Memulihkan Bateri Lithium-Ion: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Sekiranya anda seperti saya, maka anda selalu mencari alasan untuk menjimatkan wang, bermain-main, atau membongkar sesuatu yang kelihatan menarik. Saya menemui kaedah untuk memuaskan semua perkara di atas! Saya mempunyai perkaitan dengan bateri lithium-ion. Mereka datang dalam semua bentuk dan saiz, padat tenaga (menahan banyak tenaga), mempunyai voltan yang lebih tinggi daripada bateri NiCad atau NiMH, dan dapat menahan tarikan amp tinggi. Selain itu, mereka tidak mengembangkan 'memori' atau mempunyai daya pengeluaran diri yang tinggi sehingga anda dapat menyimpannya dalam jangka masa yang lama. Terakhir, mereka memberikan konfigurasi multisel. Lebih baik lagi, mereka ada di mana-mana dan boleh didapati secara percuma. Dalam tutorial ini, saya akan memberi anda kursus kemalangan bagaimana mencari, mengekstrak, dan menyelamatkan bateri lithium-ion, jadi mari kita mulakan! Berikut adalah pautan untuk beberapa alat dan item yang saya gunakan!

Pengecas LiPo iMax B6:

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

Pengecas / penganalisis Zanflare C4:

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

Papan pengurusan / perlindungan bateri 4S:

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

Alat:

Kit alat spudger / pry

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

Pemotong siram

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

Pemotong sisi

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

Pisau utiliti

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

Langkah 1: Bateri Lithium-Ion 101

Seperti yang saya katakan, bateri lithium-ion yang boleh dicas semula ada di mana-mana! Inilah yang menjadikan bateri ini menjadi murah kerana orang cenderung membuang elektronik lama yang rosak atau berhenti berfungsi, tetapi membiarkan bateri di dalamnya. Saya biasanya mendapatkan barang milik saya dari kedai barang bekas untuk wang, atau dari mainan lama yang dihulurkan oleh orang atau rosak dan menderma untuk sains. Yang perlu dicari adalah seperti berikut: peranti genggam, telefon bimbit, kamera digital atau camcorder, pemain DVD atau video mudah alih, dan bateri komputer riba kegemaran saya. Terdapat pelbagai kimia yang berkaitan dengan sel-sel lithium-ion yang boleh dicas semula seperti lithium kobalt oxide (ICR-type), lithium iron fosfat atau LiFePO4, (anda tidak akan sering dibuang), lithium manganese oxide (IMR), lithium manganese nikel (INR) dan lithium nikel manganese cobalt oxide (NCA atau hybrid). PALING yang biasa anda dapati ialah ICR jenis lithium kobalt. Ini adalah yang terbaik untuk ketumpatan dan kuasa tenaga, tetapi mempunyai arus dan ambang suhu minimum hingga rendah. Arus pelepasan maksimum untuk ini sama atau sekurang-kurangnya dua kali ganda kapasiti. Selain itu, mereka kurang stabil (baca: berbahaya) daripada jenis lain dan perlu mempunyai sejenis litar perlindungan. Sekarang, jangan mengelirukan bateri lithium-ion dengan bateri polimer lithium-ion atau bateri LiPo. Dalam bateri LiPo elektrolit, anod, dan katod, terminal positif dan negatif, ditempatkan dalam kantung polimer. Kimia dalaman serupa dengan sel lithium-ion. Bergantung pada peranti, bateri akan berbeza dalam bentuk atau ukuran, tetapi biasanya berbentuk segi empat dan nipis untuk telefon bimbit atau peranti padat, atau berbentuk silinder seperti 18650 (biasa pada bateri komputer riba) atau 18500 yang biasa digunakan dalam bungkusan untuk kamera atau kamkorder.

Sekiranya anda pernah tertanya-tanya, nama bateri mengandungi dimensinya. "18650" bermaksud bateri berdiameter 18 mm dan panjang 65 mm. "0" hanya melepak. Tidak kira jenis atau saiznya, sel-sel ini mungkin mempunyai satu sel, atau beberapa sel. Banyak sel sama ada secara bersiri atau selari, atau gabungan kedua-duanya. Malah bateri kecil boleh mempunyai dua sel kecil di dalamnya yang dihubungkan secara siri atau siri / selari. Ini disebabkan oleh fakta bahawa beberapa peranti mempunyai keperluan voltan yang lebih tinggi daripada yang dapat disediakan oleh satu sel, atau untuk menambahkan kapasiti. Sambungan siri meningkatkan voltan, dan sambungan selari meningkatkan kapasiti pek. Tidak seperti bateri NiMH atau NiCad, pek bateri lithium-ion akan mempunyai semacam alat perlindungan di dalamnya seperti sistem pengurusan bateri yang terdiri daripada IC dan MOSFET atau perintang yang mengatur arus, voltan, mengesan litar pintas, polaritas terbalik, dan suhu. Sebilangan mempunyai fungsi tambahan untuk mengimbangi sel jika terdapat banyak sel. Mengapa mereka memerlukan ini? Ini kerana kimia sel litium menjadikannya sensitif terhadap pengecasan berlebihan, pengecasan berlebihan (pengeringan sehingga voltan terlalu rendah), litar pintas, dan bahkan suhu yang terlalu tinggi. Mana-mana yang boleh merosakkan sel, atau lebih teruk lagi, menyebabkan kebakaran. Pelbagai bateri sel secara bersiri memerlukan fungsi keseimbangan yang memastikan setiap sel individu menerima jumlah arus dan voltan yang sama dengan sel yang lain. Sekiranya satu sel lebih banyak cas daripada yang lain, ia akan cepat usang atau rosak. Kapasiti pek juga berkurang. Jenis bateri ini juga memerlukan prosedur pengecasan khas yang tidak dilakukan oleh NiMH atau NiCad. Lebih lanjut kemudian!

Langkah 2: Keselamatan

Sekarang sebelum kita mula menggali pek bateri, saya ingin menyentuh beberapa item keselamatan yang khusus untuk sel lithium-ion. Sekiranya anda menggunakan RC dan mempunyai kenderaan elektrik dan mempunyai pengalaman dengan bateri LiPo, anda boleh melupakannya, tetapi jika tidak, penting untuk difahami bahawa mengganggu bateri lithium-ion boleh membahayakan. Saya belajar ini dengan cara yang sukar!

Kenapa? Oleh kerana kimia mereka, satu sel 18650 menyimpan banyak tenaga. Tali 6 atau lebih bersama-sama, dan anda mempunyai banyak tenaga tersimpan. Pertimbangan keselamatan berlaku jika mereka litar pintas, terlalu dicas, atau di bawah daya, atau habis, jenis bateri lithium yang paling biasa memanas, membengkak, dan boleh meletup, atau menyebabkan kebakaran menjadi sangat panas, yang tidak kita lakukan Tidak mahu.

Cara untuk mengelakkannya adalah dengan mengendalikan dan mengecasnya dengan betul. Sebilangan besar pek bateri lithium-ion atau bateri tunggal mempunyai sejenis litar perlindungan yang terpasang di dalamnya untuk melindungi sel daripada berlebihan, litar pintas, atau habis. Pek berbilang sel mempunyai ciri tambahan yang disebut sistem pengurusan bateri dengan fungsi keseimbangan yang memantau dan mengedarkan arus cas dan voltan di setiap sel, memastikan masing-masing dikenakan dengan jumlah arus dan voltan yang sama. Walaupun begitu, anda mesti menggunakan pengecas yang sesuai, sama ada untuk sel tunggal atau yang menyokong banyak sel dalam pek seperti pengecas keseimbangan. Menggunakan pengecas lain boleh menyebabkan sel-sel ion litium berlebihan dan mengakibatkan kebakaran.

Langkah 3: Alat

Mengekstrak sel cukup mudah. Anda memerlukan beberapa alat asas, jadi inilah yang penting:

Pemutar skru bilah rata. Ada baiknya mempunyai pelbagai saiz, tetapi umumnya 3 mm (1/8 ") hingga 5 mm (atau 1/4") adalah semua yang anda perlukan. Elakkan bilah yang lebih tebal kerana terlalu besar untuk masuk ke ruang kecil.

Spudger (pilihan). Logam yang kukuh, atau plastik yang kuat untuk memisahkan kes.

Pemotong sisi atau pemotong siram. Untuk memotong tab atau wayar, atau memotong sarung bateri terbuka. Kedua-duanya berfungsi, tetapi saya suka pemotong siram saya kerana mereka masuk ke ruang kecil dengan lebih baik.

Pisau utiliti. Berfungsi lebih baik daripada spudger, tetapi lebih berbahaya! Tanya jari dan tangan saya bagaimana saya mengetahui perkara ini 8)

Multimeter. Tidak memerlukan Fluke atau sesuatu yang menarik untuk ini. Ini hanya untuk mengukur voltan sel untuk melihat apakah ia dapat diselamatkan.

Sarung tangan (pilihan). Saya katakan pilihan kerana sarung tangan praktikal untuk tugas ini mungkin tidak akan menghentikan pisau pemutar skru tajam atau pisau pisau utiliti yang tergelincir keluar dari sambungan pada halaju tinggi.

Itu semua alat yang anda perlukan!

Langkah 4: Pembongkaran

Anda mempunyai bateri, alat, dan sekarang tiba masanya untuk menggali. Saya akan melepaskan dua pek bateri dalam tutorial ini. Salah satunya adalah pek 6 sel generik untuk komputer riba HP Pavilion Dv 5 hingga Dv 6-siri dan pek dari kamera digital kuno (2004 vintaj) yang dinilai pada 7,4 volt dan 1500 mAh. Saya rasa ia mempunyai dua sel di dalamnya, tetapi kita akan mengetahuinya.

Bergantung pada jenis bateri, reka bentuk asasnya hampir sama, terdiri daripada selongsong luar plastik yang mengandungi pelapik untuk penebat atau pelindung (busa, silikon, pita, atau kertas), sel, a peranti / papan perlindungan dengan sambungan dalamannya, sama ada wayar, tab, atau wayar dan tab. Ngomong-ngomong, saya perhatikan sedikit atau tidak ada perbezaan dalam pembinaan antara generik (seperti bateri komputer riba) dan OEM asli (seperti bateri kamera). Kadang-kadang sarung itu dikimpal atau dilekatkan, tetapi pada masa lain ia hanya digabungkan dengan tab. Anda akan mengetahui dengan cepat kaedah mana yang digunakan pengeluar. Bateri OEM biasanya dilekatkan / dikimpal dan yang lebih murah dilekatkan atau dipotong.

Saya suka bermula dari sudut kes dengan pisau utiliti terlebih dahulu. Cari jahitan antara dua bahagian kes. Masukkan pisau di sepanjang tepi. Goyang bolak-balik untuk mendapatkannya dalam kes. Ia harus tenggelam, jadi berhati-hati agar tidak terlalu dalam dan memotong sel atau memotong sesuatu. Sebaik sahaja anda berjaya dan membuka jurang kecil, masa untuk mencari pemutar skru. Gunakan pemutar skru yang lebih kecil untuk membuka celah lebih jauh dengan memutarnya. Setelah anda membukanya lebih banyak, cari pemutar skru yang lebih besar dan ulangi. Anda harus mula mendapat lipatan besar dalam beg itu. Gerakkan pemutar skru ke atas pelindung casing, berpusing semasa anda pergi. Sekiranya anda tidak sampai ke mana-mana, kembali ke pisau dan ulangi langkah pertama. Saya rasa saya tidak perlu mengingatkan anda untuk berhati-hati di sini.

Sekiranya anda tersekat, tahanlah keinginan untuk menggunakan tukul atau pecahkan alat Dremel anda dengan roda pemotong. Sekiranya anda seperti saya dan tidak sabar, maka berhati-hatilah! Bateri tidak suka dipotong. Sebagai rekod, saya tidak pernah menggunakan tambang.

Terus gunakan pemutar skru ke atas jahitan dan pisahkan bahagian sarungnya. Anda boleh menggunakan spudger yang kukuh di sini sebagai baji untuk membiarkan bahagiannya terbuka semasa anda menggunakan pemutar skru. Bersabarlah! Ia akan menyerah sebelum anda! Jangan takut untuk bersikap fizikal dengannya. Lepaskan casingnya jika perlu dan cari barang di dalamnya.

Langkah 5: Anda

Selepas beberapa pertengkaran, anda harus meletakkan casingnya sepenuhnya atau sebahagian besarnya dan dapat melihat barang-barang di dalamnya! Ini adalah bahagian lain yang menyeronokkan, mencari tahu apa yang anda ada di dalamnya.

Kedua-dua bateri saya mempunyai sel silinder, tetapi saya akan menyertakannya yang rata supaya anda dapat melihat perbezaannya.

Pek komputer riba mempunyai beberapa sel ICR-18650J jenama Moli Energy (sekarang dipanggil E-One) yang cukup baik. Ini adalah jenama yang kurang dikenali yang pernah ada di Kanada (sekarang di Taiwan), tetapi terdapat dalam pelbagai peranti. Saya memeriksa lembaran data dan ia berkapasiti 2400 mAh dan diberi nilai maksimum 4000 mA semasa, cas penuh 4,2 volt dan muatan nominal 3,75 volt, dan 3 volt habis. Pek lain mengandungi beberapa sel misteri yang dibungkus dengan kertas bersalut plastik, tetapi saya mengukurnya dan ia keluar dengan panjang 49 mm dan lebar 18 mm. Saya fikir mereka adalah sel-sel lithium-ion berukuran 18500. Sarung bateri mengatakan 1500 mAh untuk mereka dan 7,4 volt, jadi ada dua sel dalam siri. Saya membayangkan sel-sel itu berkualiti tinggi kerana ini adalah pek OEM, tetapi siapa tahu?

Di dalam casing kami mempunyai ciri asas yang sama. Kedua-duanya mempunyai papan pengurusan bateri yang terdiri daripada litar perlindungan dan keseimbangan. Bateri komputer riba menambah satu lagi ciri penting, termistor untuk memantau suhu bateri. Ini direka untuk kapasiti maksimum dan longkang rendah, jadi anda tidak akan menemui komponen tugas berat seperti dengan beberapa litar perlindungan lain.

Melihat susunan bateri, bateri komputer riba mempunyai 6 sel dalam susunan siri / selari, jadi 3 sel secara bersiri menghasilkan 11,1 volt, dan 2 sel selari untuk menggandakan kapasiti menjadi 4800 mAh. Baterai kamera mempunyai 2 sel secara bersiri, jadi kapasitinya sama, tetapi voltannya berlipat ganda.

Walaupun sel tidak tersambung, anda boleh memisahkannya untuk mengecas dan menganalisis. Sel litium dalam pek bateri selalu dihubungkan oleh tab dikimpal tempat yang menghubungkan terminal positif dan negatif dan anda perlu berhati-hati semasa memotongnya. Gunakan pemotong sisi atau pemotong siram untuk memotong tab di antara sel dengan teliti dan mengelakkan pemotongan pada terminal. Berhati-hatilah untuk tidak merosakkan atau menanggalkan pembungkus pelindung di bahagian luar sel kerana anda boleh memendekkan badan logam juga semasa memotong tab. Kami tidak mahu bateri telanjang. Gunakan tang hidung jarum untuk menanggalkan tab dengan menariknya. Berhati-hati. Bahagian tepi tabnya tajam!

Langkah 6: Operasi Penyelamatan

Sekarang anda mempunyai bateri, adakah kerja keras anda bernilai? Masalah dengan menyelamatkan bateri ialah anda tidak tahu seberapa baik mereka dijaga atau berapa umur mereka. Bateri ion litium sensitif terhadap pengosongan berlebihan dan kurang. Bila-bila masa mereka habis terlalu dalam, kemudian dicas sepenuhnya, mereka kehilangan keupayaan. Anda boleh memeriksa usia pek bateri, dan mengukur voltan (jika boleh), atau memeriksa kod tarikh pada papan litar di dalamnya. Selalunya, bateri ini akan mati, dan maksud saya mati. Sel-sel Lithium-ion tidak suka dilepaskan di bawah voltan pelepasan berlebihan mereka, biasanya antara 2.5 dan 2.75 volt paling banyak. Di bawah itu dan sel pergi ke "tidur" atau begitu mati, ia tidak akan dikenakan caj lagi, dan jika anda berjaya mengecasnya, kapasiti akan sangat rendah sehingga tidak dapat digunakan. Sekiranya anda dapat mengukur bateri sebelum anda mengeluarkannya (seperti bateri kamera kami dengan terminal yang terdedah), anda mencari 4.2 hingga 3 volt untuk satu sel, jadi bateri komputer riba kami yang dicas sepenuhnya ialah 12.6 volt dan 9 volt habis. Saya mengukurnya setelah saya membedahnya dan ia adalah 5.6 volt yang hampir mati dengan setiap sel membaca sekitar 1.8 volt.

Bateri kamera dalam keadaan lebih baik, dengan pek yang menunjukkan 7,9 volt yang terisi penuh dan setiap sel pada 3,9 volt, tetapi kita tidak tahu seberapa sihatnya, atau berapa banyak kapasitinya telah hilang selama bertahun-tahun.

Sekiranya bateri anda dibaca di bawah 2 volt, maka ia "mati". Sekiranya mereka membaca 0 volt, maka mereka telah memasuki keadaan hibernasi dan mungkin tidak layak disimpan walaupun anda menghidupkannya, mereka akan mengalami kerosakan. Kitar semula dengan betul. Anda boleh menyelamatkan sel voltan rendah, tetapi anda memerlukan pengecas khas yang dapat 'menghidupkan kembali' bateri mati, atau menggunakan beberapa teknik yang dapat menghidupkannya kembali.

Langkah 7: Kebangkitan semula

Anda mempunyai bateri anda, tetapi ia sudah mati. Bagaimana sekarang? Semua tidak hilang kerana anda dapat menghidupkannya semula. Sekiranya anda mempunyai pengecas keseimbangan yang dirancang untuk mengecas bateri LiPo, kemungkinan ia akan menghidupkan semula sel-sel lithium-ion anda juga. Atau, jika anda mempunyai multicharger digital yang mempunyai fungsi 'menghidupkan semula', itu juga akan berfungsi. Saya menggunakan klon Cina pengecas SkyRC iMax B6, dan multicharger Zanflare C4. Zanflare memiliki kemampuan untuk menghidupkan kembali bateri mati dan mempunyai fungsi penganalisis, tetapi iMax tidak.

Untuk menggunakan Zanflare, masukkan bateri mati dan biarkan pengecas berfungsi. Sentiasa mulakan dengan arus cas serendah yang mungkin. Zanflare turun hingga 300 mAh, jadi tidak apa-apa. Ia akan memakan masa, tetapi bersabarlah. Biarkan mereka mengecas sepenuhnya, dan tanggalkan pengecas. Biarkan mereka duduk semalaman atau beberapa hari dan lihat apakah mereka telah kehilangan caj. Sekiranya mereka telah melepaskan diri secara signifikan, maka buanglah mereka, tetapi jika mereka masih menanggung tuduhan, kemungkinan anda menghidupkannya semula, tetapi masa akan memberi tahu semasa anda menggunakannya sama ada anda berjaya. Anda boleh menjalankan beberapa kitaran ujian untuk melihat berapa banyak kehidupan yang mereka telah hilang juga dengan melakukan kitaran pengecasan cas atau dua dan periksa kapasitinya. Anda juga dapat mengukur ketahanan dalaman sel jika pengecas anda mempunyai fungsi penganalisis sel, seperti yang dilakukan oleh Zanflare. Ambil ini dengan sebilangan garam kerana banyak pemboleh ubah mempengaruhi ketahanan dalaman, tetapi secara amnya jumlah sekitar 230 miliohms adalah angka yang baik.

Sekiranya anda tidak mempunyai Zanflare atau pengecas / penganalisis lain dengan fungsi menghidupkan semula, anda boleh menggunakan pengecas LiPo anda. Sebagai ciri keselamatan, kebanyakan pengecas ini tidak akan mengecas sel di bawah julat 2,6 hingga 2,5 volt, tetapi ada penyelesaiannya. Sila berhati-hati! Mengecas sel ion lithium seperti NiMH akan menyebabkan perkara buruk berlaku! Tetapkan pengecas ke mod NiMH di mana anda boleh memilih arus pengecasan secara manual. Tetapkan arus ke sesuatu seperti 200 mA dan mula mengecas. Pantau voltan sehingga melebihi 2.8 dan hentikan proses pengecasan. Tetapkan pengecas ke mod LiPo / Li-on dan isi dengan arus rendah, seperti 200 hingga 300 mA. Biarkan sehingga ia dicas sepenuhnya. Kemudian lepaskan pada suhu rendah, 500 mA. Biarkan habis sepenuhnya dan perhatikan kapasiti yang dicas, dan jumlah kapasiti habis. Isi semula sel sekali lagi dan perhatikan kapasiti yang dicas dan anda harus mempunyai asas berapa banyak umur sel di dalamnya. Sejumlah yang lebih dekat dengan kapasiti asal adalah baik, tetapi jika sel anda habis dengan cepat, menjadi panas atau panas, dan mempunyai kapasiti yang rendah, sudah waktunya untuk mengitar semula. Sel laptopnya bagus, rata-rata sekitar 2400 mAh, sesuai dengan kapasiti asalnya untuk semua sel. Bateri kamera tidak berfungsi dengan baik. Sel-selnya rosak dengan teruk dan kapasitinya turun menjadi hanya 550 dan 660 mAh diisi penuh, turun dari kapasiti baru 1500 mAh mereka. Lebih masuk akal kerana ini adalah bateri asal dari 14 tahun yang lalu! Saya mungkin akan menggunakannya dalam projek lain yang bukan alat pengaliran tinggi kerana sel ukuran 18500 ini tidak mudah dicari.

Langkah 8: Pemikiran Akhir

Saya harap anda dapat mengetahui Instruksinya ini memberi pencerahan dan maklumat. Anda harus tahu apa yang harus dicari ketika mencari bateri, bagaimana mengeluarkannya (selamat!), Periksa, dan menghidupkan semula sel-sel lithium-ion yang disimpan. Menuai bateri ini dari peranti atau pek bateri boleh menyeronokkan, mencabar, dan mendidik pada masa yang sama! Tambahan, anda menjimatkan $$$. Anda boleh menemui sel-sel lithium-ion terpakai yang masih boleh digunakan untuk sebahagian kecil daripada kos pembelian yang baru.

Ceria!