Как выполняется восстановление и ремонт Ni─Cd аккумуляторов
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.
Вернуться к содержанию
Опрос
Загрузка ...
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
(голосов: 35, в среднем: 4,54 из 5)
Загрузка...
Не так давно стартовал похожим свои ni-cd батарейки из перфа. Но буквально через неделю они снова тупанули. Разобрал. Какие-то показывают напряжение норм, какие-то парктически 0. Вздутых нет. В чём проблема, кто-нибудь знает?
Есть у меня две сборки ni-cd 9,6v и 12v от р/у моделей, при зарядке все норм только пару элементов грелись чуть больше остальных так же и при разрядке, хватало их на 10-15мин хотя емкость 1000-1200 mah и ток разряда 0,5А
Наночь заморозил утром обстучал и током прогрел, поставил на зарядку, после по отдельности разряжу и проверю дйствуют способы или нет!
Ну и как, помогло? Мои то же не запустились после взбадривания импульсом. может заморозить?
Как и чем быстро разряжать никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповерта 18 В?
Лампочки авто по 50 Вт — 3 штуки — быстро перегорели.
Подключите последовательно 2 лампы на 12в (соответственно 18в батарея не сможет сжечь 24в систему ламп)
после текста -«Находите у восстанавливаемой батарейки (или у всего блока шуруповёрта, если восстанавливаете целиком) плюс и минус; » ………остальную чушь читать не стал .
батарейка называется вообще то элементом .
Че те тут, типа, ищешь где академики диссертации защищают?
Иди на форум академии наук. Там тебе скажут: меняй на хрен аккумулятор с шуруповертом… Здесь, обычно, люди совета по ремонту АКБ ищут и делятся своим опытом, а не соревнуются в точности написания ТУ, ГОСТ и т.д…. Кому надо и так все поняли о чем речь, а кто не понял — тот культурно спросит.
Читать не стал, а вот написать «какой я умник» не поленился. Молодец. Лучше по теме чего предложил.
Так это и было его «предложение»…
Статья весьма информатимна! Я так думаю способ восстановления с дис. водой самый лучший, но требует времени и труда. На днях собираюсь попробовать. О результатах отпишусь.
Автору за статью спасибо!
Не помогает вода-проверено. Нужно вместо воды раствор едкого кали или натра тогда поможет.
Шуруповерт Интерскол. Два аккумуляторы сдохлипочти совсем. Нельзя ли у Вас их отремонтировать? Аккумулятор
ИНТЕРСКОЛ.14,4в.1,5Ач. С уважением Николай.
Александр, как приготовить раствор? %?
Хочу поблагодарить авторов статьи за содержательную и полезную информацию. Побольше таких. Спасибо большое! (Если, конечно, кто-то ещё интересуется нашими комментариями)
Спасибо за методы решения проблем восстановления аккумуляторов (никель-кадмиевые аккумуляторы наиболее долговечные) и решение проблемы восстановления дает значительную экономию
Способ «взбодрения» импульсным током от аккумуляторной батареи Тесламобиля с сильным током очень результативна, восстановил не одну батарею от шуруповертом! Лайк однозначно автору!))
После глубокого разряда ЭДС нового аккумулятора равно практически 0 вольт. В чем причина?
У меня у новых(!) аккумуляторов после глубокого разряда ЭДС получилась 0 вольт!
Как я воссстановил?
1. На лабораторном блоке питания выставил напряжение 2,5 вольта;
2. Подключил провода к лабораторному блоку питания
3. Вывод «минус подключил к «минусу» аккумулятора
4. Проводом «плюс» блока питания начал касаться вывода «плюс» аккумулятора с частотой несколько раз в секунду (короткие касания!). Получались короткие импульсы большого тока.
Цикл «касаний» составил 2-3 секунды.
Результат:
Первый из трех аккумуляторов показал ЭДС равную 1,23 вольта после первого цикла «касаний – импульсов» (а было 0 вольт!). После этого я поставил аккумулятор на зарядку в зарядное устройство и он сразу начал заряжаться! Похоже, дендритные мостики пережглись!
Второй из трех аккумуляторов после первого цикла «касаний» показал ЭДС, равную 1,22 вольта, но после установки в зарядное устройство заряжаться не захотел. Через 2-3 минуты ЭДС уменьшилась до 1,1 вольта. Повторил цикл импульсов второй раз. Эдс опять повысилась до 1,22 вольта. После установки в зарядное устройство началась зарядка!
Третий аккумулятор после первого цикла заряжаться не захотел! ЭДС повысилась до 1,23 вольта. Я повторил цикл импульсов несколько раз. Бесполезно. Тогда увеличил напряжение лабораторного блока питания до 3 вольт. Повторил цикл «касаний». Бесполезно. Случайно перепутал полярность и при напряжении 3 вольта произвел цикл «касаний» (получился разряд!). ЭДС уменьшилась до 0 вольт! Думал, что аккумулятор уничтожен.
Тогда я повысил напряжение лабораторного блока питания до 4 вольт. Произвел цикл» касаний». ЭДС повысилась до 1,28 вольта. Установил аккумулятор в зарядное устройство и сразу пошел заряд!
Во время проведения циклов аккумуляторы не нагревались. Никаких газов не выделялось! Но средства защиты надо использовать!
Как раз знакомый попросил попробовать восстановить или собрать хоть один и принёс 4 шт 12В аккумуляторов. Такая же проблема, после длительного хранения 0В и не заряжаются, хотя с лабораторника почти прямое КЗ и ток идёт без проблем. Соединил все 4 последовательно, при 1А токе напряжение 2,5В (в основном на соединительных проводах с крокодилами падает) за 3 часа не изменилось. Почитал эту статью и комментарии, попробовал лабораторник выкрутить в максимум 50В 2А пробовал и всё батарею и отдельные элементы — толку 0. Попробовал сварочный аппарат подключить хх 85В ток 20А форсаж на 0 результата не дало, 40А тоже не дало (всю батарею целиком пробовал), но из-за антизалипа ток очень быстро до 10А падает на аппарате. В общем на токе 100А дело пошло, после 4-5 касаний аккумулятор пробивает, на нём сразу появляется 12-13В Поставил на зарядку 3 штуки последовательно к своему лабораторнику, ограничил верхний предел по напряжению до 1,45В/элемент 43,5В короче на 3 12В сборки.
Уточняю, что аккумуляторы NI-CD емкостью 1000 mAh цилиндрические.
У меня у новых(!) аккумуляторов после глубокого разряда ЭДС получилась 0 вольт!
Как я воссстановил?
1. На лабораторном блоке питания выставил напряжение 2,5 вольта;
2. Подключил провода к лабораторному блоку питания
3. Вывод «минус подключил к «минусу» аккумулятора
4. Проводом «плюс» блока питания начал касаться вывода «плюс» аккумулятора с частотой несколько раз в секунду (короткие касания!). Получались короткие импульсы большого тока.
Цикл «касаний» составил 2-3 секунды
Результат:
Первый из трех аккумуляторов показал ЭДС равную 1,23 вольта после первого цикла «касаний – импульсов» (а было 0 вольт!). После этого я поставил аккумулятор на зарядку в зарядное устройство и он сразу начал заряжаться! Похоже, дендритные мостики пережглись!
Второй из трех аккумуляторов после первого цикла «касаний» показал ЭДС, равную 1,22 вольта, но после установки в зарядное устройство заряжаться не захотел. Через 2-3 минуты ЭДС уменьшилась до 1,1 вольта. Повторил цикл импульсов второй раз. Эдс опять повысилась до 1,22 вольта. После установки в зарядное устройство началась зарядка!
Третий аккумулятор после первого цикла заряжаться не захотел! ЭДС повысилась до 1,23 вольта. Я повторил цикл импульсов несколько раз. Бесполезно. Тогда увеличил напряжение лабораторного блока питания до 3 вольт. Повторил цикл «касаний». Бесполезно. Случайно перепутал полярность и при напряжении 3 вольта произвел цикл «касаний» (получился разряд!). ЭДС уменьшилась до 0 вольт! Думал, что аккумулятор уничтожен.
Тогда я повысил напряжение лабораторного блока питания до 4 вольт. Произвел цикл» касаний». ЭДС повысилась до 1,28 вольта. Установил аккумулятор в зарядное устройство и сразу пошел заряд!
Во время проведения циклов аккумуляторы не нагревались. Никаких газов не выделялось! Но средства защиты надо использовать!
Аккумуляторы NI-CD емкостью 1000 мАчас цилиндрические.
Статья реально помогла. Молодец автор!
Спасибо за статью.
Нельзя ли дать другую редакцию фразе : «При этом ток должен быть гораздо больше емкости батареи (в десятки раз)» или дать пояснение.
С уважением И.А. Фролов
Емкость аккумулятора (батареи или элемента — не важно!) измеряется в Ампер-часах. То есть при токе, численно равном емкости, батарея разрядится за 1 час.
Все что здесь написано, интересно с лабораторной точки зрения. И я тоже попробовал оживить никелекадмиевые аккумуляторы от шуруповерта. Провозился тройку дней и мне хватило с лихвой. Во первых, как многие рекомендуют заливать по кубику в элемент, это все равно что пытаться нашарить мышь вилами в стогу сена. В каком состоянии элемент внутри никто не знает.Одни в сборке ввверх вентотверстиями , другие вниз, соответственно и дистилировку теряют по разному. И это я хорошо прочувствовал, когда после заполнения и отстоя пытался запаять отверстия. Одни паялись более менее, другие плевались электролитом при малейшем нагреве.
Во ВТОРЫХ необходимо универсальное зарядное устройство , ценой от 3000 р. примерно., для реанимации.
Ну а втретьих УХЛОПАЛ 3 ДНЯ, и на сколько хватит этих плясок с бубном , никто не скажет.
Подумав и пдсчитав затраты, вывел вот-что: 1) ПОКУПКА НОВЫХ элементов( в моем случае 12 шт.)
обойдется в 1250 р. минимум.Доставка полмесяца минимум. И то качество 50:50
Опять же собрать, спаять ,прокачать при наличии соответствующего оборудования.
2) Покупка нового аккумулятора -1584 р. Доставка 2-3 дня.
Вот и вы подумайте ребята , а нужно ли все это «удовольствие»?
В целом, судя по комментариям тут, лучше выкинуть этот NiCd и переделать аккумулятор на литий. Цена вопроса также будет примерно 1500 рублей на переделку 18 вольтового аккума
Пробовал восстановить NiCd от шуруповерта методом обстукивания после охлаждения до температуры жидкого азота. Результат; 4 из 10, причем работают после этого уже лет пять, но из «чисто китайской» батареи заморозкой не удалось восстановить ни одного элемента элемента?!…
Сколько же я такими способами, начиная с Советских времён, «восстанавливал» такие аккумуляторы. Вся суть сводилась к тому что бы продлить их жизнь пока не достанешь на замену новые, ибо потеря ёмкости на таких уже не позволяет их более менее продолжительно нормально эксплуатировать. Теперь такие перевожу на литий, годятся даже отработавшие на ноутбуках если ставить их как там по парно в батарею, по одной такие не вытянут по току. Главное в зарядку нужно поставить стабилизатор напряжения, хоть 3х ногий, что бы напряжение зарядки не превышало общее для батареи, литий не терпит перезаряда по напряжению.
да было дело говорил про рассверловку лет 10 назад.автор забыл упомянуть чтоб нормально запаять отверстие надо воткнуть зубочистку и обломать.тогда запаяется герметично-иначе при запайке пары электролита не дают норм запаять.