Důvodem tohoto článku byl vzhled dvou baterií pro šroubovák Bosch NiMH 14,4 V, 2,6 Ah. Tyto baterie byly vyměněny za nové kvůli jejich odmítnutí pracovat po dvou nebo třech letech nečinnosti. Skladování baterií proběhlo v případě, že se jedná o pokoj, s plným nabitím v „nativní“ paměti, po vzácném použití. Při dalším vyjmutí z pouzdra pro naléhavou práci poskytla baterie šroubováku veškerou sílu za 5-7 minut. Po uplynutí stejné doby nabíjení nabíječka oznámila, že nabíjení bylo plné. A tak v kruhu po celou dobu práce. Druhá záložní baterie se chovala podobně. Po přirozené výměně přišli ke mně.
Nikl-metal hydridový akumulátorový akumulátorový akumulátor s provozním napětím 14,4 V je sestaven z 12 samostatných prvků s typickým napětím 1,2 V zapojeným do série. Různé prvky ve výrobě však mají určitý rozsah charakteristik. Některé mají větší kapacitu, jiné méně. V důsledku neustálého nabíjení ve svazku jsou prvky s nižší kapacitou neustále nabíjeny. Z tohoto důvodu rychle degradují. Baterie s menší kapacitou se během vybíjení také degradují. Jsou vybíjeny dříve než jiné prvky a další vybíjení vede k jejich hlubokému vybití. Z tohoto důvodu v případě poruchy baterie NiMH u šroubováku obvykle jeden nebo více článků baterie obvykle selže a další následují. Proto při opravě baterie šroubováku je hlavním úkolem identifikovat vadné prvky. A v budoucnu je možné obnovit baterii šroubováku jednoduchou sadou obslužných prvků z hlavních a náhradních baterií nebo se pokusit obnovit některé prvky pro dokončení baterie.
Názory se často vyjadřují na internetu, často kontroverzní, o tom, jak tyto baterie obnovit. Mnozí to považují za jednoduše nekompromisní nebo neúčinné kvůli krátkému životu po restaurování. Ale protože výše uvedené baterie měly malý počet cyklů nabití-vybití, ve skutečnosti fungovaly pod zátěží pouze krátkou dobu, rozhodl jsem se vyzkoušet možnost jejich analýzy jednotlivých prvků a pokud možno obnovy. Možná budete moci sbírat náhradní baterii pro šroubovák nebo použít „přežívající“ prvky v jiných domácívyžadující vybití vysokého vybíjecího proudu v krátkém čase.
Identifikace nespolehlivých bateriových článků:
1. Demontujte pouzdro baterie šroubováku (4 šrouby) a vyjměte z něj blok sériově zapojených plechovek (12 kusů) bateriových článků NiMH.
2. Poté, co odstranil horní a dolní izolační těsnění, uvolnil desky spojující póly prvků pro kontakt.
3. Kontrola článků baterie neodhalila žádné vnější vady (promáčknutí, otoky, šmouhy, korozi), které by mohly ovlivnit činnost baterie.
4. Pro správnou činnost baterií NiMH se doporučuje udržovat provozní napětí článků v rozmezí 1,2–1,4 voltů, je povoleno snížení na 0,9 -1,0 voltů. Měřil napětí na každém prvku baterie pomocí multimetru. Napětí napříč všemi články baterií bylo v rozmezí 1,01 ... 1,24 V (tj. V normálním rozmezí pro vybitou baterii), ale baterie v šroubováku prakticky nefunguje.
5. Opakujte odstavce 1 - 4 na druhé baterii pro šroubovák. Výsledek je podobný.
6. Pro identifikaci problému jsem provedl srovnávací měření proudu daným každým prvkem na vnitřním odporu multimetrového zkratu. Krátkodobá měření ukázala, že 4 z 24 prvků mohou poskytnout proud více než 1 ampér, a zbytek - méně než 0,2 ampér. Jinými slovy, pouze 4 ze všech prvků měly určitou kapacitu a na krátkou dobu podporovaly práci šroubováku.
7. Pro práci na pokusu o obnovu nízkokapacitních článků a nabíjení pracovníků jsem demontoval baterie NiMH. Za tímto účelem jsem přerušil propojky spojující prvky s běžnými nůžkami. Pokud je to možné v budoucnosti, spojení prvků pomocí zbytků pájecí propojky nebude problém.
8. Čtyři vybrané prvky s určitou kapacitou jsou označeny a připraveny k experimentování.
9. Pro obnovení nebo odmítnutí jednotlivých prvků je nutné nabít prvek proudem 0,5 ... 1,0 ° C (rychlé nabíjení) na jmenovitou kapacitu, čímž se omezí náboj podle odhadované doby. Ale pro výpočet času musíte znát kapacitu a počáteční nabíjení baterie. Proto, aby se vyloučilo neznámé počáteční nabíjení ve výpočtech, je nutné nejprve vybitou obnovenou baterii vybít.
Kontrola kapacity nabitého prvku může být také zkontrolována jeho vybitím, řízením proudu a doby vybití.
V souvislosti s výše uvedeným bude prvním krokem pro stanovení charakteristik baterie vybití článku při konstantním zatížení, s kontrolou nad minimálním zbytkovým napětím 0,9 ... 1,0 V, aby se vyloučil hluboký výboj. S proudem je všechno jednoduché - čím menší je vybíjecí proud, tím dokonalejší je vypouštění a efektivnější proces, ale doba nabíjení se prodlužuje. Nikl-metal hydridové baterie mohou vydávat hodně proudu, ale nedoporučuje se během vybíjení nastavovat hodnoty vyšší než 0,5C. To vede ke snížení počtu cyklů vybíjení a ke snížení životnosti. V důsledku toho bereme výbojový proud 100 mA.
10. Pro vybití bateriových článků sestavíme jednoduchý obvod, který vám umožní řídit proces vybíjení pomocí záře LED.
Abychom zajistili zapálení LED, instalujeme dva prvky zapojené do série současně. Každá z nich je vybita do svého vlastního řetězce odporu (který určuje vybíjecí proud) a diod (které určují minimální napětí na bateriovém článku v rozmezí 0,9 ... 1,0 V). Toto minimální napětí na prvku se získá automaticky. Konec vybíjecího cyklu, když LED zhasne.
11. Vybereme součásti podle schématu a sestavíme je na kus desky plošných spojů vyříznutou z univerzální desky plošných spojů.
12. Připojujeme dva prvky v sérii v souladu s polaritou, nezapomeňte připojit střed (bílý vodič) a pozorovat záři LED. Po dobu vybití je možné navigovat o kapacitě bateriového článku.
13. Kapacita článku může být měřena vybitím plně nabité baterie. K tomu je třeba zjistit dobu vybití a vynásobit ji vybíjecím proudem. To bude kapacita, kterou je třeba porovnat s nominální hodnotou. Některá zařízení, například iMAX-B6, provádějí měření automaticky. Budeme jednat ekonomičtěji. Protože k posouzení možnosti použití bateriových prvků potřebujeme pouze přibližné hodnoty kapacity, budeme provádět periodická měření na dvou prvcích s extrémními charakteristikami.
14. Při periodickém měření proudu v regulačním procesu vybití na daném zařízení, předem vybitého a plně nabitého článku baterie (odstavce 9 ... 12), je možné vidět rozdíl mezi články, který se odráží v grafu
Graf 1 (červená čára) odráží proces vybíjení prvků vybraných měřením (položka 8), které měly zpočátku určitou kapacitu. Podle měření a výpočtů je kapacita tohoto článku baterie asi 95 hodin, což je 44% jmenovité kapacity. Kvůli nestabilitě vybíjecího proudu byl výpočet proveden sečtením kapacit složek v krátkých dobách vybíjení (10-15 min) po sobě. Výbojový proud byl vzat jako průměr mezi začátkem a koncem každého z těchto období.
Graf 2 (zelená čára) ukazuje proces vybíjení prvku s minimální počáteční kapacitou. Měření a výpočty jsou prováděny podobně. Kapacita tohoto prvku je asi 50 hodin (23%). Povaha poklesu vybíjecího proudu se výrazně liší od předchozího a ukazuje nízkou kapacitu prvku.
Grafy ukazují, že potenciální kapacita článku baterie pro účely vyřazení může být stanovena během prvních 20 až 30 minut řídicího výboje velikostí poklesu proudu vybíjecího proudu. A navzdory jednomu úplnému vybití a odhadovanému nabití starého článku baterie, bez dodatečných opatření na obnovu, se jeho kapacita prakticky neobnoví.
Důvodem významného poklesu kapacity prvků hydridu kovu niklu může být paměťový efekt. Projevuje se v cyklech neúplného vybití a následného nabíjení. V důsledku této operace si baterie „pamatuje“ stále nižší spodní hranici výboje, což snižuje kapacitu. Část aktivní hmotnosti baterie vypadne z procesu.
Aby se tento účinek eliminoval, doporučuje se pravidelně obnovovat nebo trénovat baterie. Za tímto účelem se podle výše uvedeného schématu provede vybití a poté celý proces nabíjení. Doporučuje se provést několik takových cyklů.
Dalším způsobem, jak obnovit NiMH baterie, je jejich průchod proudem v krátkých impulzech. Proud by měl být desetkrát vyšší než hodnota kapacity prvku. Současně jsou zničeny dendrity a baterie je „aktualizována“. Dále se jeho výcvik provádí formou několika cyklů vybíjení a vybití.