Восстановление никель кадмиевых аккумуляторов — самостоятельно

Как восстановить никель-кадмиевый (NiCd) аккумулятор шуруповёрта без специальных навыков и знаний? Понадобится мультиметр, отвёртка, зарядник. Делается за 11 шагов и неделю времени (при худшем раскладе).

Старые шуруповёрты и аккумуляторный электроинструмент на никель-кадмиевых батареях (NiCd) после длительного хранения зачастую даже не включаются и не заряжаются.

Кажется батарея умерла. Менять на новую?

Не спешите. NiCd крайне живучие.

Новые дорого стоят и их всё меньше

Никель-кадмиевые аккумуляторы стремятся запрещать к продаже из-за токсичности и экологических норм. Технология устарела, но ещё применяется в военной, промышленной и транспортной отраслях.

Из-за давления властей вся отрасль Ni-Cd за 30 лет потускнела, цены поднялись, выбор сократился. Что делать?

Но прежде попробуйте восстановить родные никель-кадмиевые аккумуляторы — обычно они сохраняют более 70% ёмкости.

Попытайтесь восстановить ёмкость родного аккумулятора шуруповерта

При должном обслуживании этой технологии до сих пор нет равноценных аналогов по живучести (LTO редкие, LFP пока ещё дорогие). NiCD выдерживают мороз и жару, восстанавливаются даже после повреждений и потери электролита, а служат порой и 20 лет.

Вопреки устоявшемуся мнению, что никель-кадмиевые батареи устарели и сейчас их не следует использовать, аналогов им по живучести ещё не изобрели. Их не убивает мороз и жара, восстанавливаются даже после повреждений и потери электролита, а служат порой и 20 лет.

Фактором живучести NiCd мы и попробуем воспользоваться.

Что понадобится?

Главное убедитесь, что у вас есть качественный и рабочий зарядник никель-кадмиевых батарей, ведь от него зависит успех. Навыки инженера не понадобятся (достаточно научиться включать мультиметр в режим вольтметра).

Подходящий под форм-фактор корпуса АКБ NiCd-зарядник можно поискать на Aliexpress. Только проверяйте отзывы. Для нас важно, чтобы адаптер исправно определял температуру по контроллеру при зарядке.

Теперь выполняем нехитрые действия.

Разберите корпус аккумулятора шуруповёрта

Выкрутите крепёжные винты из корпуса. Скорее всего один из них будет закрыт пломбой-заглушкой, если батарея оригинальная и ранее не разбиралась.

Проверьте утечку электролита в ячейках

При наличии подтёков электролита или следов на стенках и днище корпуса аккумулятора, лучше заменить повреждённые ячейки (мы не будем усложнять инструкцию восстановления этим сценарием).

Для профессиональной замены с точечной сваркой воспользуйтесь услугами нашего производства Neovolt.

Если утечки электролита нет, то аккумулятор можно отремонтировать минимальными усилиями самостоятельно — следуйте далее.

Замерьте напряжение мультиметром

Сосчитайте, сколько ячеек («банок») в батарее. Например, на 12В нужно 10 ячеек 1,2В (номинальное напряжение NiCd).

Отсоединять ячейки друг от друга в рамках этой инструкции не нужно!

Включите мультиметр в режим вольтметра до 20В. И замерьте напряжение на общих выводах аккумулятора. Плюс (+) и минус (-) указываются рядом с контактами внутри углублений разъёма зарядки.

Соберите аккумулятор и зарядите

Проверив целостность ячеек и замерив напряжение, соберите аккумулятор. Подключите зарядное устройство к розетке, установите в него батарею и ждите.

Заряжайте 72 часа

Обычно столько времени нужно на восстановительный заряд, если зарядное устройство и терморезистор контроллера исправны. Вы можете прерывать такой заряд, чтобы не оставлять без присмотра. Сейчас нас не волнует эффект памяти — задача поднять напряжение.

В исследованиях электрохимических систем NiCd учёные обращают внимание, что заряжать такие аккумуляторы дольше 72 часов не рекомендуется.

Заряжайте даже если на заряднике ошибка

Некоторые зарядники показывают ошибку низкого напряжения. Но продолжают заряжать.

В большинстве случаев можно игнорировать это сообщение. За исключением тех зарядников, где в инструкции прямо указано, что при ошибке они размыкают цепь.

Чаще всего индикация просто бледно и часто помигивает. Значит всё идёт штатно.

Спустя 72 часа зарядки замерьте напряжение

Вероятнее всего, индикация зарядника так и не покажет полный заряд (температура остаётся низкой для срабатывания контроля заряда). Снимите батарею с адаптера питания и замерьте напряжение.

Разрядите аккумулятор в шуруповёрте

Наша задача — разрядить появившееся напряжение. Вероятно шуруповёрт даже не отреагирует на имеющийся заряд. То есть не включится. Хорошо, когда предусмотрен в шуруповёрте фонарик (им проще разрядить).

Так или иначе, нажмите курок на какое-то время, после чего замерьте напряжение вновь. Оно должно быть ниже, чем было.

Например, достаточно разрядить с 0,46В до 0,2В на ячейку.

Повторяйте пункты 6-8 до рабочего напряжения

Выполняйте повтор пунктов 7 и 8 до тех пор, пока в седьмом пункте не появится напряжение более 0,9В на ячейку. Как только вы достигните рабочих напряжений, шуруповёрт начнёт реагировать вращением на нажатие курка.

Когда заработает мотор на вращение, разряжайте аккумулятор только до явного снижения мощности, но не полной остановки.

С этого момента не рекомендуется прерывать зарядку, заряжать нужно только после явного снижения мощности вращения.

В какой-то момент заработает индикация

При достижении рабочего напряжения, аккумулятор начнёт греться во время зарядки, заставляя работать терморезистор, на который реагирует зарядник. Тем самым заработает индикация полного заряда.

Теперь NiCd аккумулятор уже проще и быстрее заряжать (менее часа), так как вы видите, когда он заряжен.

Тренируйте аккумулятор заряд-разрядом до восстановления ёмкости

Продолжайте восстановление. После полного заряда выжидайте минут 10-20 (так не будет чрезмерной нагрузки на химию), затем установите АКБ в инструмент и зажмите курок шуруповёрта.

Разряжайте батарею холостым ходом до явного снижения мощности вращения.

Восстановленной батареи шуруповёрта будет хватать на полную ёмкость

В какой-то момент вы заметите, что уже длительное время ждёте разряда батареи на холостом ходу шуруповёрта.

Поздравляем, вы достигли номинальных значений ёмкости. Процесс восстановления никель-кадмиевого аккумулятора шуруповёрта завершён.

Важно! Чтобы не потерять результат успешного восстановления, храните NiCd-аккумулятор шуруповёрта почти разряженным, то есть посаженным до явного снижения мощности вращения.

Встала у меня на днях задача восстановить никель-кадмиевые АКБ.
Поспрашивав в эфире и посёрфив интернет нашел несколько интересных на мой взгляд методов ( особенно #2 и #3 ):

1. ZAP (ZAPP battery, ZAP-ZAP, zapping )
Его суть прожиг (продувка) банки никель-кадмиевого аккумулятора коротким (0.3 сек) импульсами сверх тока на протяжении нескольких секунд. Именно сверх тока. Т.е. в десятки раз превышающем емкость — десятки ампер (20-30 и более).

Суть метода:
В ходе эксплуатации кристаллы в ячейке нкд акк растут, объединяются и сращиваются и образуют т.н дендриты (от слова дерево), из-за чего падает емкость (большие дендриты имею меньшую пов площадь чем много маленьких), да еще и резко возрастает бич всех акб — внутренняя утечка
(т.е. саморазряд). Основная причина резкого роста кристаллов (растут они и так постоянно) -перезаряд. Особенно критичен перезаряд при скоростных методах заряда.

Продувка сверх током, позволяет разрушить(раздробить ) большие кристаллы, сжечь связи между дендритами (посечь «ветки») и, восстановив емкость, резко снизить саморазряд.

Метод эффективен для любых герметичных нкд акб рулонной конструкции (с дисковыми есть иные методы).
Метод эффективен для акб в любом состоянии.
Даже разряженных в ноль, потекших, 20 летней давности и пр.

Метода интересная, но стрёмная, явно не для домашних условий.

2. Замораживание.
Его рекомендуют для акб которые заппингом после 25 раз восстановить не удается.
Суть в том что замораживают элементы в морозилке в течении часа или около.
Далее быстро достают и сразу начинают резко и коротко, с некоторой силой, стучать по корпусу банки. саму банку держать не жестко.

Идея в том ,что при замораживании дендриты становятся хрупкими и при резком встряхивании разрушаются, крошатся и расыпаются как лед и тп.

Бить нужно не кувалдой, а так, чтобы максимально в короткое время передать всю энергию удара.

Т.е отрывисто и быстро жестким и не тяжелыми предметом, например, карболитовой (привет ХТЗ) или другой ударопрочной твердой пластмассовой ручкой отвертки, маленьким молоточком итп. Бить нужно часто и быстро, пока не оттаяли дендриты. Повторять циклы можно до 5 раз.

3. Зарядка-разрядка в паузах длиной в полу-период.

Автор объясняет и обещает следующее:

заряжать аккумуляторы нужно не только импульсами, а еще и разряжать в паузах между импульсами заряда. Но что еще важнее — импульсы постоянного тока также не очень благоприятны.

Это решение позволяет заряжать аккумулятор, а также разряжать в паузах длиной в полу-период.

R1 — регулируется ток заряда, который составляет 10% от емкости АКБ+Jразр.

R2 — рассчитывается так, чтоб через него в паузах разряда шел ток Jразр в 10 раз меньший, чем ток заряда. Я для этой цели использую и лампы накаливания, если токи заряда велики.

Например, если емкость АКБ 55Ач, то зарядный ток нужно поддерживать на всем протяжении заряда равным Jзар=5.5+0.55=6.1А.

Первый опыт был настолько многообещающим, что я не мог поверить.

1. Щелочной брикет 10-НКГЦ-10 был настолько мертв, что родное армейское полностью автоматическое ЗУ вообще отказывалось заряжать. Этим устройством я зарядил так, что до сих пор (с 1995 года) пользуюсь этой батареей (естественно, заряжая, при необходимости). Пусть и изредка.

2. Шахтерский фонарь выпуска 1992 года, проведший в разряженном состоянии на балконе друга несколько лет (с нашими-то зимами). На момент вручения его мне в 1997 году он вообще признаков жизни не подавал. А ведь я его до сих пор использую на рыбалке

4. Аккумулятор видеокамеры друга в 2000 году не держал уже даже 5 минут. После «правильной» процедуры он заставлял работать видеокамеру в течение 1 часа, хотя по паспорту она всего 45 минут могла непрерывно работать и длительней у него никогда не получалось.

При этом, нужно отметить, что аккумуляторы не «кипели» как при родных зарядниках и не грелись столь сильно.

1. Резистором R1 установить зарядный ток 1/10 от емкости АКБ

2. Резистором R2 установить разрядный ток 1/10 от зарядного тока

3. В течение зарядки вручную поддерживать ток заряда постоянным во времени. Это требование желательное, но сколько себя помню — ни разу его не соблюдал Поэтому ток заряда изначально ставил больше, т.к. он неизбежно снизится существенно (зависит от состояния АКБ).

4. При таких условиях, заряжать любой аккумулятор (из перечисленных в начале) нужно 14-16 часов.

Аделя км
Оцените автора
Zariadit.ru
Добавить комментарий