0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Разборка литий ионного аккумулятора

Разборка литий ионного аккумулятора

СмартПульс — держите руку на пульсе высоких технологий! То, что доктор прописал!
Характеристики, тесты, обзоры смартфонов, планшетов, электронных книг, плееров и другой мобильной техники. Разборка, ремонт, решение проблем.

Главная -> Информация к размышлению. В кабинете патологоанатома. Вскрытие литий-ионного аккумулятора (03.12.2015)

В кабинете патологоанатома. Вскрытие (разборка) литий-ионного аккумулятора.

Сегодня на приёме у нашего патанатома литий-ионный аккумулятор Nokia BL-5B из одноименного смартфона Nokia. Аккумулятор несколько лет прослужил верой и правдой, но некоторое время назад вспучился и перестал держать заряд. Царствие ему небесное!

Воспользуемся этим несчастным случаем для пополнения копилки наших знаний об аккумуляторах. Многие интересуются, как устроен литий-ионный аккумулятор. Проведем разборку литий-ионного ( Li-ion) аккумулятора.

Так выглядит наш клиент спереди, сзади и со стороны контактов:

Сделано в Европе (Венгрия), голограмма, все дела.

Теперь — сдираем пластиковую обертку с маркировкой, и смотрим на голое тело клиента. Слабонервных, женщин и детей просим удалиться J .

Литий-ионный аккумулятор представляет собой герметичную металлическую «банку» с заводской маркировкой; сверху находится пластиковая «крышка» с контактами, а снизу — чисто декоративная «подставка».

Отдираем эти пластиковые детали, попутно разрывая контактные проводники. Они нам больше не пригодятся.

А так выглядит «банка» аккумулятора сверху:

В центре и справа банки — контакты; а слева, в виде овала с просечкой, — предохранительное «окно» (клапан). При повышении внутреннего давления оно должно лопнуть, тем самым предотвращая от взрыва весь аккумулятор в целом.

Теперь обращаем внимание, что баланс по количеству контактов — не сходится. К аккумулятору подходят 3 контакта, а к «банке» — только два! Куда делся ещё один?!

А вот посмотрите на оторванную пластиковую «крышечку» аккумулятора:

Обратите внимание на красную деталь с золотистым прямоугольником, расположенную справа. Это ни что иное, как термопереключатель ( termoswitch). Вот к нему-то и идет третий (средний) контакт аккумулятора! Другим своим контактом термосвитч соединен с «минусом» аккумулятора.

Этот термосвитч — простое механическое устройство. Внутри находится биметаллическая мембрана, которая при нагреве изгибается и замыкает контакты, сообщая тем самым «наружу» о перегреве аккумулятора.
В нормальном положении контакты — разомкнуты. Поэтому при «прозвонке» контактов может показаться, что средний контакт аккумулятора ни с чем не соединён.

Выламываем термосвитч и смотрим на его маркировку, расположенную на обратной стороне:

Таким образом, установлен тип термосвитча — L82AY.

Надо к этому добавить, что не все литий-ионные (Li-ion) и литий-полимерные (Li-pol) аккумуляторы построены по такой же схеме термозащиты. Некоторые аккумуляторы имеют не термопереключатель, а полноценный термодатчик, позволяющий измерить температуру аккумулятора. А некоторые — не имеют вообще никакого элемента контроля температуры. Такие аккумуляторы легко отличить по наличию только двух контактов на аккумуляторе (или двух проводов, идущих от аккумулятора).

Далее — спиливаем верхнюю часть «банки», и смотрим, что там внутри:

На этом фото видно, что в результате вспучивания аккумулятора отдельные слои «начинки» аккумулятора разошлись между собой.

Теперь — окончательно раздираем «банку» и достаем её «начинку»:

«Начинка» аккумулятора представляет собой свернутые в рулон четыре ленты: алюминиевую фольгу со слоем пористого углерода (положительный электрод), медную фольгу (отрицательный электрод, тоже со слоем пористого углерода) и два слоя мембраны-разделителя, «прозрачного» для ионов лития. Эта конструкция очень сильно напоминает конструкцию «классического» электролитического конденсатора. Кто разбирал их — тот подтвердит, а кто не разбирал — лучше этого и не делайте: некоторые виды электролитов вредны для здоровья.

Читать еще:  Аккумулятор для светильника аварийного освещения

В некоторых местах межвиткового пространства заметны повреждения с вкраплениями мелких белых хлопьев:

Далее — полностью разматываем рулон аккумулятора:

Длина рулона оказалась чуть менее 50 см. Видимо, в «их» единицах измерения длина должна была составлять ровно 20 дюймов.

Итак, пора огласить итоги и выводы.

Наш клиент всю жизнь проработал в одном и том же смартфоне, и потому никогда не имел возможности нарушить режим эксплуатации. Тем не менее, и его настиг неизбежный конец в виде выхода из строя.

Таким образом, констатируем, что устройства со съемными аккумуляторами имеют преимущество перед устройствами с несъемными аккумуляторами. У последних, чтобы решить проблему с аккумулятором, для замены придется обратиться в сервис-центр. А у первых — просто вытащить старый и вставить новый аккумулятор.

Разбираем заводские литий ионные батареи формата 18650

Всем привет, давно меня просили сравнить заводские батареи 18650 в сравнении с поддельной батареей 18650 с алиэкспресса.

На тесте у нас три банки из аккумуляторов от ноутбуков Futjitsu-Siemens (синяя банка), Lenovo (красная банка), HP (зеленая банка). Все аккумуляторные батареи имеют значительный срок хранения, больше пяти лет. Поэтому ресурс у них плачевный, но некоторые батареи еще хорошо работают в качестве элементов питания в налобном фонарике. Номера на банках — LG LGES318650, Noname NK6M4ED 030541, Sony US18650GR G5

Синяя батарея от LG после разборки оказалась не очень качественной по своей структуре. Визуально было видно, что имеется неплотная набивка внутренней основы батареи, что наводит на мысль о малой дине катода и анода, следовательно емкость у такой батареи скорей всего будет ниже заявленной.

Разбирая аккумуляторы 18650 или другие литий ионные аккумулятор , стоит подходить к этому процессу с повышенной аккуратностью, дабы не закоротить аккумулятор. Как видно на фото, даже аккуратная разборка привела к повреждению элемента, что привело к началу экзотермической реакции с нагревом всего аккумулятора. Но так как банка была разобрана, то это процесс ограничился выделением неопределенного газа, возможно кислорода.

Все три батареи имеют почти одинаковое внутренне строение. Только синяя банка имеет менее качественное исполнение и неплотную набивку. То есть длинна катода и анода в этой банке короче, чем в красной и зеленой.

Батареи сильно отличаются по строению дренажного клапана, самый сложный в исполнении клапан у зеленой банки. Самый простой у синей. Такое ощущение, что при производстве синих банок для LG хорошенько сэкономили или в то время были такие требования по качеству, но что-то слабо в это верится.

Самые качественные по исполнению оказались более современные батареи от Sony и Noname (красная банка), сложный дренажный клапан, плотная набивка элементов батареи. Что можно видеть в итоговой таблице. По всем показателям выигрывает красная банка от неизвестного производителя и банка от Sony. И совсем странно, что заводская банка от LG имеет показатели намного хуже, но лучше чем у подделки с алиэкспресс, где плотность набивки внутреннего элемента была процентов на 20 от всего объема.

Читать еще:  Сколько заряжать батарейки аккумуляторы

Так выглядит разобранный элемент аккумулятора, на котором видно медную фольгу — анод. Алюминиевую фольгу — катод. На анод нанесена углеродная матрица с внедренными ионами лития, которая образует структуру литий углерод 6 — LiC6. Катод состоит из алюминиевой фольги покрытой литерованным оксидом кобальта -LiСоO2.

Электроды между собой разделены пористым полипропиленовым сепаратором. Вся эта сборка помещается в электролит. Самые главный враг для литийионных аккумуляторов это температурный режим эксплуатации от 5 до 45 градусов Цельсия. Пониженная — ниже 5 градусов и повышенная — выше 45 градусов температура, при которой лучше не заряжать аккумулятор, он из-за особенностей строения быстро деградирует и потеряет свою емкость. Так же не рекомендуется сильно заряжать аккумуляторы, особенно без платы защиты, что может привести аккумулятор в состояние теплового разгона с последующим самовозгоранием и взрывом, если отсутствует дренажный клапан.

Ну и конечная таблица, все параметры в ней приблизительны. По моему мнению выиграла банка от Noname, но банка от Sony так же показала отличные результаты, что не сказать о банке от LG.

На этом все, надеюсь, кому-то будет интересен данный материал. Все спасибо за внимание.

Видео процесса: Настоятельно не рекомендую разбирать в домашних условиях литий ионные аккумуляторы. Так как можно покалечиться и спалить окружающее пространство.

Как разобрать Li-Ion аккумулятор?

Эксплуатационный ресурс литий-ионных аккумуляторов составляет примерно 5 лет, после чего емкость аккумуляторной батареи снижается, и запас хода на одной подзарядке становится все меньше. Некоторые владельцы электровелосипедов в стремлении сэкономить средства не спешат с покупкой нового источника питания, а задаются вопросом – как разобрать Li-Ion аккумулятор?

Желание самостоятельно восстановить АКБ, заменив отслужившие свой срок ячейки Li-Ion, несложно понять. До разборки аккумулятора обычно кажется, что все просто, и только после разборки понимаешь, что не все так однозначно. Поэтому, собираясь разобрать АКБ, нужно полностью представлять порядок действий в той или иной ситуации.

Дополнительные сложности заключаются в:

  • отсутствии нуждающихся в замене элементов батареи;
  • отсутствии точечной сварки;
  • неспособности восстановить необходимую электроизоляцию и герметизацию аккумуляторной сборки.

Как разобрать литий ионный аккумулятор?

Разобрать Li-Ion аккумулятор – дело нехитрое, но что с ней делать дальше? Если ваша цель – замена вышедших из строя ячеек, для этого необходимо специальное оборудование. На аккумуляторных заводах при сборке литий-ионных батарей элементы тщательно подбираются по нескольким параметрам – они должны быть идентичными. Далее ячейки соединяются друг с другом специальной точечной сваркой и устанавливаются в корпус. После этого собранные АКБ подвергаются испытаниям, в процессе которых часть продукции отбраковывается.

Если же заменить в литиевой батарее только те ячейки, которые вышли из строя, из-за разницы в характеристиках элементов емкость батареи увеличится слабо. Да и прослужит восстановленная АКБ гораздо меньше, чем аккумулятор заводской сборки. К тому же, для соединения элементов Li-Ion необходимо дорогостоящее оборудование – при использовании пайки не обеспечивается надежное крепление ячеек, и элементы часто выходят из строя из-за перегрева.

Поэтому, если аккумуляторная батарея отработала свой ресурс, лучше просто купить новую. Перед тем, как разобрать литиевый аккумулятор, подумайте – какую цель вы преследуете? С экономической точки зрения замена ячеек невыгодна, т.к. по качеству собственноручно собранные батареи значительно хуже аккумуляторов, созданных в заводских условиях.

Если же вы твердо решили собрать Li-Ion аккумулятор своими руками, ознакомьтесь с нашим предыдущим материалом.

Несколько способов восстановления емкости аккумуляторов li-ion

В процессе ежедневной эксплуатации современные аккумуляторы li-ion постепенно истощаются. Часто через пару лет активной эксплуатации их емкость снижается, и устройства уже не могут обеспечить нормальную эксплуатацию гаджетам или другим электрическим приборам. Следует понимать, что полностью вернуть первоначальную емкость аккумулятору уже нельзя, однако возможность продлить срок его использования есть. В этом материале мы остановимся на нескольких способах, позволяющих на время реанимировать аккумулятор.

Читать еще:  Патриот шуруповерт аккумуляторный 18 вольт

Есть одна небольшая оговорка – все описанные здесь способы подходят для технически подготовленных пользователей. Если вы не относитесь к таковым, лучше всего не терять времени впустую. Вы можете обратиться в мастерскую либо сервисный центр, или же просто приобрести новый аккумулятор.

Как проверить емкость li-ion аккумуляторов самостоятельно?

Прежде чем заниматься реанимацией аккумулятора, необходимо узнать, какова на данный момент его емкость. Для профессионалов это элементарно — существует тестер аккумуляторов Кулон. Любителям же для проверки емкости аккумулятора можно воспользоваться следующим способом: подключить к тестируемому аккумулятору (заряженному) резистор соответствующего номинала, и путем записи величин тока, идущего через резистор, и напряжения на нем доводят аккумулятор до полного разряда. По данным, которые вы получите, строится график разряда, и определяется его реальная емкость. Конечно, точность такого способа определения не отличается идеальной точностью, поэтому вместо резистора часто используют источник стабильного тока с дополнительным источником напряжения в схеме.

Восстановление емкости li-ion аккумулятора

  1. Иногда вследствие длительной эксплуатации аккумулятор вздувается из-за газов, и заряд держит непродолжительно. В этом случае, используя эпоксидную смолу и паяльник, можно вернуть устройство к жизни. Для этого необходимо разъединить корпус батареи и верхний блок с датчиком. Отделяют датчик, и под ним находят колпачок, скрывающий управляемую электронику. Используя тонкую иглу, прокалывают колпачок с большой аккуратностью, чтобы не повредить начинку. Затем берут какой-либо плоский предмет, по габаритам превышающий размер вашей батареи, и прижимают им аккумулятор на столе или другой плоскости. Важно правильно рассчитать необходимое усилие. После этого эпоксидной смолой закрывают отверстие и припаивают датчик.

На некоторое время вернуть к жизни литий-ионную батарею поможет другой простой способ. Однако нужно понимать, что это будет лишь краткосрочным решением проблемы, так как восстановить емкость li-ion аккумулятора в прежних параметрах невозможно.

  1. Потребуются: блок питания 5-12 В, вольтметр, резистор с сопротивлением 330-1000 Ом и мощностью не ниже 500 мВт. Контакты блока питания необходимо освободить и произвести соединение с батареей следующим образом: минус батареи с минусом блока питания, к плюсу добавляем резистор. При помощи мультиметра нужно проверить правильность полярности. БП подключается в сеть на 2-3 минуты.

Другие способы восстановления емкости

Есть и другие способы восстановления работоспособности батареи li-ion – на форумах можно встретить немало самых неожиданных и даже сомнительных вариантов.

  1. Например, некоторые пользователи предлагают поместить потерявшую емкость батарею в морозильник на 30 минут. После этого ставить в устройство и заряжать его 1 минуту, а затем извлечь и дать нагреться до температуры помещения. Далее можно использовать аккумулятор обычным образом. Другой способ увеличить емкость li-ion аккумуляторов, не менее сомнительный – срезать пластик на батарее, найти главные контакты и на миг замкнуть их металлическим предметом. Возвращают крышку на место и оставляют для высыхания.

Отметим, что все указанные здесь способы не дают 100% гарантии хорошего результата, тем не менее, попробовать стоит.

Рекомендуем новый материал блога – статью, посвященную схеме устройства для зарядки аккумуляторов li-ion.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector