на литиевые.
Безусловно, как и в любом деле, тут есть свои нюансы, но если ваши руки хотя бы минимально прямые, то самостоятельно переделать шуруповерт на литий совсем несложно. Нужно лишь знать что купить для переделки и понимать базовые нюансы процесса. А уж купить на алиэкспресс все для перевода шуруповерт на литий — элементарно.
Почему 18650 Li-ion? Преимущества литиевых аккумуляторов очевидны:
Кстати, если вы любите читать, то есть вариант отлично сэкономить! Книжный сервис ЛИТРЕС, крупнейший в России и странах СНГ дает четвертую книгу в подарок при покупке трех. Лично я именно там и покупаю книги уже порядка 5 лет. Ценник и без того доступный, а с таким бонусом выходит совсем небольшим. Есть удобное приложение для чтения и прослушивания книг. По ссылке выше — одна из моих подборок, в которой есть жирный обновляемый промокод.
Переделка аккумулятора шуруповерта. Что нужно знать:
1) Для шуруповерта нужны высокотоковые 18650 аккумуляторы (идеально — Sony/Murata VTC5, VTC5A, VTC6. Допустимо — Samsung 25R), либо менее высокотоковые аккумуляторы, соединенные в параллель (если позволяет место).
2) Категорически нельзя использовать старые ноутбучные аккумуляторы и просто разные аккумуляторы. Все 18650 аккумуляторы в сборке должны иметь минимальный разбег емкости и прочих характеристик. Безусловно, купить высокотоковый 18650 аккумулятор на алиэкспресс — самое простое решение. Только заранее учитывайте что название модели не будет иметь никакого отношения к ячейке внутри. 4 аккумулятора, купленные одним лотом у одного продавца могут существенно отличаться по емкости и внутреннему сопротивлению. Хотя ниже по ссылке будет неплохой вариант для тех, кто не хочет паять.
Я делал статью о том как выбрать 18650 литий-ионный аккумулятор, если интересно — читаем ее тут
3) Подключение аккумуляторов к BMS плате производится строго последовательно: вначале 0 В затем 4,2 В, 8,4 В, 12,6 В, 16,8 В. При нарушении BMS работать не будет!
4) 18650 аккумуляторы в сборке должны быть заряжены одинаково. Лучше всего зарядить каждый аккумулятор отдельно и затем собрать в сборку.
5) Как посчитать сколько нужно 18650 литиевых аккумуляторов вместо никелевых? В целом, расчет такой:
2-3 NiCd = 1 литиевый, 5-6-7 NiCd = 2 литиевых, 8-9-10 NiCd = 3 литиевых, 11-12-13 NiCd = 4 литиевых
6) Литиевые аккумуляторы очень боятся перегрева. Идеальный вариант — точечная сварка. Пайка тоже вполне работает. Как паять 18650? Самое главное — вам нужно максимально большое жало. Свести время контакта жала и 18650 аккумулятора к минимуму и не перегреть последний. В остальном процесс не отличается от любой другой пайке. Лучше всего набить руку на тех старых аккумуляторах, которые вы будете заменять.
BMS-плата
BMS (Battery Management System) – система управления батареей. BMS-плата исключительно важна при переделке шуруповерта на литий. Зачем она нужна и как она работает? Она контролирует заряд и разряд, предотвращая переразряд и перезаряд аккумулятора шуруповерта, в нее встроен «балансир», который заряжает отдельно каждый Li-Ion аккумулятор в сборке. Последнее крайне важно! Бывают BMS без балансира! 3S — 12v, 4s — 14v, 5s — 18v Чтобы выбрать BMS плату, надо учитывать что минимальный ток должен быть 30А, иначе она будет уходить в защиту.
Вариант BMS-платы по ссылке на 2-3 доллара дороже каких-то базовых версий, но вы получаете 100А вместо 30А или 40А. На мой взгляд, по функционалу это лучшая БМС-плата с алиэкспресс и заслуживает этой символической переплаты.
Кратко о том, как восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда
В общем, ситуаций может быть только две:
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.
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
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.
На самом деле, как правило, на самой банке в этот момент напряжение составляет около 2.4-2.8 Вольта.
Все современные модули защиты устроены таким образом, что даже в случае блокировки аккумулятора от дальнейшего разряда, его все-таки можно зарядить. Это происходит благодаря паразитному диоду, встроенному в ключ на полевом транзисторе. Вот типовая схема модуля защиты аккумулятора 18650:
Так как при глубоком разряде закрывается только транзистор FET1, а второй MOSFET при этом остается открытым (пропускает ток в обоих направлениях), то зарядный ток спокойно протекает от плюсовой клеммы батареи через FET2, паразитный диод внутри FET1 к минусовой клемме.
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.
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.
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
Подойдет источник питания и на другое напряжение, достаточно будет пересчитать сопротивление и мощность ограничительного резистора. И нужно помнить, что в схемах защиты li-ion, как правило, используются полевые транзисторы с небольшим напряжением сток-исток, поэтому брать блок питания с большим выходным напряжением нежелательно.
Если заряд не идет (резистор не греется, а на аккумуляторе полное напряжение блока питания), то либо схема защиты ушла в совсем глубокую защиту, либо она просто вышла из строя, либо имеет место внутренний обрыв.
Тогда можно попробовать снять наружную полимерную оболочку аккумулятора и подключить нашу импровизированную зарядку напрямую к банке. Плюс к плюсу, минус к минусу. Если и в этом случае заряд не пошел, то аккумулятору кранты. Зато если пошел, то нужно дождаться пока напряжение поднимется до 3+ Вольт и дальше можно заряжать уже как обычно (штатной зарядкой).
Как восстановить аккумулятор 18650
Статья обновлена: 2020-12-23
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:
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.