В общем, ситуаций может быть только две:
- Аккумулятор вроде бы работает, но очень быстро разряжается.
- 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.
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.
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 оправданна.
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:
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.
Поломка аккумулятора – довольно частая проблема у современных девайсов. После долгой разрядки батарея может перестать реагировать на подключение адаптера питания. Кроме того, после использования смартфона в течение 2-3 лет её ёмкость существенно снижается, а на зарядку уходит больше времени. Ниже описано, как реанимировать аккумулятор телефона.
Способов восстановления довольно много, но если вашему телефону уже не один год – ни один из них не принесет долгосрочного результата. Неисправности можно разделить на две основные категории:
- Физическое старение устройства и потеря ёмкости батареей.
- «Глубокий разряд» смартфона, делающий невозможным использование штатного зарядного адаптера из-за недостаточного напряжения на контроллере.
Современные литиевые аккумуляторы нельзя восстанавливать так же, как и старые щелочные батарейки. Если батарея уже отработала свой срок и серьезно потеряла ёмкость – рекомендуется заменить её на новую. Ниже описано, как восстановить полностью разряженный аккумулятор телефона.
Важно! Все способы дают только краткосрочный положительный результат, а лучшим решением в большинстве случаев станет покупка нового модуля.
Как «толкнуть» аккумулятор телефона
Если гаджет долгое время пребывал в отключенном состоянии, он может перестать включаться и реагировать на подключение к розетке. Вероятно, произошел «глубокий разряд», и контроллер питания не может начать зарядку. Исправить ситуацию можно с помощью подручных средств.
Для проведения ремонта понадобятся следующие инструменты:
- Мультиметр – для проверки силы тока и входного напряжения.
- Адаптер от любого устройства, способный на выходе выдавать напряжение от 6 до 12 вольт.
- Подойдут блоки питания от других смартфонов, планшетов и роутеров.
- Подстроечный резистор мощностью не менее 1,5 Вт.
- Паяльник, моток изоленты, зажимы и медный провод.
Если весь необходимый инструментарий на месте, следуйте инструкции:
- Выведите «плюс» и «минус» с блока питания. Сначала следует зачистить оплётку провода, потом подключите один провод (плюс) внутрь коннектора, а другой (минус) к внешней части. Закрепите изолентой.
- Соедините другие концы провода с самой АКБ, соблюдая полярность. На некоторое время закрепить их также можно изолентой.
- Подстроечный резистор следует подключить к плюсовому проводу.
- Подключите получившуюся конструкцию к сети и регулярно проверяйте ток мультиметром. Для зарядки обычно достаточно 50 мА.
Произвести подобную процедуру также возможно, используя «зарядку-лягушку». Найти подобное устройство не составит труда в магазинах электроники и на рынках. Ток на выходе, как правило, составляет 200-500 мА, но этого вполне достаточно для зарядки. Инструкции по работе с «лягушками» отличаются для каждой модели. Такой способ способен немного продлить срок жизни старому аккумулятору или «толкнуть» разряженный модуль.
Видео
Оживляем АКБ при помощи холода
Использование холодильника для восстановления литиевого аккумулятора бесполезно. Щелочные никель-кадмиевые батарейки могут немного «прибавить» в ёмкости, но такой тип элементов не установлен ни на один современный смартфон.
Хранение АКБ в холодильнике приведет к его полному разряду, но точно не поможет начать процесс зарядки. Если вытащили элемент из телефона – храните его при комнатной температуре на сухой поверхности.
Важно! Переохлаждение Li-ion элементов приведет к их выходу из строя и потери гарантии производителя.
Восстановление замыканием контактов
Если все вышеописанные методы не помогли, попробуйте замкнуть контакты аккумулятора, используя металлический предмет.
- Снимите наклейку с фронтальной части батареи (около контактов для подключения к смартфону), используя плоскую отвертку.
- Замкните два контакта на 1 секунду с помощью пинцета или любого другого предмета из металла.
- Работоспособность элемента на некоторое время восстановится.
Важно! Указанный способ работает только в ряде случаев. Используйте его, только когда ничего не помогает.
Использование другой АКБ для подзарядки
В некоторых ситуациях помогает подзарядка «батареей-донором».
- Найдите любую батарейку на 9 вольт, моток изоленты и провод.
- Подключите неработающий элемент к «донору», соблюдая полярность. Провода закрепите изолентой.
- Подождите 5-10 минут, пока идет зарядка. Если все подключено правильно, батарея незначительно нагреется.
- Отключите нерабочий модуль от «донора» и установите в смартфон.
Выпуск газов из вздувшейся АКБ
При вздутии элементов питания их следует как можно быстрее заменить на новые. Неисправная АКБ способна повредить дисплей и даже погнуть плату, не говоря уже о возгорании. Однако, если проткнуть дефектную батарею и выпустить газы – на некоторое время можно продлить ей срок работы.
- Отсоедините контроллер с датчиками от корпуса.
- Используя тонкую иглу, проткните торцевую сторону банки со стороны контактов.
- Аккуратно прижмите батарейку тяжелым предметом, стараясь выпустить газ, но не повредить корпус. Используйте предмет, превышающий по площади корпус поврежденного модуля.
Калибровка элементов питания
- Дождитесь, пока смартфон разрядиться полностью и выключится.
- Подключите гаджет к розетке, не включая его. Обычно на экране отображается текущий уровень заряда, даже если Android не загружен.
- Дождитесь полной зарядки до 100%, затем отключите девайс от питания на 3-5 минут.
- Поставьте телефон обратно на зарядку. Обратите внимание, что уровень заряда будет на пару процентов ниже максимального.
- Повторите процедуру начиная с пункта 4. АКБ считается откалиброванной, когда при подключении после нескольких минут простоя уровень будет 100%.
Заключение
Батареи смартфонов и планшетов со временем теряют свою первоначальную ёмкость. После длительного пребывания в разряженном состоянии происходит процесс «глубокой разрядки», вывести из которого поможет «зарядник-лягушка» или стандартный набор инструментов.
Ремонт охлаждением возможен для щелочных батареек, но абсолютно бесполезен для Li-ion модулей. Замыкание контактов – метод, эффективный только в ряде ситуаций. Раз в 2-3 месяца рекомендовано проводить калибровку модуля – это поможет замедлить деградацию литиевых элементов и увеличит срок службы.
Видео
Часто, при глубоком разряде аккумулятора КПК (а так же коммуникатора, смартфона и телефона) зарядка в корпусе устройства становится просто невозможной – аккумулятор впадает в «состояние ступора» и отказывается заряжаться. Для решения данной проблемы нам необходимо извлечь аккумулятор из девайса и зарядить его с помощью нехитрого, но нужного приспособления – универсального зарядного устройства, а попросту «лягушки».
Устанавливайте в неё аккумулятор, и через некоторое время индикаторы покажут начало процесса заряда. Через 20-30 минут можете вернуть аккумулятор в девайс и завершить зарядку там, или закончить процесс в «лягушке». Но бывает как, что зарядного тока «лягушки» (зачастую, не очень большого 200-250 мА) может не хватить для «оживления»
глубоко разряженного аккумулятора, или просто у вас может не быть этой «лягушки».
Вот тут нам на помощь и придет процедура, называемая в народе как "толкнуть аккумулятор". (В моём городе за эту манипуляцию в сервисах берут 100 рублей.) Воспользуемся блоком питания (зарядным устройством) нашего КПК. Возьмём два куска тонкого многожильного изолированного (монтажного) провода, сантиметров по 15-20. Аккуратно зачистим эти провода с обоих сторон. Один из проводов плотно прикрутим к наружному контакту разъема, другой провод вставим во внутренний. Включаем в сеть зарядное устройство и прижав зачищенные концы проводов к контактам "+" и "-" аккумулятора, подержим минут 5-10.
НЕ ПЕРЕПУТАЙТЕ "+" и "-"!!! Обычно это даёт должный эффект и после такой процедуры аккумулятор начинает нормально заряжаться в самом устройстве.
Внимание! Все манипуляции со своими аккумуляторами Вы делаете на свой страх и риск!
Инструкция по пользованию зарядника – лягушки.
Может быть смешно, но ко мне несколько раз обращались с просьбой помочь разобраться с этим девайсом. В общем-то, это и не удивительно, учитывая, какие инструкции поставляют китайцы со своими устройствами. Мало того, часть зарядок вообще идет с иероглифами на корпусе. Фирмы-продавцы тоже не радуют описаниями на своих сайтах. Одним словом, написал маленькую инструкцию, может, кому пригодится.
Назначение кнопок и индикаторов:
TEST – кнопка проверки правильного подключения батареи по полярности.
CON (Confirm) – индикатор, показывающий правильность подключения батареи по полярности.
PW – индикатор подачи питания на батарею.
CH – индикатор процесса заряда.
FUL – индикатор окончания заряда.
CONVERSION – кнопка, меняющая полярность на контактах батареи.
Как пользоваться:
1. Устанавливаем аккумулятор в зажим, так что бы совместить контакты зарядного устройства с контактами аккумулятора.
2. Если полярность была соблюдена правильно, загорится индикатор PW, если этого не произошло, нажмите кнопку CONVERSION (находится справа – меняет полярность контактов).
3. При полном разряде аккумулятора, индикатор PW может не загореться, в этом случае используйте левую кнопку ТЕST, если при ее нажатии загорается индикатор СОN - значит полярность соблюдена правильно, если нет, то меняем полярность кнопкой CONVERSION.
4. После правильного соединения с аккумулятором, вставьте зарядное устройство в розетку, при этом загорится индикатор СН. Через некоторое время, при постепенной зарядке аккумулятора, индикатор СН начнет мигать. Когда аккумулятор будет полностью заряжен, индикатор СН погаснет и загорится индикатор FUL.
P.S. Описание устройства я делал по зарядке, которой пользуюсь сам. Подозреваю, что при многообразии подобных девайсов, которые выпускаются в Китае могут быть нюансы и отличия в работе других аналогичных устройств.
P.P.S. Так как лягушка у меня с сетевым шнуром (см. ниже), я сначала включаю её в сеть, а затем провожу все манипуляции с аккумулятором. Мне так показалось удобнее.
Методика восстановления переразряженных литиевых аккумуляторов
Эта схема следит за состоянием литиевой ячейки (или "банки"). Если напряжение на ней падает ниже 3,2 - 3,3V, то схема защиты просто отключает эту "банку" от внешнего мира. Нужно это для того, чтобы предотвратить глубокий разряд элемента и выход его из строя.
При замере напряжения на клеммах аккумулятора складывается впечатление, что он пришёл в негодность. Но это не так!
Если замерить напряжение на ячейке до контроллера, то можно обнаружить, что элемент выдаёт напряжение около 2,5 - 2,7 вольт. Этого вполне достаточно, чтобы "раскачать" аккумулятор и вернуть его к жизни.
Рассмотрим пример восстановления Li-pol аккумулятора от сотового телефона.
Сначала разбираем его и отключаем плату с контроллером защиты. Иногда схема защиты просто обмотана прозрачным скотчем и легко видна без разборки.
Контроллер заряда/разряда чуть крупнее.
Отпаиваем печатную плату контроллера заряда/разряда. У нас остаётся только 3,7-вольтовая ячейка Li-pol аккумулятора.
Далее нам понадобится зарядное устройство. Я использовал универсальное зарядно-разрядное устройство Turnigy Accucell 6 . Плюс этой зарядки в том, что с её помощью можно заряжать незащищённые (то есть без защитного контроллера) литиевые аккумуляторы. Весь процесс контролируется микроконтроллером и прибор сам проследит за процессом заряда по стандартной схеме CC/CV .
Подключаем "банку" к клеммам зарядного устройства.
Жмём "START ". Появится такая надпись на экране.
Короткими нажатиями кнопки "START " выбираем нужный нам параметр заряда - выбранный будет мигать. Кнопками "+ " и "- " устанавливаем требуемое значение.
Задаём ток заряда - лучше 0,1 от ёмкости (0,1С ). То есть если у вас ёмкость аккумулятора 1500mAh, то ток лучше выставить 150mA. В зарядке Turnigy Accucell 6 шаг установки тока заряда - 100mA, поэтому я выбрал 0,2A (200mA), хотя можно поставить и 0,1A.
Важно! В настройках зарядного устройства, как правило, установлено стандартное напряжение батареи. Для Li-ion - это 3,6V , а для Li-pol - 3,7V ). Если оставить этот параметр таким, как он есть, то после запуска процесса, зарядное устройство выдаст сообщение "LOW VOLTAGE ", то бишь низкое напряжение и откажется заряжать аккумулятор.
Чтобы этого не происходило, нужно переключить параметр напряжение батареи в положение "AUTO ". Далее жмём 2-3 секунды кнопку "START ". В некоторых случаях зарядка спросит, нужно ли начать заряд. У меня почему-то спрашивала не всегда. Возможно, это зависит от напряжения на элементе.
Подтверждаем свой выбор нажатием кнопки "START " (на экране пишет "ENTER ") или "STOP " для отмены.
Всё, после этого должен начаться процесс заряда.
Спустя некоторое время можно увидеть, что напряжение на ячейке растёт, а также можно узнать количество заряда, "залитого в банку" . На дисплее - это правый нижний угол (00001).
Как только напряжение на ячейке достигнет 4,2V зарядное устройство перейдёт в режим стабилизации напряжения - CV и будет отдавать ячейке небольшой ток. Это второй этап заряда. Когда процесс закончится, зарядка Accucell 6 подаст сигнал о завершении заряда, а на экране появится мигающая надпись "FULL " - полный.
Как видим, в ячейку было "залито" 522 mA (0,522A). Довольно немного, но стоит учесть, что аккумулятор уже не новый и ёмкость его снизилась. Также стоит помнить, что процесс заряда может занять приличное время, 3 - 7 часов и более. Во время заряда за аккумулятором стоит присматривать.
После этого аккуратно подпаиваем плату контроллера заряда, собираем аккумулятор. Если замерить напряжение на выходе контроллера, то оно должно быть 4,2V. Это свидетельствует о том, что контроллер вновь подключил "банку" к внешнему миру. Теперь аккумулятор можно смело устанавливать в сотовый телефон (планшет, MP3-плеер, портативную колонку и пр.).
Таким нехитрым способом можно восстанавливать практически любой литиевый аккумулятор, например, от планшета, сотового телефона, портативной игры, навигатора, видеорегистратора и пр.
Стоит помнить, что если устройство долго лежит без дела, то литиевый аккумулятор может разрядиться до минимума и контроллер отключит ячейку, да бы предотвратить глубокий разряд. Если после этого подключить к прибору штатное зарядное устройство, то процесс заряда может не начаться. Многие считают это "смертью" аккумулятора и меняют его на новый. Но, на самом деле его можно восстановить. Правда, после глубокого разряда ёмкость, как правило, уменьшается.
Да, вот хорошее видео про восстановление литиевых аккумуляторов.
Недавно на «Хабре» увидела статью, которая меня очень заинтересовала. В ней рассказывается о том, как восстановить нерабочий Li-Ion аккумулятор от мобильных устройств. Смысл в том, чтобы «толкнуть» аккумулятор, подав на него напряжение извне. В принципе, ничего нового, но надо попробовать, потому что в ящике стола скопилось много нерабочих аккумуляторов от телефонов и других гаджетов. И некоторые попали туда совсем недавно, что увеличивает шансы на успех операции.
Несколько слов о том, почему это работает
Оказывается, во многих аккумуляторах, используемых в портативных устройствах, имеется контроллер, который «отрубает» батареи от контактных площадок в случае, если они разряжены или долго лежат без дела. Данный способ позволяет отключить контроллер и вернуть аккумулятор в рабочее состояние.
Для процедуры восстановления нам понадобится блок питания, который выдаёт постоянное напряжение от 5 до 12 В, резистор номиналом от 330 до 1000 Ом с мощностью не менее 0.5 Вт и вольтметр для контроля напряжения. А дальше внимательно смотрим видео и запоминаем, как и в какой последовательности что делать.
Для тех, кто захочет повторить показанное на видео, надо отметить, что, во-первых, таким способом нельзя вернуть емкость, а только работоспособность. Аккумуляторы, пролежавшие от полугода в разряженном состоянии, теряют большую часть своей емкости, и повернуть этот процесс вспять невозможно.
Во-вторых, технология довольно опасная – нельзя повышать напряжение выше 4.2 В и токи зарядки – выше 50 мА. Если не соблюдать этих требований, то аккумулятор может загореться прямо у вас в руках.
Кроме того, у восстановленного таким способом аккумулятора риск возгорания во время первой зарядки тоже весьма велик. Поэтому основное условие – следить за температурой на аккумуляторе и быть предельно осторожными.
Все подробности и небольшие хитрости своего метода автор раскрывает .
Как восстановить аккумуляторную батарею ноутбука…
Как быстро зарядить телефон: 8 полезных советов для…