Лайфхак: Восстановление аккумуляторной батарейки Li-Ion NCR18650BD после глубокого разряда

Как снять защиту с аккумулятора 18650 которые чаще всего используются в батареях электро велосипедов

Аккумуляторные элементы типа 18650 широко используются в различных устройствах благодаря своей высокой емкости и длительному сроку службы. Модель NCR18650BD с номинальным напряжением 3,6 В и емкостью 3100 мА·ч является одной из наиболее популярных, но даже она может подвергнуться глубокому разряду, что приведет к её блокировке защитной схемой (BMS). В этой статье мы рассмотрим способы восстановления таких батарей после глубокого разряда, методы проверки, правильные подходы к зарядке и другие ключевые аспекты.

Как восстановить Li-Ion аккумулятор NCR18650BD после глубокого разряда

Метод !: Опасный Механический метод вмешательства

Литий-ионные батареи оснащены системой защиты, которая предотвращает опасные состояния, такие как переразряд, перезаряд или перегрев. Когда батарея полностью разряжается, встроенная защита (плата BMS — Battery Management System) может отключить подачу тока, что делает её “мертвой” для внешнего потребителя. Это своего рода механизм предохранения, позволяющий избежать необратимых химических изменений внутри ячеек.

Почему литий-ионная батарея уходит в защиту?

1. Переразряд: Если напряжение на ячейке падает ниже безопасного уровня (обычно около 2.5–3.0 В), защита срабатывает, чтобы предотвратить глубокий разряд, который может повредить аккумулятор.
2. Слишком высокое напряжение: При попытке зарядить ячейку выше 4.2–4.3 В также срабатывает защита.
3. Перегрев: При нагреве выше допустимого уровня защита блокирует батарею для предотвращения возгорания или взрыва.

Что происходит при нажатии на клапан возле плюсовой клеммы?

Этот клапан обычно используется для сброса давления в экстренных случаях, если газ внутри батареи накапливается и создает избыточное давление. При попытке нажать на него или “механически сбросить защиту” батареи, могут произойти несколько вещей:

Выход газа: Если произошло накопление газов (например, в результате деградации электролита), нажатие на клапан может высвободить их, но это не безопасно и не является стандартной процедурой восстановления батареи.

Кратковременное восстановление контакта: Иногда контактные пластины внутри могут немного смещаться или расширяться из-за тепловых изменений. Механическое воздействие иногда помогает “оживить” батарею, но это временная мера и может привести к повреждению.

Восстановление батареи после ухода в защиту

Если батарея ушла в защиту от переразряда, простое механическое воздействие редко помогает. Попробуйте следующие действия:

1. Постепенная подзарядка малым током: Подайте минимальный ток (обычно около 0.1 A) в течение 10-15 минут с зарядного устройства, что может “пробудить” плату защиты.
2. Использование специализированных зарядных устройств: Некоторые зарядные устройства поддерживают функцию “активации” или “восстановления” литий-ионных батарей и могут безопасно подать напряжение для выведения батареи из защитного режима.

Химические процессы при восстановлении батареи

Когда литий-ионная батарея восстанавливается после разряда, происходит стабилизация электролита, а пластины постепенно начинают восстанавливать способность передавать ионы. Однако слишком глубокий разряд и частые попытки “механического” восстановления могут сократить срок службы батареи и привести к повреждению структуры ячеек.

Метод 1: Медленная подзарядка с низким током

1. Подключение к интеллектуальному зарядному устройству. Используйте зарядное устройство с функцией восстановления низковольтных аккумуляторов, которое может медленно поднимать напряжение до безопасного уровня.
2. Начальная подзарядка. Настройте зарядное устройство на низкий ток (100-200 мА). Это позволит постепенно повысить напряжение до 3 В, чтобы избежать перегрева и повреждения батареи.
3. Нормальный заряд. После достижения напряжения в 3 В переключитесь на стандартный режим зарядки (0,5-1 A).

Метод 2: Использование блока питания

1. Настройка параметров. Установите блок питания на напряжение чуть выше номинального (например, 4,0 В) и ограничьте ток до 100 мА.
2. Подключение батареи. Подключите выводы блока питания к аккумулятору и подавайте напряжение в течение 5-10 минут, контролируя температуру и напряжение.
3. Окончание зарядки. Как только напряжение достигнет 3 В, подключите аккумулятор к стандартному зарядному устройству для полной зарядки.

Метод 3: Параллельное подключение к заряженной батарее

1. Подключение к другому элементу. Подключите разряженный аккумулятор параллельно к заряженному аккумулятору того же типа (через защитные резисторы на 10 Ом).
2. Балансировка напряжения. Держите подключение в течение нескольких минут, чтобы напряжение на разряженной батарее поднялось до безопасного уровня.
3. Перезарядка. Подключите восстановленный аккумулятор к зарядному устройству.

Снятие блокировки BMS

Если батарея оснащена встроенной системой управления (BMS) и заблокирована:

1. Перезапуск защиты. Попробуйте кратковременно подать напряжение с источника питания (4-4,2 В), чтобы обойти защиту.
2. Снятие блока. Отсоедините питание и снова подключите батарею. Если BMS “разблокировалась”, аккумулятор начнет заряжаться.

Как проверить аккумулятор 18650?

1. Измерение напряжения мультиметром. Проверьте напряжение на клеммах аккумулятора. Если оно ниже 2,5 В, батарея требует восстановления.
2. Проверка емкости. Используйте тестер для аккумуляторов, чтобы проверить фактическую емкость и сопоставить ее с заявленной.
3. Оценка внутреннего сопротивления. Внутреннее сопротивление можно измерить с помощью специального устройства (например, зарядного устройства с функцией измерения IR). Высокое сопротивление может указывать на деградацию аккумулятора.

Как правильно заряжать аккумулятор 18650?

1. Выбор зарядного устройства. Используйте интеллектуальные зарядные устройства с функцией CC/CV (постоянный ток/постоянное напряжение).
2. Начальный ток зарядки. Рекомендуется использовать ток, не превышающий половину номинальной емкости аккумулятора (например, 1,5 А для аккумулятора 3100 мА·ч).
3. Полный заряд. Зарядное устройство должно прекратить подачу тока при достижении напряжения 4,2 В.

Какая максимальная емкость может быть у аккумулятора 18650?

Максимальная емкость современных аккумуляторов 18650 может варьироваться от 3400 до 3600 мА·ч. Однако следует быть осторожным при выборе аккумуляторов с заявленной емкостью выше 3600 мА·ч, так как это часто указывает на недобросовестность производителя.

Сколько ампер нужно для зарядки аккумулятора 18650?

1. Рекомендуемый ток зарядки. Обычно безопасный ток составляет от 0,5 до 1 С (где С — емкость аккумулятора). Для аккумулятора 3100 мА·ч рекомендуется использовать ток зарядки от 1,5 до 3 А.
2. Ток для поддерживающего режима. После достижения напряжения 4,2 В зарядное устройство должно уменьшить ток до минимального уровня, чтобы предотвратить перезаряд.

Купить комплект аккумуляторов в Украине за 7 $

Правильное восстановление, проверка и зарядка аккумуляторов типа 18650 не только помогут продлить их срок службы, но и обеспечат безопасность их эксплуатации. Выполняйте процедуры восстановления аккуратно и в условиях повышенной пожарной безопасности, чтобы минимизировать риски.