Ličio jonų baterijų atkūrimas: 8 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Jei esate panašus į mane, jūs visada ieškote pasiteisinimo, kaip sutaupyti pinigų, mąstyti ar dekonstruoti tai, kas atrodo įdomu. Radau būdą, kaip patenkinti visus aukščiau išvardintus dalykus! Turiu ryšį su ličio jonų baterijomis. Jie yra įvairių formų ir dydžių, yra daug energijos (turi daug energijos), turi aukštesnę įtampą nei NiCad ar NiMH baterijos ir gali atlaikyti didelius stiprintuvus. Be to, jie nesukuria „atminties“arba turi didelį išsikrovimą, todėl galite juos saugoti ilgą laiką. Galiausiai, jie yra tinkami daugialąsčiams konfigūracijoms. Dar geriau, jie yra visur ir gali būti gauti nemokamai. Šioje pamokoje aš jums pasakysiu, kaip rasti, išgauti ir išgelbėti ličio jonų baterijas, todėl pradėkime! Žemiau pateikiamos kai kurių mano naudojamų įrankių ir elementų nuorodos!

„iMax B6 LiPo“įkroviklis:

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

„Zanflare C4“įkroviklis/analizatorius:

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

4S akumuliatoriaus valdymo/apsaugos plokštė:

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

Įrankiai:

„Spudger/Pry“įrankių rinkinys

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

Nuplaunami pjaustytuvai

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

Šoniniai pjaustytuvai

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

Naudingas peilis

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

1 žingsnis: ličio jonų baterija 101

Kaip jau sakiau, įkraunamos ličio jonų baterijos yra visur! Būtent dėl to pigiau įsigyti šias baterijas, nes žmonės linkę išmesti seną elektroniką, kuri sugenda arba tiesiog nustoja veikti, tačiau palieka bateriją viduje. Aš paprastai gaunu savo iš sendaikčių parduotuvės už centus, arba iš senų žaislų, kuriuos žmonės atiduoda ar sulaužo ir aukoja mokslui. Reikėtų ieškoti šių: rankinių prietaisų, mobiliųjų telefonų, skaitmeninių fotoaparatų ar vaizdo kamerų, nešiojamųjų DVD ar vaizdo grotuvų ir mano asmeninių mėgstamiausių nešiojamųjų kompiuterių baterijų. Yra įvairių chemijų, susijusių su įkraunamomis ličio jonų ląstelėmis, tokiomis kaip ličio kobalto oksidas (ICR tipo), ličio geležies fosfatas arba LiFePO4 (dažnai jų neišmesite), ličio mangano oksidas (IMR), ličio mangano nikelis (INR) ir ličio nikelio mangano kobalto oksidas (NCA arba hibridas). Labiausiai paplitęs ICR tipo ličio kobalto oksidas. Tai geriausias energijos tankis ir galia, tačiau turi vidutinę ir mažą iškrovimo srovę ir temperatūros slenkstį. Didžiausia jų iškrovimo srovė yra lygi arba bent dvigubai didesnė. Be to, jie yra mažiau stabilūs (skaityti: pavojingi) nei kiti tipai ir turi turėti tam tikras apsaugos grandines. Dabar nepainiokime ličio jonų baterijų su ličio jonų polimerų ar LiPo baterijomis. LiPo baterijose elektrolitas, anodas ir katodas, teigiami ir neigiami gnybtai, yra polimeriniuose maišeliuose. Vidinė chemija yra panaši į ličio jonų ląsteles. Priklausomai nuo įrenginio, baterija bus skirtingos formos ar dydžio, tačiau paprastai ji yra stačiakampio formos ir plona mobiliesiems telefonams ar kompaktiškiems įrenginiams arba cilindrinė, pvz., 18650 (įprasta nešiojamųjų kompiuterių baterijose) arba 18500, įprasta fotoaparatų ar vaizdo kamerų kuprinėse.

Jei kada nors susimąstėte, akumuliatoriaus pavadinime yra jo matmenys. „18650“reiškia, kad baterija yra 18 mm skersmens ir 65 mm ilgio. „0“tiesiog kabo. Nepriklausomai nuo tipo ar dydžio, jie gali turėti vieną langelį arba kelis langelius. Kelios ląstelės yra nuoseklios arba lygiagrečios, arba jų abiejų mišinys. Netgi mažose baterijose gali būti dvi mažos ląstelės, sujungtos nuosekliai arba nuosekliai/lygiagrečiai. Taip yra dėl to, kad kai kuriems įrenginiams reikia didesnės įtampos, nei gali suteikti viena ląstelė, arba padidinti pajėgumus. Serijinės jungtys padidina įtampą, o lygiagrečios jungtys padidina pakuotės talpą. Skirtingai nuo NiMH ar NiCad akumuliatorių, ličio jonų akumuliatorių paketuose bus tam tikras apsaugos įtaisas, pavyzdžiui, akumuliatorių valdymo sistema, sudaryta iš IC ir MOSFET arba rezistorių, kurie reguliuoja srovę, įtampą, nustato trumpąjį jungimą, atvirkštinį poliškumą ir temperatūrą. Kai kurie turi papildomą ląstelių balansavimo funkciją, jei yra kelios ląstelės. Kam jiems to reikia? Taip yra todėl, kad dėl ličio elemento chemijos jis tampa jautrus per dideliam įkrovimui, išsikrovimui (nutekėjimui, kol įtampa tampa per žema), trumpam jungimui ir net per aukštai temperatūrai. Bet kuris iš jų gali pažeisti ląstelę arba, dar blogiau, sukelti gaisrą. Kelių elementų baterijoms iš eilės reikalinga pusiausvyros funkcija, kuri užtikrina, kad kiekviena atskira ląstelė gauna tą patį srovės ir įtampos kiekį kaip ir kiti elementai. Jei viena ląstelė įkraunama daugiau nei kita, ji gali greičiau susidėvėti arba sugadinti. Taip pat sumažėja pakuotės talpa. Šio tipo baterijoms taip pat reikia specialių įkrovimo procedūrų, kurių NiMH ar NiCad neturi. Daugiau apie tai vėliau!

2 žingsnis: saugumas

Prieš pradėdami gilintis į akumuliatorių blokus, noriu paliesti kai kuriuos saugos elementus, būdingus ličio jonų elementams. Jei domitės RC ir turite elektrines transporto priemones bei turite patirties su „LiPo“akumuliatoriais, galite to praleisti, tačiau jei ne, svarbu suprasti, kad netvarka su ličio jonų baterijomis gali būti pavojinga. Aš to išmokau sunkiu būdu!

Kodėl? Dėl savo chemijos viena 18650 ląstelė turi daug energijos. Suriškite 6 ar daugiau dirželių ir turėsite daug sukauptos energijos. Saugumo klausimas atsižvelgiama į tai, jei jie yra trumpojo jungimo, per daug įkrauti, per mažai įkrauti arba per daug išsikrovę, labiausiai paplitęs ličio tipo akumuliatorius įkaista, išsipučia ir gali sprogti arba sukelti gaisrą taip karštai. nenoriu.

Kaip to išvengti, yra teisingai juos tvarkyti ir įkrauti. Daugelyje visų ličio jonų baterijų ar atskirų baterijų yra tam tikra apsaugos grandinė, apsauganti elementą nuo per didelio įkrovimo, trumpojo jungimo ar išsikrovimo. Kelių elementų paketai turi papildomą funkciją, vadinamą akumuliatoriaus valdymo sistema su balanso funkcija, kuri stebi ir paskirsto įkrovimo srovę ir įtampą kiekvienoje ląstelėje, užtikrindama, kad kiekviena būtų įkrauta tiek pat srovės ir įtampos. Tai reiškia, kad turite naudoti tinkamą įkroviklį, skirtą atskiroms ląstelėms, arba tokį, kuris palaiko kelias pakuotes, pvz., Balansinį įkroviklį. Naudojant bet kurį kitą įkroviklį, ličio jonų elementai gali perkrauti ir sukelti gaisrą.

3 žingsnis: įrankiai

Ląstelių ištraukimas yra gana paprastas. Jums reikia pagrindinių įrankių, todėl čia yra pagrindiniai:

Plokšti atsuktuvai. Gerai, kad yra įvairių dydžių, tačiau paprastai viskas, ko jums reikia, yra nuo 3 mm (1/8 ") iki 5 mm (arba 1/4"). Venkite storesnių ašmenų, nes jie yra per dideli, kad tilptų į mažas erdves.

Spudger (neprivaloma). Tvirtas metalinis arba tvirtas plastikinis dėklams atskirti.

Šoniniai pjovikliai arba nuleidžiamieji pjaustytuvai. Skirtukai ar laidai pjauti arba akumuliatoriaus dėklas atidarytas. Abi veikia, bet man patinka mano nuplovimo pjaustytuvai, nes jie geriau patenka į mažas erdves.

Naudingas peilis. Veikia geriau nei purkštuvas, bet pavojingiau! Paklausk mano pirštų ir rankų, kaip aš tai žinau 8)

Multimetras. Tam nereikia „Fluke“ar nieko įmantraus. Tai tik matavimo elemento įtampa, siekiant pamatyti, ar jie yra išgelbėti.

Pirštinės (neprivaloma). Sakau neprivaloma, nes praktiškos pirštinės šiai užduočiai tikriausiai nesustabdys aštraus atsuktuvo ašmenų ar naudingo peilio ašmenų, kurios dideliu greičiu išslydo iš jungties.

Tai yra visi įrankiai, kurių jums reikia!

4 žingsnis: dekonstrukcija

Turite akumuliatorių, įrankius ir dabar atėjo laikas įsigilinti. Šioje pamokoje išardau dvi baterijas. Vienas iš jų yra bendras 6 elementų paketas, skirtas „HP Pavilion Dv 5 to Dv 6“nešiojamam kompiuteriui, ir pakuotė iš senovinio (2004 m. Senovinio) skaitmeninio fotoaparato, kurio įtampa yra 7,4 volto ir 1500 mAh. Manau, kad viduje yra dvi ląstelės, bet mes sužinosime.

Priklausomai nuo akumuliatoriaus tipo, pagrindinė konstrukcija bus beveik tokia pati: sudaryta iš plastikinio išorinio korpuso, kuriame yra pamušalas izoliacijai arba amortizavimui (putplastis, silikatas, juosta ar popierius), elementas (-ai), apsaugos įtaisas/plokštė su vidinėmis jungtimis - laidais, skirtukais arba laidais ir skirtukais. Beje, aš pastebėjau, kad konstrukcija beveik nesiskiria nuo bendros (pvz., Nešiojamojo kompiuterio baterijos) ir originalios originalios įrangos (pvz., Fotoaparato baterijos). Kartais korpusas suvirinamas arba klijuojamas, bet kartais jis tiesiog laikomas kartu su skirtukais. Greitai sužinosite, kokį metodą naudoja gamintojas. OEM baterijos paprastai yra klijuojamos/suvirinamos, o pigesnės - klijuojamos arba įklijuojamos.

Man patinka pradėti nuo korpuso kampų, pirmiausia naudojant įrankį. Raskite siūlę tarp dviejų dėklo pusių. Įkiškite peilį išilgai krašto. Pasukite jį pirmyn ir atgal, kad viskas vyktų dėkle. Jis turėtų nuskęsti, todėl būkite atsargūs, kad nesigilintumėte per daug ir nenupjautumėte ląstelių arba nieko netrumpintumėte. Kai tik pradėsite veikti ir atversite nedidelį tarpą, laikas eiti atsuktuvui. Naudodami mažesnį atsuktuvą atidarykite tarpą toliau jį sukdami. Kai atidarysite daugiau, eikite į didesnį atsuktuvą ir pakartokite. Turėtumėte pradėti gauti didelių raukšlių dėkle. Atsukite varžtą aukštyn į korpuso siūlę, sukdami eidami. Jei niekur nespėjote, grįžkite prie peilio ir pakartokite pirmąjį žingsnį. Nemanau, kad turiu jums priminti, kad čia būkite atsargūs.

Jei įstrigote, atsispirkite norui naudoti plaktuką arba išardykite „Dremel“įrankį su atjungimo ratu. Jei esate toks kaip aš ir nekantrus, būkite labai atsargūs! Baterijos nemėgsta būti išpjautos. Įrašui, man niekada nereikėjo naudoti savo.

Toliau dirbkite atsuktuvu į siūlę ir atskirkite korpuso puses. Čia galite naudoti tvirtą purkštuvą kaip pleištą, kad puselės būtų atviros, kol dirbate atsuktuvą. Būk kantrus! Jis pasiduos prieš jus! Nebijokite būti fiziškai su juo. Jei reikia, išardykite dėklą ir išskobkite viduje esančias gėrybes.

5 žingsnis: Jūs esate

Po tam tikro užbaigimo dėklas turėtų būti visiškai arba daugiausia atskirtas ir galite pamatyti viduje esančias gėrybes! Tai dar viena smagi dalis, išsiaiškinanti, ką turi viduje.

Mano dvi baterijos turi cilindrinius elementus, tačiau pridėsiu ir plokščią, kad pamatytumėte skirtumą.

Nešiojamojo kompiuterio pakuotėje yra gana padorios „Moli Energy“(dabar vadinamos „E-One“) prekės ženklo ICR-18650J ląstelės. Tai yra mažiau žinomas prekės ženklas, kuris kadaise buvo Kanadoje (dabar Taivane), tačiau yra įvairių įrenginių. Aš patikrinau duomenų lapą ir jie yra 2400 mAh talpos ir įvertinti maksimalia 4000 mA iškrovimo srove, 4,2 volto pilnu įkrovimu ir 3,75 voltų vardiniu įkrovimu ir 3 voltais. Kitoje pakuotėje yra keletas paslaptingų langelių, suvyniotų į plastiku dengtą popierių, bet aš juos išmatavau ir jie pasirodė 49 mm ilgio ir 18 mm pločio. Manau, kad jie yra 18500 dydžio ličio jonų elementai. Akumuliatoriaus dėklas jiems nurodė 1500 mAh ir 7,4 volto, taigi yra dvi nuoseklios ląstelės. Aš įsivaizduočiau, kad tai yra geros kokybės elementai, nes tai yra OEM pakuotė, bet kas žino?

Korpuso viduje mes turime tas pačias pagrindines savybes. Abu turi baterijų valdymo plokštę, kurią sudaro apsaugos ir balanso grandinės. Nešiojamojo kompiuterio baterija prideda dar vieną svarbią funkciją - termistorių, skirtą akumuliatoriaus temperatūrai stebėti. Jie yra skirti maksimaliai talpai ir mažam nutekėjimui, todėl nerasite jokių sunkių komponentų, kaip kai kuriose kitose apsaugos grandinėse.

Žvelgiant į baterijų išdėstymą, nešiojamojo kompiuterio baterijoje yra 6 elementai nuosekliai/lygiagrečiai, taigi 3 elementai nuosekliai generuoja 11,1 volto ir 2 elementai lygiagrečiai, kad padvigubintų talpą iki 4800 mAh. Fotoaparato baterijoje yra 2 elementai nuosekliai, todėl talpa yra ta pati, tačiau įtampa padvigubėja.

Nors gerai, kad elementai būtų prijungti, norėsite juos atskirti įkrovimui ir analizei. Ličio elementai akumuliatorių pakuotėse visada yra sujungti taškiniais suvirintais kaiščiais, jungiančiais teigiamus ir neigiamus gnybtus, todėl juos pjaustydami turite būti atsargūs. Naudokite šoninius pjoviklius arba nuplovimo pjaustytuvus, kad atsargiai supjaustytumėte skirtukus tarp elementų ir išvengtumėte trumpo jungimo per gnybtus. Būkite atsargūs, kad nepažeistumėte ir nenuimtumėte apsauginės plėvelės, esančios ląstelės išorėje, nes pjaustydami skirtukus taip pat galite sutrumpinti metalinį korpusą. Mes nenorime tuščių baterijų. Naudodami adatines reples nuimkite skirtukus, juos ištraukdami. Būk atsargus. Iškirpti skirtukų kraštai yra skutimosi aštrūs!

6 žingsnis: gelbėjimo operacija

Dabar jūs turite savo baterijas, ar jūsų sunkus darbas buvo to vertas? Akumuliatorių gelbėjimo problema yra ta, kad jūs nežinote, kaip jie buvo prižiūrimi ar kokio amžiaus jie yra. Ličio jonų akumuliatoriai yra jautrūs išsikrovimui ir išsikrovimui. Kiekvieną kartą, kai jie išsikrauna per giliai, tada visiškai įkrauti, jie praranda talpą. Galite patikrinti baterijos pakuotės amžių ir išmatuoti įtampą (jei įmanoma) arba patikrinti datos kodus, esančius viduje esančioje plokštėje. Dažniausiai šios baterijos bus išsikrovusios, o aš turiu galvoje, kad jos baigėsi. Ličio jonų elementai nemėgsta būti iškraunami žemiau jų per didelės iškrovos įtampos, dažniausiai nuo 2,5 iki 2,75 voltų. Žemiau ir ląstelė eina „miegoti“arba yra tokia negyva, kad nebeužsikraus, o jei jums pavyks įkrauti, talpa bus tokia maža, kad ji bus netinkama naudoti. Jei galite išmatuoti akumuliatorių prieš jį išardydami (kaip mūsų fotoaparato akumuliatorius su atviromis jungtimis), jūs ieškote 4,2–3 voltų vieno elemento, todėl mūsų nešiojamojo kompiuterio baterija yra visiškai įkrauta 12,6 volto ir 9 voltų. Aš jį išmatavau po to, kai jį išpjoviau, ir jis buvo beveik negyvas 5,6 volto, o kiekviena ląstelė rodė apie 1,8 volto.

Fotoaparato akumuliatorius yra kur kas geresnės formos, jo pakuotėje yra visiškai įkrauta 7,9 volto įtampa, o kiekviena ląstelė-3,9 volto, tačiau mes nežinome, kaip jie yra sveiki arba kiek jų talpos prarasta per metus.

Jei jūsų baterijos rodomos esant žemesnei nei 2 voltų įtampai, jos yra „negyvos“. Jei jie nuskaito 0 voltų, jie pateko į tam tikrą žiemos miego būseną ir tikriausiai neverta jų laikyti, net jei juos atgaivinsite, jie bus pažeisti. Tinkamai perdirbkite juos. Galite išgelbėti labai žemos įtampos elementus, tačiau jums reikia specialaus įkroviklio, galinčio „atgaivinti“negyvas baterijas, arba naudoti tam tikrus metodus, galinčius juos atgaivinti.

7 žingsnis: atgimimas

Jūs turite baterijas, bet jos baigėsi. Kas dabar? Viskas neprarasta, nes galite juos atgaivinti. Jei turite balansinį įkroviklį, skirtą įkrauti LiPo akumuliatorius, tikėtina, kad jis atgaivins ir jūsų ličio jonų elementus. Arba, jei turite skaitmeninį daugiakroviklį, kuris turi „atgaivinimo“funkciją, tai taip pat veiks. Aš naudoju kinišką „SkyRC iMax B6“įkroviklio kloną ir „Zanflare C4“daugiapakopį įkroviklį. „Zanflare“turi galimybę atgaivinti senas baterijas ir turi analizatoriaus funkciją, tačiau „iMax“to nedaro.

Norėdami naudoti „Zanflare“, tiesiog įdėkite senas baterijas ir leiskite įkrovikliui dirbti. Visada pradėkite nuo mažiausios įkraunamos srovės. „Zanflare“sumažėja iki 300 mAh, todėl viskas gerai. Tai užtruks, bet būkite kantrūs. Leiskite jiems visiškai įkrauti ir nuimkite įkroviklį. Leiskite jiems sėdėti per naktį ar porą dienų ir pažiūrėkite, ar jie neteko savo kaltės. Jei jie labai išsikrovė, mesti juos, bet jei jie vis dar kaltinami, greičiausiai jūs juos atgaivinote, tačiau laikas parodys, kaip juos naudosite. Galite atlikti keletą bandymų ciklų, kad pamatytumėte, kiek jie prarado gyvybę, atlikdami vieną ar du įkrovimo ir iškrovimo ciklus ir patikrinkite talpą. Taip pat galite išmatuoti vidinį elemento atsparumą, jei jūsų įkroviklis turi ląstelių analizatoriaus funkciją, kurią atlieka „Zanflare“. Paimkite tai su druskos grūdeliu, nes daug kintamųjų daro įtaką vidiniam pasipriešinimui, tačiau paprastai apie 230 miliohmų skaičius yra geras skaičius.

Jei neturite „Zanflare“ar kito įkroviklio/analizatoriaus su atgaivinimo funkcija, galite naudoti „LiPo“įkroviklį. Dabar, kaip saugos funkcija, dauguma šių įkroviklių neįkraus elemento, kurio diapazonas yra nuo 2,6 iki 2,5 voltų, tačiau yra sprendimas. Tik būk atsargus! Įkrovus ličio jonų elementą, pavyzdžiui, NiMH, atsitiks blogi dalykai! Nustatykite įkroviklį į NiMH režimą, kuriame galite rankiniu būdu pasirinkti įkrovimo srovę. Nustatykite 200 mA srovę ir pradėkite krauti. Stebėkite įtampą, kol ji viršys 2,8, ir sustabdykite įkrovimo procesą. Įjunkite įkroviklį į „LiPo“/„Li-on“režimą ir įkraukite esant silpnai srovei, pvz., 200–300 mA. Leiskite jam veikti, kol jis bus visiškai įkrautas. Tada išleiskite jį esant žemam, 500 mA, nustatymui. Leiskite jam visiškai išsikrauti ir atkreipkite dėmesį į įkrautą talpą ir išleistos talpos kiekį. Įkraukite elementą dar kartą ir atkreipkite dėmesį į įkrautą pajėgumą, todėl turėtumėte turėti pradinę informaciją apie tai, kiek ląstelėje yra gyvybės. Skaičius, esantis arčiau pradinės talpos, yra geras, tačiau jei jūsų ląstelė greitai išsikrauna, įkaista ar įkaista ir yra mažos talpos, laikas ją perdirbti. Nešiojamojo kompiuterio elementai buvo geri, vidutiniškai apie 2400 mAh, ir visi jų elementai buvo originalūs. Fotoaparato baterijai sekėsi ne taip gerai. Ląstelės buvo labai susilpnėjusios, o jų talpa sumažėjo iki 550 ir visiškai įkrauta 660 mAh, palyginti su nauja 1500 mAh talpa. Tačiau tai yra prasminga, nes tai yra originali baterija prieš 14 metų! Tikriausiai aš juos panaudosiu kitame projekte, kuris nėra didelio sunaudojimo įrenginys, nes šias 18500 dydžio ląsteles nėra lengva rasti.

8 žingsnis: paskutinės mintys

Tikiuosi, kad jums pasirodė šis pamokomas ir informatyvus. Turėtumėte žinoti, ko ieškoti ieškant baterijų, kaip jas pašalinti (saugiai!), Patikrinti ir atgaivinti išgelbėtas ličio jonų kameras. Šių akumuliatorių surinkimas iš įrenginių ar akumuliatorių paketų tuo pačiu metu gali būti įdomus, sudėtingas ir lavinantis! Be to, sutaupote $$$. Pirkdami naują, galite rasti naudotų, bet vis dar gyvybingų ličio jonų elementų.

Sveikinimai!