A lítium-ion akkumulátorok helyreállítása: 8 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Ha olyan vagy, mint én, akkor mindig ürügyet keresel arra, hogy pénzt spórolj, barkácsolj vagy lebontasz valami érdekeset. Megtaláltam a módját a fentiek kielégítésére! Érdeklődöm a lítium-ion akkumulátorok iránt. Mindenféle formában és méretben kaphatók, energia-sűrűek (sok energiát tartanak magukban), nagyobb feszültségűek, mint a NiCad vagy NiMH akkumulátorok, és ellenállnak a nagy erősítőknek. Ráadásul nem fejlesztenek „memóriát” vagy nagy önkisülésűek, így hosszú ideig tárolhatja őket. Végül többcellás konfigurációra is alkalmasak. Még jobb, hogy mindenhol ott vannak, és ingyenesen kaphatók. Ebben az oktatóanyagban összefoglaló tanfolyamot adok a lítium-ion akkumulátorok megtalálásáról, kivonásáról és megmentéséről, ezért kezdjük el! Az alábbiakban az általam használt eszközök és elemek linkjei találhatók!

iMax B6 LiPo töltő:

www.ebay.com/itm/New-Imax-B6-RC-Lipo-NiMh-…

Zanflare C4 töltő/elemző:

www.amazon.com/gp/aw/d/B07428G1G2/ref=mp_s…

4S akkumulátor kezelő/védő tábla:

m.ebay.com/itm/4S-10A-18650-Li-ion-Lithium…

Eszközök:

Spudger/pry szerszámkészlet

www.amazon.com/gp/aw/d/B00PHNMEMC/ref=mp_s…

Öblítővágók

www.amazon.com/gp/aw/d/B002SZVE8M/ref=mp_s…

Oldalvágók

www.amazon.com/gp/aw/d/B0733NRF2C/ref=mp_s…

Svájci bicska

www.amazon.com/dp/B00002X203/ref=dp_cerb_1

1. lépés: Lítium-ion akkumulátor 101

Mint mondtam, az újratölthető lítium-ion akkumulátorok mindenhol megtalálhatók! Ez teszi olcsóvá ezeknek az akkumulátoroknak a beszerzését, mert az emberek hajlamosak feldobni a régi elektronikát, amely elromlik, vagy éppen leáll, de az akkumulátort bent hagyja. Általában fillérekért kapom az enyémet a takarékboltból, vagy régi játékokból, amelyeket az emberek adnak vagy összetörnek, és adományoznak a tudományért. A következőket kell keresni: kézi eszközök, mobiltelefonok, digitális fényképezőgépek vagy videokamerák, hordozható DVD- vagy videolejátszók, valamint személyes kedvenc laptop laptopjaim. Különböző vegyszerek kapcsolódnak az újratölthető lítium-ion cellákhoz, mint például a lítium-kobalt-oxid (ICR-típusú), a lítium-vas-foszfát vagy a LiFePO4 (ezekkel nem gyakran találkozunk), a lítium-mangán-oxid (IMR), lítium -mangán -nikkel (INR) és lítium -nikkel -mangán -kobalt -oxid (NCA vagy hibrid). A leggyakoribb az ICR típusú lítium-kobalt-oxid. Ez a legjobb az energia sűrűsége és teljesítménye szempontjából, de átlagos vagy alacsony kisülési áram és hőmérséklet küszöbértékkel rendelkezik. A maximális kisülési áram ezeknél egyenlő vagy legalább kétszerese a kapacitásnak. Ráadásul kevésbé stabilak (olvassuk: veszélyesek), mint a többi típus, és szükségük van valamilyen védelmi áramkörre. Most ne keverjük össze a lítium-ion akkumulátorokat a lítium-ion polimer akkumulátorokkal vagy a LiPo akkumulátorokkal. A LiPo akkumulátorokban az elektrolit, az anód és a katód, pozitív és negatív kivezetések polimer tasakokban vannak elhelyezve. A belső kémia hasonló a lítium-ion cellákhoz. Az eszköztől függően az akkumulátor formája vagy mérete eltérő lehet, de általában téglalap alakúak és vékonyak a mobiltelefonok vagy kompakt eszközök számára, vagy hengeresek, mint például az 18650 (gyakori a laptop akkumulátoroknál), vagy 18500 a közös a fényképezőgépek vagy videokamerák csomagjaiban.

Ha valaha is kíváncsi volt, az akkumulátor neve tartalmazza annak méreteit. "18650" azt jelenti, hogy az akkumulátor 18 mm átmérőjű és 65 mm hosszú. A "0" csak lóg. Típustól vagy mérettől függetlenül ezeknek lehet egy vagy több cellája. Több cella sorban vagy párhuzamosan, vagy mindkettő keveréke. Még a kicsi akkumulátorok is tartalmazhatnak két kis cellát sorba vagy sorba/párhuzamosan csatlakoztatva. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy egyes eszközök megnövelt feszültségigénye több, mint egy cella képes, vagy kapacitás növelése. A soros csatlakozók növelik a feszültséget, a párhuzamos csatlakozók pedig a csomag kapacitását. A NiMH vagy NiCad akkumulátorokkal ellentétben a lítium-ion akkumulátorok tartalmaznak valamilyen védőeszközt, például egy akkumulátor-kezelő rendszert, amely IC-kből és MOSFET-ekből vagy ellenállásokból áll, amelyek szabályozzák az áramot, a feszültséget, a rövidzárlatokat, a fordított polaritást és a hőmérsékletet. Néhányuknak van egy kiegészítő funkciója a sejtek kiegyensúlyozására, ha több cella van. Miért van erre szükségük? Ez azért van, mert a lítiumcella kémiája érzékenyé teszi a túltöltésre, a túl kisütésre (lemerítésre, amíg a feszültség túl alacsony lesz), a rövidzárlatra és még a túlmelegedésre is. Ezek bármelyike károsíthatja a cellát, vagy ami még rosszabb, tüzet okozhat. A sorozatban több cellás akkumulátornak szüksége van az egyensúly funkcióra, amely biztosítja, hogy minden egyes cella ugyanannyi áramot és feszültséget kapjon, mint a többi cella. Ha az egyik cella több töltést kap, mint a másik, akkor gyorsabban elhasználódhat vagy megsérülhet. A csomag kapacitása is csökken. Az ilyen típusú akkumulátorok speciális töltési eljárásokat is igényelnek, amelyeket a NiMH vagy a NiCad nem. Erről majd később!

2. lépés: Biztonság

Mielőtt belekezdenénk az akkumulátorokba, szeretném megérinteni a lítium-ion cellákra jellemző biztonsági elemeket. Ha az RC-t kedveli, elektromos járművekkel rendelkezik, és van tapasztalata a LiPo akkumulátorokkal, ezt kihagyhatja, de ha nem, akkor fontos megérteni, hogy a lítium-ion akkumulátorokkal való összezavarás veszélyes lehet. Ezt nehezen tanultam meg!

Miért? Kémia miatt egyetlen 18650 -es sejt sok energiát tartogat. Ha összekapcsolja a 6 vagy több szíjat, akkor sok energiája van. A biztonsági megfontolás akkor következik be, ha rövidzárlatúak, túlfeszültek, alultöltöttek vagy túl lemerültek. A leggyakoribb lítium akkumulátor felmelegszik, megduzzad, felrobbanhat, vagy tüzet okozhat, ha annyira felmelegszik. nem akarom.

Ennek elkerülése a helyes kezelés és töltés. A legtöbb lítium-ion akkumulátor vagy egyedi akkumulátor valamilyen védelmi áramkört tartalmaz, amely megvédi a cellát a túltöltéstől, rövidzárlattól vagy lemerüléstől. A többcellás csomagoknak van egy kiegészítő funkciója, az úgynevezett akkumulátor-kezelő rendszer, kiegyensúlyozási funkcióval, amely figyeli és elosztja a töltési áramot és feszültséget az egyes cellák között, ügyelve arra, hogy mindegyik ugyanolyan árammal és feszültséggel legyen feltöltve. Ennek ellenére megfelelő töltőt kell használnia, akár egyes cellákhoz, akár olyanokhoz, amelyek több cellát támogatnak egy csomagban, például mérlegetöltőt. Bármilyen más töltő használata a lítium-ion cellák túltöltését okozhatja, és tüzet okozhat.

3. lépés: Eszközök

A sejtek kinyerése meglehetősen egyszerű. Szüksége van néhány alapvető eszközre, ezért itt vannak a legfontosabbak:

Lapos pengés csavarhúzók. Jó, ha különböző méretűek, de általában 3 mm (1/8 ") - 5 mm (vagy 1/4") elegendő. Kerülje a vastagabb pengéket, mivel túl nagyok ahhoz, hogy elférjenek kis helyeken.

Spudger (opcionális). Erős fém, vagy erős műanyag a tokok elválasztásához.

Oldalvágók vagy öblítővágók. Fülek vagy vezetékek vágásához, vagy az akkumulátorház nyitott vágásához. Mindkettő működik, de szeretem az öblítővágóimat, mert jobban bejutnak a kis terekbe.

Svájci bicska. Jobban működik, mint a porlasztó, de veszélyesebb! Kérdezd meg az ujjaimat és a kezemet, honnan tudom ezt 8)

Multiméter. Ehhez nincs szükség Fluke -ra vagy valami divatosra. Csak a cella feszültségének mérésére szolgál, hogy lássa, menthetők -e.

Kesztyű (opcionális). Mondom opcionális, mert a praktikus kesztyű erre a feladatra valószínűleg nem fogja megállítani az éles csavarhúzó pengét vagy a használati kés kését, amely nagy sebességgel csúszik ki az ízületből.

Ez minden eszköz, amire szüksége van!

4. lépés: Dekonstrukció

Ön rendelkezik az akkumulátorral, a szerszámokkal, és most itt az ideje, hogy belemerüljön. Két akkumulátort szedek szét ebben az oktatóanyagban. Az egyik egy általános 6 cellás csomag egy HP Pavilion Dv 5-Dv 6 sorozatú laptophoz, és egy csomag egy ősi (2004-es évjáratú) digitális fényképezőgépből, amelynek teljesítménye 7,4 volt és 1500 mAh. Azt hiszem, két cella van benne, de majd megtudjuk.

Az elem típusától függően az alapfelépítés nagyjából ugyanaz lesz, egy műanyag külső burkolatból, amely szigetelést vagy párnázást (hab, szilikát, szalag vagy papír) tartalmaz, és a cella (ka) t, védőberendezés/tábla belső csatlakozóival, akár vezetékekkel, fülekkel, akár vezetékekkel és fülekkel. Egyébként alig vettem észre semmilyen különbséget az általános (például a laptop akkumulátora) és az eredeti OEM (például a fényképezőgép akkumulátora) között. Néha a tok hegesztett vagy ragasztott, máskor azonban csak fülekkel van összefogva. Gyorsan megtudhatja, hogy a gyártó milyen módszert alkalmaz. Az OEM akkumulátorokat általában ragasztják/hegesztik, az olcsóbbakat pedig ragasztják vagy ragasztják be.

Szeretem először a tok sarkainál kezdeni a használati késsel. Keresse meg a varratot a két tok között. Tegye be a kést a széle mentén. Ringassa össze -vissza, hogy működjön a tokban. Be kell süllyednie, ezért ügyeljen arra, hogy ne menjen túl mélyre, és ne vágja le a sejteket, vagy ne zárjon le valamit. Miután elindult, és kinyílt egy kis rés, ideje menni a csavarhúzóhoz. A kisebb csavarhúzóval nyissa ki a rést tovább csavarva. Miután jobban kinyitotta, menjen a nagyobb csavarhúzóhoz, és ismételje meg. El kell kezdenie a nagy gyűrődések megjelenését a tokban. Mozgassa felfelé a csavarhúzót a tok varratán, közben forgassa el. Ha nem jut sehova, menjen vissza a késhez, és ismételje meg az első lépést. Azt hiszem, nem kell emlékeztetnem, hogy itt vigyázzon.

Ha elakad, ellenálljon a késztetésnek, hogy kalapácsot használjon, vagy törje ki a Dremel szerszámát egy vágókoronggal. Ha olyan vagy, mint én és türelmetlen, akkor légy szuper óvatos! Az akkumulátorok nem szeretik, ha felnyitják őket. A feljegyzés kedvéért soha nem kellett használnom az enyémet.

Folytassa a csavarhúzó munkáját a varraton, és válassza le a tok feleit. Itt egy masszív porlasztót használhat ékként, hogy a felek nyitva maradjanak a csavarhúzó megmunkálása közben. Legyél türelmes! Előtte feladja! Ne félj fizikai lenni vele. Ha szükséges, vágja szét a tokot, és ássa ki a benne lévő finomságokat.

5. lépés: Benne vagy

Némi befejezés után teljesen vagy nagyrészt szét kell választania a tokot, és megnézheti a benne lévő finomságokat! Ez a másik szórakoztató rész, kitalálni, mi van benne.

A két akkumulátoromban hengeres cellák vannak, de adok hozzá egy laposat is, hogy lássátok a különbséget.

A laptop csomag elég tisztességes Moli Energy (ma E-One) ICR-18650J cellákat tartalmaz. Ezek egy kevésbé ismert márka, amely egykor Kanadában (ma Tajvanon) volt, de különféle eszközökben található. Megnéztem az adatlapot, és 2400 mAh kapacitásúak, 4000 mA -es kisülési árammal, 4,2 volt teljes feltöltéssel és 3,75 volt névleges töltéssel, valamint 3 volt kisütéssel. A másik csomag rejtélyes cellákat tartalmaz, amelyeket műanyag bevonatú papírba csomagoltak, de megmértem őket, és 49 mm hosszúak és 18 mm szélesek. Szerintem ezek 18500 méretű lítium-ion cellák. Az akkumulátor tokja 1500 mAh -t és 7,4 voltot mondott nekik, tehát két cella van sorban. Azt gondolnám, hogy jó minőségű cellák, mivel ez egy OEM csomag, de ki tudja?

A tok belsejében ugyanazok az alapvető funkciók vannak. Mindkettő akkumulátor -kezelő táblával rendelkezik, amely védelmi és kiegyensúlyozó áramkörökből áll. A laptop akkumulátora egy másik fontos tulajdonsággal, egy termisztorral egészíti ki az akkumulátor hőmérsékletét. Ezeket a maximális kapacitás és az alacsony leeresztés érdekében tervezték, így nem talál nehéz alkatrészeket, mint más védelmi áramköröknél.

Ha megnézzük az akkumulátorok elrendezését, a laptop akkumulátorának 6 cellája van soros/párhuzamos elrendezésben, tehát 3 cellában sorban 11,1 volt, és 2 cellával párhuzamosan, hogy megduplázza a kapacitást 4800 mAh -ra. A kamera akkumulátorának 2 cellája van sorban, így a kapacitás ugyanaz, de a feszültség megduplázódik.

Bár rendben van a cellák csatlakoztatva tartása, el kell választania őket a töltéshez és az elemzéshez. Az akkumulátorok lítium celláit mindig ponthegesztett fülek kötik össze, amelyek a pozitív és a negatív pólusokat kötik össze, és óvatosnak kell lenni vágáskor. Az oldalvágókkal vagy az öblítővágókkal óvatosan vágja el a cellák közötti füleket, és ne zárja rövidre a csatlakozókat. Vigyázzon, nehogy megsértse vagy távolítsa el a védőfóliát a cella külső oldalán, mivel rövidre zárhatja a fémtestet a fülek vágása közben. Nem akarunk lemerült elemeket. A tű orrfogójával távolítsa el a füleket úgy, hogy lehúzza őket. Légy óvatos. A fülek vágott élei borotvaélesek!

6. lépés: Mentési művelet

Most már megvannak az elemek, megérte a kemény munkád? A kimerülő akkumulátorok problémája az, hogy nem tudja, mennyire gondozták őket, vagy hány évesek. A lítium-ion akkumulátorok érzékenyek a túl- és alultöltésre. Bármikor, amikor túl mélyre merülnek, majd teljesen fel vannak töltve, elveszítik kapacitásukat. Ellenőrizheti az akkumulátor életkorát, és mérheti a feszültséget (ha lehetséges), vagy ellenőrizze a dátumkódokat a belső áramköri lapon. Legtöbbször ezek az elemek lemerültek, és úgy értem, lemerültek. A lítium-ion cellák nem szeretik, ha túlfeszültségük alatt, általában 2,5 és 2,75 volt között, kisülnek. Ez alatt a cella "alszik", vagy olyan halott, hogy már nem fog tölteni, és ha sikerül feltölteni, akkor a kapacitás olyan alacsony lesz, hogy használhatatlan. Ha meg tudja mérni az akkumulátort, mielőtt szétszedné (mint például a fényképezőgép akkumulátora, nyitott érintkezőkkel), akkor 4,2–3 V feszültséget keres egyetlen cellához, tehát laptop akkumulátorunk teljesen feltöltve 12,6 volt és 9 volt lemerült. Megmértem a boncolás után, és elég halott 5,6 volt volt, minden egyes cella 1,8 volt körül volt.

A fényképezőgép akkumulátora sokkal jobb állapotban van, a csomag egy teljesen feltöltött 7,9 voltot és minden cella 3,9 voltos feszültséget mutat, de nem tudjuk, mennyire egészségesek, vagy hogy a kapacitásuk mekkora része veszett el az évek során.

Ha az akkumulátorok 2 volt alatt olvasnak, akkor "lemerültek". Ha 0 voltot olvasnak, akkor egyfajta hibernált állapotba kerültek, és valószínűleg nem érdemes megtartani őket, még akkor is, ha újraélesztik őket, megsérültek. Újrahasznosítsa őket megfelelően. A nagyon alacsony feszültségű cellákat megmentheti, de szüksége van egy speciális töltőre, amely képes „újraéleszteni” a lemerült akkumulátorokat, vagy használhat bizonyos technikákat, amelyek vissza tudják hozni őket.

7. lépés: Ébredés

Megvannak az elemek, de lemerültek. Most mi? Minden nem veszett el, mert újraélesztheti őket. Ha rendelkezik LiPo akkumulátorok töltésére tervezett egyensúlyi töltővel, akkor valószínűleg a lítium-ion celláit is újjáéleszti. Vagy, ha van egy digitális multitöltője, amely „revive” funkcióval rendelkezik, az is működni fog. Egy SkyRC iMax B6 töltő kínai klónját és egy Zanflare C4 multitöltőt használok. A Zanflare képes újjáéleszteni a lemerült elemeket, és elemző funkcióval rendelkezik, de az iMax nem.

A Zanflare használatához csak helyezze be a lemerült elemeket, és hagyja, hogy a töltő végezze el a munkát. Mindig a lehető legalacsonyabb töltőárammal kezdje. A Zanflare lemegy 300 mAh -ra, szóval ez rendben van. Eltart egy darabig, de légy türelmes. Hagyja teljesen feltöltődni, és vegye le őket a töltőről. Hagyja őket egy éjszakát vagy pár napot ülni, és nézze meg, hogy elvesztették -e a töltésüket. Ha jelentősen önkisültek, akkor dobd fel őket, de ha továbbra is ők tartják a vádat, akkor valószínű, hogy újjáélesztetted őket, de az idő majd megmutatja, hogy használod-e őket. Futtathat rajtuk néhány tesztciklust, hogy megnézze, mennyi életüket vesztették egy-két töltés-kisütési ciklus végrehajtásával, és ellenőrizze a kapacitást. Mérheti a cella belső ellenállását is, ha a töltője rendelkezik cellaelemző funkcióval, amit a Zanflare is. Vegyük ezt egy sószemmel, mert sok változó befolyásolja a belső ellenállást, de általában egy 230 miliohm körüli szám jó szám.

Ha nincs Zanflare vagy más töltő/elemző készülék újraélesztési funkcióval, használhatja LiPo töltőjét. Biztonsági jellemzőként a legtöbb ilyen töltő nem tölt fel egy cellát a 2,6 és 2,5 volt közötti tartományban, de van megoldás. Csak légy óvatos! A lítium-ion cellák NiMH-hoz hasonló töltése rossz dolgokat fog okozni! Állítsa a töltőt NiMH módba, ahol manuálisan választhatja ki a töltési áramot. Állítsa az áramot 200 mA -re, és indítsa el a töltést. Figyelje a feszültséget, amíg 2,8 fölé nem emelkedik, és állítsa le a töltési folyamatot. Állítsa a töltőt LiPo/Li-on üzemmódba, és töltse alacsony árammal, például 200–300 mA-vel. Hagyja működni, amíg teljesen fel nem töltődik. Ezután kis fokozaton, 500 mA -en ürítse le. Hagyja teljesen lemerülni, és jegyezze fel a feltöltött kapacitást és a kisült kapacitás mennyiségét. Töltse fel újra a cellát, jegyezze fel a feltöltött kapacitást, és rendelkeznie kell egy alapvonallal, hogy mennyi élet van a cellában. Az eredeti kapacitáshoz közelebb eső szám jó, de ha a sejt gyorsan lemerül, felmelegszik vagy felforrósodik, és alacsony a kapacitása, akkor ideje újrahasznosítani. A laptop cellái jók voltak, átlagosan 2400 mAh körül, és az összes cellában az eredeti kapacitásuk helyén voltak. A fényképezőgép akkumulátora nem járt olyan jól. A cellák rosszul lebomlottak, és kapacitásuk csak 550 és 660 mAh -ra csökkent teljesen feltöltve, szemben az új 1500 mAh -s kapacitással. Ennek van értelme, mivel ez az eredeti akkumulátor 14 évvel ezelőttről! Valószínűleg egy másik projektben fogom használni őket, amely nem nagy fogyasztású eszköz, mert ezeket az 18500 méretű cellákat nem könnyű megtalálni.

8. lépés: Utolsó gondolatok

Remélem, megtaláltad ezt az oktatható felvilágosítást és tájékoztatást. Tudnia kell, mire kell figyelni, amikor elemeket keres, hogyan kell eltávolítani (biztonságosan!), Ellenőrizni és újraéleszteni a megmentett lítium-ion cellákat. Ezeknek az elemeknek az eszközökről vagy akkumulátorokból történő betakarítása szórakoztató, kihívásokkal teli és tanulságos lehet egyszerre! Ráadásul $$$ -t spórolsz. Használt, de továbbra is teljesen életképes lítium-ion cellákat találhat a költségek töredékéért, ha újat vesz.

Egészségére!