Herstel van litiumionbatterye: 8 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

As u soos ek is, is u altyd op soek na 'n verskoning om geld te spaar, te knoei of iets wat interessant lyk, te dekonstrueer. Ek het 'n manier gevind om aan al die bogenoemde te voldoen! Ek het 'n liefde vir litium-ioonbatterye. Hulle kom in alle vorms en groottes, is energiedig (hou baie energie in), het 'n hoër spanning as NiCad- of NiMH-batterye en kan hoë versterkings weerstaan. Boonop ontwikkel hulle nie 'n 'geheue' of het hulle 'n hoë selfontlading, sodat u dit lank kan stoor. Laastens leen hulle hulself tot meersellige konfigurasies. Beter nog, hulle is oral en kan gratis gekry word. In hierdie handleiding gee ek u 'n kortkursus oor hoe om litium-ioonbatterye op te spoor, te onttrek en te red, so laat ons begin! Hieronder is die skakels vir 'n paar van die gereedskap en items wat ek gebruik het!

iMax B6 LiPo -laaier:

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

Zanflare C4 laaier/ontleder:

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

4S battery bestuur/beskerming bord:

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

Gereedskap:

Gereedskapstel vir spudger/borsel

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

Spoel snyers

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

Kantsnyers

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

Knipmes

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

Stap 1: Litiumionbattery 101

Soos ek gesê het, herlaaibare litium-ioonbatterye is oral! Dit maak dit moontlik om hierdie batterye goedkoop te kry omdat mense geneig is om ou elektronika te gooi wat stukkend raak of net ophou werk, maar die battery binne laat. Ek kry myne gewoonlik by die tweedehandse winkel vir sent, of van ou speelgoed wat mense weggee of stukkend raak en vir die wetenskap skenk. Hierna moet u kyk: handtoestelle, selfone, digitale kameras of videokameras, draagbare DVD- of videospelers en my persoonlike gunsteling skootrekenaarbatterye. Daar is verskillende chemikalieë wat verband hou met herlaaibare litium-ioonselle, soos litiumkobaltoksied (ICR-tipe), litium ysterfosfaat of LiFePO4 (dit sal nie gereeld voorkom dat dit weggegooi word nie), litium mangaanoksied (IMR), litium mangaan nikkel (INR) en litium nikkel mangaan kobaltoksied (NCA of baster). Die mees algemene wat u sal vind, is die litiumkobaltoksied van die ICR-tipe. Dit is die beste vir energiedigtheid en krag, maar het 'n gemiddelde tot lae ontlaadstroom en temperatuurdrempel. Die maksimum ontlaadstroom hiervoor is gelyk aan of ten minste dubbel die kapasiteit. Boonop is hulle minder stabiel (lees: gevaarlik) as die ander tipes en moet hulle 'n soort beskermingskring hê. Laat ons nou nie litium-ioonbatterye verwar met litium-ioon-polimeerbatterye of LiPo-batterye nie. In LiPo -batterye word die elektroliet, anode en katode, positiewe en negatiewe terminale, in polimeer sakke gehuisves. Die interne chemie is soortgelyk aan litium-ioonselle. Afhangende van die toestel, sal die battery in vorm of grootte anders wees, maar dit is gewoonlik reghoekig en dun vir selfone of kompakte toestelle, of silindries soos 18650 (algemeen in skootrekenaarbatterye) of 18500 algemeen in bultpakke vir kameras of videokameras.

As u ooit gewonder het, bevat die naam van die battery sy afmetings. "18650" beteken dat die battery 18 mm in deursnee en 65 mm lank is. Die "0" hang net uit. Ongeag die tipe of grootte, kan dit 'n enkele sel of meer selle hê. Meervoudige selle is in serie of parallel, of 'n mengsel van albei. Selfs klein batterye kan twee klein selle binne of in serie of parallel hê. Dit is te danke aan die feit dat sommige toestelle meer spanning benodig as wat 'n enkele sel kan bied, of om kapasiteit toe te voeg. Reeksverbindings verhoog die spanning, en parallelle verbindings verhoog die kapasiteit van die pak. Anders as NiMH- of NiCad-batterye, het litium-ioonbatterye 'n soort beskermingsapparaat, soos 'n batterybestuurstelsel wat bestaan uit IC's en MOSFET's of weerstande wat stroom, spanning, kortsluitings, omgekeerde polariteit en temperatuur reguleer. Sommige het 'n ekstra funksie om die selle te balanseer as daar meer selle is. Waarom het hulle dit nodig? Dit is omdat die chemie van die litiumsel sensitief is vir oorlaai, oorlading (dreineer totdat die spanning te laag word), kortsluiting en selfs oor temperatuur. Enigeen daarvan kan die sel beskadig, of erger nog, 'n brand veroorsaak. Meervoudige selbatterye in serie benodig die balansfunksie wat verseker dat elke individuele sel dieselfde hoeveelheid stroom en spanning ontvang as die ander selle. As een sel meer lading kry as 'n ander een, kan dit vinniger verslyt of beskadig word. Die kapasiteit van die pak word ook verminder. Hierdie tipe batterye vereis ook spesiale laaiprosedures wat NiMH of NiCad nie doen nie. Meer hieroor later!

Stap 2: Veiligheid

Voordat ons in die batterypakke begin grawe, wil ek 'n paar veiligheidsitems spesifiek vir litiumioonselle aanraak. As u van RC hou en elektriese voertuie het en ervaring het met LiPo-batterye, kan u dit oorslaan, maar as dit nie die geval is nie, is dit belangrik om te verstaan dat die gebruik van litium-ioonbatterye gevaarlik kan wees. Ek het dit op die harde manier geleer!

Hoekom? As gevolg van hul chemie bevat 'n enkele sel van 18650 baie energie. Riem 6 of meer saam, en jy het baie gestoor energie. Die veiligheidsoorweging kom as die kortsluiting, die oorlaai of die laai of die ontlading van die algemeenste tipe litiumbattery opwarm, swel en kan ontplof of veroorsaak dat 'n vuur so warm word dat ons dit nie wil nie.

Die manier om dit te vermy, is om dit korrek te hanteer en op te laai. Byna alle litium-ioonbatterye of enkelbatterye het 'n beskermingsstroombaan ingebou om die sel te beskerm teen oorlaai, kortsluiting of oorlading. Meersellige pakke het 'n ekstra funksie, 'n batterybestuurstelsel genoem, met 'n balansfunksie wat laadstroom en spanning oor elke sel monitor en versprei, om seker te maak dat elkeen dieselfde hoeveelheid stroom en spanning laai. Dit gesê, u moet 'n geskikte laaier gebruik, óf vir enkele selle, óf vir een wat verskeie selle in 'n pak ondersteun, soos 'n balanslaaier. As u 'n ander laaier gebruik, kan die litium-ioonselle oorlaai en brand veroorsaak.

Stap 3: Gereedskap

Om selle te onttrek is redelik eenvoudig. U benodig 'n paar basiese gereedskap, so hier is die belangrikste:

Plat skroewedraaiers. Dit is goed om verskillende groottes te hê, maar oor die algemeen is 3 mm (1/8 ") tot 5 mm (of 1/4") alles wat u nodig het. Vermy dikker lemme, aangesien dit te groot is om in klein ruimtes te pas.

Spudger (opsioneel). 'N Stewige metaal, of sterk plastiek een vir die skeiding van kaste.

Kantsnyers of spoelsnyers. Om oortjies of drade te sny, of om die batterykas oop te sny. Albei werk, maar ek hou van my spoelsnyers omdat hulle beter in klein ruimtes kom.

Knipmes. Werk beter as 'n spudger, maar gevaarliker! Vra my vingers en hande hoe ek dit weet 8)

Multimeter. Hiervoor het u geen Fluke of iets moois nodig nie. Dit is net om die selspanning te meet om te sien of hulle gered kan word.

Handskoene (opsioneel). Ek sê opsioneel, want praktiese handskoene vir hierdie taak sal waarskynlik nie 'n skerp skroewedraaierblad of mesmes stop wat teen 'n hoë snelheid uit 'n gewrig glip nie.

Dit is al die gereedskap wat u nodig het!

Stap 4: Dekonstruksie

U het die battery, die gereedskap en dit is nou tyd om in te grawe. Ek haal twee batterye uitmekaar in hierdie tutoriaal. Die een is 'n generiese 6-sel pak vir 'n HP Pavilion Dv 5 tot Dv 6-reeks skootrekenaar en 'n pak van 'n ou (2004-oesjaar) digitale kamera met 'n waarde van 7,4 volt en 1500 mAh. Ek dink dit het twee selle binne, maar ons sal uitvind.

Afhangende van die tipe battery, sal die basiese ontwerp byna dieselfde wees, bestaande uit 'n plastiese omhulsel met 'n voering vir isolasie of kussing (skuim, silastiek, band of papier), die sel (e), 'n beskermingsapparaat/-bord met sy interne verbindings, óf drade, oortjies, óf drade en oortjies. Terloops, ek het min of geen verskil in konstruksie opgemerk tussen generiese (soos die skootrekenaarbattery) en egte OEM (soos die kamera -battery). Soms word die omhulsel gelas of vasgeplak, maar ander kere word dit net met oortjies vasgemaak. U sal vinnig uitvind watter metode die vervaardiger gebruik. OEM -batterye word gewoonlik vasgeplak/gelas en goedkoper word vasgeplak of ingeknip.

Ek begin graag eers by die hoeke van die kas met die mes. Soek die naat tussen die twee gevalhelftes. Plaas die mes langs die rand. Wip dit heen en weer om dit in die geval te kry. Dit moet insink, dus wees versigtig om nie te diep te gaan en die selle te sny of iets te kort nie. Sodra u dit aan die gang gekry het en 'n klein gaping oopgemaak het, is dit tyd om na die skroewedraaier te gaan. Gebruik die kleiner skroewedraaier om die gaping verder oop te maak deur dit te draai. Sodra u dit meer oopgemaak het, gaan na die groter skroewedraaier en herhaal. U moet groot voue in die omhulsel kry. Beweeg die skroewedraaier om die naat van die omhulsel en draai terwyl u gaan. As u nêrens kom nie, gaan dan terug na die mes en herhaal die eerste stap. Ek dink nie ek hoef u daaraan te herinner om versigtig te wees nie.

As u vas is, weerstaan die drang om 'n hamer te gebruik of u Dremel -gereedskap met 'n afsnywiel uit te breek. As u soos ek is en ongeduldig is, wees dan baie versigtig! Batterye hou nie daarvan om oopgesny te word nie. Vir die rekord hoef ek nog nooit myne te gebruik nie.

Hou aan om die skroewedraaier in die naat te werk en skei die helftes van die kas. U kan 'n stewige spudger hier as 'n wig gebruik om die helftes oop te hou terwyl u aan die skroewedraaier werk. Wees geduldig! Dit sal voor jou opgee! Moenie bang wees om fisies daarmee te wees nie. Trek die boks uitmekaar indien nodig en grawe die lekkernye binne.

Stap 5: U is in

Na 'n bietjie gesukkel moet u die saak heeltemal of meestal geskei hê, en u kan die lekkernye binne sien! Dit is die ander prettige deel om uit te vind wat u daarin het.

My twee batterye het toevallig silindriese selle, maar ek sal 'n pap battery insluit sodat jy die verskil kan sien.

Die skootrekenaarpakket het 'n paar ordentlike ICR-18650J-selle van Moli Energy (nou E-One genoem). Dit is 'n minder bekende handelsmerk wat eens in Kanada (nou in Taiwan) geleë was, maar in verskillende toestelle is. Ek het die gegewens nagegaan en hulle is met 'n kapasiteit van 2400 mAh en 'n nominale maksimum van 4000 mA, 'n maksimum van 4,2 volt en 'n nominale lading van 3,75 volt en 'n ontlading van 3 volt. Die ander pakkie bevat 'n paar geheimsinnige selle wat in plastiekbedekking toegedraai is, maar ek het dit gemeet en dit kom uit as 49 mm lank en 18 mm breed. Ek dink dit is 18500-grootte litium-ioonselle. Die batterykas het 1500 mAh vir hulle en 7,4 volt, dus daar is twee selle in serie. Ek kan my voorstel dat dit selle van goeie gehalte is, aangesien dit 'n OEM-pakket is, maar wie weet?

Binne die omhulsel het ons dieselfde basiese kenmerke. Albei het 'n batterybestuurbord wat bestaan uit die beskermings- en balansbane. Die skootrekenaarbattery voeg nog 'n belangrike kenmerk by, 'n termistor om die temperatuur van die battery te monitor. Dit is ontwerp vir maksimum kapasiteit en lae afvoer, sodat u geen swaar komponente sal vind soos met ander beskermingsbane nie.

As ons kyk na die rangskikking van die batterye, het die skootrekenaarbattery 6 selle in 'n reeks/parallelle rangskikking, dus 3 selle in serie om die 11,1 volt op te wek, en 2 selle parallel om die kapasiteit te verdubbel tot 4800 mAh. Die kamerabattery het 2 selle in serie, dus die kapasiteit is dieselfde, maar die spanning word verdubbel.

Alhoewel dit goed is om die selle verbind te hou, sal u dit wil skei vir laai en ontleed. Litiumselle in batterye word altyd verbind deur middel van puntsweislase wat die positiewe en negatiewe terminale verbind, en u moet versigtig wees wanneer u dit sny. Gebruik die sysnyers of spoelsnyers om die oortjies tussen die selle versigtig te sny en te voorkom dat daar oor die terminale gekort word. Wees versigtig om nie die beskermende omhulsel aan die buitekant van die sel te beskadig of te verwyder nie, aangesien u ook die metaalliggaam kan inkort terwyl u die oortjies sny. Ons wil nie kaal batterye hê nie. Gebruik die naaldtang om die oortjies te verwyder deur dit af te trek. Wees versigtig. Die snykante van die oortjies is vlymskerp!

Stap 6: Bergingsoperasie

Nou het u u batterye, was u harde werk die moeite werd? Die probleem met die berging van batterye is dat u nie weet hoe goed hulle versorg is of hoe oud hulle is nie. Litium-ioonbatterye is sensitief vir oor- en onderontlading. Elke keer as hulle te diep ontslaan word en dan volgelaai word, verloor hulle kapasiteit. U kan die ouderdom van die battery verifieer en die spanning meet (indien moontlik), of kyk na datumkodes op die printplaat binne. Die meeste van die tyd is hierdie batterye leeg, en ek bedoel dit is dood. Litium-ioonselle word nie daarvan gehou om laer as hul oorontladingspanning te word nie, gewoonlik hoogstens tussen 2,5 en 2,75 volt. Hieronder gaan die sel "slaap" of is dit so dood dat dit nie meer nodig is nie, en as u daarin slaag om laai te kry, is die kapasiteit so laag dat dit onbruikbaar is. As u die battery kan meet voordat u dit uitmekaar haal (soos ons kamerabattery met blootgestelde terminale), is u op soek na 4,2 tot 3 volt vir 'n enkele sel, sodat ons laptop -battery vol is 12,6 volt en 9 volt ontlaad. Ek het dit gemeet nadat ek dit ontleed het, en dit was amper 5,6 volt met elke sel wat ongeveer 1,8 volt was.

Die kamerabattery is in 'n baie beter toestand, met 'n ten volle gelaaide 7,9 volt en elke sel op 3,9 volt, maar ons weet nie hoe gesond hulle is of hoeveel van hul kapasiteit deur die jare verlore gegaan het nie.

As u batterye onder 2 volt lees, is hulle "dood". As hulle 0 volt lees, het hulle in 'n winterslaaptoestand gegaan en is dit waarskynlik nie die moeite werd om te hou nie, want selfs as u hulle laat herleef, is dit beskadig. Herwin hulle behoorlik. U kan die laagspanningselle red, maar u benodig 'n spesiale laaier wat dooie batterye kan 'laat herleef', of 'n paar tegnieke kan gebruik om dit weer lewendig te maak.

Stap 7: Herlewing

Jy het jou batterye, maar hulle is dood. Nou wat? Alles is nie verlore nie, want u kan hulle laat herleef. As u 'n balanslaaier het vir die laai van LiPo-batterye, is die kans groot dat dit u litiumioonselle ook laat herleef. Of as u 'n digitale multicharger het met 'herleef' -funksies, sal dit ook werk. Ek gebruik 'n Chinese kloon van 'n SkyRC iMax B6 -laaier en 'n Zanflare C4 -laaier. Die Zanflare kan dooie batterye laat herleef en het 'n ontlederfunksie, maar die iMax doen dit nie.

Om die Zanflare te gebruik, steek net die leë batterye in en laat die laaier die werk doen. Begin altyd teen die laagste laaistroom moontlik. Die Zanflare sak tot 300 mAh, so dit is goed. Dit sal 'n rukkie neem, maar wees geduldig. Laat hulle heeltemal laai en haal hulle uit die laaier. Laat hulle oornag of 'n paar dae sit en kyk of hulle hul aanklag verloor het. As hulle aansienlik self ontslaan is, gooi hulle dan weg, maar as hulle steeds die aanklag hou, is die kans goed dat u hulle laat herleef het, maar die tyd sal leer as u dit gebruik, of u suksesvol is. U kan ook 'n paar toetssiklusse uitvoer om te sien hoeveel lewens hulle verloor het deur 'n lading-ontladingsiklus of twee te doen en die kapasiteit na te gaan. U kan ook die interne weerstand van die sel meet as u laaier die selanaliseerderfunksie het, wat die Zanflare doen. Neem dit met 'n greintjie sout, want baie veranderlikes beïnvloed interne weerstand, maar oor die algemeen is 'n getal van ongeveer 230 miliohms 'n goeie syfer.

As u nie 'n Zanflare of 'n ander laaier/ontleder met herlewingsfunksie het nie, kan u u LiPo -laaier gebruik. As 'n veiligheidsfunksie, laai die meeste van hierdie laaiers nie 'n sel onder die 2,6 tot 2,5 volt reeks nie, maar daar is 'n oplossing. Wees net versigtig! As 'n litium-ioonsel soos 'n NiMH opgelaai word, kan slegte dinge gebeur! Stel die laaier in die NiMH -modus, waar u die laadstroom handmatig kan kies. Stel die stroom op iets soos 200 mA en begin laai. Monitor die spanning totdat dit bo 2,8 kom en stop die laaiproses. Stel die laaier in die LiPo/Li-on-modus en laai teen 'n lae stroom, soos 200 tot 300 mA. Laat dit loop totdat dit vol is. Ontlaai dit dan op 'n lae temperatuur, 500 mA. Laat dit volledig ontslaan en let op die gelaaide kapasiteit en die hoeveelheid ontlaai kapasiteit. Laai die sel weer op en let op die gelaaide kapasiteit, en u moet 'n basislyn hê van die lewensduur van die sel. 'N Getal wat nader aan die oorspronklike kapasiteit is, is goed, maar as u sel vinnig ontslaan, warm of warm word en 'n lae kapasiteit het, is dit tyd om dit te herwin. Die skootrekenaarselle was goed, gemiddeld ongeveer 2400 mAh, op hul oorspronklike kapasiteit vir al die selle. Die kamera se battery het nie so goed gevaar nie. Die selle is erg verswak en hul kapasiteit was tot 550 en 660 mAh vol gelaai, laer as hul nuwe kapasiteit van 1500 mAh. Dit is egter sinvol, aangesien dit die oorspronklike battery van 14 jaar gelede is! Ek sal dit waarskynlik gebruik in 'n ander projek wat nie 'n hoë-afvoer-toestel is nie, want hierdie 18500-grootte selle is nie maklik om te vind nie.

Stap 8: Laaste gedagtes

Ek hoop dat u dit insiggewend en insiggewend gevind het. U moet weet waarna u moet kyk as u na batterye soek, hoe u dit (veilig!) Kan verwyder, moet u die gebergde litium-ioonselle kan herleef en herleef. Om hierdie batterye van toestelle of batterye te oes, kan terselfdertyd pret, uitdagend en leersaam wees! Boonop bespaar u $$$. U kan 'n gebruikte, maar steeds lewensvatbare litium-ioonsel (s) vind vir 'n fraksie van die koste om nuwe te koop.

Cheers!