Šī raksta iemesls bija divu akumulatoru parādīšanās skrūvgriezim Bosch NiMH 14.4V, 2.6Ah. Šīs baterijas tika aizstātas ar jaunām, jo pēc divu vai trīs gadu bezdarbības viņi atteicās strādāt. Bateriju glabāšana notika gadījumā, istabas apstākļos, pēc retas lietošanas ar pilnu uzlādi “vietējai” atmiņai. Nākamajā izņemšanā no lietas steidzamiem darbiem skrūvgrieža akumulators visu savu spēku atdeva 5-7 minūtēs. Pēc tā paša uzlādes laika lādētājs ziņoja, ka uzlāde ir pilna. Un tā pa apli visu darba laiku. Otrais rezerves akumulators izturējās līdzīgi. Pēc dabiskas nomaiņas viņi nāca pie manis.
Niķeļa metāla hidrīda bezvada skrūvgriežu akumulators ar darba spriegumu 14,4 volti ir samontēts no 12 atsevišķiem elementiem ar tipisku spriegumu 1,2 volti, kas savienoti virknē. Bet dažādi elementi ražošanā iegūst noteiktu īpašību diapazonu. Dažiem ir lielāka ietilpība, savukārt citiem - mazāk. Pastāvīgas lādēšanas rezultātā saišķī pastāvīgi tiek uzlādēti elementi ar mazāku ietilpību. Sakarā ar to viņi ātri degradējas. Baterijas ar mazāku ietilpību arī nolietojas. Tie tiek izvadīti agrāk nekā citi elementi, un turpmāka izlāde noved pie to dziļas izlādes. Sakarā ar to, skrūvgrieža NiMH akumulatora darbības traucējumu gadījumā viena vai vairākas akumulatora šūnas parasti neizdosies, un citas sekos. Tāpēc, remontējot skrūvgrieža akumulatoru, galvenais uzdevums ir identificēt neveiksmīgus elementus. Un nākotnē skrūvgrieža akumulatora atjaunošanu var veikt ar vienkāršu izmantojamo elementu komplektu no galvenajām un rezerves baterijām vai mēģinot atjaunot dažus elementus, lai pabeigtu akumulatoru.
Internetā bieži tiek diskutabli izteikti viedokļi par to, kā atjaunot šādas baterijas. Daudzi to uzskata par vienkārši nepiespiestu vai neefektīvu īsā dzīves perioda dēļ pēc atjaunošanas. Bet, tā kā iepriekšminētajām baterijām bija neliels skaits uzlādes-izlādes ciklu, tās faktiski darbojās ar slodzi tikai īsu laiku, es nolēmu izmēģināt to iespēju analizēt katru elementu atsevišķi un, ja iespējams, atjaunot. Iespējams, ka jūs varēsit savākt rezerves akumulatoru skrūvgriezim vai izmantot "izdzīvojušos" elementus citos mājās gatavotsprasa īsā laikā izvadīt lielu izlādes strāvu.
Lai identificētu neuzticamus akumulatora elementus:
1. Izjauciet skrūvgrieža (4 skrūves) akumulatora apvalku un noņemiet no tā NiMH akumulatora elementu virkni savienotu kārbu (12 gab.) Bloku.
2. Noņēmis augšējo un apakšējo izolācijas blīvējumu, viņš atbrīvoja plāksnes, kas savieno elementu polus kontaktam.
3. Pārbaudot akumulatora elementus, netika atklāti ārēji defekti (iespiedumi, pietūkums, aizsmērējumi, korozija), kas varētu ietekmēt akumulatora darbību.
4. Lai pareizi darbotos NiMH baterijas, ieteicams uzturēt kameru darba spriegumu 1,2–1,4 voltu robežās, ir pieļaujams samazinājums līdz 0,9 –1,0 voltiem. Viņš ar multimetru izmērīja katra akumulatora elementa spriegumu. Spriegums, kas izplatījās pa visiem akumulatora elementiem, bija 1,01 ... 1,24 voltu robežās (t.i., izlādēta akumulatora normālā diapazonā), bet skrūvgrieža akumulators praktiski nedarbojas.
5. Atkārtojiet rindkopas 1 - 4 otrajā skrūvgrieža akumulatorā. Rezultāts ir līdzīgs.
6. Lai identificētu problēmu, es veica katra elementa piešķirtās strāvas salīdzinošos mērījumus multimetra šunta iekšējai pretestībai. Īstermiņa mērījumi parādīja, ka 4 no 24 elementiem var radīt strāvu vairāk par 1 ampēru, bet pārējiem - mazāk par 0,2 ampēriem. Citiem vārdiem sakot, tikai 4 no visiem elementiem bija zināma ietilpība un neilgu laiku atbalstīja skrūvgrieža darbu.
7. Darbam ar mēģinājumiem atjaunot mazjaudas šūnas un uzlādēt strādniekus, es izjaucu NiMH akumulatorus. Lai to izdarītu, es sagriezu džemperus, kas savieno elementus ar parastajām šķērēm. Ja iespējams, nākotnē elementu savienošana, lodējot jumperu atlikumus, nebūs problēma.
8. Četri atlasīti elementi ar noteiktu ietilpību ir marķēti un gatavi eksperimentam.
9. Lai atjaunotu vai noraidītu atsevišķus elementus, ir nepieciešams uzlādēt elementu ar strāvu 0,5 ... 1,0C (ātra uzlāde) līdz nominālajai jaudai, ierobežojot lādēšanu atbilstoši paredzamajam laikam. Bet, lai aprēķinātu laiku, jums jāzina akumulatora šūnas ietilpība un sākotnējā uzlāde. Tāpēc, lai aprēķinos izslēgtu nezināmo sākotnējo lādiņu, vispirms ir jāiztukšo atjaunotais akumulators.
Pārbaudot uzlādēta elementa ietilpību, var pārbaudīt arī tā izlādi, kontrolējot strāvu un izlādes laiku.
Saistībā ar iepriekš minēto, pirmais solis, lai noteiktu akumulatora raksturlielumus, būs izlādēt kameru ar pastāvīgu slodzi, kontrolējot minimālo atlikušo spriegumu 0,9 ... 1,0 voltu, lai izslēgtu dziļu izlādi. Ar strāvu viss ir vienkārši - jo mazāka ir izlādes strāva, jo pilnīgāka ir izlāde un efektīvāks process, bet uzlādes laiks palielināsies. Niķeļa-metāla hidrīda akumulatori var radīt lielu strāvu, taču izlādes laikā nav ieteicams iestatīt lielākas vērtības par 0,5C. Tas samazina uzlādes ciklu skaitu un kalpošanas laiku. Tā rezultātā mēs ņemam izlādes strāvu 100 mA.
10. Lai izlādētu akumulatora elementus, mēs saliekam vienkāršu shēmu, kas ļauj kontrolēt izlādes procesu ar gaismas diodes palīdzību.
Lai nodrošinātu gaismas diodes aizdedzi, mēs vienlaikus uzstādām divus virknē savienotus elementus. Katrs no tiem tiek izvadīts savā pretestības ķēdē (kas nosaka izlādes strāvu) un diodēs (kas nosaka minimālo akumulatora elementa spriegumu 0,9 ... 1,0 voltu robežās). Šis minimālais elementa spriegums tiek iegūts automātiski. Izlādes cikla beigas, kad gaismas diode ir izslēgta.
11. Mēs izvēlamies detaļas pēc shēmas un saliekam to uz PCB gabala, kas izgriezts no universālās shēmas plates.
12. Mēs savienojam divus elementus virknē saskaņā ar polaritāti, neaizmirstot savienot viduspunktu (baltu vadu) un novērot gaismas diodes mirdzumu. Pēc izlādes ilguma ir iespējams orientēties akumulatora elementa ietilpībā.
13. Šūnas ietilpību var izmērīt, izlādējot pilnībā uzlādētu akumulatoru. Lai to izdarītu, jums jāidentificē izlādes laiks un jāreizina ar izlādes strāvu. Šī būs jauda, kas jāsalīdzina ar nominālo. Dažas ierīces, piemēram, iMAX-B6, mērījumus veic automātiski. Mēs rīkosimies taupīgāk. Tā kā, lai novērtētu akumulatora elementu izmantošanas iespēju, mums ir nepieciešamas tikai aptuvenas kapacitātes vērtības, mēs periodiski veiksim mērījumus diviem elementiem ar ārkārtējiem raksturlielumiem.
14. Periodiski mērot strāvu dotās ierīces, iepriekš izlādēta un pilnībā uzlādēta akumulatora elementa izlādes kontroles procesā (9. līdz 12. punkts), ir iespējams redzēt atšķirību starp elementiem, kas atspoguļota grafikā
1. diagramma (sarkanā līnija) atspoguļo to elementu izlādes procesu, kurus izvēlas ar mērījumiem (8. postenis), kuriem sākotnēji ir zināma ietilpība. Saskaņā ar mērījumiem un aprēķiniem šī akumulatora elementa jauda ir apmēram 95 stundas, kas ir 44% no nominālās jaudas. Izlādes strāvas nestabilitātes dēļ aprēķins tika veikts, summējot komponentu kapacitātes īsos izlādes laika periodos (10-15 minūtes) pēc kārtas. Izlādes strāva tika pieņemta kā vidējā vērtība starp katra perioda sākumu un beigām.
2. diagramma (zaļa līnija) parāda elementa izlādēšanas procesu ar minimālo sākotnējo ietilpību. Mērījumi un aprēķini tiek veikti līdzīgi. Šī elementa ietilpība ir aptuveni 50 stundas (23%). Izlādes strāvas krituma raksturs krasi atšķiras no iepriekšējā un norāda uz nelielu elementa ietilpību.
Grafiki parāda, ka akumulatora elementa potenciālo ietilpību noraidīšanas nolūkā kontroles izlādes pirmajās 20-30 minūtēs var noteikt pēc izlādes strāvas krituma lieluma. Un, neskatoties uz vienu pilnu izlādes ciklu un paredzēto vecās akumulatora šūnas uzlādi, bez papildu atjaunošanas pasākumiem tā jauda praktiski netiek atjaunota.
Iemesls ievērojamam niķeļa metāla hidrīda elementu ietilpības samazinājumam var būt atmiņas efekts. Tas izpaužas nepilnīgas izlādes un sekojošas uzlādes ciklos. Šādas darbības rezultātā akumulators “atceras” arvien zemāku zemāko izlādes robežu, kas samazina ietilpību. Daļa no akumulatora aktīvās masas izkrīt no procesa.
Lai novērstu šo efektu, ieteicams regulāri atjaunot vai apmācīt baterijas. Lai to izdarītu, saskaņā ar iepriekš minēto diagrammu tiek veikta izlāde, un pēc tam viss uzlādes process. Ieteicams veikt vairākus šādus ciklus.
Vēl viens veids, kā atjaunot NiMH akumulatorus, ir caur tām iziet strāvu īsos impulsos. Strāvai jābūt desmit reizes lielākai par elementa kapacitātes vērtību. Tajā pašā laikā dendrīti tiek iznīcināti un akumulators tiek “atjaunināts”. Turklāt viņa apmācība tiek veikta vairāku uzlādes-izlādes ciklu veidā.