Jednoduchý způsob, jak obnovit funkčnost Li-Ion baterií z přenosných zařízení / Habr

V prvním případě klesla kapacita baterie a budete se s tím muset smířit. Úplná obnova baterií po hlubokém vybití není možná (to platí pro všechny Li-ion baterie: 18650, 14500, 10440, baterie mobilních telefonů atd.). Ani teoreticky je nemožné obnovit kapacitu lithiové baterie.

Snížení kapacity je naprosto normální proces. To se děje během každého cyklu nabíjení/vybíjení, bez ohledu na to, jak správně je baterie používána. Pokud se však za provozu často připouští hluboké vybíjení nebo naopak dlouhodobé dobíjení (více než 500 %), pak se může rychlost ztráty kapacity výrazně zvýšit.

Závěr: snažte se vyhnout hlubokému vybití a/nebo dlouhodobému přebíjení Li-ion baterií. Vždy používejte ochranné obvody proti nadměrnému vybití, indikátory vybití baterie a vyhrazené nabíječky, které omezují nabíjení.

Nedávné studie ukázaly, že lithiové baterie ztrácejí svou kapacitu, i když se vůbec nepoužívají. Například při běžném skladování ve skladech. Podle výzkumů ztrácí baterie ročně přibližně 4-5 % své kapacity.

Druhá situace: nechce nabíjet

Nyní se podívejme na druhý případ – baterie se nenabíjí.

K této situaci obvykle dochází, když bylo zařízení (telefon, tablet, MP3 přehrávač) delší dobu nečinné s vybitou baterií. Nebo pokud byla lithiová baterie vystavena hlubokému ochlazení.

S nabíjením takových baterií by v zásadě neměly být žádné problémy. Uvnitř každé baterie – mezi samotnou baterií a svorkami, které vidíme – je ochranný modul, který odpojí baterii od svorek, když napětí klesne pod určitou hranici. Navenek se to projevuje jako úplná absence napětí na výstupu baterie (nula voltů).

Ve skutečnosti je v tuto chvíli napětí na samotné bance zpravidla 2.4-2.8 voltů.

Všechny moderní ochranné moduly jsou navrženy tak, že i když je baterie zablokována před dalším vybitím, lze ji stále nabíjet. To se děje díky parazitní diodě zabudované ve spínači na tranzistoru s efektem pole. Zde je typické schéma modulu ochrany baterie 18650:

Protože při hlubokém vybití se sepne pouze tranzistor FET1, zatímco druhý MOSFET zůstává otevřený (prochází proud v obou směrech), nabíjecí proud tiše teče z kladného pólu baterie přes FET2, parazitní diodu uvnitř FET1 na záporný pól.

Pokud dojde k zablokování baterie z důvodu přetížení (zkrat v zátěži), ochranný modul zablokuje i tranzistor FET1. Nezáleží na tom, zda byla ochrana spuštěna nadměrným vybitím nebo zkratem. Výsledek je stejný – otevřený tranzistor FET2 a sepnutý spínač pole FET1.

Při hlubokém vybití tak ochranná deska lithium-iontové baterie nijak neruší nabíjení baterie.

Jediným problémem je, že některé nabíječky se považují za příliš chytré a když vidí, že napětí na baterii je příliš nízké (a v našem případě bude nulové), domnívají se, že nastala nějaká nepřijatelná situace a zcela odmítají vydat nabíječku proud.

To se provádí výhradně z bezpečnostních důvodů. Faktem je, že pokud dojde k vnitřnímu zkratu baterie, nabíjení se stává nebezpečným – může se přehřívat a bobtnat (s nejrůznějšími speciálními efekty jako vytékání elektrolytu, vymáčknutí krytu tabletu atd.). Pokud dojde k přerušení baterie, nabíjení je zcela zbytečné. Logika fungování takových chytrých nabíječek je tedy zcela jasná a oprávněná.

Čtěte dále a dozvíte se, jak oklamat nabíjení a obnovit funkčnost lithiové baterie po hlubokém vybití.

Jak ho donutit nabíjet?

Obnova lithium-iontových baterií po hlubokém vybití v podstatě vede k jejich návratu do normálního provozu. Musíte pochopit, že to v žádném případě nekompenzuje ztrátu kapacity (to je v zásadě nemožné).

Abychom stále přinutili příliš mazanou nabíječku nabíjet naši velmi slabou baterii, je nutné zajistit, aby napětí na ní přesáhlo určitou hranici. Zpravidla stačí 3.1-3.2 V, aby nabíječka považovala situaci za normální a umožnila nabíjení.

Napětí na baterii můžete zvýšit pouze pomocí nabíječky třetí strany (hloupější). Tomu se lidově říká „tlačení“ baterie. Chcete-li to provést, stačí připojit externí napájecí zdroj ke svorkám baterie a zároveň omezit maximální proud.

Pro naše účely postačí jakákoli nabíječka mobilních telefonů. Moderní nabíječky mají nejčastěji výstup ve formě zásuvky USB a podle toho produkují 5V. Jediné, co musíme udělat, je vybrat odpor, který omezuje nabíjecí proud.

Odpor rezistoru se vypočítá pomocí Ohmova zákona. Vezměme si nejhorší scénář – napětí na vnitřní bance lithium-iontové baterie je 2.0 Voltů (bez demontáže baterie to nezměříme, takže budeme jen předpokládat, že tomu tak je).

Pak bude rozdíl mezi napětím zdroje napájení a napětím baterie:

Vypočítejme odpor omezovacího rezistoru tak, aby nabíjecí proud nepřesáhl 50 mA (to je docela dost pro počáteční nabití a zároveň docela bezpečné):

R = 3V / 0.050A = 60 Ohm

Nyní zjistíme, kolik energie tento rezistor ztratí v případě vnitřního zkratu baterie (pak na rezistoru klesne celé napětí napájecího zdroje):

P = (5V) 2 / 60 Ohm = 0.42 W

Pro obnovení baterie 18650 po hlubokém vybití tedy vezmeme jakýkoli 5V zdroj, nejbližší vhodný odpor je 62 Ohmů (0.5W) a vše připojíme k baterii následovně:

Zdroj bude vhodný pro jiné napětí, bude stačit přepočítat odpor a výkon omezovacího rezistoru. A musíte si uvědomit, že v li-ionových ochranných obvodech se zpravidla používají tranzistory s efektem pole s nízkým napětím zdroje kolektoru, takže je nežádoucí používat napájecí zdroj s vysokým výstupním napětím.

Malé neodymové magnety pomohou zajistit spolehlivý kontakt při připojování vodičů ke svorkám baterie 18650.

Pokud nabíjení nefunguje (odpor se nezahřívá a baterie je na plné napětí ze zdroje), pak buď ochranný obvod přešel do velmi hluboké ochrany, nebo prostě selhal, nebo došlo k vnitřnímu přerušení.

Poté můžete zkusit odstranit vnější polymerový obal baterie a připojit naši improvizovanou nabíječku přímo k plechovce. Plus do plusu, mínus do mínusu. Pokud v tomto případě nedojde k nabití, je baterie přišroubována. Ale pokud tak učiníte, musíte počkat, až napětí stoupne na 3+ Volty a poté můžete nabíjet jako obvykle (standardním nabíjením).

Samozřejmě, že pomocí tohoto zařízení můžete baterii úplně nabít, ale pak budete muset čekat velmi dlouho (koneckonců, nabíjecí proud je velmi malý). Navíc v tomto případě budete muset velmi pečlivě kontrolovat napětí na bance, abyste nezmeškali okamžik, kdy se stane 4.2V. A pokud někdo neví, napětí ke konci nabíjení začne velmi rychle stoupat!

Nyní je situace jiná – rezistor se naopak znatelně zahřívá, ale na baterii je nulové napětí, což znamená, že někde uvnitř je zkrat. Vykucháme baterii, rozpájíme ochranný modul a pokusíme se nabít samotnou plechovku. Pokud to funguje, je ochranná deska vadná a musí být vyměněna. Baterii však můžete používat i bez ní.

Zdravím všechny uživatele Habr, dnes budu mluvit o tom, jak poměrně jednoduchou metodou obnovuji nefunkční Li-Ion baterie z přenosných zařízení, než jsem si pořídil tak nádherné zařízení, jako je Imax B6. Touto metodou jsem již obnovil funkčnost pravděpodobně tří desítek baterií z různých vychytávek, od fotoaparátů po MP3 přehrávače, ale podotýkám, že jsem pouze obnovil funkčnost, kapacitu nelze tímto způsobem obnovit a já osobně ne viděl nějaké způsoby, jak obnovit kapacitu pro tento typ baterie. Mimochodem, kapacita, která v baterii zůstane, velmi závisí na tom, jak dlouho baterie strávila v takové „klinické smrti“.

Hned řeknu, že tato metoda nepředstírá něco z kategorie „Wow, to je něco nového“, ale ne každý o tom ví. Podstatou této metody je „zatlačení“ baterie.

Zde je video z celého procesu:

(informace níže budou duplikovat informace poskytnuté ve videu)

Abychom se pokusili znovu oživit baterii, potřebujeme:

– Pohonná jednotka který vytváří konstantní napětí od 5 do 12 voltů;
— Rezistor o jmenovité hodnotě 330 až 1000 Ohmů, určený pro výkon 0.5 W, ale bylo by hezké, kdyby byl výkonnější;
— Voltmetr pro ovládání napětí (volitelné).

Většina napájecích zdrojů z Wi-Fi routerů, přepínačů a modemů je zpravidla dodávána s 2.5 mm konektorem, například jako na fotografii:

Téměř vždy má centrální kontakt konektoru plus a boční kontakt má mínus a také je zpravidla polarita znázorněna na samotném těle zdroje:

Jak můžete vidět na fotografii, moje jednotka produkuje konstantní napětí 12 V, což je indikováno ikonou uprostřed mezi 12V a 2.0A.
Napájecí proud musí být vyšší než 0.1 A.

Odpojíme napájecí zdroj ze sítě, abychom se ochránili před zkratem, který může poškodit jednotku, zapojíme jej tak, jak je znázorněno na obrázku, tedy plus 12 V na jeden konec odporu a druhý konec odporu na kladný pól baterie (baterie má obvykle uvedenou polaritu, pokud ne, musíte nějak zjistit, kde je plus a kde mínus), propojíme mínus zdroje s mínusem nefunkčního baterie.

Podíváme se na napětí, pokud existuje taková možnost, mělo by se začít pomalu zvyšovat, jakmile stoupne na 3.3 V, pak jej nabijeme přes samotné zařízení, ze kterého je baterie napájena, Poté je bezpodmínečně nutné sledovat teplotu baterie po celou dobu nabíjení, zkoušet rukou, zda se nezačíná zahřívat, pokud baterie začne být více než teplá nebo horká, okamžitě baterii vyjměte z zařízení, již jej nelze obnovit.

Pokud není žádný způsob, jak monitorovat napětí, provedeme takové nabíjení po dobu jedné nebo dvou minut a vložíme jej do našeho zařízení, abychom zjistili, zda přijímá baterii nebo ne.

Vypočítejme nabíjecí proud baterie pomocí Ohmova zákona (I = U / R) pro případ s 12V zdrojem:

12 V / 330 Ohm = 0,036 A (36 mA), to znamená, že nabíjecí proud bude 36 mA, nebo pokud vezmete odpor 1 Kilo Ohm, bude to 12 V / 1000 Ohm = 0,012 A (12 mA).

To znamená, že při napětí zdroje 12 V bude nabíjecí proud 36 mA, to je, pokud použijete odpor 330 Ohm, a pokud použijete odpor 1 KOhm, bude nabíjecí proud 12 mA.

Pro případ s 5V napájecím zdrojem (zpravidla se jedná o nabíječky pro chytré telefony):

5 V / 330 Ohm = 0,015 A (15 mA), to znamená, že nabíjecí proud bude 15 mA, nebo pokud vezmete odpor 1 KOhm, pak to bude 12 V / 1000 Ohm = 0,005 A (5 mA).

Jak vidíme v tomto případě, nabíjecí proud, a tedy i rychlost nárůstu napětí na baterii, bude nižší, takže pro případ s 5 V napájením můžete vzít rezistor od 100 Ohm, 5 V / 100 Ohm = 0,050 A (50 mA).

Nedoporučuji zneužívat nabíjecí proudy (50 mA je více než dost na „vytlačení“ baterie) a zvyšovat napětí nad 4.2 V je na internetu poměrně dost videí s hořícími lithiovými bateriemi, například zde:

Takže celý proces obnovy funkčnosti baterie by měl být prováděn pouze pod dohledem. Hlavní pro nás je pouze vyjmout baterii ze stavu, ve kterém ovladač uvnitř baterie odpojuje baterii od zátěže.

Proč to funguje?

Faktem je, že v bateriích z mnoha přenosných zařízení je ovladač, který monitoruje napětí na baterii, pokud se baterie nepoužívá nebo je po dlouhou dobu ve vybitém stavu, ovladač se jakoby vypne; spínač, který připojuje baterii od kontaktních ploch, ke kterým je připojeno zařízení.

Děje se tak buď za účelem ochrany zařízení, nebo proto, aby si spotřebitel po nějaké době koupil nové produkty.

PS Existuje ještě jedna metoda, kterou používám již dlouho, místo rezistoru vezměte počítačový ventilátor 80×80 mm, i když minimální napětí v tomto případě bude 8 V a maximální 16 V, ale metoda s rezistorem je jednodušší a ne každý má ventilátor.

PPS Jak lidé říkají v komentářích, riziko vzplanutí repasované baterie se zvyšuje, zejména při prvním nabití, znovu to zdůrazním, sledujte teplotu na baterii při prvním nabíjení.

PPPS Nedoporučuji restaurovat velmi staré baterie, které ležely vybité déle než půl roku, protože jejich riziko požáru bude ještě vyšší.

• akumulátor
• mobilní telefon
• obnovení
• Li-ion