Litiumioniakkujen palauttaminen: 8 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Jos olet kuin minä, etsit aina tekosyitä säästää rahaa, näpytellä tai purkaa jotain, joka vaikuttaa mielenkiintoiselta. Löysin tavan tyydyttää kaikki edellä mainitut! Minulla on suhde litiumioniakkuihin. Niitä on kaikissa muodoissa ja kooissa, ne ovat energiatiheitä (sisältävät paljon energiaa), niillä on korkeampi jännite kuin NiCad- tai NiMH-akuilla ja ne kestävät suuria vahvistinvetoja. Lisäksi ne eivät kehitä "muistia" tai niillä on korkea itsepurkautuminen, joten voit tallentaa ne pitkään. Lopuksi ne soveltuvat monisoluisiin kokoonpanoihin. Mikä parasta, niitä on kaikkialla ja niitä voi saada ilmaiseksi. Tässä opetusohjelmassa annan sinulle lyhytkurssin litiumioniakkujen löytämisestä, purkamisesta ja talteenotosta, joten aloitetaan! Alla on linkit joihinkin käyttämiisi työkaluihin ja kohteisiin!

iMax B6 LiPo -laturi:

www.ebay.com/itm/New-Imax-B6-RC-Lipo-NiMh-…

Zanflare C4 laturi/analysaattori:

www.amazon.com/gp/aw/d/B07428G1G2/ref=mp_s…

4S -akunhallinta-/suojalevy:

m.ebay.com/itm/4S-10A-18650-Li-ion-Lithium…

Työkalut:

Spudger/pry -työkalusarja

www.amazon.com/gp/aw/d/B00PHNMEMC/ref=mp_s…

Huuhtele leikkurit

www.amazon.com/gp/aw/d/B002SZVE8M/ref=mp_s…

Sivuleikkurit

www.amazon.com/gp/aw/d/B0733NRF2C/ref=mp_s…

Yleisveitsi

www.amazon.com/dp/B00002X203/ref=dp_cerb_1

Vaihe 1: Litiumioniakku 101

Kuten sanoin, ladattavia litiumioniakkuja on kaikkialla! Tämä tekee näiden paristojen hankkimisesta halpaa, koska ihmiset yleensä heittävät vanhaa elektroniikkaa, joka rikkoutuu tai lakkaa toimimasta, mutta jättää akun sisään. Yleensä saan omani säästökaupasta penniäkään tai vanhoista leluista, joita ihmiset lahjoittavat tai rikkoutuvat ja lahjoittavat tieteelle. Etsittyä ovat seuraavat: kädessä pidettävät laitteet, matkapuhelimet, digitaalikamerat tai videokamerat, kannettavat DVD- tai videosoittimet ja henkilökohtainen suosikkini, kannettavien tietokoneiden akut. Ladattaviin litiumionikennoihin liittyy erilaisia kemioita, kuten litiumkobolttioksidi (ICR-tyyppi), litiumrautafosfaatti tai LiFePO4 (näitä ei usein heitetä pois), litium-mangaanioksidi (IMR), litium -mangaaninikkeli (INR) ja litiumnikkelin mangaanikobolttioksidi (NCA tai hybridi). Yleisimpiä ovat ICR-tyyppinen litiumkobolttioksidi. Se on paras energian tiheydelle ja teholle, mutta sillä on keskimääräinen tai pieni purkausvirta ja lämpötilaraja. Näiden suurin purkausvirta on yhtä suuri tai vähintään kaksinkertainen. Lisäksi ne ovat vähemmän vakaita (lue: vaarallisia) kuin muut tyypit ja niillä on oltava jonkinlainen suojapiiri. Älkäämme nyt sekoittako litiumioniakkuja litium-ionipolymeeri- tai LiPo-akkuihin. LiPo -akuissa elektrolyytti, anodi ja katodi, positiiviset ja negatiiviset navat, on sijoitettu polymeeripusseihin. Sisäinen kemia on samanlainen kuin litiumionikennot. Laitteesta riippuen akku on muodoltaan tai kooltaan erilainen, mutta se on yleensä suorakulmainen ja ohut matkapuhelimille tai pienikokoisille laitteille tai lieriömäinen, kuten 18650 (yleinen kannettavien tietokoneiden akuissa) tai 18500 yleinen kameroiden tai videokameroiden rumpupakkauksissa.

Jos olet koskaan miettinyt, akun nimi sisältää sen mitat. "18650" tarkoittaa, että akun halkaisija on 18 mm ja pituus 65 mm. "0" on vain hengailua. Tyypistä tai koosta riippumatta näissä voi olla yksi solu tai useita soluja. Useita soluja on joko sarjassa tai rinnakkain tai molempien yhdistelmä. Jopa pienissä paristoissa voi olla kaksi pientä kennoa, jotka on kytketty sarjaan tai sarjaan/rinnakkain. Tämä johtuu siitä, että joillakin laitteilla on kohonnut jännitetarve enemmän kuin yksi kenno voi tarjota, tai lisätä kapasiteettia. Sarjaliitännät lisäävät jännitettä ja rinnakkaisliitännät lisäävät pakkauksen kapasiteettia. Toisin kuin NiMH- tai NiCad-akut, litiumioniakkuissa on jonkinlainen suojalaite, kuten akunhallintajärjestelmä, joka koostuu IC- ja MOSFET-laitteista tai vastuksista, jotka säätelevät virtaa, jännitettä, havaitsevat oikosulut, käänteisen napaisuuden ja lämpötilan. Joillakin on lisätoiminto solujen tasapainottamiseksi, jos soluja on useita. Miksi he tarvitsevat tätä? Tämä johtuu siitä, että litiumkennon kemia tekee siitä herkän ylikuormitukselle, ylilataukselle (tyhjennys kunnes jännite laskee liian matalaksi), oikosululle ja jopa yli lämpötilan. Mikä tahansa niistä voi vahingoittaa kennoa tai mikä pahempaa, aiheuttaa tulipalon. Useat sarjaparistot tarvitsevat tasapainotustoimintoa, joka varmistaa, että jokainen yksittäinen kenno saa saman määrän virtaa ja jännitettä kuin muut kennot. Jos yksi kenno saa enemmän varausta kuin toinen, se voi kulua nopeammin tai vaurioitua. Myös pakkauksen kapasiteetti pienenee. Tämäntyyppiset akut vaativat myös erityisiä lataustoimenpiteitä, joita NiMH tai NiCad ei. Siitä lisää myöhemmin!

Vaihe 2: Turvallisuus

Ennen kuin aloitamme kaivamisen akkuihin, haluan koskettaa joitain litium-ionikennoja koskevia turvatekijöitä. Jos pidät RC: stä ja sinulla on sähköajoneuvoja ja sinulla on kokemusta LiPo-akuista, voit ohittaa tämän, mutta jos ei, on tärkeää ymmärtää, että litiumioniakkujen sekoittaminen voi olla vaarallista. Opin tämän vaikealla tavalla!

Miksi? Kemiansa vuoksi yksi 18650 -solu sisältää paljon energiaa. Hihna 6 tai enemmän yhteen, ja sinulla on paljon energiaa. Turvallisuusnäkökohta tulee, jos ne ovat oikosulkuja, ylikuormitettuja, alijääneitä tai liian tyhjiä. ei halua.

Tapa välttää tämä on käsitellä ja ladata niitä oikein. Useimmissa kaikissa litiumioniakkuissa tai yksittäisissä akuissa on sisäänrakennettu jonkinlainen suojapiiri, joka suojaa kennoa ylikuormitukselta, oikosululta tai purkautumiselta. Monikennoisissa pakkauksissa on lisäominaisuus, nimeltään akunhallintajärjestelmä, jossa on tasapainotustoiminto, joka valvoo ja jakaa latausvirran ja jännitteen kussakin kennossa ja varmistaa, että jokainen latautuu samalla virralla ja jännitteellä. Sinun on kuitenkin käytettävä asianmukaista laturia, joko yksittäisille kennoille tai sellaiselle, joka tukee useita kennoja, kuten tasapainolaturi. Muiden laturien käyttäminen voi aiheuttaa litiumionikennojen ylikuormituksen ja tulipalon.

Vaihe 3: Työkalut

Solujen erottaminen on melko yksinkertaista. Tarvitset joitain perustyökaluja, joten tässä ovat tärkeimmät:

Litteät terät ruuvimeisselit. On hyvä olla eri kokoja, mutta yleensä 3 mm (1/8 ") - 5 mm (tai 1/4") ovat kaikki mitä tarvitset. Vältä paksumpia teriä, koska ne ovat liian suuria mahtuakseen pieniin tiloihin.

Spudger (valinnainen). Tukeva metalli tai vahva muovi koteloiden erottamiseen.

Sivuleikkurit tai uppoleikkurit. Kielekkeiden tai johtojen leikkaamiseen tai paristokotelon avaamiseen. Molemmat toimivat, mutta pidän huuhteluleikkureistani, koska ne pääsevät paremmin pieniin tiloihin.

Yleisveitsi. Toimii paremmin kuin spudger, mutta vaarallisempi! Kysy sormilta ja käsiltä, mistä tiedän tämän 8)

Yleismittari. Et tarvitse Flukea tai mitään hienoa tähän. Se on vain kennojännitteen mittaamiseen nähdäkseen, ovatko ne pelastettavissa.

Käsineet (valinnainen). Sanon vapaaehtoisesti, koska tähän tehtävään tarkoitetut käytännölliset käsineet eivät todennäköisesti estä terävää ruuvimeisseliterää tai käyttöveitsen terää, joka liukui pois liitoksesta suurella nopeudella.

Nämä ovat kaikki tarvitsemasi työkalut!

Vaihe 4: Purkaminen

Sinulla on akku, työkalut ja nyt on aika kaivaa esiin. Irrotan kaksi akkua tässä opetusohjelmassa. Yksi on yleinen 6-kennoinen paketti HP Pavilion Dv 5-Dv 6 -sarjan kannettavalle tietokoneelle ja paketti muinaiselta (vuoden 2004 vintage) digitaalikameralta, jonka teho on 7,4 volttia ja 1500 mAh. Luulen, että siinä on kaksi solua, mutta saamme selville.

Akun tyypistä riippuen perusmalli tulee olemaan suunnilleen sama, ja se koostuu muovisesta ulkokuoresta, joka sisältää vuorauksen eristykseen tai pehmusteeseen (vaahto, silikoni, teippi tai paperi), kenno (t), suojalaite/-kortti ja sen sisäiset liitännät, joko johdot, kielekkeet tai johdot ja kielekkeet. Muuten, olen huomannut, että rakenteessa ei ole juurikaan eroa geneeristen (kuten kannettavan tietokoneen akku) ja alkuperäisten OEM -laitteiden (kuten kameran akku) välillä. Joskus kotelo hitsataan tai liimataan, mutta toisinaan sitä pidetään vain yhdessä kielekkeiden kanssa. Saat nopeasti selville, mitä menetelmää valmistaja käyttää. OEM -paristot ovat yleensä liimattuja/hitsattuja ja halvempia liimataan tai leikataan kiinni.

Haluan aloittaa kotelon kulmista ensin apuvälineellä. Etsi kahden kotelon puolikkaiden välinen sauma. Työnnä veitsi reunaa pitkin. Heiluta sitä edestakaisin saadaksesi sen liikkeelle kotelossa. Sen pitäisi upota, joten ole varovainen, ettet mene liian syvälle ja leikkaa soluja tai oikosulje jotain. Kun saat sen käyntiin ja olet avannut pienen aukon, on aika mennä ruuvimeisselille. Avaa rako pienemmällä ruuvimeisselillä kiertämällä sitä edelleen. Kun avaat sen enemmän, siirry isompaan ruuvimeisseliin ja toista. Sinun pitäisi alkaa saada suuria ryppyjä koteloon. Siirrä ruuvimeisseliä kotelon saumasta ylöspäin kiertäen. Jos et pääse minnekään, palaa veitsen luo ja toista ensimmäinen vaihe. Minun ei tarvitse muistuttaa sinua varovaisuudesta täällä.

Jos olet jumissa, vastusta pakotusta käyttää vasaraa tai rikkoa Dremel -työkalu katkaisupyörällä. Jos olet kuin minä ja kärsimätön, ole erittäin varovainen! Akut eivät pidä leikkaamisesta. Tiedoksi, minun ei ole koskaan tarvinnut käyttää omaani.

Jatka ruuvimeisselin työntämistä saumasta ylöspäin ja erota kotelon puolikkaat. Voit käyttää tässä tukevaa spudgeria kiilana pitämään puolikkaat auki levittäessäsi ruuvitalttaa. Ole kärsivällinen! Se luovuttaa ennen sinua! Älä pelkää olla fyysinen sen kanssa. Irrota kotelo tarvittaessa erilleen ja kaivaa sisältä löytyvät herkut esiin.

Vaihe 5: Olet mukana

Pienen viimeistelyn jälkeen kotelo pitäisi olla kokonaan tai enimmäkseen erillään ja voit nähdä herkut sisällä! Tämä on toinen hauska osa, selvittää, mitä sinulla on sisällä.

Kahdessa paristossani on sylinterimäinen kenno, mutta sisällytän litteän, jotta näet eron.

Kannettavan tietokoneen pakkauksessa on melko kunnollisia Moli Energy (nyt nimeltään E-One) -merkin ICR-18650J-soluja. Nämä ovat vähemmän tunnettu tuotemerkki, joka sijaitsi aikoinaan Kanadassa (nyt Taiwanissa), mutta on monissa laitteissa. Tarkistin tietolomakkeen ja niiden kapasiteetti on 2400 mAh, ja niiden maksimi purkausvirta on 4000 mA, täyteen ladattu 4,2 volttia ja nimellisvaraus 3,75 volttia ja 3 volttia purkautuneena. Toisessa pakkauksessa on salaperäisiä soluja, jotka on kääritty muovipäällystettyyn paperiin, mutta mittasin ne ja niistä tuli 49 mm pitkiä ja 18 mm leveitä. Luulen, että ne ovat 18500-kokoisia litiumionikennoja. Akkukotelo sanoi heille 1500 mAh ja 7,4 volttia, joten sarjassa on kaksi kennoa. Voisin kuvitella, että ne ovat laadukkaita kennoja, koska tämä on OEM-pakkaus, mutta kuka tietää?

Kotelon sisällä meillä on samat perusominaisuudet. Molemmissa on akunhallintakortti, joka koostuu suojaus- ja tasapainotuspiireistä. Kannettavan tietokoneen akku lisää toisen tärkeän ominaisuuden, termistorin akun lämpötilan seuraamiseen. Nämä on suunniteltu maksimaaliseen kapasiteettiin ja alhaiseen tyhjennykseen, joten et löydä raskaita komponentteja, kuten joidenkin muiden suojapiirien kanssa.

Kun tarkastellaan paristojen järjestelyä, kannettavan tietokoneen akussa on 6 kennoa sarja-/rinnakkaisjärjestelyssä, joten 3 kennoa sarjassa 11,1 voltin tuottamiseksi ja 2 kennoa rinnakkain kaksinkertaistaa kapasiteetin 4800 mAh: iin. Kameran akussa on 2 kennoa sarjassa, joten kapasiteetti on sama, mutta jännite kaksinkertaistuu.

Vaikka on hyvä pitää solut kytkettyinä, sinun on erotettava ne latausta ja analysointia varten. Akkujen litium -kennot on aina yhdistetty pistehitsausliuskoilla, jotka yhdistävät positiiviset ja negatiiviset navat, ja sinun on oltava varovainen leikatessasi niitä. Leikkaa sivuleikkureilla tai uppoleikkureilla varovasti solujen väliset kielekkeet ja vältä oikosulkua liittimien poikki. Varo vahingoittamasta tai irrottamasta kotelon ulkopuolelta tulevaa suojapaperia, koska voit myös oikosulkea metallirungossa samalla kun leikkaat kielekkeitä. Emme halua paljaita paristoja. Irrota kielekkeet neulan kärkipihdeillä vetämällä ne irti. Ole varovainen. Kielekkeiden leikatut reunat ovat veitsenteräviä!

Vaihe 6: Pelastustoiminto

Nyt sinulla on paristot, oliko kova työsi sen arvoista? Akkujen pelastamiseen liittyvä ongelma on, ettet tiedä kuinka hyvin niitä hoidettiin tai kuinka vanhoja ne ovat. Litiumioniakut ovat herkkiä yli- ja alipurkauksille. Aina kun ne purkautuvat liian syvälle ja sitten täyteen, ne menettävät kapasiteettinsa. Voit tarkistaa akun iän ja mitata jännitteen (jos mahdollista) tai tarkistaa päivämäärän koodit sisällä olevasta piirilevystä. Suurimman osan ajasta nämä paristot ovat tyhjiä, ja tarkoitan tyhjiä. Litium-ionikennot eivät halua purkautua niiden ylipurkausjännitteen alapuolelle, yleensä korkeintaan 2,5-2,75 voltin välillä. Sen alapuolella solu menee "nukkumaan" tai on niin kuollut, että se ei enää lataudu, ja jos onnistut lataamaan sen, kapasiteetti on niin alhainen, että se on käyttökelvoton. Jos voit mitata akun ennen sen purkamista (kuten kameran akku, jossa on avoimet liittimet), etsit 4,2–3 volttia yhdelle kennolle, joten kannettavan tietokoneen akku on ladattu täyteen 12,6 volttia ja 9 volttia. Mittasin sen leikkaamisen jälkeen ja se oli melko kuollut 5,6 volttia, kun jokainen kenno luki noin 1,8 volttia.

Kameran akku on paljon paremmassa kunnossa, ja pakkauksessa on täyteen ladattu 7,9 volttia ja jokainen kenno 3,9 voltilla, mutta emme tiedä kuinka terveitä ne ovat tai kuinka paljon niiden kapasiteettia on menetetty vuosien aikana.

Jos paristojen lukema on alle 2 volttia, ne ovat "tyhjiä". Jos he lukevat 0 volttia, ne ovat siirtyneet eräänlaiseen horrostilaan, eikä niitä todennäköisesti kannata säilyttää, vaikka elvyttäisit ne, ne ovat vaurioituneet. Kierrätä ne oikein. Voit pelastaa erittäin matalajännitteiset kennot, mutta tarvitset erityisen laturin, joka voi "elvyttää" kuolleet akut, tai käyttää joitain tekniikoita, jotka voivat saada ne eloon.

Vaihe 7: Herätys

Sinulla on paristot, mutta ne ovat tyhjät. Mitä nyt? Kaikki ei ole menetetty, koska voit elvyttää ne. Jos sinulla on tasapainolaturi, joka on suunniteltu LiPo-akkujen lataamiseen, on todennäköistä, että se elvyttää myös litiumionikennosi. Tai jos sinulla on digitaalinen monilatauslaite, jossa on elvytystoiminto, sekin toimii. Käytän SkyRC iMax B6 -laturin kiinalaista kloonia ja Zanflare C4 -laturia. Zanflare pystyy elvyttämään tyhjät paristot ja sillä on analysaattoritoiminto, mutta iMaxilla ei.

Jos haluat käyttää Zanflare -laitetta, aseta vain tyhjät paristot ja anna laturin tehdä työ. Aloita aina pienimmällä latausvirralla. Zanflare laskee 300 mAh: iin, joten se on hyvä. Se kestää jonkin aikaa, mutta ole kärsivällinen. Anna niiden ladata täyteen ja irrota ne laturista. Anna heidän istua yön yli tai pari päivää ja katso, ovatko he menettäneet varauksensa. Jos he ovat purkautuneet merkittävästi itsekseen, heittäkää heidät, mutta jos heillä on edelleen maksu, olet todennäköisesti elvyttänyt heidät, mutta aika näyttää, kun käytät niitä, oletko onnistunut. Voit suorittaa joitain testisyklejä nähdäksesi kuinka paljon he ovat menettäneet elämänsä tekemällä latauksen purkaussyklin tai kaksi ja tarkista kapasiteetti. Voit myös mitata kennon sisäistä vastusta, jos laturissasi on kennoanalysaattoritoiminto, kuten Zanflare tekee. Ota tämä suolajyvällä, koska monet muuttujat vaikuttavat sisäiseen vastustuskykyyn, mutta yleensä luku noin 230 miliohmia on hyvä luku.

Jos sinulla ei ole Zanflare -laitetta tai muuta laturia/analysaattoria, jolla on elvytystoiminto, voit käyttää LiPo -laturia. Turvallisuusominaisuutena useimmat näistä latureista eivät lataa kennoa tällä 2,6–2,5 voltin alueella, mutta on olemassa kiertotie. Ole vain varovainen! Litiumionikennon lataaminen NiMH: n tavoin aiheuttaa pahoja asioita! Aseta laturi NiMH -tilaan, jossa voit valita latausvirran manuaalisesti. Aseta virta noin 200 mA: ksi ja aloita lataus. Tarkkaile jännitettä, kunnes se ylittää 2,8, ja lopeta lataus. Aseta laturi LiPo/Li-on-tilaan ja lataa matalalla virralla, kuten 200-300 mA. Anna sen käydä, kunnes se on ladattu täyteen. Purka se sitten matalalla asetuksella, 500 mA. Anna sen tyhjentyä kokonaan ja merkitse muistiin ladattu kapasiteetti ja purkautuneen kapasiteetin määrä. Lataa kenno uudelleen ja merkitse ladattu kapasiteetti, ja sinulla pitäisi olla perustaso siitä, kuinka paljon kennossa on elämää. Numero, joka on lähempänä alkuperäistä kapasiteettia, on hyvä, mutta jos solusi purkautuu nopeasti, lämpenee tai kuumenee ja sen kapasiteetti on alhainen, on aika kierrättää se. Kannettavan tietokoneen kennot olivat hyviä, keskimäärin noin 2400 mAh, paikallaan kaikkien kennojen alkuperäisessä kapasiteetissa. Kameran akku ei toiminut niin hyvin. Kennot heikkenivät huonosti ja niiden kapasiteetti laski vain 550 ja 660 mAh täyteen ladattuna, kun niiden uusi kapasiteetti oli 1500 mAh. Se on kuitenkin järkevää, koska tämä on alkuperäinen akku 14 vuotta sitten! Käytän niitä todennäköisesti toisessa projektissa, joka ei ole paljon virtaa kuluttava laite, koska näitä 18500-kokoisia soluja ei ole helppo löytää.

Vaihe 8: Viimeiset ajatukset

Toivottavasti löysit tämän opettavaisen valaisevan ja informatiivisen. Sinun pitäisi tietää, mitä etsiä, kun etsit paristoja, miten voit poistaa ne (turvallisesti!), Tarkistaa ja elvyttää pelastetut litiumionikennot. Näiden akkujen kerääminen laitteista tai akkuista voi olla hauskaa, haastavaa ja opettavaista samanaikaisesti! Lisäksi säästät $$$. Löydät käytetyt, mutta silti täysin elinkelpoiset litiumionikennot murto-osalla uuden ostamisesta.

Kippis!