Как восстановить никель металлогидридный аккумулятор
Никель-металлогидридные батареи чувствительны к разряду и заряду, заряжать их нужно специальными устройствами. Со временем происходит саморазряд, поэтому нужно периодически выполнять восстановление Ni-Mh-аккумуляторов. Существует несколько способов увеличения емкости, продлевающих срок службы АКБ.
О чем нужно помнить при эксплуатации Ni-Mh-аккумуляторов
При использовании батареек никель-металлогидридного типа принимают во внимание такие моменты:
- Увеличенная стоимость.
Такие аккумуляторы в 1,5-2 раза дороже никель-кадмиевых. Внедрение новых технологий позволяет постепенно сравнять стоимости. Подобное характерно для стандартных источников питания типа АА или ААА. - Наличие эффекта памяти.
При регулярном недозаряде батарея перестает полностью восстанавливать мощность. В никель-металлогидридных АКБ этот эффект менее выражен, чем в предыдущих моделях. - Чувствительность к частой зарядке.
Рабочие качества изделий ухудшаются уже после 300 цикла. - Высокая степень саморазряда.
Срок хранения батарейки никель-металлогидридного типа в 1,5 раза меньше такового у других видов. - Необходимость правильного выбора силы тока.
Источник питания подает достаточно высокое напряжение. Однако мощность подаваемого заряда не должна превышать 0,5*С. Несоблюдение этого правила снижает срок эксплуатации никелевых источников электрической энергии. Никель-кадмиевые аккумуляторы менее чувствительны к подаче мощного тока. - Необходимость использования специального зарядного устройства.
Прибор для Ni-MH-батарей можно использовать для зарядки кадмиевых АКБ, но не наоборот.
Зарядка никель-металлогидридных аккумуляторов
Никель-металлогидридные источники питания можно заряжать капельным или ускоренным методом. Первый способ использовать нежелательно, что объясняется сложностью определения времени прекращения подачи тока.
Аккумулятор может перезарядиться, что приведет к разрушению металлических пластин. Ускоренный метод зарядки обладает более высоким коэффициентом полезного действия. На выводы подается ток силой 0,5-1*С, где С — емкость источника питания.
Процесс восстановления мощности АКБ включает такие этапы:
- определение типа аккумулятора;
- предварительный этап;
- переходная стадия;
- быстрая зарядка;
- подача тока слабой силы, обеспечивающая дозарядку;
- поддержание заряда.
никель-кадмиевых элементов питания достаточно отслеживать кривую напряжения в конце зарядки. При восстановлении мощности металлогидридных элементов нужно контролировать температуру электролита и время подачи тока.
Восстановление Ni-Mh-аккумуляторов
Из-за эффекта памяти такие АКБ при неправильной эксплуатации утрачивают большую часть емкости. Подобное возникает при многократных неполных циклах зарядки.
Батарея запоминает степень разряда, что приводит к уменьшению емкости. Часть компонентов перестает участвовать в электрохимических реакциях.
Устранить эффект памяти помогает восстановление. Для этого АКБ разряжают до 1 В, подключая лампу или зарядное устройство. После этого элемент питания заряжают полностью. Если восстановление не выполнялось слишком долго, потребуется несколько циклов. Тренировку нужно проводить раз в месяц.
При этом учитывают такие моменты:
- Эффект памяти способствует снижению емкости на 5-10%. Восстановление этого параметра возможно за 1 цикл разряда и заряда. Вычислить емкость можно, разрядив заряженную батарею. Для этого измеряют время потери заряда и умножают полученный показатель на мощность потребителя энергии. Результат сравнивают с заявленным в инструкции значением. Некоторые ЗУ измеряют все показатели автоматически.
- Рекомендуется использовать зарядные устройства с функцией разряда. Прибор должен ограничивать минимальное напряжение. Это помогает избежать критического разряда элемента питания при восстановлении. Без такого устройства не обойтись при невозможности определения остаточной мощности АКБ и расчета предполагаемого времени разряда.
- При неизвестной степени заряда разряжать источник питания лампой нужно, непрерывно контролируя напряжение. Иначе батарея станет непригодной к дальнейшей эксплуатации. При восстановлении системы, состоящей из нескольких аккумуляторов, перед началом тренировки выравнивают степени заряженности. Для этого элементы полностью заряжают.
- Если аккумулятор функционирует не менее 5 лет, циклический метод восстановления может оказаться неэффективным. Тренировка считается профилактической мерой, направленной на поддержание работоспособности изделия. Вместе со снижением емкости изменяется состав и объем электролита. Поэтому периодически доливают очищенную воду или готовый кислотный раствор.
Процессы взаимодействия элементов в аккумуляторной батарее
Никель-металлогидридные аккумуляторы чаще всего состоят из нескольких элементов. Например, батарея шуруповерта состоит из 10 компонентов, соединяемых поочередно.
Элементы имеют разные характеристики, например большую или меньшую емкость.
Источники питания с небольшой мощностью заряжаются быстрее, что приводит к их разрушению. При коротком замыкании некоторых деталей происходит деградация остальных.
При использовании устройства нужно поддерживать одинаковую степень заряженности компонентов системы. При необходимости выполняется отдельное восстановление элементов. Для этого батарею разбирают, что нередко вызывает затруднения.
Более простым методом является применение зарядных устройств, оснащенных функцией балансировки. Такой режим подходит для новых и критически разряженных источников питания. В течение 4-5 часов ЗУ подает ток силой 0,1*С, далее параметр увеличивается до 0,3*С. При длительном хранении батареи проводят несколько таких циклов.
Как в домашних условиях продлить срок службы батарейки и дать ей вторую жизнь?
Батарейки играют незаметную, но важную роль в жизни современного человека. Они обеспечивают работу пультов, часов, ламп, компьютерных мышей и множества других бытовых устройств. Элементы питания легко заменяются, но мало кто знает, что можно продлить срок эксплуатации севшей батарейки и значительно увеличить срок службы телефонного аккумулятора. Обсудим, как продлить срок работы батарейки.
Аккумулятор телефона: как продлить срок службы?
Большинство современных людей пользуются смартфонами, в которых установлено множество приложений для комфортной жизни. Частое использование телефона быстро разряжает его аккумулятор, а спустя год-полтора после он подлежит замене, его емкость сильно падает. Чтобы аккумулятор дольше прослужил, не следует:
- Использовать полные циклы зарядки (от 0 до 100%). Каждый аккумулятор имеет заложенное в него количество раз полной зарядки, в среднем 500. Оптимально разряжать телефон до 30% и отключать его от сети на 80%.
- Оставлять гаджет на зарядке на всю ночь. Во-первых, он наберет нежелательный максимум, а во-вторых, будет все время подключен к сети. При малейшей потере заряда телефон будет его восполнять, не давая аккумулятору отдохнуть.
- Класть заряжающийся телефон под подушку или одеяло, оставлять его под прямыми солнечными лучами. Перегрев способствует снижению эффективности работы элемента питания, может привести к возгоранию.
- Использовать смартфон при сильных морозах. Холод быстро снижает запасы энергии аккумулятора, способствует его изнашиванию.
- Использовать не оригинальные зарядные устройства. Современные гаджеты оснащены технологиями быстрой зарядки, поэтому у разных телефонов режимы зарядки могут отличаться. Универсальные адаптеры могут их не поддерживать. Недорогие ЗУ не обеспечат необходимую силу тока и не уберегут от перепадов напряжения.
- Покупать запасные элементы питания. Смартфоны оснащены литийионными аккумуляторами, которые требуют особых условий хранения, портятся при невостребованности. Если не планируется пользоваться телефоном, лучше оставить его наполовину заряженным. В этом случае емкость батареи за год снизится только на несколько единиц.
Также увеличит срок службы аккумулятора сокращение расхода энергии. Если в привычку войдут некоторые нюансы работы с телефоном, скорость разряда батареи заметно снизится. Нужно:
- использовать минимальную комфортную яркость;
- отключать wi-fi, когда используется мобильный интернет (постоянный поиск доступных сетей расходует много энергии);
- по возможности ночью переводить устройство в режим полета;
- отключать модуль GPS, когда он не нужен;
- использовать ручную синхронизацию;
- сокращать время перехода в спящий режим до 30 сек.
Вторая жизнь пальчиковых батареек
Пальчиковые батарейки бывают щелочными, солевыми, аккумуляторными. Первые две разновидности одноразовые, они различаются емкостью и сроком службы (щелочные работают дольше).
Как зарядить батарейку с помощью зарядных устройств?
В зарядные устройства можно вставлять только аккумуляторные батарейки, на них написано, что они подходят для многократной перезарядки. Вставлять в ЗУ обычные элементы не имеет смысла, так как работают они от силы внутренней химической реакции. Чтобы ее восстановить, нужно менять содержимое, что невозможно в домашних условиях.
Способ зарядки аккумулятора зависит от типа зарядного устройства. Есть простые модели — в них вставляются элементы, и устройство подключается к сети. Индикация появляется только при полном заряде (для элементов емкостью 2400 mAh это примерно 23 часа зарядки). Существуют ЗУ, позволяющие управлять процессом, с ними работают согласно инструкции.
Механическое воздействие
Пальчиковые или мизинчиковые батарейки можно реанимировать с помощью физического воздействия. Оно позволит задействовать остатки электролита, которые еще не вступали в реакцию. Для реанимации элемента питания можно:
- постучать батарейками друг о друга;
- использовать молоток, столовую ложку или другой тяжелый предмет (можно не бояться разбить батарейку);
- сжимать батарейку по центру с помощью плоскогубцев.
Еще один действенный метод воздействия – нагревание. Его осуществляют с помощью:
- зажигалки или газовой конфорки: это самые опасные способы, так как батарейку легко перегреть, можно обжечься;
- горячей воды: в нее нужно положить элемент в полиэтиленовой упаковке, подождать 20 минут, просушить;
- радиатора отопления.
Химическая зарядка: способ для специалистов
Химическая зарядка обычных батареек требует достаточных усилий и сноровки, но в целом безопасна. Для ее осуществления понадобится 10-процентная соляная кислота или концентрированный уксус. Далее нужно:
- вскрыть корпус и проделать две дырочки вблизи угольных стержней;
- ввести жидкость с помощью шприца;
- оставить батарейку на несколько часов;
- закрыть отверстия воском, пластилином или герметиком.
Все эти манипуляции непросто выполнить в домашних условиях, но они дадут лучший результат, чем механическое воздействие. Через несколько дней батарейку все равно придется заменить.
Можно ли вернуть к жизни батарейку-таблетку?
В большинстве случаев дома используются батарейки-таблетки литиевого или щелочного типа. Они необходимы для работы часов, весов и других мелких приборов. В таких устройствах питания энергия также выделяется за счет химической реакции, которую можно активировать. Небольшой размер и хрупкость батарейки позволяют использовать не все способы реанимации. Подойдет:
- нагрев с помощью кипятка или отопительного радиатора;
- трение о ковер или диван.
Другие типы механического и термического воздействия могут подействовать, но таблетки небольшие и хрупкие, поэтому их нельзя бить молотком или сжимать плоскогубцами, греть на открытом огне. Не подойдет химический способ зарядки.
Если есть небольшие технические знания, для батарейки-таблетки можно сделать самодельное зарядное устройство с асимметричным током. Оно поможет обновить заряд 5–6 раз, после этого устройство питания придет в негодность.
Продлить срок службы батареек бывает необходимо, когда запасных нет под рукой. Использование их по максимуму экономит средства и сокращает количество опасных отходов, но нужно помнить, что любой способ их реанимации надо применять очень осторожно.
Обзор схем восстановления заряда у батареек
Проблема повторного использования гальванических элементов питания давно волнует любителей электроники. В технической литературе неоднократно публиковались различные методы «оживления» элементов, но, как правило, они помогали только один раз, да и ожидаемой емкости не давали.
В результате экспериментов удалось определить оптимальные токовые режимы регенерации и разработать зарядные устройства, пригодные для большинства элементов. При этом они обретали первоначальную емкость, а иногда и несколько превосходящую ее.
Восстанавливать нужно элементы, а не батареи из них, поскольку даже один из последовательно соединенных элементов батареи, пришедший в негодность (разряженный ниже допустимого уровня) делает невозможным восстановление батареи.
Что касается процесса зарядки, то она должна проводиться асимметричным током с напряжением 2,4. 2,45 В. При меньшем напряжении регенерация весьма затягивается и элементы после 8. 10 часов не набирают и половинной емкости. При большем же напряжении нередки случаи вскипания элементов, и они приходят в негодность.
Перед началом зарядки элемента необходимо провести его диагностику, смысл которой состоит в определении способности элемента выдерживать определенную нагрузку. Для этого к элементу подключают вначале вольтметр и измеряют остаточное напряжение, которое не должно быть ниже 1 В. (Элемент с меньшим напряжением непригоден к регенерации.) Затем нагружают элемент на 1. 2 секунды резистором 10 Ом, и, если напряжение элемента упадет не более чем на 0,2 В, он пригоден к регенерации.
Электрическая схема зарядного устройства, приведенная на рис. 1 (предложил Б. И. Богомолов), рассчитана на зарядку одновременно шести элементов (G1. G6 типа 373, 316, 332, 343 и других аналогичных им).
Рис. 1
Самой ответственной деталью схемы является трансформатор Т1, так как напряжение во вторичной обмотке у него должно быть строго в пределах 2,4. 2,45 В независимо от количества подключенных к нему в качестве нагрузки регенерируемых элементов.
Если готового трансформатора с таким выходным напряжением найти не удастся, то можно приспособить уже имеющийся трансформатор мощностью не менее 3 Вт, намотав на нем дополнительно вторичную обмотку на нужное напряжение проводом марки ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,8. 1,2 мм. Соединительные провода между трансформатором и зарядными цепями должны быть возможно большего сечения.
Продолжительность регенерации 4. 5, а иногда и 8 часов. Периодически тот или иной элемент надо вынимать из блока и проверять его по методике, приведенной выше для диагностики элементов, а можно следить с помощью вольтметра за напряжением на заряжаемых элементах и, как только оно достигнет 1,8. 1,9 В, регенерацию прекратить, иначе элемент может перезарядиться и выйти из строя. Аналогично поступают в случае нагрева какого-либо элемента.
Лучше всего восстанавливаются элементы, работающие в детских игрушках, если ставить их на регенерацию сразу же после разряда. Причем такие элементы, особенно с цинковыми стаканами, допускают многоразовую регенерацию. Несколько хуже ведут себя современные элементы в металлическом корпусе.
В любом случае, главное для регенерации не допускать глубокого разряда элемента и вовремя ставить его на подзарядку, так что не спешите выбрасывать отработанные гальванические элементы.
Вторая схема (рис. 2) использует тот же принцип подзарядки элементов пульсирующим ассимметричным электрическим током. Она предложена С. Глазовым и проще в изготовлении, так как позволяет использовать любой трансформатор с обмоткой, имеющей напряжение 6,3 В. Лампа накаливания HL1 (6,3 В; 0,22 А) выполняет не только сигнальные функции, но и ограничивает зарядный ток элемента, а также предохраняет трансформатор в случае коротких замыканий в цепи зарядки.
Рис. 2
Стабилитрон VD1 типа КС119А ограничивает напряжение заряда элемента. Он может быть заменен набором из последовательно включенных диодов — двух кремниевых и одного германиевого — с допустимым током не менее 100 мА. Диоды VD2 и VD3 — любые кремниевые с тем же допустимым средним током, например КД102А, КД212А.
Емкость конденсатора С1 — от 3 до 5 мкФ на рабочее напряжение не менее 16В. Цепь из переключателя SA1 и контрольных гнезд Х1, Х2 для подключения вольтметра. Резистор R1 — 10 Ом и кнопка SB1 служат для диагностики элемента G1 и контроля его состояния до и после регенерации.
Нормальному состоянию соответствует напряжение не менее 1,4 В и его уменьшение при подключении нагрузки не более чем на 0,2 В.
О степени заряженности элемента можно также судить по яркости свечения лампы HL1. До подключения элемента она светится примерно в полнакала. При подключении разряженного элемента яркость свечения заметно увеличивается, а в конце цикла зарядки подключение и отключение элемента почти не вызывает изменения яркости.
При подзарядке элементов типа СЦ-30, СЦ-21 и других (для наручных часов) необходимо последовательно с элементом включать резистор на 300. 500 Ом. Элементы батареи типа 336 и других заряжаются поочередно. Для доступа к каждому из них нужно вскрыть картонное донышко батареи.
Рис.3
Если требуется восстановить заряд только у элементов питания серии СЦ, схему для регенерации можно упростить, исключив трансформатор (рис. 3).
Работает схема аналогично вышеприведенным. Зарядный ток (1зар) элемента G1 протекает через элементы VD1, R1 в момент положительной полуволны сетевого напряжения. Величина Iзар зависит от величины R1. В момент отрицательной полуволны диод VD1 закрыт и разряд идет по цепи VD2, R2. Соотношение Iзар и Iразр выбрано 10:1. У каждого типа элемента серии СЦ своя емкость, но известно, что величина зарядного тока должна составлять примерно десятую часть от электрической емкости элемента питания. Например, для СЦ-21 — емкость 38 мА-ч (Iзар=3,8 мА, Iразр=0,38 мА), для СЦ-59 — емкость 30 мА-ч (Iзар=3 мА, Iразр=0,3 мА). На схеме указаны номиналы резисторов для регенерации элементов СЦ-59 и СЦ-21, а для других типов их легко определить, воспользовавшись соотношениями: R1=220/2·lзap, R2=0,1·R1.
Установленный в схеме стабилитрон VD3 в работе зарядного устройства участия не принимает, но выполняет функцию защитного устройства от поражения электрическим током — при отключенном элементе G1 на контактах Х2, ХЗ напряжение не сможет возрасти больше, чем уровень стабилизации. Стабилитрон КС175 подойдет с любой последней буквой в обозначении или же может быть заменен двумя стабилитронами типа Д814А, включенными последовательно навстречу друг другу («плюс» к «плюсу»). В качестве диодов VD1, VD2 подойдут любые с рабочим обратным напряжением не менее 400 В.
Рис. 4
Время регенерации элементов составляет 6. 10 часов. Сразу после регенерации напряжение на элементе будет немного превышать паспортную величину, но через несколько часов установится номинальное — 1,5 В.
Восстанавливать таким образом элементы СЦ удается три-четыре раза, если их ставить вовремя на подзарядку, не допуская полного разряда (ниже 1В).
Аналогичный принцип работы имеет схема, показанная на рис. 4. Она в особых пояснениях не нуждается.
none
Опубликована: 1999 г.
0
0
Вознаградить Я собрал 0 0
Как оживить батарейку
Батарейки нередко выходят из строя в самый неподходящий момент. Хорошо, если под рукой есть запас, и смена элементов займёт несколько минут. Хуже, когда такого запаса нет и купить нужную батарейку сразу не удаётся. Если другой нет, придётся возвращать к жизни имеющуюся. Имейте в виду: это реально! И после «оживления» она послужит ещё некоторое время, пока вы не купите подходящую.
Способы «оживления» батареек
Для того чтобы вернуть элементу работоспособность, можно воспользоваться несколькими способами.
Применяем силу
Если на деталь, переставшую подавать признаки жизни, оказать механическое воздействие, она ещё послужит. Сделать это несложно.
По батарейке постукивают. Возьмите любой твёрдый предмет: столовую ложку, большие портновские ножницы, камень, молоток. Можно постучать батарейкой по столешнице или по другой батарейке. Или бросать так, чтобы она ударялась о стену.
Справка. Механическое постукивание возвращает батарейку к работе на несколько дней.
Можно применить другой вид воздействия — сжатие. Для этого понадобятся плоскогубцы. Ими сжимают корпус в его средней части. Причём делают это довольно чувствительно, на корпусе даже могут быть заметны вмятины.
Важно! Сжатие не рекомендуется применять для миниатюрных элементов, которые могут от этого разрушиться.
Воздействуем теплом
Нагревание — ещё один действенный способ, который помогает реанимировать батарейку. Источником тепла может стать горячая вода, радиатор отопления. Иногда помогает прогретый жарким солнцем подоконник. Или даже разогрев в руках.
Важно! Не стоит нагревать литиевые миниатюрные «таблетки» — это опасно!
- Для нагревания батарейку можно погрузить в ёмкость с горячей водой. В воде её оставляют на 20 мин. Перед использованием придётся подождать, пока элемент питания полностью высохнет.
- Некоторые пользователи для большей надёжности предпочитают способ, который был популярен в пору дефицита. Тогда магнитофонные батарейки кипятили, опустив в солёную воду. До кипячения с элементов снимают имеющиеся обёртки. Перед использованием сушат, а затем наносят слой изоленты.
- Прогреть деталь можно на горячем радиаторе или отопительном приборе.
Важно! При нагревании элементов питания не рекомендуется подвергать их воздействию открытого огня!
Заряжаем
Существует ещё один результативный способ — подзарядка. Однако обращаться к нему стоит только опытным технарям.
Для заправки используют соляную кислоту (10%) или высокопроцентный уксус.
Процедура зарядки требует вскрытия корпуса элемента. В нём вблизи угольных стержней делают два отверстия. Кислоту или уксус вводят в них при помощи шприца. Оставляют на несколько часов, затем заделывают отверстия пластилином, герметиком или воском. Всё! Можно вставлять реанимированный элемент в устройство.
Какой бы способ оживления вы ни выбрали, будьте осторожны! Если корпус элемента повреждён или вздулся, не стоит продолжать эксперименты! Ваша безопасность важнее, чем пара дней его дополнительной работы!