Le batterie 18650 agli ioni di litio sono oggi estremamente diffuse. Si trovano per alimentare qualsiasi cosa, dai computer portatili agli utensili elettrici, dai veicoli elettrici ai sistemi di accumulo dell'energia.
Tuttavia, queste batterie non durano per sempre. Dopo centinaia o addirittura migliaia di cicli di carica/scarica, alla fine si esauriscono.
Si potrebbe pensare che una batteria 18650 "morta" sia inutile e pronta per essere riciclata. Ma in alcuni casi è possibile riportare in vita una batteria 18650.
In questo post, come professionista Produttore di batterie 18650Condividerò 3 metodi utili per riparare una batteria 18650 scarica.
Cosa fa morire una batteria 18650?
Per prima cosa, diamo una rapida occhiata ai motivi per cui una 18650 può guastarsi. In questo modo, saprete cosa cercare quando cercherete di riattivarne una.
Le cause più comuni di guasto della batteria 18650 includono:
- Sovrascarica - La scarica di una batteria agli ioni di litio al di sotto dei 2,5 volt può danneggiare il materiale del catodo. Per questo motivo le celle 18650 protette sono dotate di circuiti di protezione integrati che scollegano la batteria quando la tensione diventa troppo bassa.
- Cortocircuito interno - I difetti nel materiale del separatore possono permettere al catodo e all'anodo di entrare in contatto. Ciò comporta una rapida perdita di energia e un surriscaldamento.
- Formazione di dendriti - Nel corso del tempo, minuscoli filamenti metallici (dendriti) si sviluppano attraverso il separatore, causando alla fine un cortocircuito interno. Questo processo si accelera a temperature più elevate.
- Ripartizione chimica - I materiali dell'elettrolito e del catodo si degradano lentamente durante i ripetuti cicli di carica/scarica e l'esposizione alle alte temperature. Dopo centinaia di cicli, la capacità della batteria si riduce.
Ognuno di questi meccanismi di guasto può rendere inutilizzabile una batteria agli ioni di litio. Fortunatamente, i circuiti di protezione integrati nelle celle protette riducono al minimo i guasti catastrofici. Tuttavia, dopo essere rimasta inutilizzata per mesi o anni, una 18650 può essere "morta" a causa di una scarica eccessiva o di dendriti.
Come riparare una batteria 18650 scarica?
Metodo #1: Utilizzare un caricabatterie con modalità di recupero
Il modo più semplice per cercare di rianimare una batteria agli ioni di litio scarica è quello di utilizzare un caricabatterie intelligente con una modalità dedicata al "recupero della batteria".
Questi caricabatterie avanzati, come il LiitoKala Lii-500, sono in grado di applicare una corrente molto piccola a una batteria troppo scarica. Se la tensione risponde e sale sopra i 2,5-3,0 volt, indicando che il circuito di protezione si è resettato, il caricabatterie riprende la normale carica.
Processo di recupero della batteria:
- Collegare la batteria 18650 apparentemente "morta" al caricabatterie.
- Selezionare la modalità di recupero della batteria, se disponibile. Oppure scegliere una batteria agli ioni di litio con la tensione nominale corretta (3,6/3,7v).
- Impostare la corrente di carica a circa 0,1-0,5 ampere, o qualunque sia l'impostazione di corrente più bassa.
- Monitorare attentamente la tensione e la temperatura della batteria durante l'applicazione della corrente. Interrompere la carica se si osservano comportamenti anomali.
- Continuare a caricare lentamente finché la tensione della batteria non supera la soglia di interruzione (circa 2,5-3,0 V). In caso di successo, il circuito di protezione si resetta.
- A questo punto il caricabatterie rileverà una batteria funzionante e riprenderà la normale carica CC/CV a 4,2v.
Non tutte le batterie "morte" possono essere recuperate in questo modo. Se c'è un cortocircuito interno o un grave danno al catodo, è probabile che la cella sia troppo scarica. Una velocità di carica molto bassa riduce al minimo i rischi nel tentativo di rianimare una 18650 profondamente scarica.
Sebbene sia comodo, non tutti hanno accesso a un caricabatterie con questa funzione di recupero specializzata. Gli autocostruttori possono anche costruire i propri circuiti di recupero per risvegliare le batterie "addormentate".
Metodo #2: utilizzare un alimentatore con limitazione di corrente
Con alcuni materiali elettronici di base, è possibile allestire una semplice stazione di recupero per 18650:
Materiale necessario:
- Alimentazione CC regolabile
- Puntali a coccodrillo
- Supporto per batteria 18650
- Multimetro
Seguite questi passaggi per riattivare una batteria apparentemente scarica:
- Impostare la tensione di alimentazione tra 3-4,5 volt. In questo modo si mantiene al di sotto della tensione di carica massima di 4,2 V.
- Impostare il limite di corrente il più basso possibile, intorno ai 50-100 mA. Alcuni alimentatori possono consentire la regolazione solo con incrementi maggiori, ad esempio 0,5A.
- Monitorare attentamente la tensione e la temperatura della batteria quando inizia a scorrere la corrente. Osservare eventuali rigonfiamenti, fumo, scintille o calore estremo. Interrompere immediatamente il processo in caso di osservazioni preoccupanti.
- Se la tensione della batteria inizia a salire sopra 0v, continuare a caricare lentamente fino a un massimo di 4,2v. Ridurre la corrente se la temperatura aumenta.
- Quando la tensione supera i 2,5-3,0 V, indicando che il circuito di protezione si è resettato, è possibile tentare una ricarica normale. Tuttavia, potrebbero esserci ancora dei danni interni.
In sostanza, si sta solo cercando di "far ripartire" la batteria 18650 scarica applicando una piccola corrente di mantenimento. Questa piccola scossa di energia può essere sufficiente per ottenere una risposta di tensione della batteria. Tuttavia, è necessaria la massima cautela, dato il rischio di cortocircuiti e surriscaldamento.
Per avere maggiori probabilità di successo, è bene iniziare i tentativi di ripristino subito dopo l'apparente guasto. Lasciare le batterie a tensioni molto basse per settimane o mesi rende il recupero molto meno probabile. Tuttavia, con un po' di pazienza e un'attenta osservazione, è possibile riportare in vita le celle morte.
Metodo #3: "Shock" del circuito di protezione
In alcuni casi, le batterie agli ioni di litio protette appaiono morte a causa dell'intervento dei circuiti di protezione, non perché le celle siano fisicamente danneggiate. Un forte "shock" meccanico al terminale positivo può talvolta ripristinare il circuito:
Materiali necessari:
- Pinze isolate
- Bastone o asta non conduttiva
- Multimetro
Per tentare un reset:
- Utilizzare le pinze per afferrare l'estremità positiva (+) della batteria 18650. Evitare il contatto con il corpo della batteria.
- Con una leggera forza, utilizzare il bastoncino non conduttivo per premere rapidamente sulla piccola rientranza vicino al centro del terminale (+).
- Controllare se la tensione della batteria è stata ripristinata con un multimetro. In caso di esito positivo, procedere con una carica accurata.
Premendo il "pulsante" del circuito di protezione, è possibile chiudere nuovamente il collegamento elettrico all'interno di una batteria agli ioni di litio protetta. Tuttavia, questo metodo presenta dei rischi:
- Le ripetute attivazioni del circuito di protezione indicano che qualcosa non va internamente. Quindi, anche se è possibile resettarlo, la batteria è probabilmente danneggiata.
- Forzare il contatto positivo potrebbe piegarlo o rompere le saldature interne. Ciò potrebbe esporre il metallo fresco del litio all'aria, creando una situazione pericolosa.
- L'applicazione di urti meccanici troppo forti può rompere il sottile involucro della batteria, consentendo nuovamente l'infiltrazione di umidità.
Procedere con cautela se si tenta di ripristinare il circuito di protezione. Controllare accuratamente che non vi siano danni. Inoltre, non aspettatevi che le batterie ripristinate abbiano una capacità o una durata normale.
Smaltimento delle celle non recuperabili
Se i metodi di rilancio sopra descritti non danno risultati promettenti, è meglio ritirare le batterie per evitare condizioni di pericolo:
- Rimuovere l'involucro protettivo e avvolgere le celle nude in un involucro di plastica. nastro elettrico o nastro adesivo
- Collocare le celle nastrate in un sacchetto di sicurezza ignifugo per lipo o in un contenitore metallico.
- Seguire le leggi e le linee guida regionali sullo smaltimento delle batterie al litio.
- NON gettare le celle agli ioni di litio esaurite nella normale spazzatura.
Anche se non accettano la carica, le celle al litio morte contengono ancora materiali catodici e anodici reattivi. Questi possono diventare estremamente caldi e persino incendiarsi se schiacciati o forati. Trattate le batterie fuori uso come materiali pericolosi.
La maggior parte delle aree ha programmi di riciclaggio per gestire l'elettronica di consumo e le batterie. Uno smaltimento corretto evita che questi materiali reattivi finiscano nelle discariche e nei corsi d'acqua.
Anche se richiede un certo sforzo, rianimare una 18650 morta non è impossibile. Basta prendere le dovute precauzioni di sicurezza. E non cercate di spingere una batteria troppo oltre i suoi limiti. Con una gestione responsabile e aspettative realistiche, si può essere in grado di spremere un po' di vita in più da celle agli ioni di litio in pensione e destinate al cestino.
