Можно ли паять никель кадмиевые аккумуляторы

Как выполняется восстановление и ремонт Ni─Cd аккумуляторов

Работоспособность Ni─Cd аккумуляторов (как и любых других) со временем ухудшается и через некоторое время они могут прийти к состоянию разряда «в ноль». При этом зарядка ни это состояние никак повлиять не может. Они просто отказываются принимать заряд. При этом аккумуляторы имеют ещё достаточно ресурсов для дальнейшей эксплуатации. Поэтому со временем появились некоторые способы их восстановления. Покупать новый никель-кадмиевый аккумулятор или восстанавливать старый, решать вам. Мы лишь постарались обобщить данные, которые удалось найти в интернете о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов.

В чём проблема при эксплуатации Ni─Cd аккумуляторов?

При эксплуатации Ni─Cd постепенно происходит снижение напряжения и разрядной ёмкости. Ниже приводятся основные факторы, обуславливающие эти процессы:

• уменьшение рабочей поверхности положительных и отрицательных электродов;
• потеря активной массы, а также её перераспределение по электродам;
• возникновение утечек тока из-за образования дендритов металлического Cd;
• процессы, в результате которых происходит необратимое потребление воды и кислорода;
• изменение состава и объёма электролита.

Подобные процессы происходят, когда эксплуатируются Ni-MH аккумуляторы. Разница только в используемых материалах электродов.

Все эти изменения оксидно─никелевого электрода вызываются постоянными перезарядами, при которых в пространстве положительного электрода идёт процесс выделения кислорода. Чем больше аккумуляторов проходит циклов заряд-разряд, тем больше наблюдается укрупнение кристаллов активной массы положительного электрода. Поэтому уменьшается рабочая поверхность, а, значит, и ёмкость батареи.

На кадмиевом электроде процесс деградации определяется в основном миграцией активной массы. В результате происходит некоторая её потеря. Кроме того, активная масса забивает поры в поверхностном слое отрицательного электрода. Из-за этого затрудняется доступ электролита в глубинные слои. Результатом миграции активной массы становится рост дендритных мостиков сквозь сепаратор до положительного электрода. Эти приводит к многочисленным коротким микрозамыканиям и увеличивает саморазряд. На кадмиевом электроде при эксплуатации также происходит рост кристаллов и увеличение объёма активной массы.

Кроме вышеописанных процессов, в Ni─Cd аккумуляторах протекают процессы окисления различных добавок, которые присутствуют в аккумуляторе. Металлокерамика положительного электрода постепенно окисляется с потреблением воды. И ещё один неприятный процесс, который приводит к потере работоспособности Ni─Cd аккумулятора, это отбор электролита из сепаратора. Это происходит из-за изменения пористой структуры электродов и приводит к росту внутреннего сопротивления никель-кадмиевого аккумулятора.
Состав электролита также меняется при эксплуатации. В частности, растёт объем карбонатов. Уменьшается электропроводность электролита и падают все параметры Ni─Cd аккумулятора при разряде. Картина становится особенно заметной при низких температурах. Что же делать в таких случаях?

Распространённый метод восстановления Ni─Cd аккумуляторов?

На тему восстановления Ni─Cd аккумуляторов есть достаточно много статей и видеороликов в интернете. Большинство из них касается восстановления аккумуляторов от шуруповёртов и другого портативного инструмента. Это неудивительно, поскольку такие батареи стоят достаточно дорого и зачастую их ещё нужно поискать. В основном при восстановлении никель─кадмиевых аккумуляторов используется одна методика, которую мы сейчас опишем.

На изображении ниже представлен аккумулятор от шуруповёрта в сборе и его начинка.

Аккумулятор от шуруповёрта

Одна Ni-Cd батарейка из аккумулятора

Если сказать коротко, то метод восстановления заключается Ni─Cd аккумулятора высоким током короткими импульсами в течение нескольких секунд. При этом ток должен быть гораздо больше ёмкости батареи (в десятки раз).

Методика восстановления пригодна для никель─кадмиевых аккумуляторов. Не путать с никель─металлогидридными. Опробована она была на моделях рулонного типа. В принципе подходит для батареек любого возраста и даже потёкших. Конечно, чем старше будет аккумулятор, тем меньше шансов будет его восстановить.
Что понадобиться при проведении процедуры восстановления:

• другая рабочая аккумуляторная батарея с сильным током. Это может быть аккумулятор от источника бесперебойного питания, автомобильный аккумулятор и т. п.;
• крокодилы, куски провода. Куски провода должны иметь длину около 10 сантиметров и сечение не менее 1,5 мм 2 ;
• мультиметр для контроля напряжения;
• средства защиты (перчатки, очки).

Внимание! Не пренебрегайте средствами защиты. Обязательно надевайте защитные очки и перчатки, чтобы защитить глаза и руки.

В идеале следует проводить процедуру на каждой батарейке (1,2 вольта) по отдельности, а не на все сборке сразу. В этом случае процедура восстановления будет проходить эффективнее и вторую батарею можно будет использовать меньшей мощности (вполне хватит стандартной автомобильной АКБ или аккумулятора из источника бесперебойного питания).

Итак, по порядку, что нужно делать:

• Находите у восстанавливаемой батарейки (или у всего блока шуруповёрта, если восстанавливаете целиком) плюс и минус;
• Затем при помощи куска провода и крокодилов соединяете минусы;
• Потом к одному из плюсовых контактов крепится второй кусок провода;
• После этого нужно свободным концом провода быстро касаться оставшегося свободным плюсового контакта. Здесь важно делать касания быстро и кратковременно (2─3 касания в секунду). Эта процедура продолжается 3─4 секунды. Важно не допускать приварки провода в месте касания.

После проведения одного цикла таких касаний делается замер напряжения на восстанавливаемой батарее. Если не появилось, то делаете ещё один цикл. После того, как на батарейке появится напряжение, она ставится на зарядку до набора своей ёмкости. Скорее всего, она будет меньше номинала. Рекомендуется ещё сделать несколько циклов заряд-разряд для тренировки аккумулятора. Подробно о том, как заряжать Ni-Cd аккумуляторы читайте по указанной ссылке.

Почитав отзывы об этом методе восстановления, стало ясно, что он дает лишь кратковременное улучшение состояния батареи. Аккумулятор действительно начинал работать, заряжаться, разряжаться, набирать ёмкость, но впадал некоторое время, «что в кому». Я так понимаю, что это происходит по причине того, что не устранялся источник проблемы. В результате прожига устранялись дендриты, вызывавшие микрозамыкания, и батарейка оживала. Но поскольку состав и объём электролита нарушены, всё возвращалось в исходное состояние.

После поисков в интернете был найден ещё один, более совершенный метод восстановления Ni─Cd аккумуляторных батарей. Советуем также прочитать материал про то, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию

Улучшенный метод восстановления шуруповёрта аккумуляторов

Автор метода разобрал несколько банок аккумулятора в ходе и обратил внимание на разрыв положительного контакта с отрицательным корпусом. Он предположил, что это вызвано деградацией электролита и оказался прав. Как говорилось выше, в ходе эксплуатации идёт процесс окисления с расходом воды. В результате уменьшения воды в составе щелочного электролита менялись и его эксплуатационные характеристики.

Что было предложено:

• перед тем, как проводить какие-либо манипуляции с подачей импульсного тока и зарядкой, автор метода отобрал из сборки элементы, напряжение на которых было нулевым;
• в их корпусе микродрелью и тоненьким сверлом было сделано отверстие;
• в отверстие каждого элемента был закачан кубический сантиметр дистиллированной воды;
• после этого батарейки отстоялись некоторое время и было измерено их напряжение. Элементы с нулевым напряжением «взбодрили» импульсным током;
• затем была произведена зарядка элементов;
• после этого рекомендуется оставить их на несколько дней, а затем снова проверить напряжение;
• если элементы живы, то отверстия заделываются герметиком или запаиваются. Батарея собирается, заряжается и шуруповёрт готов к работе;
• если напряжение опять нулевое, то добавляется еще «кубик» дистиллированной воды, и процесс повторяется до успешного завершения.

Возможно, вас заинтересует статья о том, как проверить ёмкость аккумулятора телефона.

Как соединить аккумуляторные элементы, паять и где купить

Строго говоря, правила сборки аккумуляторов из отдельных литиево-ионных элементов справедливы не только для шуруповертов, а, к примеру, для аккумулятора электровелосипеда. Я расскажу о том, где лучше купить элементы, как их соединять между собой для получения нужного напряжения и емкости, как обойтись без точечной сварки, скрепляя их в один аккумулятор.

Типы элементов

Шуруповерты работают на двух основных видах элементов – литий-ионные (Li-Ion) и никель-кадмиевые (Ni-Cd). У обоих этих видов есть как свои преимущества, так и недостатки:

Литий-ионные. Самый оптимальный вариант. Основные преимущества:

1) Почти нет «эффекта памяти» заряда, то есть, можно заряжать на любом этапе зарядки, не дожидаясь полной разрядки; 2) Циклы «заряд-разряд» – 1500 и более, что в 2-3 раза больше никель-кадмиевых;

Никель-кадмиевые аккумуляторы держат около 500 циклов «заряд-разряд», перед зарядкой требуют разрядки. Кроме того, они больше весят, что при работе с шуруповертом имеет значение.

Плюс, как по мне, у никель-кадмиевых элементов все же есть – они лучше себя ведут при работе на морозе.

Где покупать?

Я покупаю на АлиЭкспресс, ищем надежных продавцов, читаем отзывы и смело заказываем.

Как соединять?

Соединяются элементы параллельно или последовательно, чаще – комбинированная схема.

Параллельное соединение. При таком способе суммируется емкость двух (трех или более) элементов. Напряжение остается тем же, как и у каждого элемента.

Последовательное соединение. При таком соединении суммируется напряжение, то есть, если напряжение каждого из двух элементов – 12 вольт, то при соединении получим 24 вольта , но емкость будет ровна емкости каждого элемента. Нагляднее смотрите на фото.

Чем и как паять?

Паять литий-ионные элементы стоит с осторожностью, ибо они плохо переносят перегрев. По-хорошему, их спаивают при помощи контактной (точечной) сварки, но вот у многих ли дома есть такое оборудование?

Делаем так: зачищаем поверхность контактов, наносим кисточкой паяльный флюс ЛТИ-120 , аккуратно, чтобы он не залил стенки аккумулятора. Забираем припой примерно на каплю, и быстро наносим его на контакт аккумулятора. Чтобы уменьшить перегрев, я тут же прикладывал к припою ватку, смоченную в спирте.

То же самое проделываем с соединительной пластинкой. После чего припаиваем пластинку к аккумулятору, быстро и с охлаждением спиртом.

Таким макаром я спаял аккумулятор для электровелосипеда и шуруповерта, более полугода – полет нормальный. Ни одну «банку» не перегрел, так что не стоит слушать «икспердов» о том, что тут годится только точечная сварка.

На али продают пластиковые решетки для элементов – это если вы собираете аккум для велика.

Возвращаем к жизни никель-кадмиевые батареи

Вы устали от никель-кадмиевых батарей, которые отказываются заряжаться и просто умирают?

Что вы делаете с ними, когда они умирают?
Просто выбрасываете их в мусорное ведро – что наносит вред окружающей среде?
Или просто отвезите на переработку?

Вот лучшее решение, вернуть ваши разряженные аккумуляторы к жизни.

Для этой самоделки необходима разборка устройства, которое работает на 300В и может быть опасным, если с ним не обращаться правильно.

Шаг первый: Почему умирают никель-кадмиевые батареи?

Они не «умирают» окончательно, проблема заключается, как считает мастер, в кристаллах серы.
Кристаллы образуются и начинают разрастаться.

– Перезарядкой аккумулятора;
– Оставлением аккумулятора в разряженном состоянии на длительное время;
– Эффектом памяти аккумуляторов;
– Воздействием высокой температуры;

После того, как кристаллы начинают расти внутри аккумулятора, они в конечном итоге касаются обоих концов клеточных терминалов. Это закорачивает аккумулятор и предотвращает его повторную зарядку .

Но хорошо то, что кристаллы серы можно легко разрушить, если подать через аккумулятор мощный импульсный ток . Это испарит кристаллы, и батарея снова станет новой!

Шаг второй: Что понадобится для восстановления аккумуляторов.

Мастер рекомендует использовать конденсаторы, так как они дают мощный импульсный разряд.
Другие источники питания, такие как автомобильные аккумуляторы, не являются хорошим вариантом. Поскольку они непрерывно разряжаются, провод может случайно привариться к клемме аккумулятора, а это может привести к его перегреву и взрыву .

Емкость конденсатора, который необходимо использовать, должна быть около 100000 мкФ 60В. К сожалению, такой конденсатор с экстремальными характеристиками слишком дорогой .

В данном случае, чтобы не переплачивать за большой конденсатор, мастер будет использовать конденсатор от вспышки фотоаппарата. Почему? Потому что данные конденсаторы подходят для импульсной разрядки, а самое главное, они БЕСПЛАТНЫЕ. Ведь у каждого найдется старый пленочный фотоаппарат со встроенной вспышкой. Но тем не менее данное устройство опаснее .

Итак, что же потребуется для реализации данной самоделки:

– Пленочный фотоаппарат;
– Разряженные никель-кадмиевые батареи;
– Провода;
– Держатель батареи для разряженных никель-кадмиевых батарей (Вы можете использовать размер AAA, AA, C или D, в зависимости от того, какую батарею вы хотите восстановить. Мастер собирается использовать держатель для батареи типа AA);
– Маленький переключатель (мастер использовал ползунковый переключатель);
– Переключатель высокой мощности (мастер использовал кнопочный переключатель);

Из инструментов понадобится:

– Паяльник (можно избежать пайки, просто скручивая провода вместе);
– Олово;
– Канифоль;
– Оловоотсос;
– Кусачки;
– Инструмент для зачистки проводов;
– Плоская отвертка;
– Плоскогубцы;

Шаг третий: Разборка фотоаппарата

Это довольно опасная процедура. Следует открыть фотоаппарат и вытащить электрическую цепь из аппарата, при этом необходимо разрядить конденсатор.

(Конденсатор в камере – это большой цилиндр, который является накопителем энергии. Он используется для вспышки).

Во-первых, откройте корпус фотоаппарата, используя отвертку.
После того, как вы сняли корпус камеры, замкните конденсатор отверткой с изолированной ручкой. Скорее всего получиться большая и громкая искра. После этого конденсатор разрядится . (Используйте отвертку, которую не жалко, потому что полностью заряженный конденсатор оставит глубокую отметину на металлической части отвертки!)

Шаг четвертый: Удаление переключателя из цепи и добавление нового

После того, как схема камеры снята с аппарата, нужно снять накладной выключатель заряда и добавить внешний выключатель. Таким образом мы будете иметь более легкий контроль над цепью и меньше шансов получить удар током.

Снимите верхнюю часть переключателя зарядки. Его не слишком сложно удалить.

Затем припаяйте два проводка на открытых металлических лапках. И припаяйте «новый» переключатель заряда с другого конца проводов.

Также желательно выпаять саму фотовспышку.

Шаг пятый: Добавление держателя батареи и переключателя

Затем нужно спаять держатель батареи и выключатель большой мощности вместе с черным конденсатором.

Черный провод держателя батареи является минусовым. Его нужно припаять к минусовому выводу конденсатора. У данного конденсатора минусовой вывод, это тот, который находится ближе всего к серой полосе. На этой полоске нарисован минус.

Затем необходимо припаять кусочек провода к другому выводу конденсатора.

Затем припаяйте кнопочный переключатель к красному проводу держателя батареи и другому проводу. Это будет плюсовой провод.

Держатель батареи, который был только что добавлен, – это место, где будет располагаться разряженная никель-кадмиевая батарея.

Шаг шестой: изоляция высокого напряжения

Все, что осталось сделать, это изолировать весь путь следования высокого напряжения . Попросту придумать корпус для размещения электронных компонентов.

Можно положить электронные компоненты в симпатичную коробочку.
У автора не нашлось доступной коробочки для этой самоделки. Поэтому он просто наклеил ленту на все голые металлические детали и приклеил нижнюю часть контура камеры.

Шаг седьмой: восстановление убитого аккумулятора

Чтобы вернуть к жизни разряженную никель-кадмиевую батарею, вставьте её в «защелкивающийся» держатель батареи, а хорошую щелочную батарею – в держатель батареи в цепи камеры.

Включите переключатель зарядки и подождите, пока неон / светодиод загорится. Когда он начнет светиться, нажмите кнопку, и вы услышите громкий хлопок. Это нормально. Это показывает, что батарея была убита, а сейчас ожила. Чтобы быть уверенным наверняка, что кристаллы серы действительно испарились, сделайте на никель-кадмиевую батарею разряд еще один раз .

Зарядив никель-кадмиевую батарею таким образом, затем следует зарядить ее в зарядном устройстве, чтобы она снова заработала.
Источник

Восстановление никель-кадмиевых аккумуляторов шуруповерта – можно ли восстановить и отремонтировать АКБ своими руками

Ваши никель-кадмиевые аккумуляторы больше не держат заряд или вовсе не хотят заряжаться? Можно ли восстановить аккумулятор шуруповерта?

Что вы делаете с аккумуляторами, когда они умирают? Просто выбрасываете в мусорное ведро (что наносит вред окружающей среде), или сдаете их в переработку?

Лучшим решением будет вернуть разряженные батарейки к жизни, что спасет вас от лишних трат, а окружающую среду от загрязнения.

Один из способов восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов – с помощью сварочного аппарата. Но не у всех есть такой аппарат… Поэтому, нам нужно выбрать другой способ как отремонтировать аккумулятор шуруповерта в домашних условиях.

ВНИМАНИЕ!
Вам придется вскрывать устройство, имеющее опасное напряжение 300 вольт. Поэтому вы должны быть очень осторожны и соблюдать меры безопасности во время ремонта АКБ шуруповерта своими руками.

Шаг 1: Итак, почему же выходят из строя никель-кадмиевые аккумуляторы?

Почему «умирают» Ni-Cd аккумуляторы, как перебрать их и раскачать?

Проблема заключается в образовании дендритов (кристаллов) металлического кадмия и других факторов, вызванных:

1. перезарядкой аккумулятора;
2. хранением аккумулятора долгое время в разряженном состоянии;
3. эффектом памяти;
4. воздействием высокой температуры.

Дендриты начинают расти внутри аккумулятора и, в конечном итоге, касаются обоих электродов, что приводит к внутреннему замыканию элемента.

Эти кристаллы могут быть легко разрушены путем пропуска через аккумулятор высокого импульсного тока. После этого батарея снова будет как новая!

Шаг 2: Что потребуется для восстановления батареи

Для восстановления рекомендуется использовать конденсаторы, так как они дают мощный импульсный разряд. Другие источники питания, такие как автомобильные аккумуляторы или сварочные аппараты, являются не очень хорошим вариантом, так как они выдают ток постоянно, что может привести к перегреву элемента и даже его взрыву. Конечно, вы можете использовать и автомобильный аккумулятор или сварочный аппарат, но в этом случае вам придется соблюдать осторожность.

Нужный нам конденсатор должен иметь емкость около 100000 мкФ и рассчитан на напряжение 60 В. К сожалению, деталь с такими характеристиками стоит очень дорого.

Чтобы не тратиться на высокоемкостной конденсатор, используем вместо него конденсатор от фотовспышки. Такой конденсатор отлично подойдет для импульсной разрядки. Но он опаснее…

Итак, что вам потребуется:

• Старый фотоаппарат со встроенной вспышкой (или одноразовая флэш-камера).
• «Убитые» никель-кадмиевые аккумуляторы.
• Провода.
• Одинарный батарейный отсек для элемента питания типа AA, AAA, C или D, в зависимости от того, аккумулятор какого типоразмера вы будете восстанавливать.
• Маленький ползунковый (или другого типа) переключатель.
• Кнопочный выключатель, рассчитанный на высокое напряжение.

Из инструмента вам понадобятся:

• Паяльник (если вы будете скручивать провода между собой, то паяльник не потребуется).
• Кусачки.
• Инструмент для зачистки проводов.
• Плоская отвертка.
• Плоскогубцы.

Итак, приступаем к работе!

Шаг 3: Ломаем камеру

Этот шаг является довольно опасной частью проекта. Нужно быть очень осторожным, чтобы не получить удар током от заряженного конденсатора.

(Конденсатор, установленный в камере – это большой черный цилиндр; он используется для работы вспышки).

Вскройте корпус камеры с помощью отвертки. Будьте осторожны, чтобы не получить удар током.

После того, как корпус будет разобран, разрядите конденсатор, прикоснувшись одновременно к двум его контактам отверткой с изолированной ручкой. Вы увидите (и услышите) мощную искру, и конденсатор разрядится (от такого разряда на отвертке может остаться отметина, поэтому используйте инструмент, которого вам не жалко).

Опасный шаг пройден (некоторые считают, что это самая забавная часть проекта, так как они лицезрят мощную громкую искру при разряде конденсатора).

Шаг 4: Удаляем и добавляем переключатель

Выньте плату из фотоаппарата. Теперь нужно убрать встроенный в плату выключатель заряда, и припаять внешний выключатель. Он сделает управление работой устройства более удобным и обезопасит вас от случайного прикосновения к токоведущим частям.

Оторвите верхнюю часть встроенного переключателя. Его будет не слишком сложно удалить.

Затем припаяйте два провода к обоим его контактам. К другим концам проводов припаяйте новый переключатель.

Шаг 5: Припаиваем батарейный отсек и кнопку

1. Далее припаяйте батарейный отсек через кнопку высокого напряжения к выводам конденсатора.
2. Черный провод от батарейного отсека припаивается к минусовому выводу конденсатора.
3. Красный провод батарейного отсека, через кнопку, припаивается к плюсовому выводу конденсатора.
4. В этот батарейный отсек будет устанавливаться неисправный никель-кадмиевый аккумулятор для восстановления.

Шаг 6: Изолируем высокое напряжение

Почти закончили! Все, что вам осталось сделать, это изолировать все части устройства с высоким напряжением.

Можете установить плату в красивую коробку, а можете просто заклеить все металлические детали и дорожки платы липкой лентой.

Шаг 7: Разряд!

Чтобы вернуть к жизни нерабочий Ni-Cd аккумулятор, поместите его в батарейный отсек, а рабочий щелочной элемент питания – в отсек на плате камеры.

Включите выключатель зарядки и подождите, пока лампочка не загорится. Как только она загорится, нажмите кнопку, и вы услышите громкий звук «ПОП». Это нормально, так и должно быть. Это означает, что аккумулятор был «мертв», и теперь вы «оживили» его! Для большей уверенности, что дендриты разрушены и АКБ удалось реанимировать пропустите разряд через батарею еще раз.

После восстановления, зарядите полностью аккумулятор в предназначенном для этого зарядном устройстве.

Вот и все. Пользуйтесь!

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.