Как восстановить аккумулятор 18650?

Как восстановить аккумулятор 18650 показывающий 0 вольт

После прошлой заметки про зарядку переразряженных LiIon аккумуляторов 18650, у меня начали спрашивать, а как быть, если аккумулятор выдает 0 вольт.

И вот у меня наконец появился такой образец, и сегодня хочу попробовать его восстановить.

У всех худо-бедно нормальных аккумуляторов на сегодняшний день присутствует защита от короткого замыкания. В большинстве случаев это механическая защита, представляющая из себя клапан, который поднимается при перегреве аккумулятора, разрывая цепь и предотвращая дальнейший нагрев источника питания.

И вот этот клапан необходимо протолкнуть на место, чтобы восстановить на аккумуляторе напряжение.

Сразу отмечу, что это мероприятие не безопасно, при этом, даже если в процессе восстановления ничего не случится, есть огромная вероятность, что аккумулятор взорвется или загорится во время последующей эксплуатации, так что я ответственности ни за что не несу.

В общем протолкнуть этот клапан можно двумя способами.

Первый — простой.

Если вы посмотрите на плюсовой контакт, то увидите, что он из себя представляет, что то, вроде набалдашника, стоящего на трех ножках. Берем небольшую шлицевую отвертку, вставляем поочередно, между этими ножками и продавливаем.

У меня после этих манипуляций аккумулятор показал нормальный заряд.

Второй способ – более сложный, и как говорят более предпочтительный, т.к. при первом способе очень велика вероятность повредить клапан, гораздо выше, по сравнению со сложным.

Нам понадобится дрель и маленькое сверло, на 1 или 1.5 мм. Аккуратно просверливаем отверстие в плюсовом контакте, так чтобы сверло не ушло внутрь, и не повредило клапан.

После чего берем, какой-нибудь пластиковый или деревянный стержень, и аккуратно давим на клапан, пока он не встанет на свое место (в большинстве случаев может послышаться щелчок).

Я пробовал восстановить еще один аккумулятор и этим способом, но у меня к сожалению ничего не вышло, скорее всего изначально батарейка была полностью мертва, хотя как такое может быть — не знаю.

В заключение хочу сказать, что несмотря на то, что аккумулятор я восстановил, пользоваться им уже не буду, т.к. это не безопасно. Не известно была ли повреждена защита, да и вообще сработает ли она второй раз, а значит вероятность возгорания или взрыва этого аккумулятора очень высока. И как по мне, лучше потратить несколько сот рублей на новый аккумулятор, чем устранять последствия пожара.

Вот что случается после возгорания аккумулятора 18650 (фотка найдена на pikabu):

Восстановление 18650 аккумуляторов

Многие пользователи желая сэкономить средства пытаются восстановить аккумулятор 18650. Действительно такие способы существуют. Но перед их описанием предупреждаем — всегда надо помнить, что литиевый аккумулятор — это взрывоопасное устройство и при неправильной эксплуатации и повреждении возможны огромные проблемы, вплоть до нанесения вреда здоровью при взрыве. Например, некачественный аккумулятор 18650 на осколки разрывает корпус фонаря из алюминия, толщиной в 2 мм. Оно вам надо?

Поэтому аккумуляторы без специальной защиты лучше выбросить и не пытаться восстанавливать. Тем более, что полноценное восстановление аккума 18650 в любом случае не произойдет.

Эффективных методов восстановления 18650 аккумуляторов всего 2:

  • Если же плата защиты на аккумуляторе существует можно попытаться «запустить» неработающий аккумулятор от исправного при помощи параллельного соединения. Для этого минусовым контактом аккумуляторы устанавливают на металлическую поверхность, а плюсовые замыкают короткими прикосновениями каким-нибудь инструментом типа отвертки. Этот способ не даст 100% гарантии того что аккумулятор заработает и даже если это случится, то функционировать с полной емкостью он не сможет. Т.к. вылеченный акб долгое время был переразряжен. Некоторые хорошие зарядные устройство для Li-ion аккумуляторов автоматически так умеют делать.
  • Так же можно попытаться удалить плату защиты с корпуса аккумулятора 18650 и если проблема неисправности в электросхеме, то аккумулятор продолжит работать в нормальном режиме. Тут стоит повторится что данный способ может сработать если проблема в плате защиты, а не в самой «химии» аккумулятора.

Ни в коем случае не пытайтесь восстановить литиевый аккумулятор аккумулятор 18650 последовательным зарядом / разрядом. Начнет выделяться водород, акб вздуется, а вышедший газ воспламенится на воздухе. Дале литий в аккумуляторе среагирует с кислородом и так же загорится с большим веделением дыма при высокой температуре. Такая вот экзотермическая реакция.

В большинстве случаев аккумулятор типа Li-ion выходит из строя по причине переразряда. И любое восстановление, даже если на первый взгляд оно кажется успешным, не даст возможности полноценной работы аккумулятора. Потерянную номинальную емкость вернуть не удастся. Для того что бы не рисковать и быть уверенным в том, что аккумулятор в самый ответственный момент не подведет необходимо купить новый аккумулятор 18650 взамен испорченного.

Кратко о том, как восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда

В общем, ситуаций может быть только две:

  1. Аккумулятор вроде бы работает, но очень быстро разряжается.
  2. Аккумулятор сел в ноль и вообще не хочет заряжаться.

Первая ситуация: потеря емкости

В первом случае у аккумулятора упала емкость и с этим придется смириться. Полное восстановление аккумуляторов после глубокого разряда невозможно (это касается всех Li-ion аккумуляторов: 18650, 14500, 10440, аккумуляторов от мобильников и т.д.). Даже теоретически нельзя вернуть емкость литиевого аккумулятора.

Снижение емкости — абсолютно нормальный процесс. Это происходит во время каждого цикла заряда/разряда, независимо от того, насколько правильно эксплуатируется аккумулятор. Однако, если в процессе эксплуатации часто допускаются глубокие разряды или, наоборот, длительные перезаряды (более 500%), то скорость потери емкости может существенно возрасти.

Вывод: старайтесь не допускать глубокого разряда и/или длительного перезаряда Li-ion аккумуляторов. Всегда применяйте схемы защиты от переразряда, индикаторы низкого заряда и специализированные зарядные устройства, ограничивающие заряд.

Последние исследования показали, что литиевые аккумуляторы теряют свою емкость даже если вообще не эксплуатируются. Например, во время обычного хранения на складах. По данным исследований, аккумулятор теряет примерно 4-5% емкости в год.

Вторая ситуация: не хочет заряжаться

Теперь рассмотрим второй случай — аккумулятор не заряжается.

Обычно эта ситуация возникает, когда какое-либо устройство (телефон, планшет, мп3-плейер) долго лежали без дела с разряженным аккумулятором. Или если литиевые аккумулятор подвергся глубокому охлаждению.

В принципе проблем с зарядкой таких аккумуляторов быть не должно. Внутри каждого аккумулятора — между самой банкой аккумулятора и теми клеммами, которые мы видим — находится модуль защиты, который отключает банку от клемм при снижении напряжения ниже определенного порога. Внешне это проявляется как полное отсутствие напряжение на выходе аккумулятора (ноль вольт).

На самом деле, как правило, на самой банке в этот момент напряжение составляет около 2.4-2.8 Вольта.

Все современные модули защиты устроены таким образом, что даже в случае блокировки аккумулятора от дальнейшего разряда, его все-таки можно зарядить. Это происходит благодаря паразитному диоду, встроенному в ключ на полевом транзисторе. Вот типовая схема модуля защиты аккумулятора 18650:

Так как при глубоком разряде закрывается только транзистор FET1, а второй MOSFET при этом остается открытым (пропускает ток в обоих направлениях), то зарядный ток спокойно протекает от плюсовой клеммы батареи через FET2, паразитный диод внутри FET1 к минусовой клемме.

В случае блокировки аккумулятора по перегрузке (КЗ в нагрузке), модуль защиты также запирает транзистор FET1. Нет никакой разницы от чего сработала защита — от переразряда или от короткого замыкания. Результат один — открытый транзистор FET2 и закрытый полевик FET1.

Таким образом, при глубоком разряде плата защиты литий-ионного аккумулятора ни в коей мере не препятствует заряду аккумулятора.

Проблема лишь в том, что некоторые зарядные устройства считают себя слишком умными и когда видят, что на аккумуляторе слишком низкое напряжение (а в нашем случае оно вообще будет равно нулю), они считают, что произошла какая-то недопустимая ситуация и напрочь отказываются выдавать зарядный ток.

Это сделано исключительно в целях безопасности. Дело в том, что при внутреннем коротком замыкании аккумулятора, заряжать его становится опасно — он может сильно перегреться и вспучиться (со всякими спецэффектами вроде вытекания электролита, выдавливания крышки планшета и т.п.). В случае же обрыва внутри аккумулятора, заряжать его становится совершенно бессмысленно. Так что логика работы таких умных зарядников вполне понятна и оправдана.

О том, как обхитрить зарядку и восстановить работоспособность литиевого аккумулятора после глубокого разряда читайте далее.

Как заставить заряжаться?

По сути, восстановление литий ионных аккумуляторов после глубокого разряда сводится к тому, чтобы вернуть его в штатный режим работы. Надо понимать, что потерю емкости это никоим образом не компенсирует (это невозможно в принципе).

Чтобы все-таки заставить слишком хитрое зарядное устройство заряжать наш сильно севший аккумулятор, необходимо сделать так, чтобы напряжение на нем превысило некий порог. Как правило, достаточно 3.1-3.2 Вольта, чтобы ЗУ посчитало ситуацию штатной и разрешило зарядку.

Поднять напряжение на аккумуляторе можно только с помощью сторонней (более глупой) зарядки. В народе это называется «толкнуть» аккумулятор. Для этого достаточно просто подключить к клеммам аккумулятора внешний блок питания, ограничив при этом максимальный ток.

Для наших целей подойдет любое зарядное устройство для сотового телефона. Чаще всего современные зарядники имеют выход в виде USB-гнезда и, соответственно, выдают 5В. Нам осталось только лишь подобрать резистор, ограничивающий ток заряда.

Сопротивление резистора рассчитывается по закону Ома. Возьмем худший сценарий — на внутренней банке литий-ионного аккумулятора напряжение составляет 2.0 Вольта (померить его, не разбирая аккумулятор, мы не сможем, поэтому просто предположим, что это так).

Тогда разница между напряжением источника питания и напряжением на аккумуляторе будет составлять:

5В — 2В = 3В

Рассчитаем сопротивление токоограничивающего резистора, чтобы ток заряда не превышал 50 мА (этого вполне достаточно для первоначального заряда и в то же время вполне безопасно):

R = 3В / 0.050А = 60 Ом

Теперь узнаем, какова мощность будет рассеиваться на этом резисторе, в случае внутреннего короткого замыкания аккумулятора (тогда на резисторе будет падать все напряжение блока питания):

P = (5В)2 / 60 Ом = 0.42 Вт

Таким образом, чтобы восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда, берем любой блок питания на 5В, ближайший подходящий резистор — 62 Ом (0.5Вт) и подключаем все это к аккумулятору следующим образом:

Подойдет источник питания и на другое напряжение, достаточно будет пересчитать сопротивление и мощность ограничительного резистора. И нужно помнить, что в схемах защиты li-ion, как правило, используются полевые транзисторы с небольшим напряжением сток-исток, поэтому брать блок питания с большим выходным напряжением нежелательно.

Надежный контакт при подключении проводов к клеммам аккумулятора 18650 помогут обеспечить небольшие неодимовые магнитики.

Если заряд не идет (резистор не греется, а на аккумуляторе полное напряжение блока питания), то либо схема защиты ушла в совсем глубокую защиту, либо она просто вышла из строя, либо имеет место внутренний обрыв.

Тогда можно попробовать снять наружную полимерную оболочку аккумулятора и подключить нашу импровизированную зарядку напрямую к банке. Плюс к плюсу, минус к минусу. Если и в этом случае заряд не пошел, то аккумулятору кранты. Зато если пошел, то нужно дождаться пока напряжение поднимется до 3+ Вольт и дальше можно заряжать уже как обычно (штатной зарядкой).

Конечно, с помощью данной приспособы можно зарядить аккумулятор полностью, но тогда ждать придется очень долго (все-таки ток заряда очень маленький). К тому же в этом случае придется очень плотно контролировать напряжение на банке, чтобы не прозевать момент когда там станет 4.2V. А, если кто не знает, напряжение ближе к концу заряда начнет подниматься очень быстро!

Теперь другая ситуация — резистор, наоборот, ощутимо нагревается, но на аккумуляторе нулевое напряжение, значит где-то внутри имеется короткое замыкание. Потрошим аккумулятор, отпаиваем модуль защиты и пытаемся зарядить саму банку. Если дело пошло, значит плата защиты неисправна и подлежит замене. Впрочем, можно использовать аккумулятор из без нее.

Группа литиевых аккумуляторов цилиндрической формы, напоминающих пальчиковый стандарт, классифицируют как форм фактор 18650. Стандартная длина цилиндра 66,5 мм, диаметр 18 мм. Так выглядят литиевые элементы трех групп – литий-кобальтовые, литий-марганцевые и литий-феррофосфатные. Элементы отличаются по емкости и напряжению, но имеют общий принцип действия. Это позволяет использовать общую технологию восстановления аккумуляторов 18650. Рассмотрим случаи реанимации литиевых АКБ после глубокого разряда и возвращение емкости.

Восстановление 18650 аккумуляторов после глубокого разряда

Литий-ионные аккумуляторы не терпят глубокий разряд. Несмотря на остаток в 2,4 – 2,8 В, восстановить работоспособность батареи простой зарядкой невозможно. Защитное отключение банки от клемм при глубоком разряде предусмотрено для безопасности. Но оно разрывает цепь, когда элемент еще можно зарядить. Поэтому выходное напряжение 0 будет одинаковым, при коротком замыкании внутри банки и заряде, меньше неснижаемого минимума.

Но паразитный диод MOSFET, встроенный в ключ транзистор FET1 позволяет вести зарядку аккумулятора в любом случае. Ноль на выходе становится препятствием для активации зарядного устройства. Необходимо создать условия для изменения сигнала, на приемлемый – напряжение 3,1 – 3,2 В. Только тогда возможно восстановление функций АКБ 18650.

Поднять напряжение в аккумуляторе до приемлемого на сленге специалистов называется «толкнуть». Зарядное устройство для сотового телефона преобразует сетевой ток, на выходе в гнезде USB — 5В. Ток заряда необходимо ограничить резистором, рассчитав сопротивление.

Собрать предлагаемую схему и зарядить АКБ до 3,2 В.

Дальнейшая зарядка должна идти обычным способом. Оставлять «толкач» без надзора нельзя, бесконтрольная зарядка выше 4,2 В губительна для аккумулятора.

Возможно, резистор не греется, напряжение на аккумуляторе не растет. Вывод – внутри корпуса произошел обрыв, или заряд снизился глубже предполагаемого уровня.

Экстремальный способ восстановления 18650 после глубокого разряда – снять оболочку с аккумулятора и подключиться к корпусу, на вход и выход, не перепутав полярность. Если зарядка началась, хорошо. Нет – аккумулятор на утилизацию. Туда же его придется направить, если транзистор греется, а напряжение не растет – сигнал внутреннего замыкания. Теперь можно снять защитный медальон и повторить зарядку. Получилось? Значит, подвела плата защиты, а сам элемент еще поработает.

Предлагаем посмотреть видео по теме.

Восстановление емкости аккумулятора 18650

Емкость аккумулятора зависит от способности внутренних компонентов принимать заряд, путем электрохимической реакции. Но в процессе использования элемента происходит недозаряд и переразряд, реакция идет при высокой или низкой температуре. Сложный состав элементов, участвующих в реакции теряет равновесность. Одновременно параллельно идут паразитные реакции. Они связывают активное вещество, выводя его из электрохимического процесса. Концентрация активных частиц снижается, аккумулятор принимает меньший заряд. Это приводит к уменьшению емкости.

Литиевые батареи очень активны, в нерабочий период саморазряд с паразитными реакциями продолжается, батарея теряет емкость. Поэтому на хранении контроль состояния батареи, ее подзарядка обязательны.

Потерянная емкость любых литиевых батарей, в том числе и форм фактор 18650 восстановлению не подлежит. Разложившиеся соли лития невозможно реанимировать.

Подведем итог

Литий-ионные аккумуляторы обладают отличной мощностью и напряжением на клеммах. Не имеют эффекта памяти, быстро заряжаются. Но устройства требовательны к условиям эксплуатации. Они теряют емкость при хранении, не работают на холоде. Чтобы прибор работал без сбоев, нужно точно следовать условиям эксплуатации.

Как реанимировать литий ионный аккумулятор

Каждый пользователь мобильных устройств хоть раз задумывался, как восстановить литий-ионный аккумулятор. Рано или поздно даже эти долговечные элементы питания теряют емкость или выходят из строя. Необходимость вернуть батарейку к жизни возникает при невозможности замены этой детали.

Li-Ion аккумуляторы не часто выходят из строя, но это возможно из-за неправильной эксплуатации изделия.

Перед тем как приступить к ремонту, нужно изучить особенности рассматриваемых батарей. Литий-ионный элемент выделяет энергию благодаря протекающим внутри химическим реакциям.

Ток подается на контакты, что позволяет нормально функционировать прибору-потребителю.

Аккумулятор имеет такие особенности:

Контроллер заряда-разряда литий-ионного аккумулятора.

  1. Наличие защитной платы. Микросхема контролирует уровень нагрева корпуса и течение процесса зарядки. При перегреве батареи контроллер прекращает поступление тока. Функционирование АКБ батареи автоматически приостанавливается при падении напряжения до 2,7 В.Такую плату внедряют в аккумуляторы из-за высокой вероятности взрыва.
  2. Длительный срок службы. Батарея выдерживает до 800 циклов зарядки, не утрачивая емкости.
  3. Чувствительность к критическому разряду. Если батарея долго хранится в полностью разряженном состоянии, восстановить ее будет сложно. Через 2-3 года элемент питания разряжается самопроизвольно. Даже если АКБ удастся реанимировать, дольше недели она не проработает.

Почему контроллер блокирует работу литиевых батарей

Причинами блокировки литиевого аккумулятора являются такие факторы:

  1. Короткое замыкание. Возникает при превышении допустимого уровня заряда. Контроллер разрывает электрическую цепь. Восстанавливается она только после устранения замыкания. Для разблокирования батарею подключают к зарядному устройству.
  2. Глубокий разряд. Система защиты не позволяет дальше потреблять энергию аккумулятора. Спасти батарейку можно, начав зарядку телефона оригинальным ЗУ.
  3. Течение опасных процессов. При критическом разряде начинается бурное течение химических реакций. Внутри корпуса образуются литиевые кристаллы. Взаимодействуя с электродами, они вызывают взрыв. Опасная ситуация возникает при подаче напряжения. Поступление тока блокируется контроллером.

Контролер заряда у Li-Ion батарей защищает аккумулятор от КЗ и перезаряда.

Методы восстановления литий-ионных аккумуляторов

Лучшим вариантом является утилизация неисправного аккумулятора. Однако если купить новый нет возможности, разрешается попробовать наиболее безопасные способы восстановления емкости.

Избавляемся от газов

При неправильном использовании банки аккумулятора наполняются газом и вздуваются. Чтобы восстановить работоспособность АКБ, газообразные вещества нужно удалить. Для этого демонтируют верхний блок, под которым находится колпачок.

Эту деталь прокалывают, батарею придавливают прессом и дожидаются выхода газов. Образовавшееся отверстие заделывают эпоксидным составом. Контроллер устанавливают на место.

При использовании этого способа нужно помнить о таких опасных моментах:

  • механическое повреждение аккумулятора;
  • выход из строя электронных компонентов батареи;
  • возможность взрыва или воспламенения при соприкосновении катода и анода.

Используем холодильник

Считается, что оживить аккумулятор после глубокого разряда можно, поместив его в морозильник. Батарею кладут в полиэтиленовый пакет. Через полчаса АКБ вставляют в телефон, который подключают к зарядному устройству на минуту. После этого ждут нагревания корпуса батареи до комнатной температуры.

Способ заряд-разряд

Увеличить емкость батареи можно путем многократного разряда и заряда. Разряжают смартфон, пользуясь ресурсоемкой игрой или специальной программой.

Отремонтировать нерабочий элемент, который не заряжается, таким методом не получится.

Кратковременный возврат емкости

Ненадолго увеличить срок службы li-ion аккумулятора помогает использование блока питания, подающего напряжение 5-12 В. В схему включают резистор номиналом 330-1000 Ом. Контакты устройства соединяют с клеммами АКБ, соблюдая полярность. Для обнаружения плюса и минуса используют мультиметр. Параметры тока и напряжения должны соответствовать заявленным в инструкции.

Схема для кратковременного восстановления аккумулятора.

“Дикий” метод восстановления

Способ подразумевает удаление контроллера и замыкание клемм-токовыводов. Для этого используют любой металлический предмет. После этого контроллер устанавливают обратно. Перед началом процедуры рекомендуется удалить наклейку с корпуса батареи.

Прибор для восстановления литиевых аккумуляторов

Контроллер переводит разряженные в ноль батареи в нерабочее состояние. В таком случае напряжение на клеммах составляет 2,5 В. При получении этого значения источник питания подлежит восстановлению. Сделать ремонт возможно с помощью специального прибора, например Turnigy Accucell 6. Устройство самостоятельно контролирует процесс восстановления.

Действие выполняется так:

Прибор для восстановления Li-Ion аккумуляторов.

  1. С помощью клавиши “Type” выбирают способ зарядки “Li-Po”. Режим предназначен для аккумуляторов, подающих напряжение 3,7 В.
  2. Короткими нажатиями кнопки “Старт” устанавливают напряжение заряда. Для Li-ion предназначен показатель 3,6 В.
  3. Выбирают значение “Auto”. Это позволяет начать зарядку полностью разряженной батареи.
  4. Устанавливают силу тока. Значение должно соответствовать 1/10 емкости батареи. Параметр изменяют, нажимая кнопки “+” и “-“.

При повышении заряда до 4,2 В устройство автоматически переходит в режим выравнивания напряжения. Завершение процедуры сопровождается появлением звукового сигнала и надписи “Full”.

При восстановлении литий-ионных аккумуляторов соблюдают такие правила:

  1. Состояние ремонтируемой батареи нужно постоянно контролировать. Самопроизвольное возгорание может стать причиной травмирования человека или уничтожения имущества.
  2. Рекомендуется регулярно замерять температуру аккумулятора. При сильном нагревании корпуса восстановление прекращают.
  3. Нельзя подавать мощные токи при зарядке. Максимальное значение – 50 мА. Подобный показатель вычисляют путем деления напряжения ЗУ на номинал резистора.

Ни один способ возвращения емкости не дает 100%-ной гарантии. Иногда аккумулятор выходит из строя. Это нужно учитывать, начиная ремонт.