Как восстановить никель кадмиевые аккумуляторы
Как нужно проводить восстановление Ni─MH аккумулятора и почему это важно?
Ni─MH аккумуляторы рекламируются производителями, как батареи с большой энергоёмкостью, устойчивые к холоду, и лишённые недостатков кадмиевых. Действительно, этот тип батарей не имеет в своём составе такого вредного вещества, как кадмий. Производство и переработка Ni─MH аккумуляторов не имеют тех сложностей, что для Ni─Cd. Но некоторые недостатки кадмиевых батарей у них остались. К примеру, сохранился «эффект памяти». Да и вообще, Ni─MH очень чувствительны к режимам зарядки и разрядки. Для заряда никель─металлогидридных аккумуляторов требуются продвинутые устройства. Кроме того, чтобы продлить срок службы таких элементов, нужно их периодически восстанавливать. Поговорим о том, как это можно сделать.
О чём нужно помнить при эксплуатации Ni─MH аккумуляторов?
Несмотря на преимущества никель─металлогидридных аккумуляторов перед никель─кадмиевыми, у них имеется ряд недостатков. И их нужно учитывать при эксплуатации.
Никель─металлогидридные аккумуляторные батареи имеют меньшее количество циклов заряд-разряд. Первые ухудшения их эксплуатационных характеристик наблюдаются уже после 200─300 циклов заряд-разряд. Этот тип аккумуляторов имеет больший саморазряд по сравнению с Ni─Cd батарейками (примерно в 1,5 раза).
Стоит отметить и ещё один момент. Никель─металлогидридные батарейки могут отдавать большой ток, но не рекомендуется при разряде устанавливать значения, больше 0,5*С. Это приводит к значительному сокращению числа циклов заряд-разряд и уменьшению срока службы. Пока там, где требуются высокие разрядные токи, по-прежнему используются Ni─Cd аккумуляторы.
Зарядка никель─металлогидридных аккумуляторов
Зарядка никель─металлогидридных аккумуляторов бывает капельная и быстрая. Капельная зарядка не рекомендуется производителями из-за того, что при ней возникает сложность с определением прекращения подачи тока на аккумулятор. В результате может идти сильный перезаряд и деградация аккумуляторов. Как правило, заряд Ni─MH аккумуляторов выполняется при помощи быстрого или ускоренного варианта зарядки. При этом КПД зарядки выше, чем при капельной. Ток заряда в этом случае ставится 0,5─1С.
В случае быстрой или ускоренной зарядки нужно иметь качественное ЗУ, которое может вести контроль окончания зарядки по нескольких независимым друг от друга критериям. В случае Ni─Cd аккумуляторов вполне достаточно контроля по дельте напряжения в конце заряда. В случае с никель─металлогидридными желательно, чтобы устройство вело контроль по температуре и её дельте, а также по общему времени заряда. Рекомендуем также прочитать статью о том, как заряжать Ni-MH аккумуляторы.
Восстановление Ni─MH аккумуляторов
Из-за «эффект памяти» никель─металлогидридные элементы могут терять значительную часть своей ёмкости. Он проявляется меньше, чем в никель─кадмиевых, но все равно присутствует. Эффект памяти проявляется при многократных циклах неполного разряда и последующего заряда. В результате такой эксплуатации аккумулятор «запоминает» всё меньшую нижнюю границу разряда, из-за чего уменьшается ёмкость. Часть активной массы аккумуляторной батареи выпадает из процесса.
Процесс деградации Ni─MH аккумуляторов
Производители Ni─MH аккумуляторов заявляют, что «эффект памяти» отнимает около 5 процентов ёмкости. Восстановление такого количества ёмкости в результате тренировки вполне реально. В принципе, это можно измерить, разрядив полностью заряженный аккумулятор. Для этого нужно будет засечь время разрядки и умножить его на ток разряда. Это и будет ёмкость, которую нужно сравнить с номиналом. Некоторые устройства, например, iMAX B6, проводят измерения в автоматическом режиме.
Важным моментом при восстановлении Ni─MH аккумуляторов является наличие у зарядного устройства функции разряда батареи с контролем по минимальному напряжению. Это нужно для того, чтобы не допустить глубокого разряда аккумулятора при восстановлении (ниже 0,8─1 вольта). Это незаменимо для тех случаев, когда вам неизвестна начальная степень заряда батарейки, и прикинуть примерное время разряда не представляется возможным.
Вообще, по восстановлению никель─металлогидридных аккумуляторных батарей нужно отметить следующий момент. Если батарейка уже отработала несколько лет, то подобное восстановление полным разрядом и зарядом может оказаться бесполезным. Такое восстановление полезно в качестве периодической профилактики в процессе эксплуатации батареи. Дело в том, что в процессе эксплуатации Ni─MH аккумуляторов параллельно с возникновением «эффекта памяти» происходит изменение состава и объёма электролита. Для никель─кадмиевых батарей есть примеры восстановления с помощью доливки в элементы дистиллированной воды. Об этом говорилось в статье о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов.
Также хотелось бы отметить, что лучше всего проводить восстановление элементов по отдельности, а не всей аккумуляторной батареи целиком.
Вернуться к содержанию
Процессы взаимодействия элементов в аккумуляторной батарее
В заключение стоит рассмотреть состояние элементов в аккумуляторной батарее. Вы, наверняка, знаете, что никель─металлогидридные аккумуляторные батареи редко используются по одному элементу. Чаще они используются в наборе какой-нибудь аккумуляторной батареи. Например, аккумулятор для шуруповёрта с рабочим напряжением 14,4 вольта может набираться из 10─12 отдельных элементов, соединяемых последовательно.
Аккумуляторная батарея шуруповёрта Bosch
Батарейки с меньшей ёмкостью будут деградировать и при разрядке. Они разряжаются раньше, чем остальные элементы. Дальнейшая разрядка приводит к их глубокому разряду, а иногда переполюсовке. Поэтому, ремонт аккумулятора шуруповёрта часто делается простым набором исправных элементов из основной и запасной батареи.
При эксплуатации по возможности нужно стремиться к тому, чтобы степень заряженности отдельных батареек была одинаковой. Так, что при периодическом восстановлении можно проводить тренировку элементов по отдельности. Поскольку для этого требуется разбирать сборку, могут возникнуть сложности. Поэтому продвинутые зарядные устройства оснащаются режимом балансировки или выравнивания. Её можно рекомендуется проводить для новых и глубоко разряженных щелочных аккумуляторов.
Восстановление старой аккумуляторной батареи и правила использования новой
Аккумуляторный инструмент занимает важную позицию на рынке бытового и профессионального оборудования. Если раньше с помощью батарей можно было сделать не так уж много, а их стоимость позволяла комплектовать ими лишь инструмент высшего ценового сегмента, то сегодня развившиеся технологии породили недорогой, практичный и автономный инструмент, которые привязаны к розетке лишь косвенно.
Преимущества аккумуляторного инструмента очевидны: при сохранении тяговых характеристик, как у сетевых собратьев, они обладают несравненно лучшей мобильностью. Правда, именно элементы питания доставляют владельцам устройств больше всего хлопот. Всё дело в том, что для каждого типа аккумуляторов существуют свои правила эксплуатации, при соблюдении которых технике «живёт» максимальный срок. Однако даже при выходе из строя и потере ёмкости батарею можно попытаться реанимировать.
Распространённые типы аккумуляторов для инструментов
Человеком придумано несколько десятков типов аккумуляторов, каждый из которых имеет свои определённые особенности. Но в распоряжении конструкторов электрической техники, будь то шуруповёрт или сабельная пила, находятся лишь некоторые из них, которые наиболее полно отвечают списку требований — компактности, безопасности, а также нетребовательности в обслуживании.
Как восстановить?
К сожалению, аккумуляторы выходят из строя. Поздно — при соблюдении условий хранения и эксплуатации, рано — если пользователь пренебрегал рекомендациями по использованию батарей. А ведь именно элемент питания — базовый и наиболее дорогой узел шуруповёрта или цепной пилы. Его стоимость порой равна цене самого инструмента, но в любом случае больше её половины. Это наталкивает предприимчивых пользователей на мысль о ремонте «умерших» батарей.
Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками: способы восстановления работоспособности батареи
Особенности эксплуатации
Во время постоянной эксплуатации Ni-Cd батарей постепенно снижается разрядная емкость и напряжение. Существуют основные причины, которые объясняют эти процессы:
Также эти процессы отмечаются, если эксплуатируются Ni-MH аккумуляторы. Отличие заключается лишь в применяемом материале электролита.
Во время эксплуатации батарей по причине распределения активной массы по электролитам начинается изменение размера положительного никелевого электролита и механической прочности. Вследствие этого снижается контакт с активной массой.
Все эти процессы снижают емкость и ухудшают проводимость. В некоторых случаях происходит разрыв контакта отрицательного и положительного электролита. Вследствие этого батарея больше просто не подает никаких признаков жизни.
Долив дистиллированной воды в никель-кадмиевые аккумуляторы
Одна из наиболее частых проблем Ni-Cd батарей – испарение дистиллированной воды. Чаще всего происходит в случае перегрева аккумулятора. Чтобы решить проблему, необходимо:
Читать также: Синтетические полимеры в строительстве
Причины полной разрядки
Все описанные процессы в Ni-Cd электроде происходят из-за регулярных перезарядок, во время которых на поверхности электролита образуется кислород. Чем чаще происходит процедура разряда-заряда, тем больше отмечается уплотнение кристаллов массы электролита. Потому снижается рабочая поверхность, а, соответственно, и емкость аккумулятора.
На кадмиевом электролите процедура деформации происходит, как правило, по причине перераспределения активной массы. Вследствие этого начинается ее определенная потеря. Помимо этого, масса засоряет пористую поверхность отрицательного электролита. По причине этого осложняется доступ электролита в глубокие слои. Следствием миграции активной массы является увеличение в объеме дендритных мостиков через сепаратор к электролиту, это приводит к множественным замыканиям и повышает время разряда. На кадмиевом электролите во время эксплуатации также происходит повышение активной массы и уплотнение кристаллов. Рекомендуем: Щелочные аккумуляторы: характеристика и применение АКБ
Помимо описанных выше процессов, в батареях проходит окисление разных примесей, которые находятся внутри. Металлокерамика положительного электролита со временем окисляется по причине потребления воды.
Еще один негативный момент, приводящий к снижению работоспособности аккумуляторной батареи — отбор из сепаратора электрода. Это начинает происходить по причине изменения поверхности электролита и приводит к увеличению сопротивления.
Состав электрода также изменяется через определенное время. В том числе увеличивается объем кристаллов. Снижается электропроводность и ухудшаются все показатели батареи во время разрядки. Этот процесс особенно заметен при пониженных температурах.
Восстановление АКБ путем замены нескольких элементов
Восстановление аккумулятора шуруповерта путем замены нескольких элементов может оказаться удачным для всех типов аккумуляторных батарей. Он также не представляет для них никакого риска, как и манипуляции с дистиллированной водой, при условии соблюдения аккуратности во время пайки.
Вначале с помощью мультиметра измеряется выходное напряжение каждой «банки», которое в общей совокупности должно составлять 12-14 В. Соответственно, напряжение одной «банки» должно быть 1,2-1,4 В. Показатели U сравниваются между собой, фломастером отмечаются наиболее слабые элементы. Подробнее о том, как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром →
После этого аккумулятор вставляется в шуруповерт и работает до того момента, когда мощность начнет заметно уменьшаться. Показатели напряжения снимаются заново, и те «банки», разница напряжения которых составляет 0,5-0,7 В по сравнению с более «сильными», следует выпаять, утилизировать и заменить новыми, аналогичными старым, предварительно заказав их в интернет-магазине.
Паять аккумуляторную цепочку рекомендуется точечной сваркой, но, если таковой не имеется, ничего не остается делать, как воспользоваться обычным паяльником и делать все максимально быстро и четко, чтобы, по мере возможности, не допустить перегревания батареи.
«Родные» соединительные пластины аккумулятора не следует терять, их нужно припаять обратно, не перепутав при этом полярность. Кроме этого, все элементы цепочки должны иметь одинаковые показатели емкости.
После окончания пайки вставить аккумулятор обратно в шуруповерт и провести 2-3 цикла полного «заряда-разряда» для уравнивания энергетического потенциала всех батареек. Для того чтобы обновленный аккумулятор прослужил дольше, такую тренировку ему следует проводить 2-3 раза в месяц. О том, как быстро и полностью разрядить аккумулятор шуруповерта →
Основные способы восстановления
На тему восстановления емкости Ni-Cd аккумуляторов существует довольно большое количество видеороликов. В основном все из них относятся к ремонту аккумулятора от шуруповерта и иного строительного инструмента. Это вполне логично, так как эти батареи довольно дорогостоящие, и часто их еще сложно найти в продаже. Как правило, в проблеме, как восстановить Ni-Cd аккумулятор, применяется несколько основных способов.
Использование повышенного тока
Этот метод восстановления состоит в подаче на батарею повышенного тока с короткими частотами на протяжении 2−3 секунд. Причем ток обязан быть намного выше емкости аккумулятора (более, чем в 10 раз).
Этот вариант восстановления подходит лишь для никель-кадмиевых батарей, и он не применяется для никель-металлогидридных. Изначально он был разработан для рулонных моделей, но, по большому счету, подойдет для батарей любого возраста, и даже тех, которые «потекли». Естественно, чем восстанавливаемый источник питания старше, тем шансы на ремонт значительно снижаются.
Для проведения процесса восстановления будут необходимы:
Важно: не стоит пренебрегать индивидуальными средствами защиты. Непременно используйте перчатки и защитные очки, чтобы избежать травм рук или глаз.
Рекомендуем: Эксплуатация Ni-Cd аккумуляторных батарей
Лучше всего производить этот процесс на каждой батарее (1,5 В) отдельно, а не полностью на всей сборке одновременно. В таком случае процесс реанимации аккумулятора происходит гораздо эффективней, и вторую аккумуляторную батарею можно выбрать меньшей мощности (достаточно стандартного аккумулятора от автомобиля или от ИБП).
Этапы выполнения:
После выполнения цикла этих прикасаний нужно произвести замер напряжения на аккумуляторе, который восстанавливается. Если эти манипуляции не принесли результата, то нужно выполнить повторный цикл. Затем, когда на батарее возникло напряжение, то ее нужно установить на подзарядку до максимального набора емкости. Вероятней всего, напряжение будет ниже номинального значения. Лучше всего еще выполнить 2−3 цикла разряд-заряд для тренировки батареи.
Судя по отзывам об этом способе реанимации, он улучшает состояние только на короткое время. Батарея на самом деле начинает работать, набирать емкость, однако впадает на определенное время «в кому». Это случается из-за того, что не был устранен непосредственно источник проблемы. Вследствие прожига устраняются лишь дендриты, которые вызывали замыкание, и аккумулятор начинает работать. Но так как размер и состав электрода уже нарушен, то батарея через время возвращается в изначальное состояние.
Улучшенный вариант
Если разобрать несколько банок батареи, то в некоторых случаях можно увидеть разрыв отрицательного корпуса с положительным электродом. Это состояние вызывается деградацией электролита.
Как было уже указано, во время эксплуатации процесс окисления происходит из-за потребления воды. Вследствие снижения ее количества в составе электрода изменяются и эксплуатационные свойства.
Рекомендуем: Эксплуатация Ni-Cd аккумуляторных батарей
Способ восстановления:
Этот вариант ремонта Ni-Cd аккумуляторов более долгосрочный и эффективный.
Реанимация с помощью замораживания
Смысл этого способа заключается в замораживании элементов в морозильной камере на протяжении 2−3 часов. Затем их нужно быстро достать и тут же начать коротко и резко бить с определенной силой. Стучать необходимо по корпусу банки, при этом непосредственно банку нужно нежестко удерживать.
Идея состоит в том, что во время заморозки дендриты становятся хрупкими, и во время резких ударов крошатся и разрушаются, как лед.
Бить необходимо таким образом, чтобы за максимально короткое время передавалась вся энергия удара. То есть быстро и отрывисто жестким, при этом нетяжелым предметом, к примеру, маленьким молотком, карболитовой ручкой отвертки, и т. д. Бить необходимо, пока дендриты не оттают. Повторять процедуру можно до 10 раз.
Пока никель-кадмиевые батареи новые, со склада, их изначально лучше «беречь смолоду», желательно заряжать долго и малым током. Если к ним относится с уважением, то они и прослужат долго. Но все же, скорей всего, у любого человека дома находятся старые аккумуляторы. Попробуйте один из предложенных способов, и они непременно заработают.
Как выполняется восстановление и ремонт Ni-Cd аккумуляторов
Написано 4 января 2018от generator-prosto. Нет комментариев
Работоспособность Ni-Cd аккумуляторов (как и любых других) со временем ухудшается и через некоторое время они могут прийти к состоянию разряда «в ноль». При этом зарядка ни это состояние никак повлиять не может. Они просто отказываются принимать заряд. При этом аккумуляторы имеют ещё достаточно ресурсов для дальнейшей эксплуатации. Поэтому со временем появились некоторые способы их восстановления. Покупать новый никель-кадмиевый аккумулятор или восстанавливать старый, решать вам. Мы лишь постарались обобщить данные, которые удалось найти в интернете о восстановлении и ремонте Ni-Cd аккумуляторов.
Возбуждение батареи
Способ подходит для всех типов аккумуляторов. Необходимо:
Этот способ несовершенен, так как через какое-то время (от недели до месяца) напряжение элементов питания вновь будет падать. В особенности это касается никель-кадмиевых батарей.
Возможность работать с таким инструментом, как шуруповерт, без подключения его к электросети — это удобно, практично и, главное, необходимо. Ведь часто приходится выполнять какие-либо работы в тех местах, куда дотянуть сетевой кабель практически невозможно. В магазинах строительных инструментов предлагается широкий выбор шуруповертов, в том числе Bosch, а также популярные Хитачи и Макита. Но, к сожалению, срок службы АКБ любой дрели или похожего инструмента невелик — максимум 5 лет. Бывает, что аккумулятор шуруповерта уже не заряжается и через меньший промежуток времени. Срочно покупать новую батарею невыгодно. За такую же сумму можно приобрести новый шуруповерт. Поэтому стоит попробовать такой вариант, как восстановление аккумулятора шуруповерта своими руками.
Как восстановить аккумулятор шуруповерта в домашних условиях
Можно ли реанимировать все виды батарей? Лучше ремонту поддаются никель-кадмиевые блоки, которые имеются почти во всех современных шуруповертах.
Для процесса восстановления необходимо понимать основы электричества. То есть, иметь школьные знания о работе аккумуляторных батарей.
Для работы понадобятся инструменты и материалы:
Для реанимации аккумулятора потребуется донор. В комплектации шуруповерта он может быть в наличии, или нужно найти его самостоятельно, например, вынув из другого старого устройства.
Для начала проведения операции необходимо произвести полную зарядку (около 6 часов) обеих батарей, раскачать её. После этого снять с восстановляемой части пластмассовую крышку при помощи отвертки. Производить эту процедуру нужно аккуратно, чтобы не повредить фиксаторы. В противном случае для последующей сборки потребуется клей, наподобие «Момента».
Восстановление никель-кадмиевых аккумуляторов для шуруповертов
Устройство ni cd аккумуляторов изготавливается по одной технологии, поэтому любую батарею можно сделать донором этого типа.
Такие устройства представляют собой отдельные компоненты – блоки, с номинальным напряжением 1,2 В и энергоемкостью 1200–1500 МА/ч. Они встречаются в шуруповертах фирмы Интерскол. Каждый блок влияет на мощность, то есть при ее значении в 12 В, количество блоков составляет 10 штук, 14,4 В – 12 и т. п. После смены акб мощность может упасть на первое время работы, но затем все восстановится.
Восстановление аккумулятора шуруповерта 18 вольт
18 В – часто встречающаяся мощность, которая соответствует наличию 15 блоков. В качестве донора нужно выбрать электроприбор с напряжением 14,5 В, то есть автомобильная батарея 12 В не подойдет.
Как восстановить и запустить литий-ионный аккумулятор
Для данных видов батарей потребуется запомнить, где расположены контакты плюсов, минусов и зарядки. Плата контроля напряжения, находящаяся на элементах питания, чаще всего выходит из строя, а точнее, их стабилизаторы и защитные диоды.
Производится проверка напряжения на выходе аккумулятора, если значение значительно меньше от нормального, производится реанимация.
Вторая жизнь аккумуляторов в шуруповертах Bosch, «Хитачи», «Макита»
Представленные бренды поставляются с литий-ионной батареей. Чтобы их оживить, потребуется паяльник и ловкость рук, ведь если делать все медленно – срок службы может уменьшиться, или аккумулятор вовсе взорвется.
Все надломленные или затертые проводки внутри батареи необходимо изолировать, например, при помощи изоленты или заранее заменить на новые.
Для восстановления припаиваются оторванные металлические элементы – ленты, которые можно взять в старых блоках.
Для сборки необходимо вернуть картонную прокладку между блоками и платой на место. Это потребуется для предотвращения замыкания. Затем изолируются контакты.
Виды АКБ, используемых в шуруповертах, и их отличия
Как известно, аккумулятор любого шуруповерта включает в себя несколько батареек, которые соединены в одну цепочку в определенной последовательности. Различают никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлгидридные (Ni-MH) и литиевые элементы.
Никель-кадмиевые батареи, в данном случае, являются самыми ходовыми и часто используемыми. Напряжение каждого отдельного элемента составляет 1,2 Вольт, а емкость — 12000 мАч, если мы имеем 12-вольтовый инструмент. Сразу стоит отметить, что, в отличие от литиевых, они подлежат восстановлению, потому что обладают так называемым «эффектом памяти» в виде обратимой потери емкости.
Что касается батареек, в состав которых входит литий, восстановить их емкость с помощью популярного зарядного устройства Imax B6 вряд ли удастся — по причине того, что литий имеет свойство разлагаться с течением времени.
Восстановление аккумулятора шуруповерта аналогичным образом также может не увенчаться успехом и для кадмиевых аккумуляторов. Такая батарея отличается тем, что электролит в них иногда полностью выкипает. Однако в случае с кадмиевыми АКБ шансов «реанимировать» их значительно больше. Но при этом важно не торопиться и не использовать сгоряча распространенные методы «быстрого восстановления» Ni Cd аккумуляторов. Подробнее о том, какой аккумулятор лучше для шуруповерта →