Тренировщик свинцово-кислотных АКБ для определения ориентировочного времени работы АКБ и тренировки АКБ (используемых в качестве внешней АКБ в составе источников бесперебойного питания)
Основные методы восстановления и тренировки аккумуляторных батарей
Восстановление аккумуляторов методом длительного заряда малыми токами
Этот метод успешно используется при небольшой и не застарелой сульфатации аккумуляторных пластин. АКБ подключают на зарядку током нормальной величины (10 % от общей ёмкости АКБ). Зарядка производится до момента начала образования газов. После чего делается перерыв на 20 минут. На втором этапе проводят заряд АКБ, уменьшая значение тока до 1 % от ёмкости. Затем делают перерыв на 20 мин. Циклы заряда повторяет несколько раз
Восстановление аккумуляторов методом глубоких разрядов малыми токами
Для восстановления аккумулятора с признаками застарелой сульфатации используется метод заряда АКБ с перезарядом токами обычной величины и последующим длительным глубоким разрядом с малыми значениями тока. Путём осуществления нескольких циклов сильного разряда токами малых величин и обычного заряда аккумулятор может быть успешно восстановлен.
Восстановление аккумуляторов методом заряда циклическими токами
Проводится АКБ, измеряется внутреннее сопротивление батареи. В случае превышения фактического сопротивления над установленным заводским значением батарею подвергают заряду малым током, после этого делают перерыв 5 минут и начинают разряд аккумулятора. Вновь делают перерыв и повторяют циклы «заряд — перерыв — разряд — перерыв» многократно.
Восстановление аккумуляторов импульсными токами
Суть метода состоит в подаче для заряда АКБ тока импульсной формы. Амплитуда значения тока в импульсах выше обычных значений в 5 раз. Максимальные значения амплитуды кратковременно могут достигать 50 Ампер. Длительность импульса при этом мала — несколько микросекунд. При таком режиме заряда происходит расплавление кристаллов сульфата свинца и восстановление батареи
Восстановление аккумуляторов методом постоянного напряжения
Суть метода состоит в заряде АКБ током постоянного напряжения, при этом сила тока меняется (обычно уменьшается). При этом на первом этапе процесса заряда сила тока составлять 150 % от ёмкости АКБ и с течением времени постепенно снижаться до малых значений
SKAT-UTTV — профессиональный прибор для восстановления и тренировки аккумуляторов
SKAT-UTTV — это современный автоматический прибор для проведения тестирования, тренировки, восстановления, заряда и реанимации свинцово-кислотных аккумуляторных батарей различного типа (герметичных и открытого типа). Прибор даёт возможность определить, как долго может прослужить в дальнейшем АКБ, провести его заряд, восстановление аккумулятор с пониженной ёмкостью. Прибор имеет удобный пользовательский интерфейс, все режимы работы и параметры заряда и разряда выводятся на цифровой дисплей
Возможности прибора по восстановлению и тренировке аккумуляторов
- Прибор осуществляет определение остаточной ёмкости батареи способом контрольного разряда, обычный заряд батареи, ускоренный заряд батареи, восстановление аккумуляторов, имеющих сульфатирование пластин, тренировку батарей с помощью чередования циклов заряда и разряда, принудительный заряд сильно разряженной батареи.
- Прибор имеет эффективную защиту от короткого замыкания в цепи, электронную защиту от ошибочного подключения к клеммам батареи, надёжную защиту от процесса перегревания элементов прибора, понятную световую индикацию режимов работы устройства, вывод параметров батареи и режимов работы прибора.
Методы восстановления и тренировки аккумуляторов устройства SKAT-UTTV
Прибор использует следующие методы заряда, тренировки и восстановления аккумуляторов:
- заряд постоянным током значения 10 % от емкости АКБ до достижения порога по напряжению;
- заряд постоянным током значения 5 % от емкости АКБ до достижения порога по напряжению;
- заряд постоянным напряжением с автоматическим выбор значения тока;
- заряд постоянным током значения 20 % от емкости АКБ до достижения порога по напряжению;
- заряд постоянным напряжением до достижения порога по значению емкости батареи;
- заряд асимметричным током с чередованием импульсов оптимального заряда, подбираемых автоматически до достижения порога по значению напряжения батареи разряд постоянным током малого значения от 5 % от ёмкости АКБ до достижения минимального порога по напряжению.
В процессе выполнения заряда, тренировки и восстановления аккумулятора прибор выбирает автоматически программы использования всех методов на различных циклах. Есть возможность программировать пользовательские программы заряда, тренировки и восстановления аккумуляторов путём установки следующих параметров режимов работы: выбор метода, количество циклов работы, значения электрических параметров, значения пределов срабатывания.
Прибор предназначен для профессионального восстановления аккумуляторов различных типов, в том числе автомобильных аккумуляторов и АКБ для источников бесперебойного питания. Использование устройства даёт возможность существенно увеличить сроки использования аккумуляторов в различных устройствах.
Тренировщик свинцово-кислотных АКБ для определения ориентировочного времени работы АКБ и тренировки АКБ (используемых в качестве внешней АКБ в составе источников бесперебойного питания)
По статистике, большая половина аккумуляторов выходит из строя по причине – сульфатации пластин. По каким причинам происходит это явление я особо вдаваться не буду, но в небольшой части это связано с неправильной эксплуатацией аккумулятора. А в большей — с длительным периодом эксплуатации батареи.Есть ряд способов обратить сульфатацию вспять, такой процесс называется – десульфатацией. Я расскажу вам, как собрать электронное устройство, способное десульфатировать пластины аккумуляторной батареи электрическими импульсами.
Достоинства электронного способа восстановления аккумуляторной батареи
Для восстановления батарею не нужно подвергать каким-либо разборкам, что так важно при восстановлении неразборных или гелевых аккумуляторов. Её даже не нужно снимать с машины, если речь идет об автомобильном аккумуляторе.Такой метод восстановления эффективен в 80 процентах случаев – и это очень хороший процент.По времени способ не затратный и займет у вас не более 24 часов.
Электрическая схема
Схема не замысловатая. Слева стоит выпрямительный мост со сглаживающими конденсаторами. Далее идет стабилизатор на микросхеме, который питает задающий генератор, собранный на таймере 555. Таймер в свою очередь управляет мощным полевым транзистором, который коммутирует аккумуляторную батарею с источником питания.Подключается вся схема к выпрямительному трансформатору, с выходом вторичной обмотки вольт 15-20 переменного тока. Напряжение выпрямляется в постоянный ток до 20-25 В. Это будет основное напряжение, которое будет подаваться на батарею. Задающий генератор выдает очень короткие импульсы высокой частоты, где-то 10-35 кГц. Посредствам транзисторного ключа эти импульсы поступаю на батарею.
Принцип действия
Устройство выдает аккумулятору короткие импульсы высокой амплитуды. Пик, которых может достигать величины 10-25 А. Под действием этих импульсов высокой частоты и высокой амплитуды происходит возбуждение электронов ионов, которые в свою очередь и разрушают свинцовый сульфат, и батарея восстанавливает свою емкость.
Этот способ восстановления является очень действенным и помогает вернуть к жизни, казало бы, почти «убитые» аккумуляторные батареи.
Сборка устройства для десульфатации
Процесс восстановления аккумулятора
В любом случае, перед тем как начать восстановление батареи, неплохо бы проверить наличие электролита в банках. И, при необходимости, долить дистиллированную воду.Ну а дальше подключаем к аккумулятору как обычное зарядное устройство и периодически контролируем процесс заряда, замеряя напряжение на батарее.
Весь процесс может занять у вас от 1 часа до 24 часов, все зависит от емкости аккумулятора. Естественно, для автомобильных аккумуляторов оно будет больше. Так же, возможно, для АКБ с большой емкостью может потребоваться более мощный сетевой трансформатор с более высоким напряжением.Переменным резистором регулируется частота импульсов. Вращая который, опытным путем, добиваются наилучших результатов восстановления.За все время мне удалось восстановить не один аккумулятор. Устройство подходит как для 12-ти вольтовых батарей, так и для 6-ти вольтовых.
Сморите видео
Гелевые аккумуляторы на сегодняшний день уже довольно широко распространены в бытовой технике. Чаще всего их можно встретить в источниках бесперебойного питания (ИБП), скутерах, радиоприёмниках, различных портативных устройствах. Этот тип аккумуляторов служит 3–4 года, а затем начинаются проблемы с их эксплуатацией из-за сильной потери ёмкости. Гелевые аккумуляторы долго находятся в режиме заряд-ожидание и по этой причине их номинальная ёмкость уменьшается. Ещё одной проблемой является выкипание воды из электролита. Несмотря на то что в них нет электролита в жидком виде, стекловолокно на свинцовых пластинах должно находиться в увлажнённом состоянии. Гелевые АКБ в большинстве своём выполняются необслуживаемыми, но подобраться к банкам реально и не так уж и сложно. Поэтому, если с аккумулятором начались проблемы, то можно попробовать провести его восстановление.
В каких случаях восстановление АКБ нецелесообразно
Сразу нужно отметить, что в большинстве случаев вышедшие из строя гелевые аккумуляторы не подлежат восстановлению (вздутие, разрушение пластин и т. п.). В такой ситуации не стоит возиться с ними и проще купить новый.
- Вздутие. Вздутие одной или нескольких банок говорит о том, что гель с электролитом отслоился от свинцовых пластин. Эта АКБ уже не подлежит восстановлению и ей прямой путь на свалку. Определить вздутие можно визуально;
- Разрушение пластин. Часто такое происходит в результате длительной эксплуатации бесперебойников в плохо проветриваемом месте. В результате длительного воздействия повышенной температуры содержимое банок разрушается, включая стекловолокно, гелевый электролит и сами пластины. В особо запущенных ситуациях внутри остаётся одна угольная труха. Чтобы выявить данную проблему, потрясите гелевый аккумулятор и прислушайтесь. Если внутри что-то болтается, то батарее место на свалке. Восстанавливать её бесполезно. Можно также посветить и заглянуть внутрь отверстий банок. Если пластины визуально неразличимы, то АКБ отслужила своё.
Не подлежащие восстановлению АКБ
Гелевый аккумулятор с разрушившимися пластинами
Если же внутренности батареи не разрушились, а произошло высыхание гелевого слоя и потеря ёмкости, то есть шанс восстановить АКБ. Вернуться к содержанию
Как проводится восстановление аккумуляторной батареи
Теперь непосредственно о том, как восстановить гелевый аккумулятор. В галерее ниже показан порядок действий. Сначала снимается верхняя пластиковая крышка. Затем удаляются резиновые колпачки со всех банок.
Снимаем пластиковую крышку
Снимаем резиновые колпачки
Аккумулятор готов к заливке воды
Есть также разновидности гелевых аккумуляторов с индивидуальными крышками над каждой банкой. Придётся снимать их все, а затем удалять резиновые колпачки.
Удаление пластиковых крышек
АКБ готова к восстановлению
После этого с помощью обычного медицинского шприца в каждую из банок добавьте по 2 «кубика» дистиллированной воды. Лучше приобретать в аптеке, поскольку в автомагазинах зачастую продают просто воду из-под крана.
Не стоит заливать много дистиллированной воды. И тем более пластины не должны в ней плавать. Вода требуется для того, чтобы вернуть в нормальное состояние гелевый электролит и восстановить аккумулятор. В процессе эксплуатации дистиллированная вода испаряется и в результате гель высыхает. Лучше залить немного воды 1–2 «кубика» и оставить АКБ на 2–3 часа.
Вода постепенно впитается. Потом дольёте ещё, если потребуется. Достаточно просто, чтобы стекловолокно с гелем было в увлажнённом состоянии. Но в воде ничего плавать не должно. Если в банке бултыхается вода, её нужно откачать тем же шприцем.
Дистиллированную воду проще всего отмерять и заливать шприцем
После впитывания воды, пойдёт реакция и гелевый аккумулятор оживёт. Вы можете даже зафиксировать увеличение напряжения. После этого нужно установить резиновые колпачки на место и закрепить крышку. Её нужно закрепить либо скотчем, либо посадить на клей. Это важно, поскольку резиновые колпачки работают в роли клапана, выпуская выделяющийся при работе газ. А крышка выполняет роль фиксатора, чтобы колпачки не слетели.
Дальнейшее восстановление подразумевает обычную зарядку аккумулятора. Не забывайте, что напряжение при этом не должно превышать 14,4–14,6 вольта, а ток составляет 0,1 от ёмкости батареи. Если аккумулятор из ИБП, то можете установить его обратно и зарядить в корпусе. Для того просто подключите его в сеть и включите без нагрузки.
Может получиться так, что в процессе зарядки аккумулятор будет очень плохо принимать ток. Если зарядка идёт уже несколько часов, а ток не воспринимается, нужно увеличить напряжение до 20 вольт.
Внимание! При этом вам нужно будет постоянно следить за процессом зарядки, пока не пойдёт ток. Это будет видно по падению напряжения. Важно не пропустить этот момент, иначе гелевый аккумулятор будет испорчен. Скажу больше, превышение тока в несколько раз от допустимого вызовет задымление и выгорание гелевого аккумулятора.
После того как АКБ начнёт принимать ток, установите напряжение около 14 вольт. При этом ток не должен превышать 0,1 от ёмкости батареи. Затем заряжайте в обычном порядке и аккумулятор будет восстановлен.
Если батарея сильно потеряла ёмкость
В таком случае нужно провести циклическую зарядку, чтобы «раскочегарить» аккумулятор. Батарея заряжается насколько можно, а затем разряжается. Для этого можно использовать автомобильную лампочку небольшой мощности. Так можно выполнить 3-5 циклов. Следите за тем, чтобы в процессе разрядки напряжение не падало ниже 10,5 Вольта.
Существуют особо тяжёлые случаи, когда гелевый аккумулятор не восстанавливает ёмкость после циклической зарядки. Тогда с большой долей вероятности можно утверждать, что часть свинцовых пластин отвалилась от вывода банки (банок). Восстановить такую АКБ не получиться. Здесь остаётся эксплуатировать его с меньшей ёмкостью или покупать новый. Вернуться к содержанию
Так, восстанавливать или нет?
Как видите, в некоторых ситуациях гелевый аккумулятор можно восстановить. Однако это можно сделать только в случае простого высыхания гелевого слоя электролита. Можно залить дистиллированной воды и вернуть батарею к жизни.
Но в случае серьёзного повреждения пластин даже в одной из банок, аккумулятор можно выбрасывать. К покупке нового аккумулятора следует готовиться и при нарушении контакта пластин с выводами банок. Если процесс начался, то аккумулятору осталось недолго. Вернуться к содержанию
Опрос
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Исправления и дополнения к материалу, а также ваши отзывы о восстановлении гелевых аккумуляторов, оставляйте в комментариях ниже. Голосуйте в опросе и оценивайте статью. Вернуться к содержанию
Свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом постепенно изнашиваются. За несколько лет работы у них падает плотность, снижается скорость заряда и падает максимальный отдаваемый ток. Все это негативно сказывается на производимой ими работе и может стать причиной невозможности завести двигатель в критический момент. Невзирая на необратимость процессов, протекающих внутри АКБ, в некоторой степени их можно вернуть к нормальной работе. Но как восстановить батарею своими руками в домашних условиях, чтобы продлить ее жизнь на полгода-год?
Особенности работы аккумуляторов
Любой классический автомобильный аккумулятор, а речь идет именно о свинцово-кислотных моделях, работает по одному принципу. Прежде всего, он состоит из решетчатых электродов, заполненных активной пастой. Между ними имеется сепаратор, разделяющий среды и исключающий короткое замыкание через частицы вещества. Все внутреннее пространство заполнено жидким или гелевым электролитом. Независимо от его физического состояния, в виде пропитки в абсорбере — гель или жидкость — он состоит на 30-37% из соляной кислоты и на 63-70% дистиллированной воды. Активная паста накапливается ионы, которые через электролит переносят заряды с положительной на отрицательную обкладку. Раствор забивается осадком после химической реакции, а газообразные соединения улетучиваются, что приводит к уменьшению количественного состава вещества. Каждый цикл заряда-разряда приводит к испарению дополнительного количества воды.
Заводские меры продления срока службы АКБ
При длительном простое в разряженном состоянии в АКБ происходит сульфация пластин. Из-за этого сопротивление батареи увеличивается, и вероятность восстановить источник тока все меньше. Аналогично невозможно оживить аккумулятор, если произошло разрушение активной пасты и высыпание в поддон корпуса. Для решения этой проблемы производители применяют ряд технологий:
- Штампованные пластины с окошками особой конфигурации, чтобы паста как бы застревала в них.
- Все пластины одеваются в волокнистые сепараторы конвертного типа. Если паста начнет обсыпаться, то она останется внутри сепаратора.
- Легирование электродов кальцием и серебром для повышения надежности и продления срока службы.
- В крышках новых моделей кислотных свинцовых батарей автомобиля имеется лабиринтная структура, благодаря которой происходит конденсация газа в жидкость.
Причины разрядки батареи
Сразу стоит сказать, что для восстановления потребуется использование как минимум заводского зарядного прибора. Также допускается возможность применения импульсного зарядно-разрядного устройства собственного производства с контролем времени, напряжения и тока заряжаемого источника. Существуют заводские изделия с программами зарядки разных типов батарей, свинцово-сурьмянистых, кальций-сурьмянистых, кальций-кальциевых и с серебряным напылением с жидким, капиллярным и гелевым электролитом. Для каждого типа батарей применяется свой особый принцип ремонта.
Чтобы выяснить, как восстановить пластины и заряд АКБ в общем, необходимо знать причины его выхода из строя. Их существует несколько:
- Глубокий разряд вследствие длительного отсутствия заряда. Из-за этого образуется соль на пластинах, которую при восстановительной зарядке нужно будет растворить. Возможность реанимации зависит от срока нахождения в таком состоянии.
- Значительная сульфатация с образованием толстого слоя. Такое состояние является следствием длительного нахождения батареи в разряженном состоянии — от нескольких лет. Восстановление возможно только с помощью специального оборудования. Аккумулятор вернется к неполным паспортным характеристикам, на 30-50% меньше заявленных.
- КЗ пластин в результате разрушения структуры активной пасты и ее обсыпания. Никакого восстановления в такой ситуации быть не может.
- Закипание и снижение уровня электролита. Для реанимации достаточно долить дистиллированную воду и зарядить длительным циклом на низком токе с использованием специального устройства. Данное состояние чаще является следствием проблемы в генераторе или регуляторе тока заряда. Если электролит остался прозрачным и пластины не осыпались, старый автомобильный свинцовый аккумулятор можно починить.
- Срок службы. В аккумуляторе машины протекают необратимые химические процессы, поэтому после 5-7 лет эксплуатации поднять ток и увеличить емкость батареи невозможно.
Этапы по восстановлению аккумулятора автомобиля
Процесс по восстановлению рабочих характеристик батареи состоит из нескольких этапов. Их количество и зависит от типа элемента питания. Если вы имеете дело с необслуживаемыми АКБ, то реанимация будет протекать сложнее.
Проверка уровня электролита
В обслуживаемых батареях можно проверить уровень электролита. Для этого достаточно открутить пробки и взглянуть внутрь. Во всех банках пластины должны быть прикрыты жидкостью. Если торцы электродных решеток будут видны, необходимо добавить воду, слегка прикрыв их.
Кратковременный глубокий разряд в ноль
Если батарея кратковременно разрядилась в ноль, то ее можно восстановить. Делается это методом переполюсовки, то есть зажим «+» подключается к контакту АКБ «-». Соответственно, минус с ЗУ на плюс батареи. В таком состоянии нужно подавать малый ток в течение 5 минут, не более 3 А. Затем, выполняется обратное подключение, и аккумулятор заряжается в обычном режиме до 14,8 В для обычных и 14,4 В для AGM. Ток заряда ставится на значение не более 7% от емкости.
Цикл заряд-разряд
Если батарея длительное время простояла без дела и разрядилась и пластины сульфицировались, есть способ частично восстановить источник питания. Для этого применяют технологию КТЦ или контрольно-тренировочный цикл. Сначала ее нужно зарядить с переполюсовкой, чтобы разрушить образовавшуюся соль на пластинах. После чего к АКБ подключите 3 лампы ближнего света или иную эквивалентную нагрузку и разрядите до 10,5 В. Цикл повторите 3 раза.
Малотоковая зарядка
Существует еще один метод реанимации батарей. Он заключается в воздействии на пластины малым током долгое время. Так можно восстановить только те источники, которые сравнительно малое время пробыли в состоянии низкого заряда. На зарядном устройстве ставят ток не более 1,5 А, а напряжение до 19 В. Выжидают до 2 суток в зависимости от состояния батареи.
Восстановить полный заряд описанными способами невозможно. Так только частично поднимается энергоемкость и срок службы буквально на несколько месяцев. Напоминаем, что в кислотном элементе питания происходят необратимые процессы.
Работаю в сервисном центре по ремонту электро- и бензоинструмента, силовой техники. Периодически к нам на ремонт поступает аккумуляторный инструмент — как клиентский, так и предторговый — с причиной обращения: «Не работает/не заряжается АКБ». Предпосылками к данному дефекту, обычно, являются:
— дефектная емкость/несколько емкостей — КЗ, уход емкости в защиту и т.п.;
— неисправность управляющей (балансировочной) платы — также, КЗ, выбраковка элементов на плате, плохой контакт/дефект пайки;
— глубокий разряд емкостей, в частности литий-ионных.
Сегодня хочу остановиться на последнем варианте. Глубокий разряд емкостей происходит по причине долгого хранения разряженной аккумуляторной батареи, например, в шкафу у Вас дома, или, к примеру, в холодном помещении — эффект проявляется быстрее (уверен, многим знакома ситуация, когда заряд батареи смартфон на морозе тает на глазах). От наших оптовых клиентов, также бывает, что поступает абсолютно новый инструмент с данной проблемой. Чаще всего, выясняется, что инструмент они хранят всю зиму в неотапливаемых складах.
Корень проблемы в том, что даже если батарея не используется — она теряет свой заряд, хоть и немного. Уровень заряда со временем падает ниже минимально-допустимого значения, и в определенный момент модуль защиты, встроенный в управляющую плату зарядного устройства/АКБ, либо модуль защиты аккумулятора 18650, отказывается принимать заряд, считая, что с аккумулятором есть какая-то проблема (КЗ к примеру). Модуль защиты необходим для Вашей безопасности. Как итог — АКБ не подхватывает зарядку, и пустая она, соответственно, тоже не работает. Данный факт справедлив для всего семейства литий-ионных аккумуляторов, в т.ч. — аккумуляторы смартфонов. Самое нехорошее в глубоком разряде — аккумулятор неизбежно и необратимо теряет свою емкость, поэтому храните свой аккумуляторный инструмент хоть немного заряженным.
Глубокий разряд аккумулятора/аккумуляторной батареи — меньшее из возможных зол и «лечится» очень просто: в обход управляющей платы АКБ/зарядного устройства нужно подать заряд на емкости напрямую и зарядить их до того уровня, когда плата посчитает уровень заряда в общей цепи аккумуляторов штатной и начнет заряжать аккумуляторную батарею. Предлагаю, перейти к практикуму)
Вчера к нам поступил предторговый аккумуляторный шуруповерт с литий-ионными АКБ на 18В, поступил из магазина оптового клиента, с двумя нерабочими батареями. Проблему выявили при продаже. Забрал его на выходные домой, специально для написания поста:
Обе АКБ разряжены, индикация не работает, зарядное устройство не подхватывает. Напряжение — меньше меньшего:
Необходимый минимум (он же максимум) — мультитестер, отвертка с крестообразным шлицем/TORX и хитрый кабель. Хитрый кабель собирается из любого ненужного обыкновенного USB-кабеля и резистора в 62 Ома (резистор понижает ток и сопротивление для максимально безболезненной для аккумулятора зарядки). USB-кабель состоит их 4-х жил: резистор вешается на красный VBUS +5V, черный GND не трогаем. ДАТА+ и ДАТА- нам не нужны, можно удалить. Хитрый кабель питается от любого блок питания для смартфона, USB-разъема ПК, да хоть от USB- разъема телевизора. В общем, любого USB-разъема с 5В и от 400мА:
И вот мы вооружены всем необходимым. Цепляем зубастых крокодилов к щупам мультиметра, выставляем режим «20В постоянного тока»:
Заряжаем емкости. Заряд до ~1,5В пустой аккумулятор набирает не более ,чем за минуту. Если, до и после зарядки аккумулятор не набирает заряд и показывает 0 — аккумулятор ушел в защиту. В нашем случае все емкости заряд набирают, т.к. шуруповерт новый, им не пользовались. По опыту, именно на этой модели, достаточно зарядить каждую емкость до ~1,5-1,6В. Бывает по разному, в зависимости от платы, т.е. от производителя и модели. Отвечаю на вопрос «Почему крокодилощупы, а не магниты?» — так лучше контролируется процесс. Вольтаж на емкостях после зарядки должен быть одинаковый. Хоть плата и выравнивает заряд в емкостях, но от производителя к производителю она это делает с переменным успехом. Как итог: если на емкостях разный заряд — при достижении уровня заряда, к примеру, в 4,2В на одной емкости, а на других 3,6В — плата перестает заряжать, достигнув максимального заряда на одной из емкостей. В результате, получаем АКБ с 15-16В на борту, хватать ее будет на малую щепотку шурупов, после чего придется заряжать по новой. Заряжаем любым понравившимся вариантом (помним, что юбка на термоусадке — там где плюс, где юбки нет — минус):
Зарядили до7-8В, проверяем. Появилась индикация, АКБ заряжается:
Собираем батарею в корпус, заряжаем, проверяем:
Все работает, все хорошо, все прекрасно. Со второй аккумуляторной батареей делаем тоже самое. На каждую АКБ уходит минут 15 от силы. После устранения дефекта даем отлежаться инструменту день-два. Если напряжение в АКБ не упало — выдаем инструмент клиенту.
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.
Снижение емкости — абсолютно нормальный процесс. Это происходит во время каждого цикла заряда/разряда, независимо от того, насколько правильно эксплуатируется аккумулятор. Однако, если в процессе эксплуатации часто допускаются глубокие разряды или, наоборот, длительные перезаряды (более 500%), то скорость потери емкости может существенно возрасти.
Вывод: старайтесь не допускать глубокого разряда и/или длительного перезаряда Li-ion аккумуляторов. Всегда применяйте схемы защиты от переразряда, индикаторы низкого заряда и специализированные зарядные устройства, ограничивающие заряд.
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
Теперь рассмотрим второй случай — аккумулятор не заряжается.
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.
В принципе проблем с зарядкой таких аккумуляторов быть не должно. Внутри каждого аккумулятора — между самой банкой аккумулятора и теми клеммами, которые мы видим — находится модуль защиты, который отключает банку от клемм при снижении напряжения ниже определенного порога. Внешне это проявляется как полное отсутствие напряжение на выходе аккумулятора (ноль вольт).
На самом деле, как правило, на самой банке в этот момент напряжение составляет около 2.4-2.8 Вольта.
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.
В случае блокировки аккумулятора по перегрузке (КЗ в нагрузке), модуль защиты также запирает транзистор FET1. Нет никакой разницы от чего сработала защита — от переразряда или от короткого замыкания. Результат один — открытый транзистор FET2 и закрытый полевик FET1.
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.
Это сделано исключительно в целях безопасности. Дело в том, что при внутреннем коротком замыкании аккумулятора, заряжать его становится опасно — он может сильно перегреться и вспучиться (со всякими спецэффектами вроде вытекания электролита, выдавливания крышки планшета и т.п.). В случае же обрыва внутри аккумулятора, заряжать его становится совершенно бессмысленно. Так что логика работы таких умных зарядников вполне понятна и оправдана.
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.
Сопротивление резистора рассчитывается по закону Ома. Возьмем худший сценарий — на внутренней банке литий-ионного аккумулятора напряжение составляет 2.0 Вольта (померить его, не разбирая аккумулятор, мы не сможем, поэтому просто предположим, что это так).
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.
Надежный контакт при подключении проводов к клеммам аккумулятора 18650 помогут обеспечить небольшие неодимовые магнитики.
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).
Конечно, с помощью данной приспособы можно зарядить аккумулятор полностью, но тогда ждать придется очень долго (все-таки ток заряда очень маленький). К тому же в этом случае придется очень плотно контролировать напряжение на банке, чтобы не прозевать момент когда там станет 4.2V. А, если кто не знает, напряжение ближе к концу заряда начнет подниматься очень быстро!
Теперь другая ситуация — резистор, наоборот, ощутимо нагревается, но на аккумуляторе нулевое напряжение, значит где-то внутри имеется короткое замыкание. Потрошим аккумулятор, отпаиваем модуль защиты и пытаемся зарядить саму банку. Если дело пошло, значит плата защиты неисправна и подлежит замене. Впрочем, можно использовать аккумулятор из без нее.
Двигатель автомобиля запускается при помощи силового мотора, который называется стартер. Но чтобы стартер запустился, ему требуется электроэнергия. Для этого существует аккумуляторная батарея, которая способна проводить электрический ток. Иногда происходит такое, что АКБ не запускается, в таком случае можно постараться его реанимировать.
Устройство и принцип работы АКБ
Аккумуляторная батарея покрыта слоем пропилена. Так как этот материал не проводит электрический ток, и его не разъедает от элементов кислоты. Вся батарея состоит из шести, соединённых между собой, аккумуляторов. Один аккумулятор соединяет плюсовые и минусовые электроды.
Для того чтобы устройство не изнашивалось, в сплав плюсовых электродов добавляется серебро или олово. Существует две разновидности аккумуляторных батарей:
- С жидким электролитическим раствором.
- С дополнительными добавками, электролитический раствор нежидкий.
Чаще всего используется первая разновидность. Принцип работы заключается в том, что электричество превращается в химическую реакцию. Когда случается разряд аккумуляторной батареи происходит всё наоборот.
Чтобы аккумуляторная батарея не садилась слишком быстро и служила долго, в автомобиле установлен генератор. Он не даёт аккумулятору разряжаться, когда автомобиль заведён.
Если АКБ села, её необходимо зарядить с помощью специального зарядного устройства. Оно способно сбалансировать плотность электролита. Средняя продолжительность эксплуатации аккумуляторной батареи составляет более четырёх лет. Она может меняться в зависимости от правильного использования или хранения.
Свинцово-кислотный аккумулятор имеет свой срок службы. В среднем это 5 лет, при условии, что он правильно заряжался и выполнялось периодическое обслуживание. Вообще к АКБ относятся как к расходному материалу – заменяют, когда «отживает свое». Бывает, батарея никак не реагирует на зарядку после глубокого разряда. Восстановить свинцово кислотный аккумулятор можно, причем несколькими способами, но это, что называется, «танцы с бубном», ведь часть энергоемкости все равно потеряется. Поэтому правильнее было бы купить новый источник питания.
Особенности свинцово-кислотных АКБ
Эта разновидность используется давно и проверена временем. Даже сегодня свинцовый аккумулятор, будь он для фонаря или автомобиля, получает улучшения, модернизируется. Вот его положительные качества:
- низкий уровень саморазряда;
- нетребователен к обслуживанию;
- отсутствие эффекта памяти;
- при необходимости производит большую токоотдачу;
- доступный, так как прост в изготовлении.
Но и без недостатков не обошлось:
- нельзя хранить разряженным;
- чувствителен к отрицательным температурам;
- малая емкость (по отношению к весу);
- плохо переносит глубокий разряд;
- экологически опасен (соединения свинца).
Состоит свинцовый аккумулятор из следующих основных элементов:
- электродов: свинцовые решетки с диоксидом свинца в ячейках;
- разделительных пластин, которые не вступают в химическую реакцию с кислотой;
- электролита, куда погружены решетки;
- корпуса.
В 1970-х годах появилась новая технология изготовления свинцовых батарей – AGM (Absorbent Glass Mat). В источнике питания вместо привычного жидкого электролита абсорбированный. Такие аккумуляторы: герметичны, не требуют обслуживания, долго служат при условии правильной зарядки, хорошо переносят холод, заряжаются в 2 – 3 раза быстрее и имеют саморазряд еще ниже, чем в классических АКБ.
Варианты восстановления
Бывает, автолюбитель ставит батарею на зарядку и понимает, что она не получает заряд, при этом напряжение в норме – 14.4 – 14.7 В. При наличии нагрузочной вилки можно выполнить проверку. И если под нагрузкой напряжение сильно просаживается, это говорит о том, что АКБ потеряла свою емкость. Обычно так происходит в результате сульфатации пластин.
Если батарея эксплуатировалась правильно, это явление все равно наступит, но лет через 5. Если возможности взять новый источник питания нет, можно попробовать его реанимировать, продлив тем самым срок службы еще на пару лет.
После глубокого разряда восстановить батарею можно несколькими способами:
- механической очисткой;
- химическим восстановлением;
- контрольно-тренировочными циклами;
- используя дистиллированную воду;
- методом переполюсовки;
- используя десульфатор.
Обычно восстановление свинцового аккумулятора выполняют методом переполюсовки. Он действенный в том случае, если в ходе эксплуатации АКБ не подвергалась серьезным токовым или механическим повреждениям. То есть просто произошла естественная сульфатация.
Если в аккумуляторе осыпались пластины, произошло замыкание «банок», вздутие или было серьезное механическое повреждение, реанимация не даст результата.
Подготовка
Прежде чем приступать к восстановлению батареи, надо ее подготовить – тщательно отмыть моющим средством поверхность корпуса от любых загрязнений. После визуально оценивают состояние: вздутий, выпуклостей и повреждений быть не должно.
Далее откручивают все пробки и смотрят, есть ли электролит. Если в какой-то «банке» он отсутствует, еще раз проверяют, нет ли трещин на корпусе.
Затем берут фонарик и оценивают состояние пластин изнутри – осыпаний быть не должно. На этом этапе как раз будет заметна сульфатация в виде белого налета на пластинах.
В каждую «банку» до уровня надо долить дистиллированную воду. Если есть возможность, замеряют плотность электролита в каждом отсеке.
Порядок процедуры
Для начала надо зарядить АКБ до отметки 14.4 В. Подключив галогеновую лампочку или другую нагрузку источник питания разряжают до 10.6 В. Так повторяют три раза, а после заряжают аккумулятор полностью. Для проверки энергоемкости используют нагрузочную вилку или делают это автомобильным стартером. Если восстановить емкость получилось – хорошо, если нет – продолжают реанимацию.
В 90% случаев восстановить батарею поможет переполюсовка. Процедура состоит из трех этапов:
- На АКБ подается нагрузка в виде галогенной лампы, чтобы разрядить в 0. В зависимости от остаточной энергоемкости, может уйти порядка суток, пока лампа потухнет. Лампу не отключают еще 2 – 3 суток, чтобы «ушли остатки».
- Заряжают аккумулятор обратным током. Для этого надо подключить зарядное устройство наоборот, то есть «плюс» к «минусу», а «минус» к «плюсу». Чтобы с ЗУ ничего не случилось (или не сработала защита от короткого замыкания), последовательно подключается галогенная лампа. Далее остается зарядить АКБ в обратной полярности. Когда напряжение дойдет до отметки 5 – 6 В, лампу из цепи можно убрать. Что до тока заряда, его рекомендуется выставить на 5% от энергоемкости. Допустим, емкость батареи 60 Ач, значит ток заряда должен быть 3 А. В ходе зарядки электролит начнет «кипеть» – это норма, так как процесс идет в обратном направлении. На зарядку может уйти около суток – за это время напряжение поднимется до 12 – 14 В. В результате батарея зарядится, а на выходе ее «плюса» будет «минус», а на «минусе» – «плюс».
- Снова подключают галогенную лампу и разряжают АКБ в течение пары суток. Далее выполняют правильную зарядку, с учетом полярности, пока напряжение не дойдет до отметки 14.4 В.
Это и есть способ восстановления методом переполюсовки.
Результат восстановления
Если все сделано верно, получится восстановить энергоемкость на 70 – 100% от исходной. При этом пластины очистятся и приобретут черный цвет, то есть белый налет сульфата сойдет. Электролит в то же время станет чище и прозрачней.
Автомобильные аккумуляторы не терпят глубокого разряда, но есть способы восстановить их, что поможет продержаться до покупки нового источника питания. Чтобы не доводить до такого, рекомендуется придерживаться правил эксплуатации, вовремя заряжать и не забывать о периодическом обслуживании.
Некоторые водители сразу выкидывают аккумулятор, если он у них немного стал хандрить, чего делать крайне не нужно, ведь есть способы, как легко восстановить АКБ в гаражных условиях.
Некоторые водители сразу выкидывают аккумулятор, если он у них немного стал хандрить, чего делать крайне не нужно, ведь есть способы, как легко восстановить АКБ в гаражных условиях.
Сначала нужно проверить его на сколько он поддаётся зарядке, то есть подключить его к зарядному устройству и посмотреть сколько он потребляет ампер, если 0 — ампер (как у нас), значит аккумулятор полностью убит.
Но и такой, даже убитый АКБ восстановить стоит попробовать.
Итак, что нам нужно для того, чтобы восстановить его.
Откручиваем все пробки и сливаем всю жидкость с аккумулятора.
Для этого я подставил ведро, можно его оставить так на время, чтобы жидкость вытекла полностью.
Пока стекает жидкость, мы подготовим в это время смесь.
В кружку или какую-нибудь другую ёмкость насыпаем обыкновенную соду, примерно грамм 200.
Затем эту соду нам нужно высыпать в дистиллированную воду, воду я налил в пластиковую бутылку немного не до конца, чтобы места хватило на соду.
Теперь нужно хорошо перемешать или взболтать. Далее, эту смесь выливаем в аккумулятор под завязку.
Вы сразу увидите, как пошла реакция.
Оставляем наш аккумулятор «кипеть» на пол часа, после чего снова всё выливаем. С аккумулятора вылилась просто какая-то чЁрная жижа.
Далее, для промывки наливаем еще раз простую дистиллированную воду, можно немножко потрясти аккумулятор, чтобы его лучше промыть и опять сливаем.
После этого заливаем нормальный электролит, у меня влезло 2 литра.
Далее, опять подключаем зарядное устройство и видим, что наш аккумулятор стал потреблять амперы, а это значит АКБ начал заряжаться. Теперь его оставим так заряжаться на сутки.
Через сутки у вас будет полностью заряженный аккумулятор, который можно спокойно ставить на автомобиль и ездить. Поверьте мне, он вам ещё послужит. Вот, так просто можно реанимировать убитый аккумулятор.Удачи вам всем на дорогах.