Восстановление батареек: Как оживить батарейку: способы и их объяснение

Содержание

Как оживить батарейку: способы и их объяснение

Батарейки имеют свойство, садится в самый неподходящий  момент. Что делать, как оживить батарейку? Самый правильный ответ – не допускать такой ситуации.

Выбор батареек

Два основных вида батареек  популярных размеров АА, ААА – солевые и щелочные. Щелочные батарейки больше известны как “алкалиновые” от английского слова Alkaline (алкалайн).  Щелочные батареи имеют выше ёмкость и срок службы, чем солевые. В рекламных роликах до 10 раз,  реально, в три-пять раз. Стоимость алкалайна выше вдвое-втрое. Математически получается, что приобретение щелочных элементов выгоднее.

Иногда выгода неочевидна. Например, пульты дистанционного управления телевизионной техникой потребляют мало энергии. Здесь солевая батарея справится хорошо.

Важно! Если батарейка щелочная, надпись Alkaline должна присутствовать на упаковке и  батарейке. Если надписи нет, это  батарея солевая.

Какой производитель лучше

Можно найти множество тестов, какая батарейка лучше. Большая часть является заказной рекламой по продвижению различных брендов. Ну а один крупный производитель просто почти убедил всех, что у него “зайчиков больше”. Батареи сейчас производит любой, известный своей электроникой, бренд. Это достаточно качественные, ёмкие элементы.

Более низкий ценовой сегмент – это “местные” торговые марки. Принадлежат либо местным трейдерам, либо сетям супермаркетов. Обычно цена соответствует качеству. Критерии выбора:

  1. Дата производства, срок хранения. На батарейках в 90% случаев указан только срок хранения. Он составляет 2-3 года для солевых элементов, 4-5 лет для щелочных. Разница между “свежими” элементами и полежавшими пару лет, составляет 40-50%. Тест различных торговых марок просто не имеет смысла. Даже для честного теста заказчик предоставит самую свежую партию и выиграет его. Выбираем батарейки с максимальным сроком хранения.
  2. Серия батареек. Производители практикуют выпуск “просто Alkaline” и Super (Turbo, Premium, Maximum) щелочных батареек. Во втором случае ёмкость выше. Разница составляет 20-30%. Экономическая целесообразность зависит от цены и срока хранения. Залежавшийся Super бывает слабее “обычного” алкалина.
  3. Состояние упаковки. Выгоревшая на солнце упаковка (воздействие высокой температуры летом) или размокшая под дождём и снегом (на открытых торговых площадках) говорит , что эти элементы покупать не рекомендуется.
  4. Внешние выделения, маслянистость. Это внешнее проявление протекание электролита. От покупки нужно отказаться. Есть легенда, что батареи самого известного бренда “не текут”. Это всего лишь легенда.

Срок службы батарейки

Как продлить срок службы батарейки? Продлеваем работу простым способом — периодическое использование. Если щелочную батарею использовать в течение часа-двух, а потом дать время “отдохнуть”, количество отданной энергии будет больше на 30-50%. Имея запасной набор и меняя их местами, можно добиться такого срока службы двух комплектов, который обычно выдадут три таких комплекта.

За это свойство батарейки Alkaline иногда называют самовосстанавливающимися. Химическая реакция в батареях необратима, самовосстановление невозможно. Восстановить такой элемент до начального уровня заряда не получится, но продлить жизнь батареям можно существенно.

Реанимация батареек

Как реанимировать батарейку, если запасных нет, все элементы севшие, а ситуация критическая.

  • Физическое воздействие в виде постукивания. Подойдёт молоток, камень, любой другой тяжёлый предмет.
  • Физическое воздействие в виде сжатия. Нужно смять элемент (хорошо подойдут плоскогубцы) ближе к его средней части.
  • Нагрев элемента (например, зажигалкой).

Этим действиям есть простое объяснение. Ускоряется химическая реакция внутри элемента. Задействуются непрореагировавшие остатки электролита. Помогает подобная реанимация на непродолжительное время. Повторные попытки уже ничего не дадут. Батареи теперь севшие окончательно.

Такие способы помогают элементам АА, ААА, С, D. Батарейным сборкам 6F22 (крона) 23А (12 вольт элемент) и им подобным, подойдёт только нагрев. Физическое воздействие просто разрушит такую сборку.

Важное дополнение! Подобные способы воздействия подойдут перезаряжаемым элементам – аккумуляторам. Но после применения воздействия аккумулятор выйдет из строя, для дальнейшей эксплуатации будет непригоден.

Меры безопасности

  • Не следует применять физические и температурные воздействия к дисковым литиевым элементам (таблетки). Возможен взрыв элемента.
  • Нельзя заряжать одноразовые элементы зарядными устройствами, предназначенными для зарядки многоразовых аккумуляторов. Результат получиться сопоставимый с физическим воздействием, но высокий риск вытекания электролита, выхода зарядного устройства из строя.
  • Не давать детям использованные батарейки в качестве игрушек.
  • При попадании электролита на открытый участок кожи, промыть его проточной водой.
  • Использованные севшие батареи необходимо сдавать в специальных точках сбора для дальнейшей переработки.

При длительном неиспользовании батарей, их следует вынуть из рабочего отсека, хранить при комнатной температуре. Не допускать попадания влаги, контакта с металлическими предметами. Замену производить комплектом.

На всех батарейках написано: Do not recharge. Это значит, что батарейку нельзя перезаряжать, она для одноразового использования.

 

Чтобы не подвергать себя риску от протекания электролита или разрушения элемента, достаточно заранее позаботится о наличии запасного комплекта. Это самый беспроблемный способ непрерывной работы электроники.

Как восстановить батарейку АА и ААА в походе и при ЧС

 

О том, как восстановить севший аккумулятор смартфона при необходимости сделать экстренный вызов, мы уже писали. Теперь давайте вспомним об обычных походных источниках питания – батарейках, ведь многие электротехнические и даже электронные устройства по-прежнему работают на них, или имеют возможность двойного применения наряду с аккумуляторами (навигаторы, тактические фонари, телефон на батарейке). Есть несколько способов восстановить «севшую» батарейку.

Вариант 1. Механическое воздействие.

Этот способ знают практически все. Батарейку необходимо как следует «встряхнуть». Для этого стучим ею по твердым предметам и поверхностям до появления вмятин. Такие механические воздействия могут увеличить срок работы АКБ на срок от получаса до нескольких часов. Причем батарейкой можно стучать по бетону, или стучать по ней камнем (молотком), или даже мять ее пассатижами.

Вариант 2. Нагревание.

Восстановить заряд батарейки можно простым нагревом. Это касается как перезаряжаемых аккумуляторов, так и пальчиковых батареек. Нагрев производится тоже просто – путем помещения АКБ в горячую среду – например, на горячий камень у костра, в горячую воду или на элемент отопительной системы в квартире, доме или гостинице.

Вариант 3. Вскрытие.

Причина уменьшения заряда аккумулятора – снижение емкости электролита. Чтобы увеличить ее, необходимо проделать пару отверстий вдоль угольного стержня иглой (на глубину 60-70%) и при помощи шприца (или путем помещения в раствор) залить туда 9% уксус, воду или соляную кислоту (10% раствор). Отверстие можно залепить тем, что есть под рукой – скотчем (должен быть в любом рюкзаке и дорожной сумке!), жевательной резинкой, пластилином, глиной, хлебным мякишем, и т.п.

Все указанные выше способы могут работать по-разному. Они возвращают «жизнь» батарейке на непродолжительный, но порой критически важный для выживания срок. Время работы восстановленной батарейки зависит от многих факторов и не поддается стопроцентному прогнозу.

Ранее мы так же писали, как увеличить срок работы аккумулятора на смартфонах Андроид, а также о разных типах АКБ.

Источник: www.mobipukka.ru

Внимание! Перед покупкой товаров или услуг внимательно читайте отзывы! — Производители могут изменять их без уведомления! — Поэтому характеристики верны на момент публикации материала (см. дату статьи).

 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ:

 

Как восстановить использованные батарейки | Мастер

Во времена тотального дефицита, когда с ручным магнитофоном не расставались практически никогда, батарейки улетали, только в путь. 

Вариант походный: 
Севшие батарейки хорошо покидать об стенку. На какое-то время заряда потом хватает. 

Вариант домашний: 
С батареек снимается бумажная обертка, в корпусе прокалываются несколько дырочек.
В кастрюлю наливается вода, добавляется соль (в хороших количествах). Батарейки кладутся в воду, все это дело кипятится некоторое время. Вытаскивается, обертывается изолентой и вставляется в магнитофон для новой работы.

На привале после тяжелого перехода послушать любимые мелодии — одно удовольствие.

Но что делать, если подсела батарейка, а до ближайшего магазина не один километр пути? Восстановить батарейку на день-два можно и в походных условиях, был бы под руками главный «хирургический» инструмент — шило. Сделайте им у всех элементов питания по два прокола рядом с графитовым стержнем на глубину примерно 3/4 высоты элемента. Затем при помощи спички или прутика осторожно закапайте в отверстия обычную воду до верха и закупорьте их глиной или мякишем ржаного хлеба.

Вне походных условий заливать отверстия лучше 10%-ным раствором соляной кислоты или двойного столового уксуса.

Еще пара способов восстановления заряда батарейки.

Способ 1: 
Снимаем с батарейки металлический корпус. С помощью шипа проделываем 5-6 отверстий к центральному угольку и опускаем батарейку

в солёную кипящую воду на 10 минут, потом вытягиваем и даём остыть.

Способ 2:
Данный способ намного проще предложенного выше, просто проделываем в батарейке пару дырочек закапываем туда уксуса и даём отстоятся пару часов.

Способ 3:

    — Шилом делаем два прокола вдоль угольного стержня на глубину примерно 3/4 длины батарейки.
    — В отверстия заливаем воды или, если есть (этот вариант значительно эффективнее) десятипроцентную соляную кислоту.
    — Заделываем отверстия любым подходящим материалом, к примеру, автомобильным герметиком.

Вот такими простыми способами можно продлить жизнь элементу питания — батарейке.


Правила и рекомендации по эксплуатации элементов питания

Для того, чтобы элементы питания (ЭП) прослужили Вам максимально возможный срок, а также чтобы устройства, с которыми они работают, радовали Вас своей безотказной работой, советуем придерживаться следующих несложных правил и рекомендаций:

Избегайте механических повреждений и теплового воздействия на элементы питания


При деформации корпуса и сильном нагреве внутренние компоненты батареи вступают в непредусмотренную конструктивом реакцию, в результате которой бурно выделяется газообразная субстанция. Газы оказывают чрезмерное давление на всю внутреннюю поверхность цилиндра гальванического элемента. Такая ситуация приводит к разрушению корпуса, протечке электролита или взрыву, что вполне может нанести ущерб здоровью пользователя или используемой им технике.
Соблюдение же разумных правил и режима работы, аккуратное обращение с элементом питания, предотвращение чрезмерного нагрева (выше 50°С) его поверхности — в таком случае эксплуатация изделия исключает угрозу жизни и материальным ценностям.

Не устанавливайте одновременно новые и использованные батарейки, а также элементы различных типов и от разных производителей


Тип, изготовитель и степень эксплуатации элементов питания, применяемыx совместно в составе единого батарейного блока, должны быть строго одинаковыми. В противном случае, нагрузка в блоке перераспределяется, перегружая слабейший элемент, что быстро приводит к его выходу из строя. Кроме того, качество работы такой батареи будет определяться характеристиками самого худшего источника питания. Для гарантированной работы приобретайте сразу необходимое количество элементов в заводской упаковке от известного бренда.
При использовании солевых батарей (R03, R6) не следует использовать один комплект сразу до полного разряда. К примеру, при работе радиоприёмника не стоит нагружать источник питания более двух часов. Будет лучше, чередовать работу от нескольких подобных комплектов, тем самым увеличивая суммарную продолжительность работы. Некоторая передышка от процесса выработки энергии позволяет солевым батарейкам восстановить однородность электролита и продлить их «жизнь».

Соблюдайте полярность. Не замыкайте контакты


Не соблюдение данного правила эксплуатации ведёт к нарушению целостности и формы корпуса ЭП, вздутию, утечке электролита и даже взрыву. Повышение внутреннего давления из-за неправильной работы конструкции, которое пытается найти выход в виде взрыва или разрушения стенок закрытого источника питания, может привести к заливанию отсека для батарей химическим реактивом и его порче, к попаданию активных реагентов на внутренние платы и микросхемы и даже к безвозвратному выходу из строя устройства потребителя.

Не стоит давать элементы питания детям


В процессе игры ребёнок может засунуть в рот и проглотить батарейку, что с большой долей вероятности приведёт к проблемам со здоровьем. Попытка же разобрать или повредить корпус источника энергии вызовет вытекание активного электролита, следствием которого может явиться ожог кожных покровов и слизистых оболочек тела. В подобном случае следует незамедлительно промыть пострадавший участок большим количеством воды и обратиться за медицинской помощью.

Возможность перезарядки элементов питания


Содержимое батарейки с течением времени меняется из-за химических реакций. Когда запас исходных элементов истощается, вырастает внутреннее сопротивление, и это означает, что батарейка исчерпала свой ресурс. Она становится непригодной для дальнейшего использования. Заряжать солевые, щелочные, а тем более литиевые батарейки категорически запрещается, так как пользователь подвергает себя и используемое устройство большой опасности, что обусловлено перегревом, и как следствие — высокой вероятностью взрыва, выбросом вредных компонентов и утечкой электролита. Отработанные ЭП требуется обязательно утилизировать в переработку.

Перезарядке подлежат только лишь аккумуляторы! Они имеют специально предназначенную для этого конструкцию. В аккумуляторе реализована возможность под воздействием силы тока повернуть химические реакции вспять, то есть с помощью зарядного устройства восстановить продукты реакции до исходного состояния. Зарядное устройство пропускает через аккумулятор электрический ток, но только в обратном направлении. Структура аккумулятора возвращается в рабочее состояние, и его можно снова задействовать по прямому назначению.
В среднем, никель-металлгидридные аккумуляторы способны выдержать до тысячи циклов перезарядки.

Ni-MH аккумуляторы после приобретения желательно «потренировать». Для этого нужно выполнить 3-4 цикла полной зарядки/разрядки, что позволит достигнуть заявленного предела ёмкости, потерянной при транспортировке и хранении устройства после выхода с конвейера.

Утилизация отработанных элементов питания


Аккумулятор или батарейка, рано или поздно, вырабатывают свой ресурс. Но выбрасывать с бытовым мусором их ни в коем случае нельзя. Под воздействием атмосферных процессов корпус ЭП будет со временем повреждён, и химические реактивы начнут отравлять почву и окружающую среду. Подсчитано, что одна пальчиковая батарейка, выброшенная на свалку, способна провести загрязнение примерно двадцати квадратных метров земли, а в лесу на этой площади живут и растут два дерева, два крота, один еж и несколько тысяч дождевых червей. Поэтому отслужившие свой срок источники питания необходимо сдавать только в специальные пункты приема, откуда они после сортировки пойдут в переработку. 
Переплавка позволит извлечь из утилизированных батарей металлы: железо, цинк, алюминий, литий, медь и пр. В общей сложности, около 98% компонентов можно переработать и использовать повторно без особого вреда для природы.

Рекомендуемые температурные режимы эксплуатации ЭП


При соблюдении указанного диапазона возможна нормальная работа источников питания с максимальным использованием заложенного ресурса по энергоотдаче и сроку службы:
— для солевых батареек: от 0°С до +50°С ;
— для щелочных батареек: от -20°С до +50°С ;
— для литиевых ЭП: от -25°С до +60°С ;
— для никель-металлгидридных аккумуляторов: от -20°С до +50°С.

Общие рекомендации по хранению ЭП


Батарейки очень желательно хранить в заводской упаковке. Это обеспечит их защиту от различных факторов окружающей среды и поможет не спутать новые элементы с уже использованными, предохранит контакты от соприкосновения с металлическими поверхностями.

В случае, когда заводская упаковка отсутствует, разместите батарейки в пластиковом или деревянном, но ни в коем случае не металлическом, контейнере.
Не храните вместе с батарейками монеты и другие металлические предметы. Разместите соседние батарейки так, чтобы их положительные и отрицательные полюсы не соприкасались. Если это трудноосуществимо, проложите контактные зоны изолирующим материалом, не проводящим ток.
Храните батарейки при комнатной или чуть более низкой температуре. В большинстве случаев подходит любое прохладное место, в которое не проникают прямые солнечные лучи. Даже при сравнительно высокой температуре 25°C обычная батарейка за год теряет лишь несколько процентов своего заряда.
Хранение батареек при отрицательных температурах не рекомендуется, так как увеличивается саморазряд. Перед использованием взятых из холода батареек лучше будет дать им согреться до комнатной температуры.

Контролируйте влажность воздуха. При повышенной влажности воздуха (более 50%) или опасности образования конденсата батарейки следует держать в герметичном контейнере.

Как восстановить NiCad аккумуляторы.: engineering_ru — LiveJournal

Ну скажите, у кого нет убитых батареек?

Куда они отправятся? Ну да, на свалку. А между прочим, в составе никель — кадмиевых батареек есть кадмий, тяжелый металл, который крайне вреден для людей.
Сколько миллионов батарей заканчивают свою жизнь на свалке?
Сколько кадмия отправляется в почву, воду, и к нам на стол?

Хочу поделиться рецептом как восстановить эти батареи.
Нашел этот рецепт на Instructables.com
Даю фото.

Вам понадобится одноразовая фотокамера.
Если есть — то держатель для батарейки, а нет — зажимы крокодильчики.
Переключатель для заряжания
Кнопка.
Камеру можно взять бесплатно в любом фотоцентре, они их выбрасывают.
Идем далее.


Вот она схема которая вам понадобится.


вот она с другой стороны.
Может быть другая, в зависимости от модели. Непринципиально, сойдет любая.
Важно. Закоротите конденсатор отверткой, будет искра и небольшой хлопок.
Если этого не сделать, то в процессе работы над схемой вас может немного «дернуть» током.
330 вольт, неприятно….


Отломайте эту пластинку.

и припаяйте туда два проводка. Это будет для заряжания конденсатора.


Вот примерно так.


Все, это готово.


Обратите внимание — к серой полосе — отрицательный электрод!
К нему потом пойдет минус батареи, которую будете восстанавливать.


Вот примерно так.
Если батарея большая, как в случае с дрелью (там много, от 12 до 15 элементов) то удобнее сделать крокодильчики. Разобрать батарею и восстанавливать элемент за элементом.

Очень важно.
ИЗОЛИРУЙТЕ схему. Там 330 вольт, может здорово дернуть.


Готовая схема.
Заряжаете конденсатор, нажимаете кнопку разряда и проводите батарее «шоковую терапию».
Кристаллы дендритов внутри разрушаются от высокого напряжения и ваш элемент снова работает!
Поздравляю, вы только что сэкономили себе новую батарею и сохранили себя от кадмия, который бы пришел к вам на стол в случае выброшенной батареи.

Рекомендация. Я накрываю батарею чем нибудь вроде кастрюли когда делаю ей шок.
Кто его знает, батарея может лопнуть. Имейте ввиду.
На моем опыте такого никогда не было, впрочем.

Вчера восстановил 8 летнюю батарею от дрели.
Вообще не держала заряд.
Разобрал, нашел 6 плохих элементов, каждый из них восстановил вышеуказанным способом.
Два «шока» на каждый элемент. Батарея — как новая, замечательно держит заряд.

ДОПОЛНЕНИЕ.
После обработки аккумулятора сделайте два цикла заряда — разряда.
Разряжать элемент нужно примерно до 0.6 вольта и заряжать полным зарядом.
Это поможет восстановить структуру элемента.
Насколько этот метод восстанавливает батареи, на 100% или на 80%, я не знаю.
Исследований не проводил и доказательств с графиками у меня нет.
А по опыту — батарея с заявленной емкостью 1.2Ач была восстановлена после 8 лет службы (1 год «на полке»)
до 85-90% примерно от оригинала (разряжал с замером потребляемого тока).
Вообще по сообщениям экспертов компании САDEX около 50-70% никель кадмиевых аккумуляторов (из тех что отправляют на свалку) можно восстановить.
http://www.buchmann.ca/article23-page1.asp
Различными способами, в т.ч. и этим.

Ресурсы.

http://batteryuniversity.com/learn/article/how_to_restore_nickel_based_batteries
http://batteryuniversity.com/learn/article/increasing_battery_power_by_zapping

Метод работает только на батареи никель-кадмий и никель — металлогидрид
Удачи!
http://www.instructables.com/id/Bring-Dead-Ni-Cad-Batteries-Back-To-Life/

История и особенности серебряно-цинковых элементов питания

 

Серебряно-цинковые батарейки по своим техническим показателям превосходят аналогичные устройства других типов. Они обладают высокой энергоемкостью, отличаются постоянством напряжения, длительными сроками хранения и эксплуатации, отсутствием токсичности.

История создания серебряно-цинковых элементов питания

Первую электрохимическую батарейку с элементами из серебра и цинка гениальный итальянский ученый-физик Вольта создал в далеком 1800 году. Но изобретение не получило распространения, применения на практике. В электродах возникал сильный саморазряд, не позволяющий регенерировать, использовать создающийся ток.

Еще одна попытка применить батарейки на практике была осуществлена в сороковых годах 19 века. Ученые изучили свойства цинка и серебра в электрохимической системе. Оптимальные результаты дали ампульные элементы питания. В них была встроена ампула для хранения электролита, который заливался в устройство в момент применения.

Особенности конструкции серебряно-цинковых батареек

Гальванический элемент питания включает цинковый анод и катод из оксида серебра. В качестве электролита в конструкции используется щелочной раствор. Это могут быть гидроксиды калия (KOH) или натрия (NaOH).

В создании положительного электрода используется чашка, изготовленная из никелевой сетки. В нее запрессовывается оксид серебра. Конструкция устанавливается в корпус гальванического элемента питания, после чего запрессовывается.

Отрицательный электрод изготавливается посредством запрессовки массы опилок из цинка в двухслойной армированной крышке. Ее наружная часть никелируется, а внутренняя подвергается лужению. Эти детали крышки соединяются при помощи точечной сварки. В целях надежной герметизации прокладывается кольцо из полипропилена или полиэтилена. Это позволяет получить цельную, прочную деталь батарейки.

В конструкции гальванического элемента анод и катод разделены сепараторами двух типов — целлофанового и бумажного. Они пропитываются цинкатной щелочной электролитной жидкостью.

В процессе разряда батарейки происходит двухступенчатое восстановление двухвалентной окиси серебра. В первом цикле проходит реакция, в результате которой получается одновалентный оксид серебра:

2AgO + 2e- + h3O = Ag2O + 2OH-

Нормативный потенциал процесса восстановления одновалентного оксида серебра +0,344В. Первая стадия поляризуется, происходит разряд, восстановление двухвалентного оксида серебра. Показатель его стандартного потенциала составляет +0,57В. Благодаря ступенчатому восстановлению окиси и металлизированного серебра сохраняется стабильное разрядное напряжение. Плотность тока составляет 1мА/см2.

Специфика работы серебряно-цинковых батареек

Рассмотреть принцип работы серебряно-цинковых батареек, оценить их преимущества можно на примере популярного щелочного элемента питания ЭСЦГД-0,2. Эти источники тока устанавливаются в электронные наручные часы, оборудованные светодиодной индикацией цифр.

Этим изделиям требуется миниатюрный источник тока, способный не оказывать существенного влияния на вес и размер часов, обеспечить разряд необходимой мощности. С такой задачей может справиться только серебряно-цинковый тип электрохимической схемы.

Батарейка ЭСЦГД-0,2 обладает минимальными габаритами. Ее высота 5,4мм, диаметр 11,6мм. В элементе питания содержатся катоды, изготовленные из окисей одновалентного и двухвалентного серебра с показателями 0,16А-ч и 0,25 А-ч соответственно. При токе 1 мА напряжение разряда составляет 1,56В.

В обычном режиме работы часов разрядка элемента питания осуществляется в условиях плотности тока в диапазоне от 15 до 25 мкА. В период индикации цифр на табло часов батарейка разряжается в виде импульса. Плотность тока в данный момент составляет 50 мА 1 см2. Способность миниатюрного прибора разряжаться при таком высоком показателе плотности тока присуща только серебряно-цинковым элементам.

Правила эксплуатации кнопочных источников питания этого типа:

  • использовать элементы рекомендуется при температуре от – 10°C до +55°C;
  • хранить батарейки можно при температуре от — 40°C до +60°C;
  • период хранения – до 4-х лет;
  • срок эксплуатации источников тока – 2-4 года.

В мире есть несколько производителей серебряно-цинковых элементов питания. Основными брендами являются: Sony, RENATA, ENERGIZER, MAXELL, VARTA.

Виды серебряно-цинковых батареек

Выпускается несколько видов серебряно-цинковых элементов питания. Они различаются по размерам, мощности, емкости. Определить предназначение элемента можно по его маркировке. Изделия типа MD могут функционировать в любом режиме энергопотребления. Батарейки HD устанавливаются в устройствах с неравномерным, высоким уровнем потребления энергии. Модели LD предназначены для приборов, которые отличаются равномерным, низким энергопотреблением. Для точного определения маркировки создаются специальные таблицы.

Применение серебряно-цинковых батареек

Эти элементы не получили обширного применения из-за высокой цены на серебро. Однако они используются там, где необходимы компактные размеры и экологическая безопасность. Они обеспечивают питание:

  • наручным часам;
  • материнским платам ноутбуков и компьютеров;
  • миниатюрным фонарикам;
  • калькуляторам;
  • брелкам;
  • лазерным указкам;
  • музыкальным открыткам и сувенирам, и др.

Саморазряд у элементов питания этого типа невысокий. Во время разрядов большими токами остается постоянное напряжение. Показатель отдачи тока у них близок к 100%, энергетическая отдача составляет примерно 85%. Благодаря этим показателям до появления литиевых источников серебряно-цинковые батарейки широко использовались в военной, авиационной, космической технике.

Преимущества и недостатки батареек

Преимуществ у серебряно-цинковых элементов питания много. Основные достоинства устройств следующие:

  • высокая устойчивость к внешним воздействиям;
  • максимальные показатели удельной энергии;
  • стойкость к высоким разрядным токам;
  • стабильные показатели напряжения при разряде;
  • невысокие параметры саморазряда, не превышающие 15% общей емкости за 1 месяц;
  • удобная эксплуатация, установка;
  • производство батарей не причиняет вреда окружающей среде, является экологически безопасным.

К недостаткам устройств этого типа можно отнести стоимость. Цена на серебряно-цинковые элементы питания намного выше, чем на аналогичные батарейки других видов.

Более широкое распространение получили аккумуляторы данного типа.

Небольшой экскурс в историю серебряно-цинковых аккумуляторных батарей

Прошло почти сто лет после открытия Вольта, прежде чем появилась идея создания аккумулятора из цинковых и серебряных электродов. Ее высказывал Юнгнер, являющийся автором никеле-кадмиевых батарей. Но в ту пору это предложение не было реализовано.

Работой над созданием серебряно-цинкового аккумулятора занялся французский физик Андре. Первый образец появился лишь после 20 лет напряженного труда. Однако у этого новаторского прибора, представленного ученым в 1943 году, был существенный недостаток. Электрод из цинка, установленный в батарее, растворялся, не позволяя эффективно использовать аккумулятор. Через пять лет Андре удалось усовершенствовать свое изобретение. Он нашел способ создания батареи, в которой цинковые электроды не были растворимыми.

Отличные технические показатели аккумуляторов обеспечивают им перспективность, расширение области применения. Ученые всего мира и сегодня ведут работы по совершенствованию этих конструкций.

Особенности конструкции серебряно-цинковых аккумуляторных батарей

Рабочие элементы аккумулятора расположены в полупрозрачной пластиковой емкости. В роли анода выступает пластина, изготовленная из оксида серебра. Катодом батареи являются пластины, созданные из окиси цинка и цинкового порошка. Условия для аккумулирования зарядов создает электролитная среда. Это едкий калий, растворенный в воде в определенной концентрации.

Серебряный положительный электрод требуется защитить от активной щелочной среды. Для этого пластина анода помещается в конверт, созданный из прочного лозного материала, не пропускающего электролит.

Катоды заключены в упаковку из целлюлозных волокон. Ее структура обеспечивает проникновение раствора едкого калия. Под его воздействием сепаратор разбухает, не позволяя цинковой отрицательной пластине оплывать. Он надежно защищает катод от проникновения серебряных частиц.

В этих типах аккумуляторов нет необходимости устанавливать дополнительные решетки. Пластины плотно прилегают друг к другу, стоят непосредственно на дне корпуса. Они обладают высокой прочностью.

Специфика структуры, материалов аккумуляторной батареи:

  • исключает риск появления коротких замыканий;
  • обеспечивает оптимальную площадь взаимодействия раствора электролита с электродами, высокую эффективность;
  • устойчивость к механическим воздействиям извне, вибрации.

В этих устройствах используется небольшой объем электролита, что дает возможность придавать прибору любое нужное положение. Исключить вытекание раствора едкого калия позволяет плотная пробка.

Свойства аккумуляторов

Серебряно-цинковые аккумуляторы могут не терять своих свойств даже при отсутствии электролита. Восстановление рабочего состояния не требует существенных хлопот. Необходимо:

  • внимательно осмотреть элементы устройства, убедиться, что отсутствуют ржавчина и повреждения, не произошло короткое замыкание;
  • влить в емкость электролит, для чего приготовить водный раствор едкого калия, имеющего плотность 1,4 г/см3;
  • выполнить формировочные циклы заряда-разряда, сделать контрольный заряд, а затем рабочий.

Для ускорения процесса пропитки электролитов аккумулятор без крышек на заливочных отверстиях устанавливается в барокамеру. В процесс формирования включаются два полноценных цикла зарядки и разрядки. Полнота может контролироваться определением напряжения или временем, требуемым для полной зарядки. По нормативу напряжение должно быть около 2 В, разряжать батарею следует до показателя примерно 0,6-1,2 В.

В процессе эксплуатации источника тока необходимо проверять уровень электролита в емкости, так как для его работы анод и катод должны быть залиты. На корпусе аккумуляторной батареи имеются специальные отметки, благодаря которым несложно определить максимальный и минимальный уровень жидкости.

Благоприятной температурой для хранения этих источников тока является 6-10°C тепла. В условии отрицательных температур снижается напряжение в стадии разряда, емкость. Поэтому при необходимости использовать источник тока в морозы нужно обеспечить его обогрев.

Область использования серебряно-цинковых аккумуляторных батарей

Сфера применения аккумуляторов обусловлена их основными параметрами. Они незаменимы в устройствах, где требуется эффективный, компактный источник тока с небольшой массой. Главными потребителями этих типов АКБ являются следующие области деятельности:

  • военная,
  • авиационная,
  • космическая,
  • геофизическая,
  • морская,
  • научная.

Этими аккумуляторами оснащаются военные ракеты и морские торпеды, самолеты и вертолеты, морские суда дальнего плавания, космические устройства. Источники тока устанавливаются в геологическое оборудование, высокоточную вычислительную технику и т.д.

Обширную область применения аккумуляторных батарей обеспечивает большой модельный ряд устройств. Модели отличаются по размерам, техническим показателям.

Марка АКБ

Масса в граммах
(с электролитом)

Емкость, А*ч
при разряде 10 ч.

Сила тока при
пятиминутном разряде, А

СЦ-0,5

24

0,85

2

СЦ-1,5

35

1,8

3,5

СЦ-3

95

4,5

35

СЦ-5

160

7,5

60

СЦ-12

195

14

80

СЦ-15

245

16,5

95

СЦ-18

300

20

120

СЦ-25

470

27

150

СЦ-40

720

45

180

СЦ-45

760

50

200

СЦ-50

840

55

250

СЦ-70

1350

80

400

СЦ-100

1600

100

600

СЦ-120

1900

130

650

Большой ассортимент серебряно-цинковых аккумуляторов позволяет оптимально подобрать устройство с учетом специфики оборудования, в котором он будет установлен.

Обзор схем восстановления заряда у батареек

Проблема повторного использования гальванических элементов питания давно волнует любителей электроники. В технической литературе неоднократно публиковались различные методы «оживления» элементов, но, как правило, они помогали только один раз, да и ожидаемой емкости не давали.

В результате экспериментов удалось определить оптимальные токовые режимы регенерации и разработать зарядные устройства, пригодные для большинства элементов. При этом они обретали первоначальную емкость, а иногда и несколько превосходящую ее.

Восстанавливать нужно элементы, а не батареи из них, поскольку даже один из последовательно соединенных элементов батареи, пришедший в негодность (разряженный ниже допустимого уровня) делает невозможным восстановление батареи.

Что касается процесса зарядки, то она должна проводиться асимметричным током с напряжением 2,4…2,45 В. При меньшем напряжении регенерация весьма затягивается и элементы после 8… 10 часов не набирают и половинной емкости. При большем же напряжении нередки случаи вскипания элементов, и они приходят в негодность.

Перед началом зарядки элемента необходимо провести его диагностику, смысл которой состоит в определении способности элемента выдерживать определенную нагрузку. Для этого к элементу подключают вначале вольтметр и измеряют остаточное напряжение, которое не должно быть ниже 1 В. (Элемент с меньшим напряжением непригоден к регенерации.)

Затем нагружают элемент на 1…2 секунды резистором 10 Ом, и, если напряжение элемента упадет не более чем на 0,2 В, он пригоден к регенерации.

Электрическая схема зарядного устройства, приведенная на рис. 5.23 (предложил Б. И. Богомолов), рассчитана на зарядку одновременно шести элементов (G1…G6 типа 373, 316, 332, 343 и других аналогичных им).

 

Рис. 5.23

Самой ответственной деталью схемы является трансформатор Т1, так как напряжение во вторичной обмотке у него должно быть строго в пределах 2,4…2,45 В независимо от количества подключенных к нему в качестве нагрузки регенерируемых элементов.

Если готового трансформатора с таким выходным напряжением найти не удастся, то можно приспособить уже имеющийся трансформатор мощностью не менее 3 Вт, намотав на нем дополнительно вторичную обмотку на нужное-напряжение проводом марки ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,8…1,2 мм. Соединительные провода между трансформатором и зарядными цепями должны быть возможно большего сечения.

Продолжительность регенерации 4…5, а иногда и 8 часов. Периодически тот или иной элемент надо вынимать из блока и проверять его по методике, приведенной выше для диагностики элементов, а можно следить с помощью вольтметра за напряжением на заряжаемых элементах и, как только оно достигнет 1,8…1,9 В, регенерацию прекратить, иначе элемент может перезарядиться и выйти из строя. Аналогично поступают в случае нагрева какого-либо элемента.

Лучше всего восстанавливаются элементы, работающие в детских игрушках, если ставить их на регенерацию сразу же после разряда. Причем такие элементы, особенно с цинковыми стаканами, допускают многоразовую регенерацию. Несколько хуже ведут себя современные элементы в металлическом корпусе.

В любом случае, главное для регенерации не допускать глубокого разряда элемента и вовремя ставить его на подзарядку, так что не спешите выбрасывать отработанные гальванические элементы.

Вторая схема (рис. 5.24) использует тот же принцип подзарядки элементов пульсирующим ассимметричным электрическим током. Она предложена С. Глазовым и проще в изготовлении, так как позволяет использовать любой трансформатор с обмоткой, имеющей напряжение 6,3 В.

 

 

Лампа накаливания HL1 (6,3 В; 0,22 А) выполняет не только сигнальные функции, но и ограничивает зарядный ток элемента, а также предохраняет трансформатор в случае коротких замыканий в цепи зарядки.

Стабилитрон VD1 типа КС119А ограничивает напряжение заряда элемента. Он может быть заменен набором из последовательно включенных диодов — двух кремниевых и одного германиевого — с допустимым током не менее 100 мА. Диоды VD2 и VD3 — любые кремниевые с тем же допустимым средним током, например КД102А, КД212А.

Емкость конденсатора С1 — от 3 до 5 мкФ на рабочее напряжение не менее 16 В. Цепь из переключателя SA1 и контрольных гнезд Х1, Х2 для подключения вольтметра. Резистор R1 — 10 Ом и кнопка SB1 служат для диагностики элемента G1 и контроля его состояния до и после регенерации.

Нормальному состоянию соответствует напряжение не менее 1,4 В и его уменьшение при подключении нагрузки не более чем на 0,2 В.

О степени заряженности элемента можно также, судить по яркости свечения лампы HL1. До подключения элемента она светится примерно в полнакала. При подключении разряженного элемента яркость свечения заметно увеличивается, а в конце цикла зарядки подключение и отключение элемента почти не вызывает изменения яркости.

При подзарядке элементов типа СЦ-30, СЦ-21 и других (для наручных часов) необходимо последовательно с элементом включать резистор на 300…500 Ом. Элементы батареи типа 336 и других заряжаются поочередно. Для доступа к каждому из них нужно вскрыть картонное донышко батареи.

Если требуется восстановить заряд только у элементов питания серии СЦ, схему для регенерации можно упростить, исключив трансформатор (рис. 5.25).

Работает схема аналогично вышеприведенным. Зарядный ток (1зар) элемента G1 протекает через элементы VD1, R1 в момент положительной полуволны сетевого напряжения. Величина 1зар зависит от величины R1. В момент отрицательной полуволны диод VD1 закрыт и разряд идет по цепи VD2, R2. Соотношение 1зар и выбрано 10:1.

У каждого тйпа элемента серии СЦ своя емкость, но известно, что величина зарядного тока должна составлять примерно десятую часть от электрической емкости элемента питания. Например, для СЦ-21 — емкость 38 мА-ч (1зар=3,8 мА, 1разр=0,38 мА), для СЦ-59 — емкость 30 мА-ч (1зар=3 мА, 1разр=0,3 мА). На схеме указаны номиналы резисторов для регенерации элементов СЦ-59 и СЦ-21, а для других типов их легко определить, воспользовавшись соотношениями: R1=220/2*l3ap, R2=0,1*R1.

Установленный в схеме стабилитрон VD3 в работе зарядного устройства участия не принимает, но выполняет функцию защитного устройства от поражения электрическим током — при отключенном элементе G1 на контактах Х2, ХЗ напряжение не сможет возрасти больше, чем уровень стабилизации. Стабилитрон КС175 подойдет с любой последней буквой в обозначении или же может буть заменен двумя стабилитронами типа Д814А, включенными последовательно навстречу друг другу («плюс» к «плюсу»). В качестве диодов VD1, VD2 подойдут любые с рабочим обратным напряжением не менее 400 В.

Время регенерации элементов составляет 6…10 часов. Сразу после регенерации напряжение на элементе будет немного превышать паспортную величину, но через несколько часов установится номинальное — 1,5 В.

Восстанавливать таким образом элементы СЦ удается три-четыре раза, если их ставить вовремя на подзарядку, не допуская полного разряда (ниже 1 В).

Аналогичный принцип работы имеет схема, показанная на рис. 5.26. Она в особых пояснениях не нуждается.

Обзор восстановления аккумуляторов

| Гибридный автомобильный

Обзор восстановления аккумуляторов:

NiMh Аккумулятор гибридного электромобиля состоит из двух основных элементов: (1) зарядка/балансировка аккумуляторной батареи и (2) глубокая разрядка аккумуляторной батареи. Восстановление аккумулятора — это многократное объединение процесса зарядки/балансировки и процесса глубокой разрядки для восстановления аккумулятора. Этот процесс устранит падение напряжения в элементах батареи, восстановив потерянную полезную емкость батареи и уравняв уровни напряжения элементов друг с другом.Конечным результатом является батарея с большей полезной емкостью, которую может использовать автомобиль.

Мы предлагаем зарядное устройство Prolong (со шнурком) для зарядки и балансировки аккумуляторной батареи. Для глубокой разрядки аккумулятора мы предлагаем зарядное устройство Prolong Battery Discharger и простое разрядное устройство для лампочек. Эти элементы объединены в наши пакеты для восстановления аккумуляторов Prolong Battery. Мы также предлагаем нагрузочный тестер модуля Prolong для тестирования отдельных аккумуляторных модулей и выявления неисправных блоков.

  • Чтобы просмотреть подробные инструкции по зарядке/балансировке аккумулятора с помощью зарядного устройства Prolong: нажмите здесь.
  • Чтобы просмотреть подробные инструкции по глубокой разрядке аккумулятора с помощью зарядного устройства Prolong Battery Discharger: нажмите здесь
  • Чтобы просмотреть подробные инструкции по глубокой разрядке аккумулятора с помощью разрядника для лампочки: нажмите здесь.

Восстановление аккумуляторов Пошаговый процесс:

Примечание. Хотя это и не требуется, мы рекомендуем отсоединить вспомогательную аккумуляторную батарею 12 В, чтобы убедиться, что она случайно не разрядится из-за внутреннего освещения во время выполнения процесса восстановления.

1) Заряжайте аккумулятор до тех пор, пока напряжение не перестанет расти. Полная балансировка рекомендуется, но не требуется на этом этапе.

2) Разрядите аккумулятор как минимум до 0,8 В на элемент. В этой таблице указаны точки подключения напряжения на уровне пакета.

3) Снова заряжайте аккумулятор, пока напряжение не перестанет расти.

4) Разрядите аккумулятор до 0,6 В на ячейку.

5) Снова заряжайте аккумулятор, пока напряжение не перестанет расти.

6) Разрядите аккумулятор до нуля.5В/ячейка.

5) Зарядите и отбалансируйте аккумулятор в последний раз. Дайте зарядному устройству поработать не менее 4-6 часов после того, как напряжение перестанет расти, чтобы убедиться, что аккумулятор полностью сбалансирован.

6) Отсоедините зарядное устройство и дайте аккумулятору отдохнуть не менее 30 минут (рекомендуется один час), прежде чем пытаться завести автомобиль.

Описанный выше процесс представляет собой одну процедуру восстановления батареи. Если у вас мало времени, вы можете выполнить только два цикла разряда вместо трех.Можно завершить двухцикловую восстанавливающую процедуру за один уик-энд, если начать ее в пятницу вечером и закончить в понедельник утром.

Что делать с неисправными модулями (когда не работает только восстановление):

В большинстве случаев выполнения описанной выше процедуры восстановления батареи будет достаточно для восстановления рабочих характеристик батареи. В зависимости от состояния батареи и того, насколько она изношена при выполнении восстановительной обработки, одной восстановительной обработки может быть недостаточно.

Если батарея не восстанавливается после первоначальной процедуры восстановления и возвращаются ошибки отказа (красный треугольник или индикатор IMA), это означает, что один или несколько модулей внутри батареи столкнулись с серьезным сбоем. Серьезный отказ не может быть устранен только восстановлением, и требуется физическая замена.

В гибридной батарее Honda очень сложно заменить одну палочку и сопоставить уровни IR и емкость для замены с оставшимся батарейным блоком.По этой причине мы не рекомендуем это делать — необходима полная замена батареи. Мы рекомендуем связаться с Bumblebee Batteries , чтобы получить новые высококачественные аккумуляторы IMA большой емкости.

Для гибридных аккумуляторных батарей Toyota вероятность успешной замены только неисправных модулей очень высока. Чтобы определить неисправные модули в аккумуляторе Toyota, необходимо выполнить нагрузочное испытание каждого модуля. Наш тестер нагрузки аккумуляторных модулей Prolong™ — это простой и недорогой способ определить и заменить неисправные или неисправные аккумуляторные модули.

После замены вышедших из строя модулей необходимо выполнить вторую процедуру восстановления батареи. Это позволит новому модулю сравняться с остальной батареей. После замены неисправных модулей регулярное техническое обслуживание батареи с помощью системы Prolong Battery System должно предотвратить отказ дополнительных модулей.

Сольвометаллургическое извлечение кобальта из катодных материалов литий-ионных аккумуляторов с использованием растворителей глубокой эвтектики

Переработка кобальта из литий-ионных аккумуляторов с истекшим сроком службы (LIB) вызывает все больший интерес, поскольку они все чаще используются в коммерческих целях, таких как электромобили.Обычным катодным материалом ЛИА является оксид лития-кобальта (LiCoO 2 ). Помимо катода, ЛИА содержат другие компоненты, такие как металлический алюминий и медь в качестве токосъемников, которые часто отделяются на начальных стадиях гидрометаллургической переработки. Выщелачивание кобальта из LiCoO 2 в основном происходит путем восстановления кобальта ( III ) в LiCoO 2 до кобальта ( II ) с помощью .В этой работе предлагается экологичный, дешевый и безопасный подход с использованием глубокоэвтектического растворителя (DES) хлорида холина и лимонной кислоты в качестве выщелачивателя. Алюминий и медь оценивались как восстановители кобальта ( III ). После оптимизации литий и кобальт количественно выщелачивались из LiCoO 2 в присутствии алюминия и меди. Медь была наиболее эффективным восстановителем для кобальта ( III ), так что не требовалось никаких дополнительных восстановителей или стадии предварительного разделения.Изучение состава богатого выщелачивающего раствора (PLS) подтвердило преобладание хлорокомплексов. Выщелачивание DES сравнивали с обычным выщелачиванием соляной кислотой, при этом DES позволяет избежать образования токсичного газообразного хлора. Наконец, DES PLS использовали в качестве более полярной фазы в процессе экстракции неводным растворителем. Этот процесс состоял из стадии экстракции меди ( I / II ) экстрагентом LIX 984 с последующей селективной экстракцией кобальта ( II ) экстрагентом Aliquat 336.Оба металла были полностью удалены из насыщенных органических фаз щавелевой кислотой. Общий выход извлечения кобальта составил 81% в виде осадка оксалата чистотой 99,9%.

Эта статья находится в открытом доступе

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте еще раз?

BU-803: Можно ли восстановить аккумуляторы?

Пользователи аккумуляторов и предприниматели часто спрашивают: «Можно ли восстановить аккумуляторы?» Ответ: «Это зависит.«Выход из строя батареи не всегда означает конец срока службы батареи. Вместо того, чтобы выбрасывать упаковку, гениальные предприниматели изобретают бизнес-модели, позволяющие дать бывшим в употреблении батареям вторую жизнь. Учитывая растущее количество батарей, которые выбрасываются, такие возможности для бизнеса могут только расти.

Три основных дефекта батареи: малая емкость, высокое внутреннее сопротивление и повышенный саморазряд. Исчезновение емкости происходит естественным образом по мере использования и со временем; увеличение сопротивления характерно для аккумуляторов на основе никеля; а повышенный саморазряд отражает возможные нагрузки, перенесенные в полевых условиях.Потеря емкости часто может быть компенсирована с помощью NiCd и NiMH; свинцово-кислотный с сульфатированием иногда также может быть улучшен (см. BU-901: Основы тестирования аккумуляторов)

Дефекты батареи включают низкую емкость, высокое внутреннее сопротивление и повышенный саморазряд. Исчезновение емкости происходит естественным образом по мере использования и со временем; увеличение сопротивления характерно для аккумуляторов на основе никеля; а повышенный саморазряд отражает стресс. Потеря емкости может быть устранена в батареях на основе никеля, на которые влияет память; некоторые свинцово-кислотные с сульфатированием также могут быть улучшены.

Аккумуляторы можно разделить на переносные, колесные, стартовые и стационарные системы. Не все аккумуляторы заслуживают обслуживания, но среди мусора есть драгоценности. Чтобы получить прибыль, потребуются некоторые базовые знания об аккумуляторах, такие как знакомство с химией и понимание напряжения, Ач, методов зарядки и C-rate. Прежде всего, вы должны уметь определять, к чему прикоснуться, а через что пройти. Знание прежнего срока службы и того, как определяется окончание срока службы батареи, сыграет большую роль в том, насколько хорошо эти выброшенные батареи могут быть повторно использованы.

Портативные батареи

Продавцы меняют батарейки в мобильных телефонах по малейшей жалобе покупателя, не проверяя упаковку. Установка новой батареи удовлетворяет клиента, но часто не решает предполагаемую проблему короткого времени работы, и клиент может вернуться. Есть также аккумуляторы, которые уходят в сон из-за переразряда. Эти, казалось бы, разряженные литий-ионные аккумуляторы нельзя зарядить с помощью обычного зарядного устройства, но есть способ вернуть их к жизни (см. BU-808a, Как разбудить спящие литий-ионные аккумуляторы)

.

Многие батареи мобильных телефонов выбрасываются.Они заполняют большие коробки под прилавками обслуживания, и им некуда идти. Между тем поставщики услуг обнаружили, что девять из десяти замененных пакетов исправны и могут быть восстановлены. Согласно недавнему исследованию, стоимость легкомысленной замены батареи только в США превышает 650 миллионов долларов в год.

Изобретательные предприниматели нашли возможность утилизировать эти брошенные батарейки. В США, Великобритании и Израиле появились сервисные центры, которые покупают излишки аккумуляторов тоннами и проверяют их с помощью анализаторов аккумуляторов, способных выполнять экспресс-тестирование (см. BU-907: Тестирование литиевых аккумуляторов). 400 000 батарей в месяц, а восстановленные упаковки перераспределяются по магазинам как класс B.Исследования показывают, что эти батареи класса B работают так же хорошо, как и новая упаковка, поскольку нет никакой разницы в частоте отказов.

Не во всех смартфонах возможна замена батареи, но это не отменяет необходимости их тестирования. Отсутствие возможности заменить батареи повлияло на бизнес-модель, поскольку стало меньше доступных упаковок для тестирования и рециркуляции.

Здравоохранение широко использует портативные аккумуляторы. При отсутствии обслуживания аккумуляторов производители устройств рекомендуют замену блоков по штампу с датой.Это помогает чередовать запасы, но добавляет ненужное ограничение по времени, поскольку износ батареи в основном связан с использованием, а не с временем простоя. Сильно используемая батарея может выйти из строя в течение отведенного периода с отметкой даты, и чтобы компенсировать эту возможность, производители устройств устанавливают жесткую политику замены в течение 2–3 лет. Доставка до места назначения может привести к задержкам, а срок службы батареи может составлять 1 год, когда она поступает в эксплуатацию.

Аккумуляторы стали лучше и живут дольше; они также имеют более высокую цену.Срок службы аккумуляторов на основе свинца и никеля составляет около 3 лет; Срок службы Li-ion обычно составляет 5 лет. (См. BU-501: Основы разрядки)


Штамп с датой


. Менеджер программы исследований в области накопления энергии в Министерстве энергетики США посетил завод по переработке отходов в США и обнаружил, что «каждый год на переработку отправляется около миллиона пригодных к использованию литий-ионных аккумуляторов, большинство из которых имеют емкость до 80 процентов.Медицинский техник в крупной больнице США в Мичигане повторно использует отработавшие батареи от сердечных насосов пациентов, чтобы косить траву дома с помощью своей электрической газонокосилки. Это делает зеленую энергию еще более зеленой.

Техники-биомедики осведомлены о необоснованной замене батарей, а осведомитель из средней больницы США сказал: «Батареями чаще всего злоупотребляют в больницах. Персонал мало заботится о них и делает только самый минимум. Рекомендации по обслуживанию аккумуляторов расплывчаты и спрятаны глубоко в сервис-мануалах.

Восстановление отработавших батарей подходит для нескольких бизнес-моделей. Один из них собирает и тестирует батареи у организаций, которые в противном случае отказались бы от них. Внутренний анализ включает проверку емкости путем применения полного цикла разрядки/зарядки с помощью подходящего испытательного оборудования для батарей. Емкость является основным показателем здоровья и должна составлять от 80 до 100 процентов. Более низкие пороги могут быть приемлемы для менее критичных приложений.

При проверке аккумуляторной батареи также наблюдайте за внутренним сопротивлением.Сопротивление аккумуляторов на основе свинца и лития остается низким до конца срока службы. Хотя омическое сопротивление не может предсказать емкость, высокое измерение может указывать на аномалии, такие как коррозия, также известная как паразитные реакции на электролите и электродах.

Проверка батареи также должна включать испытание на саморазряд путем наблюдения за падением напряжения полностью заряженной батареи в течение 24 часов или дольше. Стабильное напряжение гарантирует, что ячейка или батарея не подвергались чрезмерным нагрузкам.Разница в напряжении +/- 5 мВ на ячейку через 24 часа — это нормально. Если все требования соблюдены, батарея может быть повторно сертифицирована и продана по сниженной цене.

Интеллектуальная батарея также может выйти из строя из-за того, что производитель намеренно запрограммировал окончание срока службы на основе использования или возраста батареи. Это может быть фиксированное количество циклов, календарная дата или превышение уровня максимальной ошибки в пакете SMBus. Еще одной причиной сбоя является невозможность связи из-за цифровой неисправности. Такие ошибки не могут быть исправлены в цифровом виде, но ячейки все еще могут быть исправными.Спасение включает в себя взламывание пакета и использование обнаженных ячеек.

Аккумуляторы можно проверить по отдельности или оставить нетронутыми как семейство, наблюдая за емкостью, внутренним сопротивлением и саморазрядом. Собирая колоду, обратите внимание на соответствие ячеек. Используйте только ячейки одного номера модели и одинаковой производительности для создания пакета. Не рекомендуется использовать элементы, предназначенные для одноэлементного использования, для многоэлементных блоков, поскольку производительность может различаться (см. BU-910: Ремонт аккумуляторного блока)

Колесная мобильность

Аккумуляторы для электропривода рассчитаны на более длительный срок службы, чем аккумуляторы в потребительских товарах.Эксперты прогнозируют, что эти прочные промышленные батареи должны по-прежнему иметь до 70 процентов емкости после 10 лет службы или 160 000 км (100 000 миль) движения на электродвигателе (см. BU-1002: Электрическая трансмиссия, HEV, PHEV). Если такой долгий срок службы можно ожидать, тогда имеет смысл протестировать и переназначить батареи для менее требовательного применения. Несколько компаний, в том числе GM и ABB, пользуются этой возможностью для бизнеса.

Крупногабаритные батареи делятся на более мелкие модули, которые соединяются последовательно и параллельно.Эти блоки не нуждаются в проверке на уровне ячеек, но должны соответствовать требованиям к работоспособности как модуль, который включает в себя емкость, внутреннее сопротивление и саморазряд. Затем модули с аналогичными уровнями производительности можно сгруппировать и использовать для солнечных и других систем (см. BU-901: Трудности с тестированием батарей)

Стартерные аккумуляторы

Также известные как стартерные, осветительные, зажигательные (SLI), эти аккумуляторы обычно проверяются с помощью теста под нагрузкой или устройства, которое считывает CCA (усилитель холодного пуска).Аккумулятор, который работает, можно продать за деньги, но измерение CCA само по себе не показывает емкость, главный показатель работоспособности. CCA относится к внутреннему сопротивлению, которое остается низким на протяжении большей части срока службы батареи, в то время как емкость постепенно уменьшается с использованием и временем. Аккумулятор, который тестируется только с CCA, — это азартная игра; добавление измерения емкости требует более высокой стоимости при перепродаже (см. BU-904: Как измерить емкость)

Стационарные батареи

Стационарные батареи в основном свинцово-кислотные.Нет простого способа проверить емкость, кроме полной разрядки/зарядки. Эти батареи обычно заменяются через 5–10 лет службы; чаще в жарком климате (см. BU-806a: Как нагрев и нагрузка влияют на срок службы батареи) Отказы батареи, как правило, необратимы, но неисправности, связанные с сульфатацией, можно исправить, если их вовремя обнаружить. Сульфатация часто происходит в солнечной системе, когда батарея никогда не получает полностью насыщенного заряда. Это также характерно для электрических инвалидных колясок, которые могут заряжаться только за 8 часов в течение ночи.

Добавление присадок для восстановления изношенного свинцово-кислотного аккумулятора часто не стоит затраченных усилий. Активные материалы старой батареи истощены, а пластины покрыты коррозией (подробнее о BU-804a: Corrosion, Shedding and Internal Short). человек начинает работать над вторичной батареей, это выявляет его скрытую способность лгать». Как и в случае со всеми продуктами, важность сокращения отходов заключается в бережном отношении к батареям, уходе за ними и их утилизации только после того, как их срок службы истек, и их утилизация невозможна.

О повторной калибровке отчетов о состоянии батареи в iOS 14.5

iOS 14.5 включает обновление, в котором система отчетов о состоянии батареи будет повторно калибровать максимальную емкость батареи* и возможности максимальной производительности на iPhone 11, iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max для устранения неточных оценок. отчетов о состоянии батареи для некоторых пользователей. Признаки этой ошибки включают в себя неожиданный расход заряда батареи или, в некоторых случаях, снижение максимальной производительности.Этот неточный отчет о состоянии батареи не отражает проблему с фактическим состоянием батареи.

Во время повторной калибровки системы отчетов о состоянии батареи вы увидите сообщение в меню «Настройки» > «Аккумулятор» > «Состояние батареи». Повторная калибровка максимальной емкости и максимальной производительности происходит во время регулярных циклов зарядки, и этот процесс может занять несколько недель. Отображаемый процент максимальной емкости не изменится во время повторной калибровки. Возможности пиковой производительности могут быть обновлены, но это может быть незаметно для большинства пользователей.Если отображалось предыдущее сообщение о низком уровне заряда батареи, это сообщение будет удалено после обновления до iOS 14.5.

По завершении повторной калибровки обновляются максимальный процент емкости и пиковая производительность. Сообщение о повторной калибровке также будет удалено, указывая на то, что процесс завершен.

Если повторная калибровка отчетов о состоянии батареи показывает, что состояние батареи значительно ухудшилось, появится сообщение об обслуживании батареи.

В некоторых случаях повторная калибровка может завершиться неудачей, и появится новое сообщение об обслуживании батареи.В этом случае авторизованный поставщик услуг Apple может бесплатно заменить аккумулятор, чтобы восстановить полную производительность и емкость. Это не указывает на проблему безопасности, и ваш аккумулятор все еще можно использовать.

* Максимальная емкость батареи определяется с помощью набора алгоритмов и измерений, проводимых во время использования. Со временем эти алгоритмы могут быть обновлены, чтобы обеспечить наилучшую оценку максимальной емкости аккумулятора.

Жизненный цикл литий-ионных аккумуляторов: мандаты, устойчивость, переработка, восстановление

Моя текущая работа в южнокорейской Grinergy, экологически чистой компании, направлена ​​на распространение их инновационной технологии литий-ионных аккумуляторов.Недавно меня попросили рассмотреть предложение Комиссии Европейского союза (ЕС) о нормативно-правовой базе для батарей.

Для ЕС предложение направлено на обеспечение устойчивости и конкурентоспособности цепочек создания стоимости аккумуляторов. Между прочим, друг, который был в авангарде робототехники и инновационной мобильности, недавно посоветовал мне тоже изучить жизненные циклы батареи.

Несмотря на то, что исследование ЕС находится на средней стадии, я нашел многие мандаты интересными. Например, начиная с января 2027 года будет введено требование о декларировании содержания переработанных материалов для промышленных аккумуляторов, аккумуляторов для электромобилей и автомобилей, которые содержат кобальт, свинец, литий или никель в качестве активных материалов.Однако наиболее интригующим является то, что предложение ЕС предлагает ценную информацию о том, как правительства и компании могут решать аналогичные проблемы на своих внутренних рынках.

Это побудило меня присмотреться к дому и США, где ранее в этом году администрация Байдена считала батареи одним из ключевых стратегических интересов страны. В отчете Министерства энергетики (DOE) правительство стремится сделать США более конкурентоспособными на рынке аккумуляторов.

Изображение: Bloomberg

Литий-ионный

Тем не менее, что касается аккумуляторов, в отчете ЕС говорится, что в настоящее время свинцово-кислотные технологии по-прежнему преобладают с точки зрения объема, но рынок литий-ионных аккумуляторов станет больше с точки зрения стоимости.Не говоря уже о том, что литий-ионные аккумуляторы обеспечивают лучшую энергоэффективность и являются самой быстрорастущей технологией на рынке.

Используемый в течение некоторого времени в портативной электронике, а теперь предпочтительная технология для электронной мобильности, литий-ионный также получил распространение в стационарных приложениях для хранения энергии. Ожидается, что спрос на технологию литий-ионных аккумуляторов резко возрастет (ежегодно более чем на 30 %) в течение следующего десятилетия.

По мере того, как на рынок поступает все больше аккумуляторов, растет потребность в решениях по их утилизации, когда срок их службы подходит к концу, включая переработку и перепрофилирование.

Хотя литий-ионные аккумуляторы не токсичны так же, как свинцово-кислотные или никель-кадмиевые аккумуляторы, они содержат элементы, которые воздействуют на окружающую среду, включая кобальт и природный графит. Тем не менее, добыча и эксплуатация полезных ископаемых связаны с неблагоприятным воздействием на окружающую среду (например, местное загрязнение воды, почвы и воздуха, деградация экосистемы и ландшафта), нарушениями прав человека и плохой защитой рабочих.

Восстановление

Более обнадеживающим является потенциал восстановления материалов из отработанных батарей для повторного использования в новых батареях.С беспрецедентным ростом рынка спрос на сырье значительно увеличился, а переработанные материалы могут внести положительный вклад как с экологической, так и с экономической точки зрения. И, по сравнению с Западом, Азия и конкретно Китай и Корея находятся в авангарде восстановления и повторного использования — переработка 70% списанных литиевых батарей.

Более того, при активной поддержке корейского правительства многие из высших групп страны активно участвуют в той или иной форме программы по уходу за больными.Например, корейский производитель стали POSCO будет импортировать отходы аккумуляторных батарей, сконцентрированные в порошкообразном виде, в Европу. Затем этот «черный порох» будет перерабатываться в ключевые катодные материалы, такие как никель, литий, кобальт и марганец, посредством процесса переработки в Корее.

Аналогичным образом, Hyundai Motor Group, SK Innovation и LG Chem имеют программы, направленные на то, чтобы использовать использованные аккумуляторы вторично или перерабатывать, а также извлекать такие металлы, как литий, никель и кобальт. Эти программы имеют большой смысл, поскольку Корея также является одним из крупнейших в мире производителей и новаторов литий-ионных аккумуляторов, и, соответственно, существует высокий спрос на это сырье.

Срок службы

Хорошей новостью является то, что по сравнению с другими широко используемыми батареями, такими как щелочные и углеродно-цинковые, перезаряжаемая батарея рассчитана на длительное время работы, ее можно перезаряжать снова и снова — и она является наиболее перспективной среди перезаряжаемых литий-ионных батарей. имеет лучшую производительность.

Однако даже аккумуляторная батарея со временем изнашивается, и в конечном итоге литий-ионные батареи перестают работать. Скорость, с которой батареи подходят к концу срока службы, во многом зависит от приложения и рабочей нагрузки.

В целом, для обеспечения устойчивости литий-ионных аккумуляторов по мере роста спроса в ближайшие годы необходимо уделять внимание их полному жизненному циклу. Это включает в себя решение проблем, связанных с воздействием на окружающую среду источников сырья, производительности и безопасности аккумуляторов и, в конечном итоге, управления восстановлением аккумуляторов.

Как и в ЕС, Южной Корее и США, мы также увидим новые требования на внутренних рынках аккумуляторов, чтобы гарантировать их устойчивость, высокую производительность и безопасность на протяжении всего их жизненного цикла.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.