Держатели элементов АА. Попытка восстановить емкость отработанных NiCd и NiMh аккумуляторов

Жизнь современного человека очень тесно связана с разнообразными электрическими вещами: будь то переносной радиоприёмник, телефон, фонарик, навигатор, фотоаппарат, ну и многое другое! Главное всех их объединяет то что для их функционирования необходимы источники питания: различные батарейки и аккумуляторы.

Видео версия статьи:

Поговорим о некоторых способах оживления севших батарей!

Они естественно часто садятся, что в свою очередь может лишить нас шанса их применения. Причём не просто в обыденных и спокойных ситуациях, когда мы можем решить проблему подзарядкой от сети или же покупкой новой батареи, но и тогда, когда вы находитесь, например, в походе или же попали в ситуацию, когда вашей жизни угрожает опасность!

Оживление «пальчиковых» батареек.

1 способ наверняка многим известен он заключается в воздействии на батарейкуударами (покидайте её об стену, аккуратно постучите по ней молотком!) этоможетвернуть некоторый заряд, ведь таким способом разрушаются возникшие в батареи окислы и какое-то время она ещё протянет. Из опыта детстваможно отметить и более радикальное воздействие, смятиебатареи (мультитулом, если есть) в разных её частях (кто-то даже пользуется зубами и просто искусывает батарею, чего конечно же мы не рекомендуем).

2 . Прокалывание батареи различными способами в разных местах, так чтобы места проколов не задевали внутренний стержень.Можно прокалывать хаотично, можно сделатьпару проколоввдоль стержня на некотором расстоянии от него, или же прокалывать поперёк у плюс и минуса, это уже самого себе даст эффект, к внутренним процессам в батареи подключится воздух и образует дополнительный электрод.

3. Так же можно отварить наши батарейки в кипятке (несколько минут).

4. Также есть другой вариант проделать дырки и залить их водой, из шприца или же ещё как-то, чтобы вода не вытекала залепить дыры изолентой и или тем что окажется под рукой.

Оживление батареек типа «Таблетка»

1. Подзарядка от пальчиковой батареи, нам понадобятся два провода и рабочая пальчиковая батарея, соединим (проводами) плюс с плюсом, а минус с минусом наших батарей, и продержим их так некоторое время.

Конечно, химические процессы, протекающие в гальванических элементах при их работе, как правило, необратимы, но, тем не менее, восстановить хоть часть их емкости весьма заманчиво. Суть моего "ноу-хау" заключается в том, что при напряжении зарядки в 3...4 раза больше требуемого возникает "лавинный" процесс зарядки, причем даже элементов, полностью разряженных.

Рис. 1. Принципиальная схема зарядного устройства

Трансформатор можно использовать от старой радиоаппаратуры. Ток зарядки в таком режиме - достаточно большой (до 550 мА для пальчиковых батареек). У более "солидных" батареек он, естественно, еще больше. Данным способом заряжаются даже солевые батарейки. Плохо заряжаются, а бывает, и выходят из строя батареи, на которых написано "ALKALINE". При экспериментах удалось восстановить несколько "пальчиковых" аккумуляторов. Для них, как и для достаточно дорогостоящих аккумуляторов телефонов, сначала лучше сделать предварительный заряд в штатном режиме и последующий разряд через лампочку 2.5..3.5 В х 0,35 А. Если после этого батарея не восстановилась, можно попробовать "лавинный" процесс. Когда и это не помогает, остается вскрыть батарею (состоящую из нескольких элементов), найти неисправный элемент и заменить его. После этого попробовать заряжать сначала обычным способом, потом - "лавинным".

Можно попробовать зарядку и асимметричным током, но с повышенным напряжением. Таким образом заряжаются даже так называемые "квадратные" батарейки, "бабушкой" которых была "КБС-1". Для них напряжение зарядки необходимо увеличить до 28 В.

Время зарядки батареек - примерно 30...40 мин, т.е. значительно меньше обычного. Заряженными батарейками лучше всего питать малопотребляющую аппаратуру (радиоприемники и т.п.). Плейер быстро поглощает "запас электричества", и батареек хватает всего на 2...3 кассеты. Реанимированные аккумуляторы уже, как правило, "нормальной" зарядке не подлежат и заряжаются только "лавинной". Батарей обычно хватает на 10... 15 зарядок, аккумуляторов - на 30...50, после чего они становятся совсем незаряженными, и их можно с чистой совестью выкинуть. Обычно это проявляется в том, что при присоединении батарейки к зарядному устройству ток не превышает 50...70 мА.

При зарядке (особенно "квадратных" батареек) необходимо следить за их температурой (можно просто "на ощупь"). Если температура превышает 50°С, необходимо тут же отключить батарейку. Зарядку можно продолжить после охлаждения элемента, тогда время его работы увеличится. Зарядка считается законченной, когда ток уменьшается примерно до 100 мА. Хорошие результаты после зарядки показывают батареи "VARTA"; "DAEWOO". Свой приемник я давно питаю только такими батарейками, и их емкости хватает на 3...6 часов непрерывной работы. Плохо переносят "лавинную" зарядку аккумуляторы для фонаря (Д-0,26), различные "таблеточные" элементы для часов и игр. Они раздуваются и выходят из строя.

Когда садятся батарейки, мы чаще всего покупаем новые. Но что если для наших любимых настенных часов существуют какие-то особенные батарейки, достать которые проблематично. Гораздо проще восстановить их, нежели искать новые.

Процесс восстановления никель-кадмиевых и никель-металл гибридных аккумуляторов достаточно долгий и кропотливый. Но существует один простой и доступный способ восстановления. Для начала нам нужно собрать схему зарядника-восстановителя, а она состоит из сетевого трансформатора и выпрямительного диода.

Диод, подключенный в прямом направлении, срезает отрицательные полупериоды синуса переменного тока, получается своеобразный пульсирующий ток зарядки.

Трансформатор. Для проведения данной операции понадобится трансформатор со вторичной обмоткой 16-24 Вольт с номинальным током 2-4 Ампер.

Диод - подбирается с током более 5 Ампер, отлично подходят мощные диоды ШОТТКИ из компьютерных блоков питания. Во время работы диод сильно перегревается, поэтому его нужно установить на теплоотвод, возможно понадобиться дополнительное охлаждение (принудительный отдув тепла кулером).

Сам процесс восстановления состоит из двух основных циклов. Для начала берем аккумулятор (одна банка никелевого аккумулятора имеет напряжение 1,2-1,3Вольт), разъединяем все банки.

Процесс проводится С ОДНОЙ БАНКОЙ аккумулятора. Катод полупроводникового диода присоединяем к плюсу аккумулятора, свободный конец обмотки трансформатора - к минусу. НО! процесс зарядки таким способом кратковременный, с некими перерывами. После подключения зарядно-восстановительного устройства к аккумулятору трансформатор подключают в сеть 220 Вольт всего на 2-3 секунд, затем отключают и делают перерыв на 10-15 секунд, затем снова включают на 2-3 секунды. Цикл повторяют 15 раз, после этого делают перерыв на 5 минут, чтобы аккумулятор остыл (в процессе такой зарядки аккумулятор может перегреваться, поэтому желательно поместить его в сосуд с водой прямо во время зарядки). Спустя 5 минут трансформатор опять включают в сеть, но на сей раз заряжаем не 3, а 5 секунд – процесс повторяем 3-5 раз.

Процесс восстановления на этом завершен, уже можно поставить аккумулятор на нормальную зарядку на 5-8 часов. Выходной ток штатных ЗУ должен составить 1/10 часть емкости аккумулятора, к примеру - если емкость аккумулятора составляет 1000мА/ч, то ток зарядки должен быть в пределах 90-110 мА.

Восстановленный таким образом аккумулятор, сможет прослужить еще 4-6 месяцев, после чего можно повторно восстановить таким же способом, но с каждым разом аккумулятор прослужит все меньше и меньше.

Сегодняшнее видео посвящено интересному способов как можно продлить работу севшей батарейки. Как быть, если они сели, и нужно их восстановить, чтобы протянули еще какое-то время. Предлагается способ не новый, но будет отличаться от того, что мы привыкли видеть и слышать. Рассказал автор канала Самоделкин и гаджет + .

Ставим емкость носом вниз, кверху и заливаем водой на 3-5 мм ниже от верхнего уровня батарейки. Это необходимо для того, чтобы не было замыкание плюса с минусом через воду. Заливаем водой, вода обычная, буквально две минуты после того, как она была нагрета до кипения. Оставляем в таком положении на 10-15 минут, пока вода не остынет до комнатной температуры.
Вода остыла. Вытаскиваем и проверяем тестером. Прибор показывает, что батарейки почти восстановились до начального заряда.

Видно, что фонарик светит ярче чем до проведенного продления службы, вентилятор также восстановил свою работу.
Данный способ проверялся только на алкалиновых батареек.

Восстановление солевых батареек

В этом видео я поделюсь своим способом восстановление солевых пальчиковых батареек. Для этого нам потребуется сами батарейки, изолента, маркер, ножницы, прибор для проверки, шприц и рабочий раствор. Для начала проверим на работоспособность. Как видим, они вообще мертвые. Посмотрим, что покажет прибор. Вынимаем и приступаем к восстановлению их работы.

Важная информация. Для этого опыта подходит только солевые батарейки. Они должны быть целыми снаружи, не должно быть никаких подтеков и выделений. Батарейки других типов, то есть алкалиновые, щелочные или аккумуляторные для этого способа не подходят. Это опасно для здоровья.
Итак, берем солевую батарейку, находим соединительный шов и под углом 90 градусов к шву на расстоянии 1 сантиметр от края, делаем 4 отметки. В этих местах делаем отверстия сверлом на 4. Сверлим очень аккуратно, чтобы не повредить оболочку, просверливаем только внешнюю оболочку, не более.

После того, как проделаны отверстия батарейках, укладываем их в одну емкость плюсом сверху. Заполняем рабочим раствором, чтобы уровень перекрыл верхнее сверление. В качестве раствора используем пищевой 6 процентный уксус. Аккуратно заполняем. В таком состоянии оставляем батарейки на 10 15 минут. Температура раствора должна быть комнатной температуры. Ждем 15 минут и действуем дальше. После того, как батарейки пропитались раствором, их аккуратно выкладываем и кладем для просушки швом вниз, чтобы излишки впитались на салфетку. Оставляем в таком состоянии на 10 минут. Далее замазываем обычной изолентой отверстие.

Настал заключительный этап нашего опыта по восстановлению заряда. Проверяем прибором. Вставляем их в фонарик и пробуем включить. Лампочка горит. Опыт удался. Напомню, что этот метод продления работы годится только для солевых батареек.

У вашего старого ноутбука сдохла аккумуляторная батарея, а на новую нет денег. Печальная история… Берем технический паспорт данного аккумулятора или находим его данные в Интернете и смотрим его параметры – емкость, напряжение, мощность и прочее. Вскрываем батарею смотрим размер и количество элементов. По размеру они похожи на обычные пальчиковые батарейки. Далее идем в ближайший магазин электротоваров и покупаем обычные пальчиковые аккумуляторы необходимой конфигурации. Вставляем обратно и заклеиваем корпус – все.

Данный нехитрый процесс обойдется вам в разы дешевле, чем покупка новой родной батареи. А теперь поподробнее. В батареях ноутбуков применяются литиево-ионные и литиево-полимерные элементы, тогда как аппараты, выпущенные три-четыре года назад, могли содержать и никель-металлгидридные компоненты. Для того чтобы определиться с причиной возникновения дефекта, необходимо знать, как функционируют эти элементы.

Никель-металлгидридные (NiMH) аккумуляторы пришли на смену никель-кадмиевым (NiCd), и, несмотря на их активно разрекламированные преимущества, они в общем-то не оправдали ожиданий потребителей из-за сокращенного по сравнению с никель-кадмиевыми аккумуляторами срока службы., стали более совершенными благодаря изменению технологии производства.

Эти аккумуляторы необходимо подвергать начальной (при покупке) и периодической «тренировке», суть которой заключается в их полном разряде и последующей зарядке во избежание появления «эффекта памяти».

Литиево-ионные (Li-ion) и литиево-полимерные (Li-pol) аккумуляторы нашли широкое применение в мобильной технике, что обусловлено высокой плотностью электрической энергии на единицу массы, а значит, и меньшими по сравнению с NiMH-аккумуляторами массой и габаритами. Они не предъявляют каких-либо требований к собственному обслуживанию и не обладают «эффектом памяти». Но есть у них и отрицательные стороны: во многих случаях такие батареи могут работать только при положительных температурах окружающей среды, довольно дороги и подвержены процессу старения даже тогда, когда не используются. Уменьшение емкости начинается примерно после года службы, а срок их жизни рассчитан примерно на 200-300 циклов «заряд-разряд».

Здесь необходимо отметить, что все вышесказанное верно лишь чисто теоретически и декларируется производителями как элементов питания, так и батарей для мобильных устройств. Конечно, в большинстве случаев все это соответствует действительности, но бывают и исключения, обусловленные конструктивными особенностями аккумуляторов. Дело в том, что батареи ноутбуков состоят не из одного, а из группы последовательно соединенных элементов или даже блоков (иногда для увеличения емкости батареи несколько элементов питания соединяют параллельно, создавая блоки, которые в свою очередь соединяют последовательно для достижения необходимого для питания устройства напряжения). И вот здесь-то и кроется основная причина неработоспособности батареи питания.

.

Ну будет аппарат работать от батарей не три часа, а, скажем, два с половиной. Но дело не только во времени. Разброс характеристик приводит к значительному ухудшению работы зарядного устройства, причем это особенно критично для литиево-ионных элементов. Несмотря на заверения производителей ноутбуков об «интеллектуальности» их зарядных устройств, основные требования к заряду элементов, оговоренные в сопроводительной документации к аккумуляторам, не соблюдаются, причем как в случае с литиево-ионными, так и с никель-металлгидридными. Проблема в том, что для обеспечения нормального заряда каждый из элементов батареи необходимо заряжать отдельно от других. Но тогда, если батарея состоит из девяти литиево-ионных элементов, для ее зарядки потребуется девять дорогостоящих интеллектуальных контроллеров, позволяющих определить окончание процесса по мизерному провалу зарядного тока, что на практике приведет к существенному увеличению как стоимости, так и размеров ноутбука. Поэтому применяется метод так называемого последовательного заряда с контролем окончания процесса по достижении батареей некоторого напряжения. Для литиево-ионных элементов этот параметр составляет 4,2 В, соответственно для всей батареи из трех групп элементов напряжение будет составлять 4,2і3=12,6 В. Это вполне допустимо для элементов, идентичных по характеристикам или различающихся на доли процента. Большее различие приводит к тому, что одни элементы недозаряжаются, тогда как у других избыточный заряд начинает утилизироваться в виде тепла и повышенного газообразования.
Здесь необходимо вернуться к рассмотрению строения литиево-ионной батареи. Так как ее элементы являются довольно опасными в эксплуатации (вспомните многочисленные истории о взрывах и возгораниях «серых» мобильников), любой аккумулятор имеет несколько степеней защиты. Самая первая находится в каждом цилиндрическом элементе и представляет собой небольшую вогнутую пластинку, расположенную под плюсовым выводом. Эта пластинка призвана не допустить взрыва элемента при повышенном давлении: в случае «перезаряда» она размыкает цепь, прекращая подачу напряжения. Несмотря на то что после этого давление внутри элемента падает до нормальной величины, пластинка в первоначальное состояние не возвращается. Теоретически такой элемент (а по мнению производителей, и вся батарея) подлежит замене.

Третья цепь защиты - идентификационная микропрограмма, встроенная в ПЗУ контроллера. Она служит для определения зарядным устройством типа и емкости элементов, а также предотвращает использование батареи сторонних производителей.

Никель-металлгидридные элементы значительно проще в эксплуатации. Они не боятся «перезаряда», выдерживают длительный нагрев без значительного ухудшения характеристик и не имеют встроенных в элемент средств защиты. Тем не менее вследствие применения зарядных устройств последовательного типа выход из строя изготовленной на их основе батареи может произойти даже при полностью исправных элементах. Как правило, этот дефект является следствием работы на ноутбуке, постоянно подключенном к сети переменного напряжения. Из-за того что отдельные элементы имеют «эффект памяти» и довольно большой разброс характеристик, зарядка происходит неравномерно. То есть когда одни элементы уже полностью заряжены, другие не достигли и половины от нормы. В результате напряжение на заряженных элементах начинает увеличиваться (для никель-металлгидридных оно составляет 1,4 В), и контроллер считает, что процесс завершен, что приводит к уменьшению суммарной емкости батареи на 50% (закон Ома для последовательной цепи). Со временем это явление усиливается в геометрической прогрессии, приводя к полной неработоспособности аккумулятора.

Если такой программы не предусмотрено или найти ее не представляется возможным, придется прибегнуть к «хирургии». Для этого потребуются «прямые» руки, а также некоторый набор инструментов - мультиметр (или тестер), паяльник мощностью не более 40 Вт, макетный нож, несколько автомобильных лампочек с припаянными к ним проводами и суперклей на основе циан-акрилата.

Итак, аккумулятор разобран. Что делать дальше? Это зависит от типа элементов, примененных в батарее.

Никель-металлгидридные элементы

Первое, что нужно сделать, - сосчитать количество элементов. Полученное число нужно умножить на 1,2 - результат будет составлять номинальное напряжение батареи в вольтах. Далее берем автомобильную лампочку мощностью 21 Вт и припаиваем ее к крайним выводам группы последовательно соединенных элементов. Загорелась - хорошо, нет - ничего страшного. Теперь нам понадобится мультиметр. Выставляем предел измерения 20 В и проверяем напряжение на лампочке. Если оно соответствует номинальному, а ноутбук не включается, причина неисправности скорее всего в контроллере батареи. Можно попробовать отремонтировать его самостоятельно (предварительно отпаяв от элементов), а можно обратиться к знакомому радиолюбителю.

В случае, если напряжение ниже номинального, переключаем мультиметр на предел измерений 2000 мВ и проверяем напряжение на отдельных элементах, помечая фломастером те из них, напряжение на которых ниже 1,1 В (элементы лучше пронумеровать, а величины напряжений на них записать в таблицу). Далее необходимо провести «тренировку» аккумулятора. Для этого потребуется еще несколько лампочек с припаянными проводами, которые придется присоединить к каждому (это важно!) элементу аккумулятора. Присоединили? Теперь можно часов на десять отвлечься от батареи и заняться чем-нибудь другим. Почему так долго? Дело в том, что в нашу задачу входит выравнивание напряжения на элементах, а сделать это можно, лишь доведя его до 0 В. (Хотя производители и утверждают, что при полном разряде элемента он обязательно выйдет из строя, на практике такого не наблюдалось.)

После полного разряда элементов аккумулятор необходимо зарядить. Так как батарея разряжена полностью, штатное зарядное устройство здесь не поможет - напряжение придется «приподнять». Сделать это можно с помощью блока питания ноутбука и автомобильной лампочки, подключенной последовательно к элементам аккумулятора. Дожидаться полной зарядки батареи необязательно, достаточно поднять напряжение до 1,1 В на элемент, после чего уже возможно использовать штатное зарядное устройство.

По окончании цикла зарядки вышеописанный процесс придется повторить еще два раза (как минимум), после чего можно будет проверить батарею непосредственно в ноутбуке.

В случае, если вышеописанный способ «тренировки» батареи не привел к положительному результату, придется менять элементы питания. Причем сразу все - подобрать подходящий по характеристикам не получится, так как для этого понадобится найти аналогичную батарею, проработавшую столько же часов. В качестве «донора» лучше всего использовать бытовые никель-металлгидридные аккумуляторы производства компании Sanyo емкостью 2100 мА.ч. При неплохом качестве исполнения они обладают приемлемой ценой, что становится актуальным, если батарея вашего ноутбука содержит десять и более элементов питания. Главное при такой замене - ни в коем случае не использовать паяльник для соединения элементов в последовательную цепочку. Лучше приложить чуть больше усилий и сделать контактные держатели, к которым можно будет припаять соединяющие провода.

Литиево-ионные элементы

Как сказано выше, эти аккумуляторы довольно опасны в эксплуатации, поэтому и ремонт батареи потребует особой аккуратности. Перед началом каких-либо активных действий, убедитесь, что батарея полностью разряжена (если это возможно). Процесс проверки в принципе аналогичен таковому для никель-металлгидридных аккумуляторов, т.е. точно так же припаиваем лампочку-нагрузку к элементам и проверяем напряжение. Отличие состоит в том, что на каждый элемент должно приходиться от 3,7 до 4,1 В. Если лампочка светится и напряжение соответствует количеству элементов, умноженному на 3,7 (или превышает его), смело можно переходить к ремонту контроллера. Если же напряжение значительно ниже или емкость аккумулятора существенно отличается от первоначальной, придется проверять каждый элемент в отдельности. Некоторая сложность заключается в наличии параллельных блоков (см. выше) - для правильной диагностики их придется разъединить, разрезав посередине металлические соединительные полоски-мостики (это можно сделать лишь с одного торца - положительного или отрицательного). Конечно, перед началом подобной проверки контроллер батареи необходимо отпаять. Отделив все элементы друг от друга, можно переходить непосредственно к их диагностике с помощью лампочки-нагрузки и мультиметра. Подключаем лампочку к выводам мультиметра (а не элемента питания) и начинаем мерить напряжение на каждом элементе - оно должно быть в пределах 3,7-4,1 В. Если значение существенно ниже или равно нулю - элемент неисправен и нуждается в замене. Конечно, можно попытаться его отремонтировать, разрезав положительный вывод и восстановив защитную пластинку, но, на наш взгляд, это нецелесообразно: стоимость нового элемента не превышает 3-4 долл.

После проведения диагностики и выявления неисправных элементов оставшиеся необходимо разрядить (с помощью лампочки) до напряжения 3,2 В. Эту же операцию придется проделать и с новыми аккумуляторами, которые будут устанавливаться в батарею. Данная процедура необходима для того, чтобы контроллер начал заряжать батарею «с нуля», иначе впоследствии могут возникнуть проблемы с правильным определением уровня заряда аккумулятора.

Еще одна неисправность, часто возникающая при эксплуатации (а вернее, при отсутствии оной) литиево-ионных и литиево-полимерных аккумуляторов, - уменьшение напряжения элементов ниже порога срабатывания защитного контроллера. При этом батарея не заряжается, а напряжение на ее контактах равно нулю. Подобный дефект устранить довольно легко - достаточно подключить через 5-Вт лампочку к последовательной цепочке элементов источник питания ноутбука и дождаться зарядки батареи до напряжения, составляющего 3,4 В на один элемент. После этого батарею можно собирать (вот для этого-то и потребуется циан-акрилатный клей) и устанавливать в ноутбук для последующей зарядки.