Ni cd аккумуляторы восстановление: Ni-Cd аккумуляторы: восстановление и ремонт

Ni-Cd аккумуляторы: восстановление и ремонт

Работоспособность Ni─Cd аккумуляторов (как и любых других) со временем ухудшается и через некоторое время они могут прийти к состоянию разряда «в ноль». При этом зарядка ни это состояние никак повлиять не может. Они просто отказываются принимать заряд. При этом аккумуляторы имеют ещё достаточно ресурсов для дальнейшей эксплуатации. Поэтому со временем появились некоторые способы их восстановления. Покупать новый никель-кадмиевый аккумулятор или восстанавливать старый, решать вам. Мы лишь постарались обобщить данные, которые удалось найти в интернете о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов.

 

Содержание статьи

В чём проблема при эксплуатации Ni─Cd аккумуляторов?

При эксплуатации Ni─Cd постепенно происходит снижение напряжения и разрядной ёмкости. Ниже приводятся основные факторы, обуславливающие эти процессы:

• уменьшение рабочей поверхности положительных и отрицательных электродов;
• потеря активной массы, а также её перераспределение по электродам;
• возникновение утечек тока из-за образования дендритов металлического Cd;
• процессы, в результате которых происходит необратимое потребление воды и кислорода;
• изменение состава и объёма электролита.

Подобные процессы происходят, когда эксплуатируются Ni-MH аккумуляторы. Разница только в используемых материалах электродов.

В процессе эксплуатации Ni─Cd аккумуляторов из-за перераспределения активной массы по электродам происходит изменение механической прочности и объёма оксидно-никелевого (положительного) электрода. В результате ухудшается контакт м/у активной массой и электродом. Все это вызывает снижение проводимости и падению ёмкости. В запущенном варианте просто разрывается контакт между положительным и отрицательным электродами. В результате аккумулятор перестаёт подавать признаки жизни.

Все эти изменения оксидно─никелевого электрода вызываются постоянными перезарядами, при которых в пространстве положительного электрода идёт процесс выделения кислорода. Чем больше аккумуляторов проходит циклов заряд-разряд, тем больше наблюдается укрупнение кристаллов активной массы положительного электрода. Поэтому уменьшается рабочая поверхность, а, значит, и ёмкость батареи.

На кадмиевом электроде процесс деградации определяется в основном миграцией активной массы. В результате происходит некоторая её потеря. Кроме того, активная масса забивает поры в поверхностном слое отрицательного электрода. Из-за этого затрудняется доступ электролита в глубинные слои. Результатом миграции активной массы становится рост дендритных мостиков сквозь сепаратор до положительного электрода. Эти приводит к многочисленным коротким микрозамыканиям и увеличивает саморазряд. На кадмиевом электроде при эксплуатации также происходит рост кристаллов и увеличение объёма активной массы.

Кроме вышеописанных процессов, в Ni─Cd аккумуляторах протекают процессы окисления различных добавок, которые присутствуют в аккумуляторе. Металлокерамика положительного электрода постепенно окисляется с потреблением воды. И ещё один неприятный процесс, который приводит к потере работоспособности Ni─Cd аккумулятора, это отбор электролита из сепаратора. Это происходит из-за изменения пористой структуры электродов и приводит к росту внутреннего сопротивления никель-кадмиевого аккумулятора.

Состав электролита также меняется при эксплуатации. В частности, растёт объем карбонатов. Уменьшается электропроводность электролита и падают все параметры Ni─Cd аккумулятора при разряде. Картина становится особенно заметной при низких температурах. Что же делать в таких случаях?

Вернуться к содержанию
 

Распространённый метод восстановления Ni─Cd аккумуляторов?

На тему восстановления Ni─Cd аккумуляторов есть достаточно много статей и видеороликов в интернете. Большинство из них касается восстановления аккумуляторов от шуруповёртов и другого портативного инструмента. Это неудивительно, поскольку такие батареи стоят достаточно дорого и зачастую их ещё нужно поискать. В основном при восстановлении никель─кадмиевых аккумуляторов используется одна методика, которую мы сейчас опишем.

На изображении ниже представлен аккумулятор от шуруповёрта в сборе и его начинка.

Аккумулятор от шуруповёрта

А на следующем фото представлена одна батарейка этой сборки.

Одна Ni-Cd батарейка из аккумулятора

Если сказать коротко, то метод восстановления заключается Ni─Cd аккумулятора высоким током короткими импульсами в течение нескольких секунд. При этом ток должен быть гораздо больше ёмкости батареи (в десятки раз).

Методика восстановления пригодна для никель─кадмиевых аккумуляторов. Не путать с никель─металлогидридными. Опробована она была на моделях рулонного типа. В принципе подходит для батареек любого возраста и даже потёкших. Конечно, чем старше будет аккумулятор, тем меньше шансов будет его восстановить.

Что понадобиться при проведении процедуры восстановления:

• другая рабочая аккумуляторная батарея с сильным током. Это может быть аккумулятор от источника бесперебойного питания, автомобильный аккумулятор и т. п.;
• крокодилы, куски провода. Куски провода должны иметь длину около 10 сантиметров и сечение не менее 1,5 мм²;
• мультиметр для контроля напряжения;
• средства защиты (перчатки, очки).

Внимание! Не пренебрегайте средствами защиты. Обязательно надевайте защитные очки и перчатки, чтобы защитить глаза и руки.

В идеале следует проводить процедуру на каждой батарейке (1,2 вольта) по отдельности, а не на все сборке сразу. В этом случае процедура восстановления будет проходить эффективнее и вторую батарею можно будет использовать меньшей мощности (вполне хватит стандартной автомобильной АКБ или аккумулятора из источника бесперебойного питания).

Итак, по порядку, что нужно делать:

• Находите у восстанавливаемой батарейки (или у всего блока шуруповёрта, если восстанавливаете целиком) плюс и минус;
• Затем при помощи куска провода и крокодилов соединяете минусы;
• Потом к одному из плюсовых контактов крепится второй кусок провода;
• После этого нужно свободным концом провода быстро касаться оставшегося свободным плюсового контакта. Здесь важно делать касания быстро и кратковременно (2─3 касания в секунду). Эта процедура продолжается 3─4 секунды. Важно не допускать приварки провода в месте касания.

Перезапуск аккумулятора

Вообще, рекомендуется касаться проводом не самого вывода батареи, а сначала прикрепить к нему крокодил или пластину. И уже касаться их.

После проведения одного цикла таких касаний делается замер напряжения на восстанавливаемой батарее. Если не появилось, то делаете ещё один цикл. После того, как на батарейке появится напряжение, она ставится на зарядку до набора своей ёмкости. Скорее всего, она будет меньше номинала. Рекомендуется ещё сделать несколько циклов заряд-разряд для тренировки аккумулятора. Подробно о том, как заряжать Ni-Cd аккумуляторы читайте по указанной ссылке.

Почитав отзывы об этом методе восстановления, стало ясно, что он дает лишь кратковременное улучшение состояния батареи. Аккумулятор действительно начинал работать, заряжаться, разряжаться, набирать ёмкость, но впадал некоторое время, «что в кому». Я так понимаю, что это происходит по причине того, что не устранялся источник проблемы. В результате прожига устранялись дендриты, вызывавшие микрозамыкания, и батарейка оживала. Но поскольку состав и объём электролита нарушены, всё возвращалось в исходное состояние.

После поисков в интернете был найден ещё один, более совершенный метод восстановления Ni─Cd аккумуляторных батарей. Советуем также прочитать материал про то, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию
 

Улучшенный метод восстановления шуруповёрта аккумуляторов

Автор метода разобрал несколько банок аккумулятора в ходе и обратил внимание на разрыв положительного контакта с отрицательным корпусом. Он предположил, что это вызвано деградацией электролита и оказался прав. Как говорилось выше, в ходе эксплуатации идёт процесс окисления с расходом воды. В результате уменьшения воды в составе щелочного электролита менялись и его эксплуатационные характеристики.

Что было предложено:

• перед тем, как проводить какие-либо манипуляции с подачей импульсного тока и зарядкой, автор метода отобрал из сборки элементы, напряжение на которых было нулевым;
• в их корпусе микродрелью и тоненьким сверлом было сделано отверстие;
• в отверстие каждого элемента был закачан кубический сантиметр дистиллированной воды;
• после этого батарейки отстоялись некоторое время и было измерено их напряжение. Элементы с нулевым напряжением «взбодрили» импульсным током;
• затем была произведена зарядка элементов;
• после этого рекомендуется оставить их на несколько дней, а затем снова проверить напряжение;
• если элементы живы, то отверстия заделываются герметиком или запаиваются. Батарея собирается, заряжается и шуруповёрт готов к работе;
• если напряжение опять нулевое, то добавляется еще «кубик» дистиллированной воды, и процесс повторяется до успешного завершения.

Возможно, вас заинтересует статья о том, как проверить ёмкость аккумулятора телефона.

Ниже можно посмотреть, как выглядел процесс:

Сверлится отверстие

Заливается дистиллированная вода

Отверстие запаивается

При таком способе восстановление Ni─Cd аккумулятора более эффективное и долгосрочное. Можете прочитать отдельную статью про восстановление Ni─Cd аккумулятора для шуруповерта.

В интернете также можно встретить рекомендации по восстановлению никель─кадмиевых аккумуляторов путем заморозки. В этом случае щелочные аккумуляторы помещаются в морозилку на пару часов, а затем быстро и резко стучат по корпусу батареи. Смысл здесь в том, что дендриты в замороженном состоянии становятся хрупкими и разрушаются от ударного воздействия. В комментариях к этому способу восстановления говорится, что он рекомендуется, если не помог метод с воздействием током. Однако отзывов о результатах его использования мне найти не удалось.

Вот и все, что хотелось сказать по теме восстановления Ni─Cd аккумуляторов. Если у вас есть поправки к статье или дополнения, пишите их в комментариях. Дополнительно рекомендуем прочитать материал о том, как заряжать Ni─MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию

Как восстановить Ni-Cd аккумулятор: способы восстановления и описание

Работоспособность любых аккумуляторных батарей со временем начинает ухудшаться, и они приходят к полному состоянию разряда. Причем подзарядка на это состояние не влияет никаким образом. Они просто не могут принять заряд. При этом у батареи еще хватает ресурсов для последующей эксплуатации. Потому были разработаны способы восстановления Ni-Cd аккумуляторов.

Особенности эксплуатации

Во время постоянной эксплуатации Ni-Cd батарей постепенно снижается разрядная емкость и напряжение. Существуют основные причины, которые объясняют эти процессы:

• снижение активной массы и ее последующее распределение по электролитам;
• истончение основной поверхности отрицательных и положительных электролитов;
• изменение размера и консистенции электролита;
• процессы, вследствие которых начинает происходить потеря кислорода и воды;
• появление утечек напряжения по причине появления дендритов в Cd.

Также эти процессы отмечаются, если эксплуатируются Ni-MH аккумуляторы. Отличие заключается лишь в применяемом материале электролита.

Во время эксплуатации батарей по причине распределения активной массы по электролитам начинается изменение размера положительного никелевого электролита и механической прочности. Вследствие этого снижается контакт с активной массой.

Все эти процессы снижают емкость и ухудшают проводимость. В некоторых случаях происходит разрыв контакта отрицательного и положительного электролита. Вследствие этого батарея больше просто не подает никаких признаков жизни.

Причины полной разрядки

Все описанные процессы в Ni-Cd электроде происходят из-за регулярных перезарядок, во время которых на поверхности электролита образуется кислород. Чем чаще происходит процедура разряда-заряда, тем больше отмечается уплотнение кристаллов массы электролита. Потому снижается рабочая поверхность, а, соответственно, и емкость аккумулятора.

На кадмиевом электролите процедура деформации происходит, как правило, по причине перераспределения активной массы. Вследствие этого начинается ее определенная потеря. Помимо этого, масса засоряет пористую поверхность отрицательного электролита. По причине этого осложняется доступ электролита в глубокие слои. Следствием миграции активной массы является увеличение в объеме дендритных мостиков через сепаратор к электролиту, это приводит к множественным замыканиям и повышает время разряда. На кадмиевом электролите во время эксплуатации также происходит повышение активной массы и уплотнение кристаллов.

Помимо описанных выше процессов, в батареях проходит окисление разных примесей, которые находятся внутри. Металлокерамика положительного электролита со временем окисляется по причине потребления воды.

Еще один негативный момент, приводящий к снижению работоспособности аккумуляторной батареи — отбор из сепаратора электрода. Это начинает происходить по причине изменения поверхности электролита и приводит к увеличению сопротивления.

Состав электрода также изменяется через определенное время. В том числе увеличивается объем кристаллов. Снижается электропроводность и ухудшаются все показатели батареи во время разрядки. Этот процесс особенно заметен при пониженных температурах.

Основные способы восстановления

На тему восстановления емкости Ni-Cd аккумуляторов существует довольно большое количество видеороликов. В основном все из них относятся к ремонту аккумулятора от шуруповерта и иного строительного инструмента. Это вполне логично, так как эти батареи довольно дорогостоящие, и часто их еще сложно найти в продаже. Как правило, в проблеме, как восстановить Ni-Cd аккумулятор, применяется несколько основных способов.

Использование повышенного тока

Этот метод восстановления состоит в подаче на батарею повышенного тока с короткими частотами на протяжении 2−3 секунд. Причем ток обязан быть намного выше емкости аккумулятора (более, чем в 10 раз).

Этот вариант восстановления подходит лишь для никель-кадмиевых батарей, и он не применяется для никель-металлогидридных. Изначально он был разработан для рулонных моделей, но, по большому счету, подойдет для батарей любого возраста, и даже тех, которые «потекли». Естественно, чем восстанавливаемый источник питания старше, тем шансы на ремонт значительно снижаются.

Для проведения процесса восстановления будут необходимы:

• кусочки провода, крокодилы. Кусочки провода обязаны быть длиной приблизительно 15 см и иметь сечение не меньше 3 мм;
• другой рабочий аккумулятор с высоким током. Это возможен аккумулятор от автомобиля, батарея от источника постоянного питания и т. д. ;
• индивидуальные средства защиты;
• мультиметр для определения напряжения.

Важно: не стоит пренебрегать индивидуальными средствами защиты. Непременно используйте перчатки и защитные очки, чтобы избежать травм рук или глаз.

Восстановление никель-кадмиевых аккумуляторов шуруповерта – можно ли восстановить и отремонтировать АКБ своими руками

Ваши никель-кадмиевые аккумуляторы больше не держат заряд или вовсе не хотят заряжаться? Можно ли восстановить аккумулятор шуруповерта?

Что вы делаете с аккумуляторами, когда они умирают? Просто выбрасываете в мусорное ведро (что наносит вред окружающей среде), или сдаете их в переработку?

Лучшим решением будет вернуть разряженные батарейки к жизни, что спасет вас от лишних трат, а окружающую среду от загрязнения.

Один из способов восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов – с помощью сварочного аппарата. Но не у всех есть такой аппарат… Поэтому, нам нужно выбрать другой способ как отремонтировать аккумулятор шуруповерта в домашних условиях.

ВНИМАНИЕ!
Вам придется вскрывать устройство, имеющее опасное напряжение 300 вольт. Поэтому вы должны быть очень осторожны и соблюдать меры безопасности во время ремонта АКБ шуруповерта своими руками.

Шаг 1: Итак, почему же выходят из строя никель-кадмиевые аккумуляторы?

Почему «умирают» Ni-Cd аккумуляторы, как перебрать их и раскачать?

Проблема заключается в образовании дендритов (кристаллов) металлического кадмия и других факторов, вызванных:

1. перезарядкой аккумулятора;
2. хранением аккумулятора долгое время в разряженном состоянии;
3. эффектом памяти;
4. воздействием высокой температуры.

Дендриты начинают расти внутри аккумулятора и, в конечном итоге, касаются обоих электродов, что приводит к внутреннему замыканию элемента.

Эти кристаллы могут быть легко разрушены путем пропуска через аккумулятор высокого импульсного тока. После этого батарея снова будет как новая!

Шаг 2: Что потребуется для восстановления батареи

Для восстановления рекомендуется использовать конденсаторы, так как они дают мощный импульсный разряд. Другие источники питания, такие как автомобильные аккумуляторы или сварочные аппараты, являются не очень хорошим вариантом, так как они выдают ток постоянно, что может привести к перегреву элемента и даже его взрыву. Конечно, вы можете использовать и автомобильный аккумулятор или сварочный аппарат, но в этом случае вам придется соблюдать осторожность.

Нужный нам конденсатор должен иметь емкость около 100000 мкФ и рассчитан на напряжение 60 В. К сожалению, деталь с такими характеристиками стоит очень дорого.

Чтобы не тратиться на высокоемкостной конденсатор, используем вместо него конденсатор от фотовспышки. Такой конденсатор отлично подойдет для импульсной разрядки. Но он опаснее…

Итак, что вам потребуется:

• Старый фотоаппарат со встроенной вспышкой (или одноразовая флэш-камера).
• «Убитые» никель-кадмиевые аккумуляторы.
• Провода.
• Одинарный батарейный отсек для элемента питания типа AA, AAA, C или D, в зависимости от того, аккумулятор какого типоразмера вы будете восстанавливать.
• Маленький ползунковый (или другого типа) переключатель.
• Кнопочный выключатель, рассчитанный на высокое напряжение.

Из инструмента вам понадобятся:

• Паяльник (если вы будете скручивать провода между собой, то паяльник не потребуется).
• Кусачки.
• Инструмент для зачистки проводов.
• Плоская отвертка.
• Плоскогубцы.

Итак, приступаем к работе!

Шаг 3: Ломаем камеру

Этот шаг является довольно опасной частью проекта. Нужно быть очень осторожным, чтобы не получить удар током от заряженного конденсатора.

(Конденсатор, установленный в камере – это большой черный цилиндр; он используется для работы вспышки).

Вскройте корпус камеры с помощью отвертки. Будьте осторожны, чтобы не получить удар током.

После того, как корпус будет разобран, разрядите конденсатор, прикоснувшись одновременно к двум его контактам отверткой с изолированной ручкой. Вы увидите (и услышите) мощную искру, и конденсатор разрядится (от такого разряда на отвертке может остаться отметина, поэтому используйте инструмент, которого вам не жалко).

Опасный шаг пройден (некоторые считают, что это самая забавная часть проекта, так как они лицезрят мощную громкую искру при разряде конденсатора).

Шаг 4: Удаляем и добавляем переключатель

Выньте плату из фотоаппарата. Теперь нужно убрать встроенный в плату выключатель заряда, и припаять внешний выключатель. Он сделает управление работой устройства более удобным и обезопасит вас от случайного прикосновения к токоведущим частям.

Оторвите верхнюю часть встроенного переключателя. Его будет не слишком сложно удалить.

Затем припаяйте два провода к обоим его контактам. К другим концам проводов припаяйте новый переключатель.

Шаг 5: Припаиваем батарейный отсек и кнопку

1. Далее припаяйте батарейный отсек через кнопку высокого напряжения к выводам конденсатора.
2. Черный провод от батарейного отсека припаивается к минусовому выводу конденсатора.
3. Красный провод батарейного отсека, через кнопку, припаивается к плюсовому выводу конденсатора.
4. В этот батарейный отсек будет устанавливаться неисправный никель-кадмиевый аккумулятор для восстановления.

Шаг 6: Изолируем высокое напряжение

Почти закончили! Все, что вам осталось сделать, это изолировать все части устройства с высоким напряжением.

Можете установить плату в красивую коробку, а можете просто заклеить все металлические детали и дорожки платы липкой лентой.

Все готово!

Шаг 7: Разряд!

Чтобы вернуть к жизни нерабочий Ni-Cd аккумулятор, поместите его в батарейный отсек, а рабочий щелочной элемент питания – в отсек на плате камеры.

Включите выключатель зарядки и подождите, пока лампочка не загорится. Как только она загорится, нажмите кнопку, и вы услышите громкий звук «ПОП». Это нормально, так и должно быть. Это означает, что аккумулятор был «мертв», и теперь вы «оживили» его! Для большей уверенности, что дендриты разрушены и АКБ удалось реанимировать пропустите разряд через батарею еще раз.

После восстановления, зарядите полностью аккумулятор в предназначенном для этого зарядном устройстве.

Вот и все. Пользуйтесь!

Восстановление Ni-Cd аккумулятора шуруповерта своими руками

Электрический шуруповерт, необходимый бытовой и производственный инструмент для мелких строительных работ, установки и снятия метизов. Применение аккумуляторов вместо сетевого энергоснабжения позволяет работать в любых условиях, в отсутствие энергии. Чаще всего накопительная батарея инструмента укомплектована Ni-Cd аккумуляторами напоминающими пальчиковые батарейки. При соблюдении условий эксплуатации эти компоненты выдерживают до 1000 циклов зарядки. В некоторых случаях требуется восстановление аккумуляторов шуруповертов.

Особенности эксплуатации никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов

Для шуруповерта важно подобрать батарею из аккумуляторов, соответствующую по напряжению выполняемым задачам и с хорошей емкостью. Из стандартных компонентов с напряжением 1,2 В и емкостью 2000 мАч, выполняются все сборки, независимо от страны-производителя инструмента. Для получения нужного рабочего напряжения пакет собирается с последовательным соединением элементов, каждый из которых работает самостоятельно. Задача владельца – выполнить правильное обслуживание инструмента.

Потерять емкость батарея может при условиях:

• Вначале эксплуатации не выполнена «раскачка» батареи – исключение «эффекта памяти».
• Подзарядка инструмента производится в удобное для владельца время, не дожидаясь полной выработки энергии.
• Подзарядка не достигает максимального уровня, останавливается раньше, способствуя снижению емкости.

Поэтому время от времени требуется использовать прошивку, как метод восстановления памяти Ni аккумуляторов.

Шуруповерт с никель-кадмиевой батареей может храниться длительное время в разряженном виде. Причиной потери емкости неработающей батареи пересыхание внутренней активной части. Восстановление емкости произойдет, если в каждую банку добавить воды особым способом.

Однако со временем приходит срок утилизации аккумуляторов с ядовитой начинкой. Именно этот аспект заставил страны Европы перейти на менее вредные, Ni-Mh (никель-металлогидридные) аккумуляторы. Их технические параметры и эффект памяти идентичны никель-кадмиевым, но имеют меньше циклов заряд-разряд и не работают при минусовых температурах. Способ восстановления емкости Ni-Mh аккумуляторов отличается от никель-кадмиевых.

Ni-Cd аккумуляторы – восстановление емкости

Для восстановления никель – кадмиевых аккумуляторов рулонного типа используются импульсные токи. При этом параметр тока превышает емкость в 10 и более раз, импульс составляет 2-4 секунды. Чтобы не повредить структуру элементов, необходимо следовать инструкции, соблюдать последовательность операций.

В первую очередь необходимо выявить в сборке элементы с нулевым зарядом. Эти элементы нужно выпаять и восстановить отдельно. Нет показаний на мультиметре, так как внутри банки произошел разрыв контакта корпуса с положительной обкладкой. Причина – отсутствие или недостаток влаги внутри корпуса. В таких аккумуляторах будет нужно восстановить водно-солевой баланс:

• корпус элемента освободить от упаковки полностью;
• просверлить отверстие в желобке и ввести в полость шприцом около 1 мл воды, медленно и постепенно, если вода не впитывается совсем, отбраковать ячейку;
• дать впитаться воде, сделать начальную подзарядку элемента импульсным током;
• каждый аккумулятор зарядить до 1,2 В, оставить на несколько дней.

Убедившись, что ячейки держит заряд, на корпусах нужно запаять отверстия. Собрать новую батарею, заменив отбракованные элементы.

Бывает, одного кубика воды недостаточно, емкость в элементе не до конца восстанавливается. Можно повторить операцию, пока отверстие открыто. Есть и другие способы реанимации батареи шуруповерта, но этот восстанавливает ячейки надолго.

Предлагаем посмотреть описанный метод на видео.

причины поломки и способы ее устранения

Опыт промышленного и бытового использования никель-кадмиевых аккумуляторов насчитывает не один десяток лет. В современных моделях техники они все чаще вытесняются с рынка более совершенными и более безопасными литий-ионными элементами, но в некоторых отраслях применения по-прежнему остаются востребованными и незаменимыми. Одной из областей использования Ni-Cd батарей является автономный электроинструмент: дрели-шуруповерты, гайковерты, лобзики, пилы, строительные миксеры и степлеры.

Использование никель кадмиевых аккумуляторов в батареи шуруповерта.

Подобные инструменты имеются в арсенале многих домашних умельцев. Большинство из них не задумываются о типе и характеристиках источника питания до тех пор, пока аккумулятор надежно и безотказно выполняет свою функцию. Если АКБ перестала нормально принимать заряд или стала быстро разряжаться, не стоит сразу искать ей замену. Для разного типа батарей существуют различные, в том числе народные, способы продления ресурса. Восстановление никель-кадмиевых аккумуляторов имеет свои особенности, связанные с конструкцией и химическими свойствами ее элементов.

В чем проблема при эксплуатации ni cd аккумуляторов

В зависимости от назначения никель-кадмиевые аккумуляторы изготавливаются в цилиндрической («банки») или плоской («таблетки») форме. Катодом в них служит гидрат закиси никеля Ni(OH)2 с графитовым порошком, анодом – гидрат закиси кадмия Cd(OH)2 или металлический кадмий, электролитом – гидроксид калия KOH с добавкой гидроксида лития LiOH. Конструктивное исполнение и происходящие химические процессы определяют технические характеристики устройства, преимущества и недостатки в сравнении с другими типами АКБ.

К достоинствам Ni-Cd аккумуляторов относятся:

• большая по сравнению с NiMH и Li-ion типами мощность, большие токи заряда и разряда;
• возможность эксплуатации в широком температурном диапазоне, в том числе возможность зарядки при низких температурах;
• способность выдерживать полную разрядку при больших нагрузках без последствий;
• возможность длительного хранения в разряженном состоянии без потери способности к зарядке;
• более низкая стоимость.

Основным недостатком Ni-Cd элементов, вызывающим проблемы и требующим внимания при эксплуатации, является явление «эффекта памяти». Если поставить на зарядку разряженный не полностью аккумулятор, на поверхности электродов идет процесс образования кристаллов металлического Cd, что приводит к росту внутреннего сопротивления и снижению емкости. Для профилактики этой проблемы необходимо не менее одного раза в месяц производить полную разрядку АКБ с последующей полной зарядкой.

Еще одна проблема Ni-Cd батарей – явление «терморазгона» при зарядке. При повышении температуры электролита в процессе зарядки происходит рост емкости, при этом зарядное устройство может перезарядить элемент, что приведет к дальнейшему росту температуры и снижению рабочих параметров. Более предпочтительной для Ni-Cd АКБ является быстрая импульсная зарядка с контролем температуры электролита.

Зарядка для никель кадмиевых аккумуляторов.

Кроме перечисленных, можно назвать и другие недостатки Ni-Cd аккумуляторных элементов:

• низкая удельная емкость таких батарей;
• большие массогабаритные характеристики по сравнению с другими типами при одинаковой емкости;
• проблемы с переработкой и утилизацией в связи с высокой токсичностью кадмия.

Распространенный метод восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов

При эксплуатации любого типа аккумуляторной батареи в ней происходят необратимые физико-химические процессы, приводящие к снижению уровня разряда в ноль. Их причинами является уменьшение рабочей поверхности и потеря активной массы электродов, изменение состава и объема электролита, образование кислорода и связанные с этим окислительные процессы.

Для Ni-Cd элементов характерной причиной выработки ресурса является образование дендритов кадмия, снижающих внутреннее сопротивление. На предотвращении этого процесса основан один из распространенных методов восстановления ni- cd аккумуляторов, способный вернуть к работе полностью разряженную и отказывающуюся воспринимать зарядку батарею. Метод основан на прожиге и разрушении дендритов под действием импульсного воздействия высокого тока.

Для восстановления аккумулятора требуется следующий набор оборудования и материалов:

Контрольный мультиметр. 

• рабочая и до конца заряженная АКБ с сильным током;
• набор зарядных проводов с зажимами;
• контрольный мультиметр;
• защитные перчатки и очки.

Обе батареи соединяются по минусовым клеммам, к плюсу рабочей также подсоединяется провод, свободный конец которого нужно в течение нескольких секунд быстро и кратковременно (2─3 раза в секунду) замыкать на плюс нерабочей АКБ. Замыкание не обязательно выполнять на саму клемму, ее можно предварительно подключить к проводу, а замыкания производить в удобном положении через зажим или металлическую пластину.

Для прожига кристаллов может понадобиться несколько циклов до появления напряжения на мультиметре. После этого батарею можно поставить на зарядку, но ожидать от нее набора полной емкости не стоит. Этот способ не устраняет другие источники и причины разряда, поэтому является временной мерой и способен улучшить состояние на короткий период.

Улучшенный метод восстановления

Для владельцев домашнего электроинструмента существует еще один способ отремонтировать аккумулятор шуруповерта, основанный на восстановлении электролита. При работе элемента в режиме разрядки в нем происходит пиролиз воды с ее разложением на водород и кислород. Уменьшение количества воды в составе электролита напрямую снижает его эксплуатационные характеристики.

Принцип восстановления с добавлением в электролит дистиллированной воды знаком многим автовладельцам. Для Ni-Cd элементов он имеет свои технические особенности, связанные и их небольшими размерами и закрытым типом корпуса.

В качестве инструмента используется дрель с тонким сверлом и медицинский шприц. В корпусе батареи высверливается отверстие и шприцем вводится 1 кубик дистиллированной воды. Элемент должен отстояться, после чего на его контактах измеряется напряжение. Так же, как и при предыдущем способе, элемент можно прожечь импульсным током.

Повторный замер напряжения проводится через несколько дней. Если батарея ожила, нужно запаять или заделать герметиком отверстия и поставить ее на зарядку. Если напряжения на клеммах по-прежнему нет, повторить всю процедуру с добавлением еще одной порции дистиллированной воды.

Современные генераторы

Высокие показатели мощности и тока позволяют никель-кадмиевым аккумуляторам оставаться безальтернативным источником питания в авиации и при проведении подводных работ. Они продолжают совершенствоваться преимущественно за счет конструкции кадмиевого анода.

Одним из способов повышения эксплуатационных характеристик является применение чистой кадмиевой активной массы отрицательного электрода без добавок оксида железа, что уменьшает окислительную способность анода.

Более долгим сроком службы, до 20-25 лет, отличаются современные Ni-Cd аккумуляторы длительного режима разряда с ламельными электродами, выполненными из слоев перфорированной металлической ленты, пространство между которыми заполняется активной никелевой или кадмиевой массой. Такая конструкция позволяет снизить разбухание активной массы и продлить срок ее полезной работы.

Возвращаем к жизни мертвые никель-кадмиевые аккумуляторы

Очень часто никель-кадмиевые аккумуляторы отказываются заряжаться в тот момент когда это так необходимо. Они особо капризны и не терпят халатного обращения. Выйти из строя могут по следующим причинам:

• -Перезарядка.
  
• -Слишком долго находились в разряженном состоянии.
  
• -Подвергались воздействию слишком высоких температур.
  
• -Временной эффект.

Но все не так страшно. И как минимум половину из всех аккумулятором можно вернуть к жизни и заставить вновь работать. Для этого можно собрать восстановительную установку из старого фотоаппарата. В нем как раз есть высоковольтный генератор с накопительным конденсатором. Суть заключается в том, чтобы «пробить» батарею очень высоким токовым импульсом, что «расшевелит» внутренние процессы и заставит аккумулятор вновь брать и отдавать свой заряд.

Понадобится

• ni-cd аккумуляторы.
  
• Старый пленочный фотоаппарат с рабочей вспышкой
  
• Провода
  
• Переключатель.
  
• Кнопка.
  
• Держатель для аккумулятора.

Процесс создания приспособления для восстановления ni-cd аккумуляторов

Разбираем фотоаппарат, снимаем крышку.

Плату отделяем от корпуса. К кнопке, которая запускает вспышку припаиваем предварительно облуженные провода.

А уже далее эти провода припаиваем к переключателю.

Этот переключатель будет нужен в дальнейшем, чтобы полностью разряжать внутренний конденсатор вспышкой.
К выходу накопительного конденсатора также припаиваем провода. Перед этой процедурой обязательно убедитесь в отсутствии на нем заряда — коротните отверткой к примеру.

Далее эти провода припаиваем последовательно с кнопкой и держателем для аккумулятора. Плюс от конденсатора — к плюсу батареи.

Сам процесс восстановления

Итак, батарейки для питания вставляем в держатель платы — от них будет питаться преобразователь. А аккумулятор ni-cd для восстановления вставляем в держатель.

Затем включаем питание платы. Обычно слышен писк работы трансформатора. Нужно дождаться полного заряда конденсатора (для этого на большинстве моделей имеется специальный светодиод). Как только все зарядилось — нажимаем кнопку соединяющую цепь аккумулятора и конденсатора. Вы услышите мощный щелчок — это нормально. Бывает даже что контакты кнопки могут залипнуть.
Можно повторить эту процедуру 1-3 раза подряд и после этого сразу поставить аккумулятор заряжаться.

Заключение

Как я уже и говорил — большую часть практически мертвых батарей удается вернуть к жизни. Будьте осторожны: конденсатор заряжается до 300 В, что точно опасно для жизни.
Так же не стоит использовать сильно тонкие провода, так как ток в пике может достигать 1000 А, ведь практически идет короткое замыкание.
После всех процедур замыкаем переключатель вспышки и отключаем питание всей платы.
Original article in English

устранение «эффекта памяти», замена элементов, ремонт никель-кадмиевых банок

Шуруповёрт – наверное, самый полезный электроинструмент в хозяйстве. Для чего только его не используют домашние мастера. Но если в мастерской всё понятно − открутить, просверлить, то ведь и на кухне ему равных нет. Он может быть миксером или приводом электрической мясорубки. В общем, как может, облегчает жизнь. Но всё хорошее заканчивается. Однажды аккумулятор помощника приходит в негодность. Что делать в таком случае? Покупать новый? Не стоит. Сегодня рассмотрим варианты воскрешения аккумулятора шуруповёрта.

Содержание статьи

Любую ли аккумуляторную батарею можно починить

Это первый вопрос, который возникает у домашнего мастера, столкнувшегося с подобной проблемой. Для начала рассмотрим, какими они вообще могут быть.

На шуруповёрты устанавливаются разные батареи, среди которых:

• Ni-Cd – никель-кадмиевые;
• Ni-MH – никель-металлгидридные;
• li-ion – литий-ионные;
• Li-pol – литий-полимерные.

ФОТО: ebuyshop.com.uaЛитий-ионная батарея, которую нельзя восстановить, как и литий-полимерную 

Первые два вида вполне можно воскресить, а вот с литиевой батареей подобное уже не пройдёт. Вышедшую из строя батарею придётся выкидывать. Поэтому сегодня о ней разговора идти не будет.

Как устроен аккумулятор шуруповёрта

Независимо от типа батареи внутреннее устройство практически идентично. Внутри коробки располагаются отдельные банки, которые соединены последовательно. Их количество зависит от питания электроинструмента. И если батарея перестала работать, то не стоит думать, что все они вышли из строя. Обычно отказывает одна, максимум − две банки. Вот их-то и следует вызвонить и заменить.

ФОТО: amperof.ruАккумулятор шуруповёрта на никель-кадмиевых элементах в разборе – можно приступать к ремонту

Однако не всегда стоит грешить на банки, иногда причиной проблемы может стать «эффект памяти». Это происходит по вине самого мастера, когда АКБ ставится на зарядку, а в нём больше 30 % заряда. Конечно, «эффект памяти» не возникает после одного-двух раз недозаряда/недоразряда, здесь нужно систематически так поступать.

ФОТО: bouw.ruНе стоит оставлять АКБ недозаряженным – это для него губительно, ждём полной зарядки

Статья по теме:

Какой аккумуляторный шуруповёрт лучше: обзор популярных производителей и моделей (профессиональных, полупрофессиональных и бытовых), средние цены, устройство шуруповерта, критерии выбора — читайте в публикации.

С чего начать ремонт неисправного аккумулятора

Первым делом необходимо подзарядить аккумулятор, после чего вскрыть корпус, внутри которого и находятся банки. Если они не спаяны между собой, а имеют форму обычной батарейки типа «АА», то стоит попробовать подогнуть клеммы. Иногда это помогает. Если нет, придётся воспользоваться мультиметром.

ФОТО: motonoob.ruМультиметр – незаменимая вещь при подобных ремонтах

Переключателем необходимо выставить нужное напряжение (постоянное) и проверить каждую из банок. Если никаких различий нет, значит, проблема в «эффекте памяти». У неисправной банки заряд будет значительно ниже. Её придётся поменять, хотя существует способ попытаться воскресить банку при условии, что она никель-кадмиевая, но об этом немного позже.

ФОТО: izdoski.comВот и найдена неисправная банка, нужно убрать её в сторону и попытаться восстановить

Понятно, что покупка банок тоже довольно затратна. Однако если для домашнего мастера на данный момент время не играет большой роли, можно заказать их на китайских ресурсах. Цены там значительно ниже, особенно если брать партиями по 10 шт. в упаковке. Ведь подобные вещи всегда пригодятся. А никель-металлгидридные элементы к тому же подходят и на большинство аккумуляторов ноутбуков, которые тоже устроены подобным образом.

ФОТО: seven.dealsПримерно такими упаковками никель-металлгидридные элементы можно заказать из Китая

Статья по теме:

Как отличить качественный шуруповёрт от подделки: различия во внешнем виде, конструкции, сборке и гарантийных обязательствах, советы и рекомендации редакции Homius.ru — читайте в публикации.

Как избавиться от «эффекта памяти»

Если все элементы аккумулятора в норме, значит, проблема в «эффекте памяти». Придётся собрать аккумулятор шуруповёрта в обратном порядке и попробовать избавиться от этой проблемы.

ФОТО: vselampi.storeОбычная лампа накаливания поможет в цикловании аккумулятора для устранения «эффекта памяти»

Для работы понадобится обычная лампа накаливания на 12 В с как можно большей мощностью. К ней необходимо припаять два провода. При помощи этой лампы аккумулятор будет разряжаться быстрее. Остаётся выполнить не менее 6-8 циклов «заряд/разряд». Часто после подобного циклования аккумулятор становится как новый и работает без проблем ещё 2-3 года.

ФОТО: informbuilding.ruАккумулятор другой, но смысл тот же – разряд батареи при цикловании

Восстановление никель-кадмиевой банки

Стоит сразу отметить, что подобная работа не всегда имеет смысл, но попробовать можно. Ещё раз повторимся, восстановить можно исключительно никель-кадмиевые банки, да и то не всегда.

Алгоритм работы таков. Сбоку корпуса необходимо просверлить отверстие не более 1 мм в диаметре. Отверстие делается не по центру, а ближе к низу или верху. Просверлен должен быть только корпус, если задеть внутренности, то элементу уже ничего не поможет. Далее при помощи шприца внутрь закачи

Ni-Cd аккумуляторы: восстановление и ремонт

Работоспособность Ni─Cd аккумуляторов (как и любых других) со временем ухудшается и через некоторое время они могут прийти к состоянию разряда «в ноль». При этом зарядка ни это состояние никак повлиять не может. Они просто отказываются принимать заряд. При этом аккумуляторы имеют ещё достаточно для дальнейшей эксплуатации. Поэтому со временем появились некоторые способы их восстановления. Покупать новый никель-кадмиевый аккумулятор или восстанавливать старый, решать вам.Мы лишь постарались обобщить данные, которые удалось найти в интернете о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов.

Содержание статьи

В чём проблема при эксплуатации Ni─Cd аккумуляторов?

При эксплуатации Ni─Cd постепенно происходит снижение напряжения и разрядной ёмкости. Ниже приводятся основные факторы, обуславливающие процессы:

• уменьшение рабочей поверхности положительных и отрицательных электродов;
• потеря массы, а также её перераспределение по электродам;
• возникновение утечек тока из-за образования дендритов металлического Cd;
• процессы, в результате которых происходит необратимое потребление воды и кислорода;
• изменение состава и объёма электролита.

Подобные процессы происходят, когда эксплуатируются Ni-MH аккумуляторы. Разница только в используемых материалах электродов.

В процессе эксплуатации Ni─Cd аккумуляторов из-за перераспределения массы по электродам происходит изменение механической прочности и объёма оксидно-никелевого (положительного) электрода. В результате получается контакт м / у активный массой и электродом. Все это снижение проводимости и падению ёмкости. В запущенном варианте просто разрывается контакт между положительным и отрицательным электродами.В результате аккумулятор перестаёт подавать признаки жизни.

Все эти изменения оксидно─никелевого электрода вызываются постоянными перезарядами, при появлении положительного электрода идёт процесс кислорода. Чем больше аккумуляторов проходит циклов заряд-разряд, тем больше укрупнение кристаллов активной массы положительного электрода. Поэтому появляется рабочая поверхность, а, значит, и ёмкость батареи.

На кадмиевом электроде процесс деградации определяется в основном миграцией активной массы.В результате происходит некоторая её потеря. Кроме того, активная масса забивает поры в поверхностном слое отрицательного электрода. Из-за этого затрудняется доступ электролита в глубинные слои. Результатом перемещения массы становится рост дендритных мостов через сепаратор до положительного электрода. Эти приводит к многочисленным коротким микрозамыканиям и увеличивает саморазряд. На кадмиевом электроде при эксплуатации также происходит рост кристаллов и увеличение объёма активной массы.

Кроме вышеописанных процессов, в Ni─Cd аккумуляторах протекают процессы окисления различных добавок, которые присутствуют в аккумуляторе. Металлокерамика положительного электрода постепенно перемещается с потреблением воды. И ещё один неприятный процесс, который приводит к потере работоспособности Ni─Cd аккумулятора, это отбор электролита из сепаратора. Это происходит из-за изменений пористой структуры электродов и приводит к росту внутреннего сопротивления никель-кадмиевого аккумулятора.
Состав электролита также меняется при эксплуатации. В частности, растёт объем карбонатов. Уменьшается электропроводность электролита и падают все параметры Ni─Cd аккумулятора при разряде. Картина становится особенно заметной низких при температурех. Что же делать в таких случаях?

Вернуться к содержанию

Распространённый метод восстановления Ni─Cd аккумуляторов?

На тему восстановления Ni─Cd аккумуляторов есть достаточно много статей и видеороликов в интернете.Большинство из них касается аккумуляторов от шуруповёртов и другого портативного инструмента. Это неудивительно, поскольку такие батареи стоят достаточно дорого и часто их ещё нужно поискать. В основном при восстановлении никель─кадмиевых аккумуляторов используется одна методика, которую мы сейчас опишем.

На изображении представлен представлен аккумулятор от шуруповёрта в сборе и его начинка.

Аккумулятор от шуруповёрта

А на следующем фото представлена ​​одна батарейка этой сборки.

Одна Ni-Cd батарейка от аккумулятора

Если сказать коротко, то метод восстановления заключается в Ni─Cd аккумулятора высоком током короткими импульсами в течение нескольких секунд. При этом ток должен быть намного больше ёмкости батареи (в десятки раз) .

Методика восстановления пригодна для никель─кадмиевых аккумуляторов. Не путать с никель─металлогидридными. Опробована она была на моделях рулонного типа. В принципе подходит для батареек любого возраста и даже потёкших.Конечно, чем старше будет аккумулятор, тем меньше шансов будет его восстановить.
Что понадобиться при проведении процедуры восстановления:

• другая рабочая аккумуляторная батарея с сильным током. Это может быть аккумулятор от источника бесперебойного питания, автомобильный аккумулятор и т. п .;
• крокодилы, куски провода. Куски провода должны иметь длину около 10 сантиметров и сечение не менее 1,5 мм ² ;
• мультиметр для контроля напряжения;
• средства защиты (перчатки, очки).

Внимание! Не пренебрегайте средств защиты. Обязательно надевайте защитные очки и перчатки, чтобы защитить глаза и руки.

В идеале следует устанавливать на каждой батарейке (1,2 вольта) по отдельной, а не на все сборке сразу. В этой процедуре восстановления будет использоваться эффективная и вторую батарею, можно будет использовать меньшую мощность (вполне хватит стандартной автомобильной АКБ или аккумулятора из источника бесперебойного питания).

Итак, по порядку, что нужно делать:

• Находите у восстанавливаемой батарейки (или у всего блока шуруповёрта, если восстанавливаете целиком) плюс и минус;
• Затем при помощи куска провода и крокодилов соединяете минусы;
• Потом к одному из плюсовых контактов крепится второй кусок провода;
• После этого нужно свободным концом провода быстро касаться свободным плюсовым оставлением контакта. Здесь важно делать касания быстро и кратковременно (2─3 касания в секунду).Эта процедура продолжается 3─4 секунды. Важно не допускать приварки провода в месте касания.

Перезапуск аккумулятора

Вообще рекомендуется касаться самого вывода батареи, а сначала прикрепить к нему крокодил или пластину. И уже касаться их.

После проведения одного цикла таких касаний делается замер напряжения на восстанавливаемой батарее. Если не появилось, то делаете ещё один цикл. После того, как на батарейке появится напряжение, она ставится на зарядку до набора своей ёмкости.Скорее всего, она будет меньше номинала. Рекомендуется ещё сделать несколько циклов заряд-разряд для тренировки аккумулятора. Подробно, как заряжать Ni-Cd аккумуляторы читайте по этой ссылке.

Почитав отзывы об этом методе восстановления, стало ясно, что он дает лишь кратковременное улучшение состояния батареи. Аккумулятор действительно начинал работать, заряжаться, разряжаться, набирать ёмкость, но впадал некоторое время, «что в кому». Я так понимаю, что это происходит по причине того, что не устранен источник проблемы.В результате прожига устранялись дендриты, вызывавшие микрозамыкания, и батарейка оживала. Но поскольку состав и объём электролита нарушены, всё возвращалось в исходное состояние.

После поисков в интернете был найден ещё один, более совершенный метод восстановления Ni─Cd аккумуляторных батарей. Советуем также прочитать материал про то, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию

Улучшенный метод восстановления шуруповёрта аккумуляторов

Автор метода разобрал несколько банок аккумулятора в ходе и обратил на разрыв положительного контакта с помощью корпуса.Он предположил, что это вызвано деградацией электролита и оказался прав. Как говорилось выше, в ходе эксплуатации окисления с расходом воды. В результате уменьшения воды в составе щелочного электролита менялись и его эксплуатационные характеристики.

Что было предложено:

• перед тем, как проводить какие-либо манипуляции с подачей импульсного тока и зарядкой, автор метода отобрал из элементов сборки, напряжение на которых было нулевым;
• в их корпусе микродрелью и тоненьким сверлом было сделано отверстие;
• в отверстие каждого элемента был закачан кубический сантиметр дистиллированной воды;
• после этого батарейки отстоялись некоторое время и было измерено их напряжение.Элементы с нулевым напряжением «взбодрили» импульсным током;
• затем была произведена зарядка элементов;
• после этого рекомендуется оставить их на несколько дней, а затем снова проверить напряжение;
• если элементы живы, то отверстия заделываются герметиком или запаиваются. Батарея собирается, заряжается и шуруповёрт готов к работе;
• если напряжение опять нулевое, то добавляется еще «кубик» дистиллированной воды, и процесс повторяется до полного завершения.

Возможно, вас заинтересует статья о том, как проверить ёмкость аккумулятора телефона.

Ниже можно посмотреть, как выглядел процесс:

Сверлится отверстие

Заливается дистиллированная вода

Отверстие запаивается

При таком способе восстановления Ni─Cd аккумулятора более эффективное и долгосрочное. Можете прочитать отдельную статью про восстановление Ni─Cd аккумулятора для шуруповерта.

В интернете также можно встретить рекомендации по восстановлению никель─кадмиевых аккумуляторов путем заморозки. В этом случае щелочные аккумуляторы помещаются в морозилку на пару часов, а затем быстро и резко стучат по корпусу батареи. Смысл здесь в том, что дендриты в замороженном состоянии становятся хрупкими и разрушаются от ударного воздействия. В комментариях к этому способу восстановления говорится, что он рекомендуется, если не помог метод с воздействием током.Однако отзывов о результатах его использования мне найти не удалось.

Вот и все, что хотелось сказать по теме восстановления Ni─Cd аккумуляторов. Если у вас есть поправки к статье или дополнения, пишите их в комментариях. Рекомендуем прочитать материал о том, как заряжать Ni─MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию

.

Как восстановить Ni-Cd аккумулятор: способы восстановления и описание

Работоспособность любых аккумуляторных батарей со временем начинает ухудшаться, и они приходят к полному состоянию разряда. Причем подзарядка на это состояние не влияет никаким образом. Они просто не могут принять заряд. При этом у батареи еще не хватает ресурсов для предыдущей эксплуатации. Были разработаны способы восстановления Ni-Cd аккумуляторов.

Особенности эксплуатации

Во время постоянной эксплуатации Ni-Cd постепенно снижается разрядная емкость и напряжение. Существуют основные причины, объясняющие эти процессы:

• снижение активности массы и ее последующее распределение по электролитам;
• истончение основной поверхности отрицательных и положительных электролитов;
• изменение размера и консистенции электролита;
• снабдит систему энергией, которая начинает происходить потеря кислорода и воды;
• появление утечек по причине появления дендритов в Cd.

Также эти процессы отмечаются, если эксплуатируются Ni-MH аккумуляторы.Отличие заключается в применении материалае электролита.

Во время эксплуатации батарей по причине распределения активной массы по электролитам начинается изменение размера положительного никелевого электролита и механической прочности. Вследствие этого снижается контакт с активной массой.

Все эти снижают уровень плохого качества проводимости. В некоторых случаях происходит разрыв отрицательного и положительного электролита. Вследствие этого батарея больше просто не подает никаких признаков жизни.

Причины полной разрядки

Все описанные процессы в Ni-Cd электроде проходят из-за регулярных перезарядок, во время которых на поверхности электролита образуется кислород. Чем чаще происходит процедура разряда-заряда, тем больше отмечается уплотнение кристаллов массы электролита. Потому создается рабочая поверхность, а, соответственно, и емкость аккумулятора.

На кадмиевом электролите процедура деформации происходит, как правило по причине перераспределения активной массы.Вследствие этого начинается ее определенная потеря. Помимо этого, масса засоряет пористую поверхность отрицательного электролита. По причине этого осложняется доступ электролита в глубокие слои. Следующим движением массы является увеличение объема дендритных мостов через сепаратор к электролиту, это приводит к множественному замыканию и увеличивает время разряда. На кадмиевом электролите во время эксплуатации также происходит повышение массы и уплотнение кристаллов.

Помимо описанных выше процессов, в батареях проходит окисление разных примесей, которые находятся внутри.Металлокерамика положительного электролита со временем окисляется по расходу воды.

Еще один негативный момент, приводящий к снижению работоспособности аккумуляторной батареи — отбор из сепаратора электрода. Это начинает происходить по изменению поверхности электролита и приводит к увеличению сопротивления.

Состав электрода также изменяется через определенное время. В том увеличился объем кристаллов. Снижается электропроводность и ухудшаются все показатели батареи во время разрядки.Этот процесс особенно заметен при пониженных температурах.

Основные способы восстановления

На тему восстановления емкости Ni-Cd аккумуляторов существует довольно большое количество видеороликов. В основном все из них относится к ремонту аккумулятора от шуруповерта и иного строительного инструмента. Это вполне логично, так как эти батареи довольно дорогостоящие, и часто их еще сложно найти в продаже. Как правило, в проблеме, как восстановить Ni-Cd аккумулятор, использовать несколько основных способов.

Использование повышенного тока

Этот метод восстановления в подаче на батарею повышенного тока с короткими частотами на протяжении 2−3 секунд. Причем, ток должен быть намного выше емкости аккумулятора (более, чем в 10 раз).

Этот вариант восстановления подходит лишь для никель-кадмиевых батарей, и он не применяется для никель-металлогидридных. Изначально он был разработан для рулонных моделей, но, по большому счету, подойдет для батарей любого возраста, и даже тех, которые «потекли».Естественно, чем восстанавливаемый источник питания старше, тем шансы на ремонт значительно снижаются.

Для проведения процесса восстановления будут необходимы:

• кусочки провода, крокодилы. Кусочки должны быть длиной длиной 15 см и иметь сечение не меньше 3 мм;
• другой рабочий аккумулятор с высоким током. Это возможен аккумулятор от автомобиля, батарея от источника постоянного питания и т. д. ;
• индивидуальные средства защиты;
• мультиметр для определения напряжения.

Важно: не стоит пренебрегать индивидуальными средствами защиты. Непременно используйте перчатки и защитные очки, чтобы избежать травм рук или глаз.

Лучше всего выполнять этот процесс на каждую батарее (1,5 В) отдельно, а не полностью на всей сборке одновременно. В таком случае реанимации аккумулятора происходит намного эффективней, и вторую аккумуляторную батарею можно выбрать меньшей мощности (достаточно стандартного аккумулятора от автомобиля или от ИБП).

Этапы выполнения:

1. Вначале необходимо у восстанавливаемого аккумулятора найти — и +.
2. После при помощи крокодилов и провода нужно соединить минусы двух аккумуляторных батарей.
3. Затем к одному из плюсов закрепляется второй кусочек провода.
4. После чего необходимо свободным концом прикасаться к свободному плюсовому выходу. В этом случае надо прикасаться быстро и короткое время (несколько прикосновений в секунду).Этот процесс длится около 5 секунд. Самое главное — не допустить приваривания провода на участке касания.

По большому счету аккумулятора советуют проводом прикасаться не к собственно выводу, а вначале закрепить к нему пластину либо крокодил. И уже затем прикасаться к ним.

После выполнения этого цикла прикасаний нужно произвести замер напряжения на аккумуляторе, который восстанавливается. Если эти манипуляции не принесли результата, то нужно выполнить повторный цикл.Затем, когда на батарее возникло напряжение, то ее нужно установить на подзарядку до начального набора емкости. Вероятней всего, напряжение будет ниже номинального значения. Лучше всего выполнить 2−3 цикла разряд-заряд для тренировки батареи.

Судя по отзывам об этом реанимации, он улучшает состояние только на короткое время. Батарея на самом деле начинает работать, набирать емкость, однако впадает в определенное время «в кому». Это случается из-за того, что не был устранен собственный источник проблемы.Вследствие устраняется лишь дендриты, которые вызывают замыкание, и аккумулятор начинает работать. Но так как размер и состав электрода уже нарушен, то батарея через время возвращается в изначальное состояние.

Улучшенный вариант

. Это состояние вызывается деградацией электролита.

Как было уже указано, во время эксплуатации процесс окисления происходит из-за потребления воды.Вследствие снижения ее количества в составе электрода изменяются и эксплуатационные свойства.

Способ восстановления:

• прежде чем производить какие-то манипуляции с подачей высокого напряжения и подзарядкой батареи, необходимо убрать из элементов сборки, где находится нулевое напряжение;
• в их корпусе шуруповертом с помощью тонкого сверла необходимо проделать отверстие;
• затем в это отверстие нужно добавить кубический сантиметр воды;
• после чего необходимо элементам дать постоять определенное время и замерить их напряжение;
• затем нужно произвести подзарядку батарейки;
• после нужно оставить на 2−3 дня и заново померить напряжение;
• если элементы восстановились, то отверстия можно запаять или заделать герметиком.Аккумулятор собирается и полностью подзаряжается;
• если напряжение все же так и осталось нулевым, то можно еще «кубик» воды, и процедура выполняется заново до полного завершения добавления.

Этот вариант ремонта Ni-Cd аккумуляторов более долгосрочный и эффективный.

Реанимация с помощью замораживания

Смысл этого метода заключается в замораживании элементов в морозильной камере на протяжении 2−3 часов. Затем их нужно быстро достать и быстро начать коротко.Стучать необходимо по корпусу банки, при этом непосредственно банку нужно нежестко удерживать.

Идея состоит в том, что во время заморозки становятся хрупкими, и во время резких ударов крошатся и разрушаются, как лед.

Бить необходимо таким образом, чтобы максимально короткое время передавалась вся энергия удара. То есть быстро и отрывисто жестким, при этом нетяжелым предметом, к примеру, маленьким молотком, карболитовой ручкой отвертки, и т. д.Бить необходимо, пока дендриты не оттают. Повторять юрисдикцию можно до 10 раз.

Пока никель-кадмиевые батареи новые, со склада, их изначально лучше «беречь смолоду», желательно заряжать долго и малым током. Если к ним относится с уважением, то они и прослужат долго. Но все же, скорей всего, у любого человека дома находятся старые аккумуляторы. Попробуйте один из предложенных способов, и они непременно заработают.

.

Восстановление Ni-Cd аккумулятора шуруповерта своими руками

Электрический шуруповерт, необходимый бытовой и производственный инструмент для мелких строительных работ, установки и снятия метизов. Применение аккумуляторов вместо сетевого энергоснабжения позволяет работать в любых условиях, при отсутствии энергии. Чаще всего накопительная батарея инструмента укомплектована Ni-Cd-аккумуляторами напоминающими пальчиковые батарейки. При соблюдении условий эксплуатации эти компоненты выдерживают до 1000 циклов зарядки.В некоторых случаях требуется восстановление аккумуляторов шуруповертов.

Особенности эксплуатации никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов

Для шуруповерта важно подобрать батарею из аккумуляторов, соответствующих по напряжению выполняемым задачам и с хорошей емкостью. Из стандартных компонентов с напряжением 1,2 и емкостью 2000 мАч, выполняются все сборки, независимо от страны-производителя. Для получения нужного напряжения пакет собирается с последовательным соединением элементов, каждый из которых работает самостоятельно.Задача владельца — выполнить правильное обслуживание инструмента.

Потерять емкость батарея может при условиях:

• Вначале эксплуатации не выполнена «раскачка» батареи — исключение «эффект памяти».
• Подзарядка производится в удобное для владельца время, не дожидаясь полной выработки энергии.
• Подзарядка не установленного уровня, останавливается раньше, способствуя снижению емкости.

Поэтому время от времени требуется использовать прошивку, как метод восстановления памяти Ni аккумуляторов.

Шуруповерт с никель-кадмиевой батареей может храниться длительное время в разряженном виде. Причина потери мощности неработающей батареи пересыхание внутренней активной части. Восстановление осуществится, если в каждую банку добавить воды особым способом.

Однако со временем приходит срок утилизации аккумуляторов с ядовитой начинкой. Именно этот аспект заставил страны Европы перейти на менее вредные Ni-Mh (никель-металлогидридные) аккумуляторы.Их технические характеристики и эффект памяти никель-кадмиевым, но имеют меньше циклов заряд-разряд и не работают при минусовых температурах. Способ восстановления аккумуляторов Ni-Mh отличается от никель-кадмиевых.

Ni-Cd аккумуляторы — восстановление емкости

Для восстановления никель — кадмиевых аккумуляторов рулонного типа используются импульсные токи. При этом параметр тока большей емкости в 10 и более раз, импульс составляет 2-4 секунды.Чтобы не повредить последовательность элементов, необходимо выполнить последовательность действий.

В первую очередь необходимо выявить в сборке элементы с нулевым зарядом. Эти элементы нужно выпаять и восстановить отдельно. Нет показаний на мультиметре, как внутри произошел разрыв контакта корпуса с положительной обкладкой. Причина — отсутствие или недостаток влаги внутри корпуса. В таких аккумуляторах будет нужно восстановить водно-солевой баланс:

• корпус элемента освободить от упаковки полностью;
• просверлить отверстие в желобке и достичь в полость шприцом 1 мл воды, медленно и постепенно, если вода не впитывается совсем, отбраковать ячейку;
• дать впитаться воде, сделать начальную подзарядку элемента импульсным током;
• каждый аккумулятор зарядить до 1,2 В, оставить на несколько дней.

Убедительно, что держит заряд, на корпусах нужно запаять отверстия. Собрать новую батарею, заменив отбракованные элементы.

Бывает, одного кубика воды недостаточно, емкость в элементе не до конца восстанавливается. Можно повторить операцию, пока отверстие открыто. Есть и другие способы реанимации батареи шуруповерта, но этот восстанавливает ячейки надолго.

Предлагаем посмотреть описанный метод на видео.

.

причины поломки и способы ее устранения

Опыт промышленного и бытового использования никель-кадмиевых аккумуляторов насчитывает не один десяток лет. В моделях современной техники они остаются востребованными и незаменимыми. Одной из использования Ni-Cd батарейки являются автономным электроинструментом: дрели-шуруповерты, гайковерты, лобзики, пилы, строительные миксеры и степлеры.

Использование никель кадмиевых аккумуляторов в батареях шуруповерта.

Подобные инструменты имеются в арсенале многих домашних умельцев. Большинство из них не задумываются о типе и характеристиках источника питания до тех пор, пока аккумулятор надежно и безотказно выполняет свою функцию. Если АКБ перестала нормально принимать заряд или стала быстро разряжаться, не стоит сразу искать ей замену. Для разного типа батарейки существуют различные, в том числе народные, способы продления ресурса.Восстановление никель-кадмиевых аккумуляторов имеет свои особенности, связанные с конструкцией и химическими свойствами ее элементов.

В чем проблема при эксплуатации аккумуляторов

В зависимости от назначения никель-кадмиевые аккумуляторы изготавливаются в цилиндрической («банки») или плоской («таблетки») форме. Катодом в них служит гидрат закиси никеля Ni (OH) 2 с графитовым порошком, анодом — гидрат закиси кадмия Cd (OH) 2 или металлический кадмий, электролитом — гидроксид калия KOH с добавкой гидроксида лития LiOH.Конструктивное исполнение и происходящие химические процессы определяют технические характеристики устройства, преимущества и недостатки в сравнении с другими типами АКБ.

К достоинствам Ni-Cd аккумуляторов класса:

• большая по сравнению с NiMH и Li-ion типами мощность, большие токи заряда и разряда;
• возможность эксплуатации в широком температурном диапазоне, в том числе возможность зарядки низких температурх;
• способность выдерживать полную разрядку при больших нагрузках без последствий;
• возможность длительного хранения в разряженном состоянии без потери способности к зарядке;
• низкая более стоимость.

Основным недостатком Ni-Cd элементов, вызывающим проблемы и требующим внимания при эксплуатации, является явление «эффекта памяти». Если поставить на зарядку разряженный не полностью аккумулятор, на поверхности электродов идет процесс образования кристаллов металлического Cd, ​​что приводит к росту внутреннего сопротивления и снижению емкости. Для профилактики этой проблемы необходимо не менее одного раза в месяц выполнить полную разрядку АКБ с полной зарядкой.

Еще одна проблема Ni-Cd батарей — явление «терморазгона» при зарядке.При повышении температуры электролита в процессе зарядки происходит рост емкости, при этом зарядное устройство может перезарядить элемент, что приведет к увеличению роста температуры и снижению рабочих параметров. Более предпочтительной для Ni-Cd АКБ является быстрая импульсная зарядка с температурой электролита.

Зарядка для никель кадмиевых аккумуляторов.

Кроме перечисленных, можно назвать и другие недостатки Ni-Cd аккумуляторных элементов:

• низкая удельная емкость таких батарей;
• большие массогабаритные характеристики по сравнению с другими типами при одинаковой емкости;
• проблемы с переработкой и утилизацией в связи с высокой токсичностью кадмия.

Распространенный метод восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов

При эксплуатации любого типа аккумуляторной батареи в ней находятся необратимые физико-химические процессы, приводящие к снижению уровня разряда в ноль. Их причинами являются уменьшение рабочей поверхности и потеря массы электродов, изменение состава и объема электролита, образование кислорода и связанные с этим окислительные процессы.

Образование дендритов кадмия, снижающее внутреннее сопротивление, содержит ресурс, снижающий внутреннее сопротивление.На предотвращении этого процесса основан один из распространенных методов восстановления ядерных аккумуляторов, способный вернуть к работе полностью разряженную и принимающуюся зарядку батарею. Метод основан на прожиге и разрушении дендритов под импульсного воздействия высокого тока.

Для восстановления аккумулятора требуется следующий набор оборудования и материалов:

Контрольный мультиметр.

• рабочая и до конца заряженная АКБ с сильным током;
• набор зарядных проводов с зажимами;
• контрольный мультиметр;
• защитные перчатки и очки.

Обе батареи соединяются по минусовым клеммам, к плюсу рабочей также подключается провод, свободный конец которого нужно в течение нескольких секунд быстро и кратковременно (2─3 раза в секунду) замыкать на плюс нерабочей АКБ. Замыкание не обязательно выполнить на саму клемму, ее можно выполнить через зажим или металлическую пластину.

Для прожига кристаллов может потребиться несколько циклов до появления напряжения на мультиметре.После этого батарею можно поставить на зарядку, но ожидать от нее набора полной емкости не стоит. Этот способ не устраняет другие источники и причины разряда, поэтому является временной мерой и способен улучшить состояние на короткий период.

Улучшенный метод восстановления

Для владельцев домашнего электроинструмента существует еще один способ отремонтировать аккумулятор шуруповерта, основанный на восстановленном электролита. При работе элемента в режиме разрядки в нем происходит пиролиз воды с ее разложением на водород и кислород.Уменьшение количества воды в составе электролита снижает его эксплуатационные характеристики.

Принцип восстановления с добавлением в электролит дистиллированной воды знаком многим автовладельцам. Для Ni-Cd элементов он имеет свои технические особенности, связанные и их небольшими размерами и закрытым типом корпуса.

В качестве инструмента используется дрель с тонким сверлом и медицинский шприц. В корпусе батареи высверливается отверстие и шприцем вводится 1 кубик дистиллированной воды.Элемент должен отстояться, после чего на его контактах измеряется напряжение. Так же, как и при предыдущем способе, элемент можно прожечь импульсным током.

Повторный замер напряжения проводится через несколько дней. Если батарея ожила, нужно запаять или заделать герметиком отверстия и поставить ее на зарядку. Если напряжение на клеммах по-прежнему нет, повторить всю операцию с добавлением еще одной порции дистиллированной воды.

Современные генераторы

Высокие показатели мощности и тока позволяют никель-кадмиевым аккумулятором оставаться безальтернативным источником питания в авиации и при проведении подводных работ.Они продолжают совершенствоваться преимущественно за счет конструкции кадмиевого анода.

Одним из способов повышения эксплуатационных характеристик является отрицательное применение чистой кадмиевой активной массы электрода без добавок оксида железа, что уменьшает окислительную способность анода.

Более долгим сроком службы, до 20-25 лет, отличаются современные Ni-Cd аккумуляторы длительного режима разряда с ламельными электродами, выполненными из слоев перфорированной металлической ленты, пространство между которыми используется активная никелевой или кадмиевой массой.Такая конструкция позволяет снизить разбухание активной массы и продлить срок ее полезной работы.

.