Литий-ионные аккумуляторы 18650 чрезвычайно распространены в наши дни. Они используются во всех устройствах - от ноутбуков и электроинструментов до электромобилей и систем хранения энергии.
Однако эти батареи не вечны. После сотен или даже тысяч циклов заряда/разряда они в конце концов изнашиваются.
Вы можете подумать, что "мертвая" батарея 18650 бесполезна и готова к утилизации. Но в некоторых случаях батарею 18650 можно вернуть из небытия.
В этом посте, как профессионал 18650 аккумуляторный блок производительЯ расскажу о 3 полезных способах починки севшей батареи 18650.
Что заставляет аккумулятор 18650 разряжаться?
Для начала давайте рассмотрим причины, по которым 18650 может выйти из строя. Таким образом, вы будете знать, на что обратить внимание при попытке оживить аккумулятор.
Наиболее распространенные причины выхода из строя аккумуляторов 18650 включают:
- Чрезмерная разрядка - Разрядка литий-ионного аккумулятора ниже 2,5 вольт может привести к повреждению материала катода. Именно поэтому защищенные элементы 18650 имеют встроенные схемы защиты, отключающие батарею при слишком низком напряжении.
- Внутреннее короткое замыкание - Дефекты в материале сепаратора могут привести к контакту катода и анода. Это приводит к быстрой потере энергии и перегреву.
- Образование дендритов - Крошечные металлические нити (дендриты) со временем прорастают сквозь сепаратор, вызывая в итоге внутреннее короткое замыкание. Этот процесс ускоряется при высоких температурах.
- Химический распад - Материалы электролита и катода медленно разрушаются при многократных циклах заряда/разряда и воздействии высоких температур. После сотен циклов емкость батареи снижается.
Любой из этих механизмов отказа может вывести литий-ионную батарею из строя. К счастью, встроенные схемы защиты защищенных элементов сводят катастрофические отказы к минимуму. Однако после нескольких месяцев или лет неиспользования аккумулятор 18650 может оказаться "мертвым" из-за чрезмерного разряда или дендритов.
Как починить севший аккумулятор 18650?
Метод #1: Используйте зарядное устройство с режимом восстановления
Самый простой способ попытаться оживить севшую литий-ионную батарею - использовать интеллектуальное зарядное устройство со специальным режимом "восстановления батареи".
Эти современные зарядные устройства, такие как LiitoKala Lii-500, могут подавать очень маленький ток на чрезмерно разряженный аккумулятор. Если напряжение реагирует и поднимается выше 2,5-3,0 вольт, что свидетельствует о срабатывании схемы защиты, зарядное устройство возобновит нормальную зарядку.
Процесс восстановления аккумулятора:
- Подключите, казалось бы, "мертвый" аккумулятор 18650 к зарядному устройству.
- Выберите режим восстановления аккумулятора, если он доступен. Или выберите литий-ионный аккумулятор с правильным номинальным напряжением (3,6/3,7 В).
- Установите ток заряда около 0,1-0,5 ампер или минимальный ток.
- Внимательно следите за напряжением и температурой батареи при подаче тока. Прекратите зарядку, если наблюдаете ненормальное поведение.
- Продолжайте медленно заряжать аккумулятор, пока напряжение не превысит порог отключения (около 2,5-3,0 В). В случае успеха схема защиты сбросится.
- Теперь зарядное устройство обнаружит работоспособный аккумулятор и возобновит обычную зарядку CC/CV до 4,2 В.
Не все "мертвые" батареи можно восстановить таким способом. Если произошло жесткое внутреннее короткое замыкание или серьезное повреждение катода, скорее всего, элемент слишком сильно разряжен. Очень медленная скорость заряда минимизирует риски при попытке оживить глубоко разряженный 18650.
Хотя это и удобно, не у всех есть доступ к зарядному устройству с такой специализированной функцией восстановления. Самодельщики также могут создать собственные схемы восстановления, чтобы разбудить "спящие" батареи.
Метод #2: Используйте источник питания с ограничением тока
Имея некоторые базовые электронные принадлежности, вы можете создать простую станцию восстановления 18650:
Необходимые принадлежности:
- Регулируемый источник питания постоянного тока
- Тестовые провода с зажимом "крокодил
- Держатель аккумулятора 18650
- Мультиметр
Выполните следующие действия, чтобы оживить явно севший аккумулятор:
- Установите напряжение питания в диапазоне 3-4,5 вольт. Это позволит снизить максимальное напряжение заряда до 4,2 В.
- Установите предельный ток как можно ниже, около 50-100 мА. Некоторые источники питания могут позволять регулировать ток только с большим шагом, например, 0,5 А.
- Внимательно следите за напряжением и температурой батареи, когда начинает течь ток. Следите за появлением вздутия, дыма, искр или сильного нагрева. Немедленно остановите процесс при появлении любых подозрительных признаков.
- Если напряжение аккумулятора начинает подниматься выше 0 В, продолжайте медленно заряжать его до максимального значения 4,2 В. При повышении температуры уменьшите силу тока.
- Когда напряжение превысит 2,5-3,0 В, что свидетельствует о срабатывании схемы защиты, можно приступать к обычной зарядке. Однако внутренние повреждения могут остаться.
По сути, вы просто пытаетесь "запустить" севшую батарею 18650, подавая крошечную струйку тока. Этого небольшого толчка энергии может быть достаточно, чтобы вызвать реакцию напряжения на батарее. Но необходимо соблюдать особую осторожность, учитывая риск короткого замыкания и перегрева.
Для достижения наилучших шансов на успех приступайте к восстановлению вскоре после очевидной поломки. Если оставить батареи сидеть при очень низком напряжении в течение недель или месяцев, вероятность восстановления значительно снижается. Тем не менее, при определенном терпении и внимательном наблюдении есть возможность вернуть мертвые элементы к жизни.
Метод #3: "Удар" по цепи защиты
В некоторых случаях защищенные литий-ионные аккумуляторы кажутся мертвыми из-за срабатывания цепей защиты, а не из-за физического повреждения элементов. Резкий механический "удар" по положительному полюсу иногда может сбросить цепь:
Необходимые принадлежности:
- Изолированные плоскогубцы
- Непроводящая палочка или стержень
- Мультиметр
Чтобы выполнить сброс:
- С помощью плоскогубцев возьмитесь за положительный (+) конец аккумулятора 18650. Избегайте контакта с корпусом элемента.
- С небольшим усилием быстро нажмите непроводящей палочкой на небольшое углубление в центре клеммы (+).
- Проверьте, восстановилось ли напряжение аккумулятора, с помощью мультиметра. Если это удалось, приступайте к аккуратной зарядке.
Нажав на "кнопку" схемы защиты, вы сможете снова замкнуть электрическое соединение внутри защищенного литий-ионного аккумулятора. Однако этот способ сопряжен с риском:
- Повторные срабатывания схемы защиты указывают на то, что внутри что-то не так. Поэтому, хотя вы можете сбросить его, батарея, вероятно, повреждена.
- Нажатие на положительный контакт может погнуть его или нарушить внутренние сварные швы. При этом свежий металл лития может подвергнуться воздействию воздуха, что создаст опасную ситуацию.
- Слишком сильные механические удары могут привести к разрыву тонкой оболочки батареи, что снова приведет к проникновению влаги.
Будьте осторожны при попытке сброса схемы защиты. Тщательно проверьте, нет ли повреждений. И не ожидайте, что восстановленные батареи будут иметь нормальную емкость или срок службы.
Утилизация невосстановимых ячеек
Если вышеперечисленные способы восстановления не принесли положительных результатов, лучше всего вывести батареи из эксплуатации, чтобы предотвратить возникновение небезопасных условий:
- Снимите защитную оболочку и оберните оголенные ячейки в электрическая лента или клейкая лента
- Поместите заклеенные элементы в огнеупорный защитный пакет или металлический контейнер.
- Соблюдайте региональные законы и рекомендации по утилизации литиевых батарей
- НЕ выбрасывайте мертвые литий-ионные элементы в обычный мусор
Даже если они не принимают заряд, мертвые литиевые элементы все еще содержат реактивные материалы катода и анода. Они могут сильно нагреться и даже загореться, если их раздавить или проколоть. Относитесь к отслужившим свой срок батареям как к опасным материалам.
В большинстве регионов действуют программы по переработке бытовой электроники и батареек. Благодаря правильной утилизации эти химически активные материалы не попадают на свалки и в водные пути.
Хотя это требует определенных усилий, оживить севший 18650 не так уж невозможно. Только не забудьте принять надлежащие меры предосторожности. И не пытайтесь вывести аккумулятор слишком далеко за его пределы. При ответственном подходе и реалистичных ожиданиях вы сможете выжать еще немного жизни из отслуживших свое литий-ионных элементов, отправляющихся в корзину для мусора.
