Ремонт пальчиковых аккумуляторов. Как починить и полностью восстановить аккумуляторную батарею ноутбука с помощью обычных пальчиковых аккумуляторов. Методики и схемы реанимации аккумуляторов старых и

• Датчик открытия дверей
• Сигнализация GPS GSM
• Кнопка пожарной тревоги
• Пожарная сигнализация в гаражи
• Сигнализация GSM беспроводная
• Охранная сигнализация GSM видео
• Охранная сигнализация радиоканальная В
• Беспроводная охранная сигнализация в гараж
• Купить охранную GSM сигнализация для дома

Пожалуй, самым распространенным сегодня нестационарным источником питания является электрический аккумулятор. Ведь аккумуляторы бывают не только электрические, но и гидравлические, пневматические, механические (например, пружина механических часов).

Электроаккумуляторы обладают оптимальными характеристиками по сравнению с другими видами накопителей энергии — они легче и компактнее, без движущихся частей, дольше сохраняют энергию без потерь, у них достаточно высокий коэффициент полезного действия. Поэтому они нашли применение в различных электроприборах и аппаратуре. Как основной источник питания аккумулятор применяется в портативных компьютерах, мобильных и радиотелефонах, фото- и видеокамерах; как резервный — в источниках бесперебойного питания, а также в большинстве устройств, обладающих CMOS-памятью. Это и BIOS твоего компьютера, и настройки каналов твоего телевизора и видеомагнитофона.

И даже в мобильном телефоне есть второй маленький аккумулятор, который сохраняет его настройки при снятой основной батарее. Но в процессе работы, особенно при неправильной эксплуатации, аккумулятор может потерять свои свойства. Как восстановить аккумулятор, мы расскажем в этой статье.

Принцип действия аккумулятора

Аккумулятор (от лат. accumulatio — накопление) — устройство накопления энергии для ее последующего использования. Электрический аккумулятор (дальше – просто В«аккумуляторВ») накапливает энергию за счет обратимого химического процесса — преобразует при зарядке электрическую энергию в химическую, а затем по мере надобности отдает ее потребителю. Аккумуляторная батарея является набором последовательно соединенных аккумуляторов и может дополнительно снабжаться встроенными логическими элементами, термодатчиками и предохранителями, которые позволяют контролировать процесс зарядки. В

Основные принципы действия химических источников электрического тока были открыты еще в конце 18 века, и все современные аккумуляторы изготовлены на их основе, а конструкция с того времени практически не изменилась – появились лишь новые материалы и технологии, позволившие уменьшить размеры и повысить емкость батарей.

Если в электролит (растворы кислот, щелочей или солей, а также расплавы солей, в которых присутствуют свободные ионы — части молекул с положительным или отрицательным зарядом) погрузить два электрода из разных материалов (с разным химическим потенциалом), то на них начнется осаждение заряженных ионов. При этом на аноде — электроде с отрицательным химическим потенциалом (например, графитовом стержне) — будут осаждаться положительные ионы (катионы), и он станет положительным полюсом аккумулятора. Соответственно на втором электроде — катоде (например, цинковой банке) — осядут отрицательные ионы (анионы), и он станет отрицательным полюсом.

Этот электрохимический окислительно-восстановительный процесс назван В«гальваническимВ» (в честь Луиджи Гальвани — итальянского ученого, открывшего возникновение разности потенциалов при контакте металла с электролитом). На этом принципе основана работа гальванических элементов питания — как одноразовых (элементов В«первого родаВ», элементов Лекланше), так и перезаряжаемых (элементов В«второго родаВ» — аккумуляторов), а также топливных элементов, в которых электролит для реакции подается непрерывно.

Схема с асинхронной гармоникой тока

Принцип формирования сигнала

Убирать кристаллы серного свинца с пластин позволяет меняющийся по величине и направлению электрический ток. Форма его гармоники имеет несимметричный, но повторяющийся характер.

Зарядный ток каждой полуволны должен обеспечивать нормальное протекание набора емкости аккумулятором, а разрядный — стряхивать образующиеся примеси PbSO4 с пластин и, одновременно, не препятствовать заряду. Их оптимальное соотношение по амплитуде составляет 10:1.

Схема зарядного устройства с асимметричным током

Самодельное зарядное устройство не требует при изготовлении дефицитных, дорогих деталей. Для его сборки потребуются:

• трансформатор Т1;
• реле напряжения К1;
• амперметр pA1;
• транзистор VT1;
• диоды VD1 и VD2;
• стабилитрон VD3;
• резисторы;
• предохранители;
• выключатель SA1.

Конструкция трансформатора напряжения

Можно использовать любую заводскую модель или собрать его своими руками по технологии, описанной в статье об импульсном паяльнике Момент. Главное условие — трансформатор должен преобразовывать напряжение сети 220 в 25 вольт, иметь мощность от 250 ватт.

Эти нагрузки выбираются для возможности проведения ускоренного заряда токами в 10 ампер. Если отсутствует необходимость использования такого режима, то допустимо создавать зарядное устройство на 5А и обойтись трансформатором напряжения на 130 ватт.

Защитные устройства схемы

Предохранитель стороны 220

Выполняет задачи защиты от коротких замыканий в схеме и токов перегрузок трансформатора. Достаточно использовать плавкую вставку на 1 ампер или чуть больше.

Предохранитель выходной цепи

Защищает зарядное устройство от возникновения аварий внутренних цепей между пластин аккумулятора. Плавкая вставка подбирается с учетом выбранного рабочего режима на 5 или 10 ампер.

Перезарядка

Перезарядка аккумуляторов возможна за счет обратимости химических процессов при пропускании электрического тока. При этом происходит процесс восстановления материала электродов и насыщение электролита (возврат осевших на электродах ионов в раствор). Так как химические процессы окисления-восстановления являются достаточно медленными и сопровождаются выделением тепла (аккумуляторы при зарядке и быстрой разрядке греются, кислотные могут закипеть, а литиевые — даже взорваться), то зарядка является достаточно длительным процессом (8-16 часов). Естественно, и отдать энергию сразу аккумуляторы не способны.

В этом их отличие от конденсаторов, которые не являются гальваническими элементами — они только накапливают заряд на поверхности обкладок, намного меньший, чем может хранить электролит в том же объеме, но зато могут и отдать весь заряд практически мгновенно.

Важные моменты перед разборкой аккумулятора

Если точно определённо, что батарея ноутбука уже нерабочая, то необходимо определить состояние каждого отдельного элемента. Для чего будет необходим мультиметр.

Замеры вначале снимаются в обход контроллера: если показатель будет равен либо больше 3,7, помноженный на число всех элементов, то проблема заключается в контроллере.

Контроллер необходим для регулировки процесса заряда и разряда, защищая при этом устройство от возможных перегрузок. Если с элементами всё в порядке, а в общем же собранный аккумулятор «не держит» напряжение, то причина в контроллере, который просто «не видит» банок.

В таком случае можно воспользоваться вариантом перепрограммирования контроллера (естественно, если отсутствуют механические деформации). Но чтобы заново прошить контроллер потребуется специальное оборудование. Самостоятельно дома такую операцию не выполнить. Но вполне можно определить работоспособные элементы.

В случае если контроллер является рабочим, во время «прозвона» каждой отдельной банки определяются рабочие элементы, а нерабочие – выкидываются.

Виды аккумуляторов

Наиболее распространенными аккумуляторами являются кислотные (например, автомобильные) и В«сухиеВ» (для портативных компьютеров, сотовых телефонов и т.п.), где электролит либо загерметизирован или связан твердым материалом, либо находится в гелеобразном состоянии. Среди бытовых аккумуляторных элементов сегодня наиболее распространены три вида: никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлогидридные (Ni-MH) и литий-ионные (Li-Ion). В

Никель-кадмиевые аккумуляторы имеют никелевый анод и кадмиевый катод, рабочее напряжение 1.2 В. Несмотря на невысокую емкость Ni-Cd элементов (порядка 0.5-1 Ач для элементов формата АА – В«пальчиковые батарейкиВ»), они имеют свои преимущества. Они обладают низким внутренним сопротивлением, потому способны подавать на выход достаточно сильный ток без падения напряжения до полной разрядки, обеспечивают большое число циклов зарядки/разрядки (500-1000).

Но применение кадмия в процессе электролиза вызывает выделение водорода, который может привести к взрыву. Для предотвращения разрушения корпуса аккумулятора в нем делают вентиляционные отверстия, через которые выходят излишки водорода. По этой причине нельзя герметично закрывать эти элементы, а корпуса батарей необходимо делать с отверстиями. Кроме того, кадмий является токсичным веществом, и должен быть переработан после утилизации.

Никель-кадмиевые аккумуляторы характеризуются саморазрядом в пределах 10% в первые сутки после зарядки и примерно по 10% каждый месяц. Саморазряд является следствием химической реакции, протекающей в аккумуляторе даже при отсутствии нагрузки.

Калибровка

Данный способ больше актуален для устаревших устройств с никель-кадмиевыми аккумуляторами. Работает это за счет эффекта памяти, который в современных литий-полимерных аккумуляторах отсутствует, но все-таки калибровка будет полезна и им. Существует ручная и автоматическая калибровка. Чтобы провести ручную калибровку нужно: разрядить смартфон до нуля и после поставить на зарядку на 8 часов, далее отключаем устройство и снова ставим на зарядку (на 1 час), теперь уже отключаем от зарядного устройства смартфон и включаем на несколько минут, а после снова на 1 час на зарядку. После одного часа можно пользоваться смартфоном как обычно. Автоматическая калибровка гораздо быстрее, но требует ROOT. Осуществляется с помощью специальных утилит: к примеру, Battery Calibration.

Эффект В«памятиВ» аккумуляторов

Основная проблема Ni-Cd аккумуляторов — это эффект В«памятиВ» уровня заряда: если такой элемент разрядить не полностью, то на аноде образуются кристаллы кадмия, уменьшающие полезную емкость батареи. При достижении того же В«неполногоВ» уровня при следующей разрядке напряжение упадет точно так же, как если бы аккумулятор был полностью разряжен. Для восстановления первоначальной емкости необходимо проводить В«раскачиваниеВ», циклы В«полная зарядка — полная разрядкаВ».

Причем, так как электронные приборы при падении напряжения, просто отключаются, то для В«глубокойВ» разрядки необходимо наличие электрического потребителя, не отключающегося при падении напряжения (например, электрическая лампочка или реостат). В

Причина В«памятиВ» Ni-Cd аккумуляторов — материал катода. Для катода идеальным материалом является водород, но при комнатной температуре и атмосферном давлении он находится в газообразном состоянии. Зато есть металлы, позволяющие связывать в своей структуре атомарный водород в объеме в 1000 раз превышающем их собственный. Это цинк, никель и литий, чьи соединения с водородом получили название В«гидридыВ».

Соответственно, у Ni-MH аккумуляторов никелевый анод и никель-гидридный катод. Такие аккумуляторы практически не обладают памятью, являются экологически чистыми (за счет отсутствия токсичных металлов), обладают большей емкостью (в 1,5-2 раза больше, чем у Ni-Cd), также могут выдерживать ток большой силы. Но у Ni-MH аккумуляторов есть и существенные недостатки по сравнению с Ni-Cd. Ni-MH более подвержены саморазрядке: при зарядке до 1.4 В напряжение падает до 1.2 В в первые часы, а иногда и минуты, затем оно держится постоянным до полной разрядки.

При этом аккумулятор теряет по 3-5% заряда в сутки (80-100% в месяц), соответственно при хранении их необходимо ежемесячно подзаряжать. Кроме того, Ni-MH аккумуляторы при зарядке сильно нагреваются, потому для них необходимо наличие специальных зарядных устройств с контролем температуры.

Способ проверить и продлить заряд аккумулятора ноутбука

Если ваш ноутбук стал подозрительно быстро разряжаться, то пора проверить работоспособность аккумулятора. О том, как сделать это своими руками читайте в этой статье.

Аккумулятор, это, по сути, единственный элемент, который быстрее всех подвергается износу. Из-за происходящих естественных физических процессов ёмкость батареи постепенно снижается, а ноутбук всё чаще нужно подключать к источнику энергии – розетке. Но, при правильном подходе, этот процесс можно обратить.

Почему полезно следить за АКБ ноутбука?

А потому, что при приобретении новой АКБ можно, как говорится “заплатить дважды”. Вот лишь приблизительные цены на аккумуляторы для ноутбуков различных производителей:

Здесь не стоит обольщаться начальной ценой:

это, наверняка будет не оригинальный аккумулятор от производителя, а подделка от неизвестной компании. вас легко могут обмануть с емкостью. Что внутри у такой батареи визуально не определить. И вполне возможно, что она окажется заметно меньше, чем указано.

А если взять за привычку постоянно отслеживать состояние аккумулятора, то и денег не придётся тратить.

Как следить за состоянием батареи?

Средствами ОС Windows без использования программ сторонних разработчиков. Для этого нужно запустить командную строку от имени администратора и ввести команду:

powercfg.exe -energy -output c:battery.html

После выполнения команды на диске C: будет создан файл отчёт battery.html. В этом файле будет весьма подробный отчёт об энергопотреблении ноутбука с указанием неоптимальных настроек и процессов с большим энергопотреблением. Однако для вас самым важным будет раздел Батарея: Сведения о батарее. А точнее два последних пункта этого раздела:

В случае, когда “Последняя полная зарядка” на много меньше “Расчётной ёмкости батареи”, то АКБ нужно восстанавливать или менять.

Отслеживать состояние батареи можно и специальными программами. Одна из популярных это Battery Care.

программа умеет отслеживать циклы разряда батареи — от ее полного заряда до полного разряда. Когда их количество превышает 30, программа уведомляет о необходимости выполнить восстановление батареи. следит за заявленной и фактической емкостью батареи, и в случае, если они начинают сильно различаться, уведомляет о необходимости восстановления.

высчитывает процент износа батареи, и вы сами можете увидеть, насколько сильно деградировал ваш аккумулятор — и пора ли его менять.

Восстанавливаем АКБ ноутбука своими руками.

Если вы получили уведомление, что аккумулятор значительно потерял ёмкость, то существуют два несложных способа восстановить АКБ самостоятельно.

Первый способ – полный разряд. Для этого потребуется полностью зарядить батарею (от сети не отключаем). Переходим в Панель управления > Электропитание > Создание нового плана электропитания.

Далее выберите “Высокая производительность” и во всех настройках отключения экрана и перехода в спящий режим выберите “Никогда”. Яркость выставите на максимум.

После всех настроек нажмите “Создать” и отключите зарядное устройство. В таком виде оставьте ноутбук до полной разрядки аккумулятора, то есть пока он сам не отключится. После этого сразу подключите ноутбук к сети и зарядите до 100%.

Таким способом, конечно, нельзя избавиться от физического износа элементов питания, но хотя бы немного продлить срок службы устройства можно.

Калибровка контроллера батареи.

Бывают случаи, когда снижение ёмкости – фиктивное. Это может произойти при сбоях контроллера аккумулятора. Исправить это можно с помощью калибровки контроллера.

Различные производители разработали собственные утилиты для калибровки. Вот несколько ссылок для наиболее популярных марок:

Lenovo: Lenovo Energy Management Dell: Dell Power Manager HP: HP Support Assistant Asus: Power4Gear Hybrid

Также эта утилита может быть уже вшита в BIOS вашего ноутбука.

Что делать, если батарея не восстанавливается?

В этом случае вероятен серьезный физический износ, который требует вмешательства специалиста. Во многих сервисных центрах предлагается услуга восстановления емкости батареи. В Москве такая услуга обойдется от 950 рублей — в любом случае разница по сравнению с покупкой новой АКБ обычно довольно значительна. Источник

Li-Ion

Следующим химически активным веществом после водорода в таблице Менделеева является литий (гелий, следующий за водородом — инертный газ, не обладающий химическим потенциалом). Это самый активный металл, и самые компактные аккумуляторы изготавливаются именно с литиевыми катодами. Литий настолько активен, что может самовозгораться на воздухе, потому в аккумуляторах он находится в ионном виде, связанном молекулами оксидов металлов. Li-Ion аккумулятор состоит из угольного анода, литий-кобальт-диоксидного катода и жидкого электролита, которым пропитан слой нетканого синтетического материала.

Такие аккумуляторы не имеют В«памятиВ», обладают в 1.5-2 раза большей емкостью, чем Ni-MH, напряжением выше 1.5 В (обычно 3.6), но у них тоже есть свои недостатки. Li-Ion аккумуляторы не могут выдавать ток большой силы из-за высокого внутреннего сопротивления. Соответственно, их применение целесообразно в устройствах с длительным потреблением тока без резких перепадов мощности (телефоны, часы, фотокамеры, ноутбуки). Они не встречаются в формате АА, так как из-за активных свойств лития необходимо контролировать процесс зарядки электронной схемой, которую не так просто разместить в столь небольшом элементе.

Как правильно выполнять зарядку

Особенность зарядки кальциевых АКБ в том, что для этой операции требуется несколько иное зарядное устройство, например, типа «Орион». Дело в том, что в ходе зарядки приходится часто корректировать напряжение и величину подаваемого тока. Поэтому надо иметь такое зарядное устройство, которое обеспечит напряжение 16,8 вольт. А обычные автоматические зарядники способны выдать не более 15 вольт.

Это интересно: Как зарядить аккумулятор автомобиля без зарядного устройства

К тому же зарядники типа «Орион» имеют встроенные программы для разного назначения, в том числе и для десульфатации. Естественно, кроме этой модели их в продаже великое множество. Это ЗУ указано всего лишь в качестве ориентира.

Благодаря конструктивным особенностям кальциевых аккумуляторов, они требуют особой методики зарядки. Важно то, каким напряжением и как именно заряжать автомобильный кальциевый аккумулятор.

Алгоритм зарядки кальциевого аккумулятора состоит из двух этапов.

Первый:

• Согреть батарею до комнатной температуры;
• Выставить ток до 0,1 от нормативной емкости аккумулятора (если емкость 55 ампер в час, то выставляется 5.5 ампера;
• Выставляем напряжение 16,1 вольта (некоторые авторы рекомендуют напряжение 14 вольт);
• Заряжаем до того момента, пока ток зарядки не упадет ниже 0,5 ампер (это произойдет примерно через несколько часов);

Важно! Электролит будет слегка кипеть. Если интенсивность кипения увеличивается, надо немного убавить напряжение. Уровень электролита не должен уменьшаться.

Второй

• устанавливаем ток 3 ампера
• выставляем границу напряжения 16,1 – 13,1 вольт
• следим за электролитом и не даем ему кипеть

На этом этапе заряд идет волнообразно до полного набора емкости:

Чтобы поддерживать заданный интервал, напряжение доводим до 13,1 вольта. По мере того, как заряд АКБ приблизится к 100%, периоды зарядки будут уменьшаться, а паузы станут увеличиваться. Если заряд идет всего несколько секунд, значит, батарея зарядилась.

Борьба за емкость

Помимо повышения емкости аккумуляторов за счет применения новых веществ, можно повысить удельную емкость за счет более рационального использования пространства: батареи с элементами прямоугольной или плоской формы позволяют повысить емкость на 20% по сравнению с батареями из цилиндрических элементов. В таких В«нестандартныхВ» элементах вместо жидкого электролита применяется полимер (например, такой композитный материал, как полиакрилонитрит), который содержит литиевую соль. Соответственно, такие элементы не нуждаются в надежной герметичной защитной оболочке, за счет чего снижается их масса и повышается удельный заряд. В

Но и у литий-ионных аккумуляторов еще не исчерпан ресурс емкости. Специалистам из Sandia National Laboratories удалось повысить емкость аккумуляторных батарей в 10 раз за счет применения кремний-углеродного анода. Но они столкнулись с проблемой снижения емкости при каждой последующей зарядке, связанной с разрушением анода под воздействием большого тока.

Замедлить разрушение анода и уменьшение емкости удалось за счет применения композитных материалов, более устойчивых к действию большого тока. Пока такие аккумуляторы находятся в стадии разработки, и их массовый выпуск ожидается в том случае, если удастся замедлить снижение емкости до приемлемого уровня.

Характеристики аккумуляторов

Электрическими параметрами аккумуляторов являются напряжение, емкость, ток зарядки/разрядки, внутреннее сопротивление.

Напряжение — это разность электрических потенциалов катода и анода, которая возникает в ходе химической реакции. Оно зависит, прежде всего, от химического потенциала электродов. Для большинства свинцово-кислотных аккумуляторных элементов это напряжение составляет 2 В, для никелевых — 1.2 В, для литиевых — 3.6 вольт. Для получения заданного напряжения эти элементы последовательно соединяют в аккумуляторные батареи. Например, в автомобиле для получения 12 вольт требуется 6 свинцово-кислотных элементов, а для 3.6 В в мобильном телефоне — 3 никелевых или один литиевый. Для наращивания же емкости элементы соединяются параллельно. Например, в батарее ноутбуков IBM часто применяются 3 последовательно соединенных блока, в каждом из которых запаралелены по две пары последовательно соединенных аккумуляторов.

Емкость батареи — это ее максимальный заряд, или то время, которое полностью заряженная батарея сможет непрерывно давать заданный ток:

C = q [Кл] = I*t [A*c], где q — заряд, I — сила тока, t — время.

Для удобства время указывают не в секундах (как принято в системе Си), а в часах:

C = I*t [А*ч], что равно 3600q [Кл].

Это значит, что вместо маркировки 5400 А*с мы обычно видим более удобное и привычное обозначение 1.5 А*ч.

Характеристикой типа аккумулятора является удельная емкость — мощность единицы массы элемента [Вт*ч/кг]. Для Ni-Cd элементов эта величина составляет 40-80, для Ni-MH — 60-80, для Li-Ion — 90-110, для Li-полимерных — 130-150 Вт*ч/кг.

Самодельные устройства

Прежде чем приступать к «свершениям», готовят все, что необходимо для производства зарядного устройства. Все зависит от того, какие расходники есть в наличии, для каких именно целей предназначается ЗУ.

Элементарно: лампочка и диод

Это экспресс-вариант, подходящий способ, если требуется быстро завести не роскошь, а средство, реанимировав севший аккумулятор автомобиля, находящегося на вынужденном «причале» у дома. В этом случае источником переменного тока будет розетка, а в простую схему зарядного устройства входит:

1. Обыкновенная лампа накаливания. От ее мощности зависит скорость зарядки аккумулятора, поэтому оптимальное значение — 100-150 Вт. Позволяется минимум (60 Вт), но максимум (200 Вт) станет причиной перегоревшего электронного элемента.
2. Полупроводниковый диод, преобразующий напряжение из переменного в постоянное. Здесь тоже необходима достаточная мощность, иначе элемент попросту не выдержит нагрузки. Возможные «поставщики» диода — старые приемники, блоки питания и магазины.
3. Провода и зажимы-крокодилы, с помощью которых устройство подключается к АКБ.
4. Штекер для розетки.

При сборке мини-зарядника важно соблюдать правило: диод располагают таким образом, чтобы катод был направлен в сторону плюса батареи. Все контакты изолируют. Во избежание КЗ в цепь включают автомат (10 А). Если для устройства выбрана лампочка мощностью в 100 Вт, то величина тока, поступающего на АКБ, будет равняться 0,17 А. Для получения 2 А необходимо заряжать устройство в течение 10 часов.

Такой способ позволит вернуть к жизни внезапно севший аккумулятор, например, на даче. Для полноценной зарядки этот вариант не подходит. Главное требование можно сформулировать одной, но емкой, фразой — руки прочь от всех частей схемы работающей конструкции!

Лампа и адаптер ноутбука

Еще один простейший способ быстрой реанимации безжизненного аккумулятора. Устройство для питания этой техники оснащено преобразователем, выпрямителем, элементами сглаживания и стабилизации выходного напряжения. Для получения желаемого необходим ненужный (или используемый) зарядник от любого ноутбука (19 В, примерно 5 А), автомобильная лампочка (12 Вт), провода и «земноводные» зажимы. В роли ограничителя тока можно использовать не лампу, а резистор. Поступают так:

1. Берут 2 медных провода, концы их зачищают, присоединяют к контактам штекера.
2. «Минусовой» выход аккумулятора соединяют с проводом наружного контакта адаптера.
3. Проводник от внутреннего контакта маленького устройства подключают к «плюсу» большого ЗУ.
4. В разрыв провода-плюса устанавливают лампочку.
5. Включают адаптационную конструкцию в сеть.

Полностью разряженное устройство восстановить не получится, однако для подзарядки севшего аккумулятора понадобится всего несколько часов.

В обоих описанных случаях рекомендуют «устраивать слежку» за процессом, по крайней мере, первые полчаса. Если обнаружится перегрев, зарядку отключают без промедления.

Просто: трансформатор и мост

Такую зарядку уже можно назвать полноценной, но для ее сборки придется озаботиться поисками трансформатора, который найти бывает крайне трудно. В этом случае источником деталей может стать старый телевизор. Марка подходящего трансформатора — ТС-180-2. Он имеет 2 вторичные обмотки с напряжением 6,4 В, силой тока — 4,7 А. Такая же двойная в этом трансформаторе первичная обмотка.

Для диодного моста требуется 4 элемента Д242, альтернативы — Д243, 245, 246. Для отвода от них тепла — такое же количество радиаторов, их площадь должна быть не менее 25 мм2. Понадобится пара предохранителей (0,5 и 10 А). В качестве проводников используют материал любого сечения, однако есть исключение: значение-минимум для входного кабеля составляет 2,5 мм2. В роли основы зарядного устройства выступает стеклотекстолитовая пластина.

Сборка ЗУ происходит по такому сценарию:

1. Сначала по стандартной схеме собирают диодный мост. Места выводов опускают вниз, каждый элемент будет располагаться на «своем» радиаторе.
2. Начинают трансформаторные работы. Для получения нужной разности потенциалов вторичные обмотки «соединяют воедино»: выход первой с входом второй (9, 9’), используют клеммник, еще лучше — пайку.
3. Берут два отрезка медного провода с сечением 2,5 мм2 припаивают к выводам 10, 10’.
4. Переходят к первичной обмотке: соединяют 1 и 1’, провода штекера припаивают к 2, 2’.
5. Соединяют трансформатор с диодным мостом: к нему припаивают провода 10, 10 ’.
6. Теперь к мосту фиксируют проводники, идущие к аккумулятору.

Устанавливают предохранители. Тот, что рассчитан на 10 А, крепят к плюсу моста, второй (0,5 А) устанавливают на трансформаторном выводе 2. На этом работы завершаются, следует тестирование зарядного устройства с помощью амперметра, а также вольтметра. Если сила тока не такая, как ожидалась, а несколько превосходит необходимую величину, то для «удаления» излишков в цепь рекомендуют устанавливать лампу мощностью 20-60 Вт (12 В).

Конструкцию крепят на стеклотекстолитовую пластину, обязательно о и «минусовой» провода. В противном случае переплюсовка станет причиной выхода устройства, собранного тяжким трудом, из строя. Основу помещают в корпус, изготовленный, например, из цинковой жести. В нем некоторые делают дополнительное отверстие, предназначенное для вентилятора.

Если «поставщик» микроволновка

Это другой способ получить вожделенную вещь — зарядное устройство для аккумулятора 12 в своими руками. Популярная микроволновая печь, имеющаяся почти в каждом доме, (как сломанная, так и пока работающая) часто становится жертвой домашних мастеров, самый привлекательный элемент для них — трансформатор. Автолюбители не исключение. Однако прибор, «украденный» у этого СВЧ агрегата, требует модификации, так как его приходится трансформировать из повышающего в понижающее устройство.

В этом случае в ход идет даже нерабочий трансформатор — тот, у которого сгорела вторичная обмотка, совершенно ненужная для сборки зарядного устройства. Переделка заключается в удалении вторички и замены ее новой. Ее роль исполняет провод с изоляцией, минимальное сечение его — 2 мм2, но большее значение предпочтительнее.

Для определения необходимого количества витков нужно готовиться к экспериментам, так как эту цифру некоторые мастера предпочитают находить опытным путем. Например, намотав определенное число витков на сердечник, к концам провода присоединяют вольтметр. Включив трансформатор в сеть, замеряют показания. Так действуют, пока необходимый показатель не будет достигнут.

Другой путь — простой расчет. Если показания прибора выдали, что при 10 витках напряжение на выходе равняется 2 В, то 12 В обеспечат 60 витков. Каждые 5 витков — плюс один вольт, поэтому желаемый результат достигается просто.

«Расправившись» с намоткой, остальные действия совершают аналогично предыдущему способу: собирают диодный мост, пайкой соединяют все детали, затем проверяют эффективность свежеизготовленного автомобильного зарядника. Неожиданных подводных камней при сборке простого устройства можно не опасаться, если работа совершается качественно.

Зарядное устройство для аккумулятора 12 в своими руками — тема, которая достаточно обширна, поэтому вариантов обеспечить бесперебойную работу батареи придумано много. С одним из потенциальных «рецептов» можно познакомиться воочию, если посмотреть этот видеоролик:

Максимальный ток

Еще один немаловажный рабочий параметр аккумулятора — это максимальный ток. Если ток разрядки — это только ограничение эксплуатационных возможностей, то ток зарядки — это ограничение, превышение которого выведет аккумулятор из строя. В электронных устройствах этот ток обычно существенно ниже максимального, чтобы увеличить срок службы батареи. В некоторых устройствах отсутствует контроллер зарядки, и аккумуляторы постоянно находятся в режиме подзарядки малым током.

Со временем этого тока уже не хватает для достижения полного заряда — происходит отложение продуктов реакции на электродах, и для процесса восстановления необходим больший ток. Часто В«оживитьВ» незаряжающиеся аккумуляторы получалось кратковременной подачей тока в 2 раза большей силы при напряжении порядка 1.5 В, после чего зарядка проводилась с номинальными параметрами.

Сила тока разрядки обычно ограничивается производителем и находится в пределах 0.2-0.5 от величины емкости элемента. Сила тока зарядки определяется по правилу:

I(зар) = k*C(бат) [А], где С (бат) — емкость батареи [А*ч], k — коэффициент, зависящий от типа батареи.

Для Ni-Cd можно принять k = 0.2, для Ni-MH это значение ниже: k = 0.1. Рекомендуемое время зарядки для Ni-Cd элементов — 6-8 часов, для Ni-MH — 14-16 часов.

Восстановление обратным током

Для выполнения восстановления этим способом потребуется источник питания повышенной мощности. К примеру, для этого подойдёт сварочный трансформатор (не путать с инвертором). У этого источника выходное напряжение должно быть не менее 20 вольт, а сила тока более 80 ампер. Следует учитывать, что аккумулятор не должен иметь короткого замыкания пластин, в этом случае последствия могут быть непредсказуемыми. Восстановление проводится обратным током, для чего плюс трансформатора подключаем к минусу аккумулятора, а минус к плюсовой клемме АКБ.

Пробки восстанавливаемого источника питания должны быть вывернуты, а уровень электролита соответствовать норме. Включается зарядка на 30 минут, при этом образуется обильное газообразование и обильное выделение тепла, из горловин банок может даже выплёскиваться электролит. Поэтому меры безопасности следует соблюдать безукоризненно. По окончании зарядки обратным током сливают электролит, промывают дистиллированной водой и заливают новый раствор серной кислоты необходимой плотности.

Далее зарядку проводят обычным зарядным устройством правильной полярности минус к минусу, плюс к плюсу. По окончании зарядки можно провести несколько контрольно – тренировочных циклов. Следует помнить, что эти работы не гарантируют восстановления и могут привести к окончательному выходу аккумулятора из строя.

Алгоритм восстановления Ni-MH аккумуляторов

Как было сказано выше, потеря емкости аккумулятора связана с отложением продуктов реакции на электродах. Для восстановления аккумулятора необходимо вернуть эти продукты в исходное состояние.

Для этого необходимо иметь в наличии следующее:

• источник питания с плавной регулировкой напряжения, индикаторами силы тока и напряжения (можно также воспользоваться отдельными вольтметром и амперметром);
• подготовленные для зарядки аккумуляторные элементы;
• нагрузку — реостат или лампочку, сопротивление которых необходимо подобрать исходя из формулы:

R = U / I [Ом], где U — номинальное напряжение батареи [B], I — необходимая сила тока [A], которая берется из расчета I = 0.4 С (бат).

Желательно также иметь в наличии термодатчик или термореле, чтобы можно было вовремя отключить ток при перегреве.

Перед зарядкой разрядим аккумулятор до напряжения порядка 1 В — подключаем вольтметр и нагрузку параллельно элементу. Периодически контролируем напряжение (оно не должно упасть ниже 0.9 В — могут начаться необратимые процессы). Периодически контролируем температуру — она не должна подниматься выше 50 градусов Цельсия. В противном случае необходимо отключать нагрузку до тех пор, пока элемент не остынет до комнатной температуры. После разрядки необходимо выждать время для нормализации процессов внутри элемента (15-20 минут). За это время элемент В«регенерируетсяВ», напряжение повысится, и его можно доразрядить до напряжения 0.9 В. Далее, выждав 10-15 минут, можно приступать к зарядке.

Сборка аккумулятора

После полной разборки литий-ионную батарею ноутбука можно собрать обратно, но возможно это только при условии сохранения целостности корпуса. В противном случае возможная ситуация, при которой батарея будет недостаточно плотно закреплена в соответствующем гнезде на ноутбуке.

Кроме того, в изначальном состоянии также должна быть внутренняя плата, дорожка с контактами, а также соединения между литий-ионными ячейками. Проверять работоспособность аккумулятора после открытия лучше всего с помощью вольтметра и лишь при полной уверенности в надежности, что его можно использовать на лэптопе.

Зарядка

Для зарядки подсоединяем амперметр последовательно к заряжаемому элементу, источник питания и вольтметр — параллельно, одним контактом к свободному полюсу аккумулятора, другим — к свободному контакту амперметра. Термодатчик или чувствительный элемент, термореле, желательно закрепить на аккумуляторе с использованием термопасты для более точных измерений. Устанавливаем регулятор напряжения источника питания на минимальное напряжение (реостат — на максимальное сопротивление). Далее — плавно поднимаем напряжение так, чтобы сила тока на амперметре достигла значения:

I(зар) = 0.1C(бат)

Например, для аккумулятора емкостью 1500 мАч максимальная сила тока будет 150 мА. Сила тока будет постепенно снижаться, и соответственно, необходимо повышать напряжение. Сначала — раз в 3-5 минут в течение первого часа, далее — каждый час. Как только напряжение достигнет 1.3 номинального (1.4-1.5 вольт), нужно оставить аккумулятор на зарядке как есть — далее повышать напряжение нельзя. Когда сила тока упадет до значения близкого к нулю (через 4-6 часов), нужно отключить зарядку, подождать 15-20 минут для нормализации процессов, и поставить заряжаться на 8 часов.

На всем протяжении зарядки необходимо следить за тем, чтобы температура не поднималась выше 50 градусов Цельсия. Если же температура превышает это значение — надо понизить ток зарядки (в 1.5-2 раза) до тех пор, пока аккумулятор не остынет до 30 градусов. Затем можно плавно поднять ток до номинального значения. Для восстановления первоначальной емкости потребуется 3-4 таких цикла.

В случае с мобильными телефонами можно действовать аналогично средствами самого телефона:

1. полная разрядка телефона до отключения;
2. ожидание регенерации (10-15 минут);
3. повторное включение до полной разрядки;
4. постановка на зарядку до полного заряда (отключение индикатора зарядки, сообщение В«зарядка завершенаВ»);
5. отключение зарядки (2-5 минут);
6. повторное включение на зарядку на 8 часов.

Необходимо произвести порядка трех таких циклов, причем рекомендуется производить эти операции как сразу после приобретения нового аппарата или новой батареи, так и через каждые 3-6 месяцев эксплуатации.

Восстановление, ремонт и десульфатация

Ремонта и восстановления кальциевого аккумулятора можно избежать тогда, когда при эксплуатации обращаетесь с ним достаточно аккуратно. Если вам досталась необслуживаемая батарея, мороки с таким АКБ практически нет. Летнее использование аккумулятора вообще практически возможно без оглядки на него.

Единственное условие, о котором надо помнить: кальциевые батареи не любят глубокой разрядки. Поэтому, если вы попали в условия, где аккумулятор на ваш взгляд излишне подсел, не поленитесь и измерьте напряжение на клеммах. Если оно 11,7 вольта или даже ниже, это значит, батарея пережила глубокую разрядку.

Срочно ставьте ее на подзарядку и старайтесь не допускать больше таких режимов эксплуатации. Потому как несколько таких случаев, и с батареей можно будет прощаться.

Если ваш аккумулятор обслуживаемый, надо следить за уровнем и плотностью электролита в том порядке, который принят для простых свинцовых батарей.

Важно! Не допускайте длительного простоя АКБ. Если она не работала полгода и более, сразу можно покупать новую.

Причина выхода батареи из строя после долгого перерыва в работе — все та же сульфатация. Выпадение на пластине крупных кристаллов сульфата свинца усугубляется появлением налета сульфата кальция, который поддается удалению еще труднее. Но все не так безнадежно, говорят специалисты.

Способы восстановления

Если ваш кальциевый аккумулятор обслуживаемый, его можно реанимировать.

Предлагается как минимум четыре способа десульфатации и восстановления батареи:

1. механическая очистка пластин своими руками;
2. очистка с помощью присадки типа «Трилон – Б»;
3. десульфатация зарядным устройством;
4. использование соды в качестве десульфанта.

Очистка своими руками – дело крайне хлопотное и трудоемкое.

Для этого надо:

• срезать верхнюю часть корпуса батареи;
• вручную зачистить каждую пластину;
• вставить электроды и пластины на место;
• соблюсти все зазоры;
• запаять корпус;
• залить электролит нужной плотности;
• зарядить АКБ.

Это интересно: Лучший Power bank на солнечных батареях

Надо сказать, что такое возможно в старых батареях, потому как в современных АКБ пластины упакованы в сепараторы, и вынуть их оттуда нельзя или весьма проблематично

Применение присадок типа «Трилон» — дело тоже хлопотное.

Это возможно только если батарея обслуживаемая.

• Присадку растворяют в пятипроцентном нашатырном спирте и дистиллированной воде.
• Раствор заливают в батарею. Можно увидеть реакцию пластин на залитую жидкость в виде легкого булькания.
• Через 30 – 40 минут раствор сливают и повторяют процедуру.
• После этого аккумулятор промывают кипяченой или дистиллированной водой несколько раз.
• Производится подзарядка.

Десульфатация с помощью зарядного устройства.

Суть метода такова:

• На первом этапе, который длится примерно 8 часов, батарею обрабатывают напряжением 14 вольт с током 1 ампер.
• За это время напряжение уменьшается до 10 вольт, а плотность электролита увеличивается.
• Если этих показателей не удалось достичь, значит сульфатация необратима. Если вы это сделали, отключите батарею на сутки.
• На следующем этапе подключаете зарядное устройство с напряжением 14 вольт и с током 2 -2,5 ампер. Опять выдерживаете 8 часов. Если все прошло нормально, то после этого времени можно забирать готовый аккумулятор с напряжением на выходе 12,7 – 12,8 вольт.

Оптимально, чтобы зарядное устройство делало все это в автоматическом режиме. Программа с доводкой позволяет более тонко регулировать напряжение и ток, делая их импульсными.

Если вы будете все это делать вручную, внимательно следите за тем, чтобы электролит не кипел интенсивно. Регулируйте процесс уменьшением напряжения и величины тока.

Увеличивая напряжение, мы вряд ли сумеем достичь того, чтобы аккумулятор восстановился на 100%. Этого еще никому не удавалось. Поэтому лучше принять 14 вольт и не давать электролиту выкипать. Даже если батарея восстановилась на 80-85%, этого вполне хватит для того, чтобы авто завелось.

Сода в качестве присадки.

Очень «домашний» способ восстановления кальциевого аккумулятора, если он, конечно, из числа обслуживаемых.

Делаем так:

• сливаем старый электролит
• делаем раствор соды из расчета три чайных ложки на 100 грамм воды
• нагреваем раствор до кипения
• заливаем горячий раствор в банки АКБ и ждем 30 – 40 минут
• сливаем «месиво» и трижды промываем батарею горячей кипяченой водой
• после этого заливаем электролит нормативной плотности (1,27 г/см3) и ставим на стандартную зарядку

  

Авторы этой методики утверждают, что таким способом спасали кальциевый аккумулятор от выброса в утиль.

Tips & Tricks

1. Чтобы разобрать склеенный аккумуляторный блок, можно использовать отвертку с пластиковой ручкой и короткий скругленный нож. Ручкой отвертки обстукиваем корпус батареи по шву, затем в щель вставляем нож, и, создавая небольшое усилие его наклоном, продолжаем обстукивать батарею. Корпус начнет расходиться, и нож нужно будет передвигать дальше, до полной разборки батареи. Конечно, не все батареи разбираются легко, есть риск повредить тонкий корпус, но при достаточной тренировке можно будет разбирать практически любые клееные корпуса быстро и без повреждений, а затем склеивать их обратно.

2. Для восстановления аккумулятора может понадобиться замена элементов. Необходимо приобрести элементы не только такого же типа (Ni-Cd или Ni-MH) и размера, но и желательно не превышать номинальной емкости В«родныхВ» элементов — в противном случае ток зарядки может быть выше, или будет некорректно срабатывать логическая схема контроллера зарядки, что вызовет ошибочное отображение заряда аккумуляторов и несвоевременное отключение зарядного устройства.

Перед расстыковкой элементов рекомендуем зарисовать схему расположения и соединения элементов с указанием полярности. Затем ножом срезать соединительные пластинки. При сборке новых элементов нельзя допустить перегрева, поэтому соединительные пластинки надо пропаять в первую очередь. Желательно, изготовить новые из медной фольги. Места контакта аккумуляторных элементов сначала зачищаются от окисной пленки, затем на эти точки помещается капля паяльной кислоты. Лужение производится быстрым (на полсекунды) касанием паяльника с оловом. Затем соединительные пластинки накладываются пропаянной стороной на пропаянные площадки аккумуляторов и прижимаются паяльником на 1-2 секунды (до момента плавления олова), затем нужно быстро остудить элементы. По завершении пайки нужно проверить правильность соединения элементов и померить напряжение батареи. Если все сделано корректно, то на контактах будет соблюдена полярность, а напряжение будет в пределах 0.8-1.0 номинала батареи.

3. Хранение аккумуляторов. Аккумуляторы нужно хранить полностью ЗАРЯЖЕННЫМИ! При хранении надо регулярно (раз в 1-2 месяца) проверять напряжение. Оно не должно падать ниже 1 В. Если же напряжение упало, необходимо зарядить аккумуляторы заново. Единственные аккумуляторы, которые могут храниться разряженными — это Ni-Cd.

Саморазряд батарей происходит из-за той же химической реакции электродов и электролита, которая происходит в процессе работы (разрядки под нагрузкой), только без нагрузки эти процессы протекают существенно медленнее. Причем, при снижении температуры эти процессы замедляются, соответственно для снижения саморазряда хранить аккумуляторы надо в прохладном сухом месте. Для этих целей вполне подходит холодильник. Но нельзя помещать аккумуляторы в морозильную камеру — начнет конденсироваться влага, являющаяся причиной коррозии и утечки тока. А из-за резкого перепада температуры может расслоиться электролит. Оптимальная температура хранения — 1-5 градусов Цельсия.