По моему глубокому убеждению, новые литий-ионные элементы, типоразмера 18650 (не высокотоковые), для обычных самоделок покупать не имеет смысла — их лучше брать из пришедших в негодность батарей. Причина, не только стоимость, которая является наиболее весомой, но и количество приобретаемых элементов.
Как добывать, проверять и восстанавливать аккумуляторы будет рассказано в этой статье.
Может ли отработанный хлам быть лучше нового аккумулятора?
Существует очень большая вероятность того, что списанная "убитая" ноутбучная батарея содержит лучшие по свойствам элементы, чем новые «коты в мешке», лежащие на витринах магазинов. Ну, кто-то скажет – зато новые. Не совсем верно, новый — это когда срок хранения небольшой. Но если он есть, то ещё возникает вопрос, в каких условиях его берегли для вас.
Температурный диапазон хранения литий-ионных АКБ лежит в пределах от –20°С до +50°С, правда есть типы от –40°С, а рекомендуемый уровень заряда 30–50%. Зависимость истощения ёмкости от уровня заряда батареи при разных температурах хранения указаны в таблице.
Температурный режим хранения мало кем соблюдается, впрочем, как и влажность складских помещений. А вот батарея ноутбука — неотъемлемая часть прибора, который хранят наиболее аккуратно. Если не хочется ходить по мастерским и просить у них продать вам убитые аккумы, то можно заглянуть в онлайне на ближайшую торговую площадку. Там обязательно будут желающие продать с пересылкой по почте отработанные батареи.
Процессы выхода использованных батарей из строя
На сайтах просят за 1 «убитую» батарею не более 5 BYN, что составляет около 2 €. Средняя же стоимость новой литий-ионной банки 18650 составляет примерно 10 – 60 BYN (от 4 до 24 €), некоторые экземпляры до 100 BYN и более. За такие деньги можно купить от 2-х до 200 списанных ноутбучных батарей, которые содержат, обычно, по 6 элементов, иногда 8, 10 или 12. Средне статистически в 6-элементном аккумуляторе содержится:
· 2 банки полностью неисправные;
· 2 — требующие восстановления;
· 2 в очень хорошем состоянии.
Дело в том, что схема подключения в таком типе батареях — последовательно параллельная (см. рисунок).
Напряжение на парах компонентов распределяется контроллером и это очень эффективное поддержание их в нормальном рабочем состоянии. Но, ячейки батареи состоят, обычно, из 2-х элементов. И здесь начинается самое интересное. Дело в том, что идеально одинаковых элементов быть не может, поэтому если запаралелить хотя бы 2 банки, то между ними будут протекать токи заряда/разряда для выравнивания напряжения. Эти процессы будут продолжаться даже после прекращения основной зарядки или разрядки общей ячейки. Для батареи, заряженной номинальной ёмкостью, это ничем плохим не грозит.
Но литиевый элемент, когда он сильно разряжен или предельно заряжен — лучше «не беспокоить». А вот процессы в запараллеленных элементах как раз это делают, причём постоянно протекают токи взаимной компенсации общего значения разности потенциалов. Хорошо, если в это время батарея находится в номинальном температурном диапазоне.
Неблагоприятные факторы чрезмерного разряда и хранения ведут к тому, что одна из банок ячейки может оказаться повреждённой, а другая, работающая с ней в паре, «добьёт» её имеющейся у неё в запасе ёмкостью и перейдёт в состояние заниженного заряда.
При этом, контроллер отключит такую ячейку, не допуская зарядки её большим током. Это, в свою очередь, приведёт к отсутствию работоспособности такой ячейки, потому что повреждённая банка не даст, рядом находящейся целой, заряжаться даже тем малым током, который ей выделяет контроллер. В итоге вся батарея становится неработоспособной. Как это можно исправить? Если бы это состояние можно было реанимировать, то программисты контроллеров научили бы их это делать. Остаётся единственный вариант — разбирать батарею и менять «убитый» аккумулятор.
Однако никто так не делает — меняют всю батарею.
Проверка, отбор и реанимация элементов из батареи
Итак, после описанных выше процессов, на полку неисправных батарей попадает та, которой может выпасть шанс оказаться в нашей мастерской. Корпус ноутбучного аккумулятора следует разобрать и извлечь из него элементы. Их проверка состоит в измерении напряжения на их полюсах. Батареи с отсутствующим или с напряжением равным менее 1 В — выкидывают. Те элементы, на которых вольтметр показывает меньше 3 В подлежат восстановлению. Если больше 3 В — нормальные. Для них остаётся проверить ёмкость, об этом буду писать в последующих статьях.
Реанимацию литиевых элементов 18650 необходимо проводить медленной зарядкой до напряжения около 4,18 В. Ток заряда должен быть не более 50 мА. Сделать это лучше всего с помощью китайского контроллера заряда TP4056 с небольшой переделкой. В заводской плате этого устройства стоит smd-резистор, который идёт на 2-й вывод микросхемы контроллера. Его номинал 1,2 кОм (маркировка 122). Это сопротивление необходимо заменить на 20 кОм (smd-маркировка 203), а цветная (красный-чёрный-оранжевый).
После такой переделки, получившимся «реаниматором», можно заряжать любые батареи, напряжение которых просело до значения ниже 3 В, даже новые. Кстати, длительно хранить их лучше всего именно с таким потенциалом. А потом, перед использованием, подзарядить сутки/вторые этим прибором. Зарядный ток 50 мА будет заряжать батарею с 1,8 В до 4,1 примерно 2-ое суток — индикатор будет светиться красным цветом. Зарядив АКБ — отключится и засветится синий или зелёный светодиод.
Повод для размышлений
Производители твердят, что относительно высокая стоимость литиевых батарей продиктована используемыми в них ценными металлами: литием и кобальтом, также, возможно, другими. Но, вот почему тогда их не покупают на драгмет? Если "не ценный" сивинец из кислотных аккумуляторов принимают и платят неплохо, то почему не хотят литий "выковыривать" из отработанных банок, если стоимость новых так сильно тянет этот металл?
