Dôvodom tohto článku bol vzhľad dvoch batérií pre skrutkovač Bosch NiMH 14,4 V, 2,6 Ah. Tieto batérie boli vymenené za nové kvôli ich odmietnutiu pracovať po dvoch alebo troch rokoch nečinnosti. Po zriedkavom použití sa batérie skladovali v prípade, že boli v miestnosti a boli úplne nabité v „natívnej“ pamäti. Pri nasledujúcom vybratí z puzdra na naliehavú prácu poskytla batéria skrutkovača všetku svoju silu za 5 až 7 minút. Po rovnakom čase nabíjania nabíjačka oznámila, že nabíjanie je plné. A tak v kruhu po celú dobu práce. Druhá záložná batéria sa správala podobne. Po prirodzenom nahradení prišli ku mne.
Nikel-metal hydridový akumulátorový akumulátor s prevádzkovým napätím 14,4 voltov je zostavený z 12 samostatných prvkov s typickým napätím 1,2 voltov zapojených do série. Rôzne prvky výroby však majú určitý rozsah charakteristík. Niektoré majú väčšiu kapacitu, zatiaľ čo iné majú menšiu kapacitu. V dôsledku neustáleho nabíjania vo zväzku sa prvky s nižšou kapacitou neustále nabíjajú. Z tohto dôvodu rýchlo degradujú. Batérie s menšou kapacitou sa počas vybíjania tiež degradujú. Vybíjajú sa skôr ako iné prvky a ďalšie vypúšťanie vedie k ich hlbokému vybitiu. Z tohto dôvodu v prípade poruchy batérie NiMH na skrutkovači zvyčajne jeden alebo viac článkov batérie zlyhá a ďalšie budú nasledovať. Hlavnou úlohou pri oprave batérie skrutkovača je preto identifikácia chybných prvkov. A v budúcnosti sa obnovenie batérie skrutkovača dá vykonať pomocou jednoduchej sady opraviteľných prvkov z hlavných a náhradných batérií alebo pokusom obnoviť niektoré prvky, aby sa batéria doplnila.
Názory na internet sa často vyjadrujú často kontroverzne, ako tieto batérie obnoviť. Mnohí to považujú za jednoducho nekompromisné alebo neúčinné z dôvodu krátkeho života po reštaurovaní. Ale pretože vyššie uvedené batérie mali malý počet cyklov nabíjanie / vybíjanie, v skutočnosti fungovali pod záťažou iba krátky čas, rozhodol som sa vyskúšať možnosť ich analýzy jednotlivých prvkov a podľa možnosti regenerácie. Možno budete môcť zbierať náhradnú batériu pre skrutkovač alebo použiť prvky „prežívajúce“ v iných domáce produktyvyžaduje vybitie vysokého vybíjacieho prúdu v krátkom čase.
Identifikácia nespoľahlivých batériových článkov:
1. Demontujte puzdro na batérie skrutkovača (4 skrutky) a vyberte z neho blok sériovo zapojených plechoviek (12 kusov) NiMH článkov batérie.
2. Po odstránení horného a dolného izolačného tesnenia uvoľnil dosky spájajúce póly prvkov pre kontakt.
3. Kontrola článkov batérie neodhalila žiadne vonkajšie chyby (zárezy, opuchy, šmuhy, koróziu), ktoré by mohli ovplyvniť činnosť batérie.
4. Pre správnu činnosť batérií NiMH sa odporúča udržiavať prevádzkové napätie článkov v rozmedzí 1,2 - 1,4 voltov, je povolené zníženie na 0,9 - 1,0 voltov. Zmeral napätie na každom prvku batérie pomocou multimetra. Napätie rozložené na všetky prvky batérie bolo v rozsahu 1,01 ... 1,24 V (t. J. V normálnom rozsahu pre vybitú batériu), ale batéria v skrutkovači prakticky nefunguje.
5. Opakujte odseky 1 - 4 na druhej batérii pre skrutkovač. Výsledok je podobný.
6. Na identifikáciu problému som vykonal porovnávacie merania prúdu daného každým prvkom na vnútornom odpore multimeterového skratu. Krátkodobé merania ukázali, že 4 z 24 prvkov môžu poskytovať prúd viac ako 1 ampér a zvyšok - menej ako 0,2 ampér. Inými slovami, iba 4 zo všetkých prvkov mali určitú kapacitu a na krátky čas podporovali prácu skrutkovača.
7. Pri práci na obnove nízkokapacitných článkov a nabíjaní pracovníkov som demontoval akumulátory NiMH. Aby som to urobil, prerušil som prepojky spájajúce prvky s bežnými nožnicami. Ak je to možné v budúcnosti, spojenie prvkov pomocou spájok zvyškov nebude problém.
8. Štyri vybrané prvky s určitou kapacitou sú označené a pripravené na experimentovanie.
9. Na obnovenie alebo zamietnutie jednotlivých prvkov je potrebné nabíjať prvok prúdom 0,5 ... 1,0 ° C (rýchle nabíjanie) na nominálnu kapacitu, čím sa obmedzuje nabíjanie podľa odhadovaného času. Ale na výpočet času je potrebné poznať kapacitu a počiatočné nabíjanie batérie. Preto, aby sa vylúčilo neznáme počiatočné nabíjanie vo výpočtoch, je potrebné najprv vybiť obnovenú batériu.
Kontrola kapacity nabitého prvku môže byť tiež skontrolovaná jeho vybitím, reguláciou prúdu a času vybíjania.
V spojitosti s vyššie uvedeným bude prvým krokom na určenie charakteristík batérie vybitie článku pri konštantnom zaťažení, s kontrolou minimálneho zvyškového napätia 0,9 ... 1,0 voltu, aby sa vylúčil hlboký výboj. S prúdom je všetko jednoduché - čím menší je vybíjací prúd, tým dokonalejší je vybíjanie a tým je proces účinnejší, ale čas nabíjania sa predĺži. Nikel-metal hydridové batérie môžu vydávať veľa prúdu, ale neodporúča sa nastavovať hodnoty vyššie ako 0,5C počas vybíjania. To vedie k zníženiu počtu cyklov vybíjania a vybitia a k zníženiu životnosti. V dôsledku toho berieme vybíjací prúd 100 mA.
10. Na vybitie batériových článkov zostavíme jednoduchý obvod, ktorý vám umožní regulovať proces vybíjania žiarovkou LED.
Aby sme zabezpečili zapálenie LED, inštalujeme dva prvky zapojené do série súčasne. Každá z nich je vybitá do svojej vlastnej reťaze odporu (ktorá určuje výbojový prúd) a diód (ktoré určujú minimálne napätie na batériovom článku v rozmedzí 0,9 ... 1,0 voltu). Toto minimálne napätie na prvku sa získa automaticky. Koniec vybíjacieho cyklu, keď je LED vypnutá.
11. Vyberáme diely podľa schémy a zostavíme ich na kus dosky plošných spojov vyrezaný z univerzálnej dosky s plošnými spojmi.
12. Dva prvky zapojujeme do série v súlade s polaritou, nezabudnite pripojiť stredový bod (biely vodič) a sledujte žiaru LED. Počas vybíjania je možné navigovať o kapacite článku batérie.
13. Kapacita článku sa dá merať vybitím úplne nabitej batérie. Aby ste to dosiahli, musíte zistiť výbojový čas a vynásobiť ho výbojovým prúdom. Bude to kapacita, ktorú je potrebné porovnať s nominálnou hodnotou. Niektoré zariadenia, napríklad iMAX-B6, vykonávajú merania automaticky. Budeme konať hospodárnejšie. Pretože na posúdenie možnosti použitia batériových článkov potrebujeme iba približné hodnoty kapacity, budeme vykonávať periodické merania na dvoch článkoch s extrémnymi charakteristikami.
14. Pri periodickom meraní prúdu v regulačnom procese vybitia na danom zariadení, vopred vybitom a úplne nabitom článku batérie (odseky 9 ... 12) je možné vidieť rozdiel medzi článkami, ktorý sa odráža v grafe.
Graf 1 (červená čiara) odráža proces vybíjania prvkov vybraných podľa meraní (položka 8), ktoré mali spočiatku určitú kapacitu. Podľa meraní a výpočtov je kapacita tohto článku batérie asi 95 hodín, čo je 44% nominálnej kapacity. Kvôli nestabilite vybíjacieho prúdu sa výpočet vykonal spočítaním kapacitných súčastí za krátke doby vybitia (10 až 15 minút), ktoré nasledujú po sebe. Vypúšťací prúd bol braný ako priemer medzi začiatkom a koncom každého obdobia.
Graf 2 (zelená čiara) zobrazuje proces vybíjania prvku s minimálnou počiatočnou kapacitou. Merania a výpočty sa vykonávajú podobne. Kapacita tohto prvku je asi 50 hodín (23%). Povaha poklesu vybíjacieho prúdu sa výrazne líši od predchádzajúceho a naznačuje malú kapacitu prvku.
Grafy ukazujú, že potenciálna kapacita článku batérie na účely vyradenia môže byť stanovená počas prvých 20 až 30 minút riadeného vybitia veľkosťou poklesu prúdu vybitia. A navzdory jednému úplnému vybitiu a odhadovanému nabitiu starého článku batérie, bez ďalších opatrení na obnovu, sa jeho kapacita prakticky neobnoví.
Dôvodom významného poklesu kapacity prvkov hydridu niklu a kovu môže byť pamäťový efekt. Prejavuje sa v cykloch neúplného vybitia a následného nabíjania. V dôsledku tejto operácie si batéria „pamätá“ stále dolnú spodnú hranicu vybitia, čo znižuje kapacitu. Časť aktívnej hmotnosti batérie vypadne z procesu.
Na elimináciu tohto účinku sa odporúča pravidelne obnovovať alebo trénovať batérie. Za týmto účelom sa podľa vyššie uvedeného diagramu vykoná vybitie a potom celý proces nabíjania. Odporúča sa vykonať niekoľko takýchto cyklov.
Ďalším spôsobom, ako obnoviť NiMH batérie, je prechádzať nimi prúdom v krátkych impulzoch. Prúd by mal byť desaťkrát vyšší ako hodnota kapacity prvku. Súčasne sa zničia dendrity a batéria sa „aktualizuje“. Ďalej sa jeho výcvik vykonáva vo forme niekoľkých cyklov vybíjania a vybíjania.