Не заряжается литий ионный аккумулятор шуруповерта: Почему Li-Ion не заряжается? Все про Li-ion (литиевые аккумуляторы)

Содержание

Почему Li-Ion не заряжается? Все про Li-ion (литиевые аккумуляторы)

Если аккумуляторная батарея Li-Ion не заряжается, необходимо определить, в чем причина возникшей проблемы. Это может быть:

  1. Нарушение правил хранения АКБ – в результате, одна из параллелей опускается ниже порога напряжения, контролируемого платой управления BMS, и эта плата ограничивает заряд.
  2. Выход из строя одного из элементов батареи из-за естественного износа и потери качества.
  3. Нарушение соединения элементов.
  4. Повреждение балансирного провода, идущего от BMS к параллелям АКБ.
  5. Поломка штатного зарядного устройства.

Чтобы понять, почему литиевый аккумулятор не заряжается, желательно обратиться к специалистам, чтобы они протестировали устройство.

Возможные причины «смерти» литий-ионной АКБ

В процессе своего использования литий-ионные батареи постепенно утрачивают способность держать заряд. Большое количество циклов заряда-разряда и продолжительное влияние повышенных температур приводит к нарушениям в перемещениях ионов лития и дальнейшей смерти батареи.

Также причиной того, что аккумулятор Li-Ion не заряжается, может стать проблема коррозии проводников тока. Поврежденный коррозией металл неспособен полноценно перемещать электроны.

Причиной возникновения коррозии в АКБ обычно становится взаимодействие электродов с электролитом. Графит уже с 1-й зарядки АКБ взаимодействует с электролитом. Вследствие такого взаимодействия формируется пористый слой, оберегающий анод от последующих воздействий. Он эффективен в нормальном температурном режиме, но при повышенных значениях температуры и чрезмерном разряде накопителя частично растворяется в электролите. При возобновлении нормальных условий создается новый защитный слой, но на этот процесс тратится литий. В итоге, батарею приходится заряжать все чаще.

Если же слой, защищающий графитовый анод, сильно утолщается, он препятствует свободному перемещению ионов лития. В итоге снижается емкость АКБ. Поэтому при использовании литий-ионных аккумуляторов очень важно избегать критического разряда и экстремальных температур.

Если же пренебрегать этими требованиями, очень скоро можно задаться вопросом – почему же литий ионный аккумулятор не заряжается?

Правила зарядки Li-Ion аккумуляторов

Заряжаются такие накопители в комбинированном режиме: сначала около 40 минут при неизменном токе (из промежутка 0,2С – 1С) до значения напряжения 4,1–4,2 В (руководствуясь рекомендациями производителя), а затем при неизменном напряжении. Второй этап зарядки длится дольше. Быстрее можно зарядить АКБ при импульсном режиме. Длительность заряда при использовании тока 1С – 2–3 часа. Батарея считается заряженной, когда напряжение достигает значения напряжения отсечки, а ток заряда падает примерно до 3% от исходного значения.

Литий-ионные батареи боятся перезаряда при превышении зарядного напряжения сокращается ресурс аккумулятора, а также возникает риск теплового разгона, увеличения давления и разгерметизации АКБ.

Для безопасной работы таких накопителей используются платы BMS, не допускающие повышения зарядного напряжения выше критического значения. Дополнительно элемент защиты завершает заряд при нагреве АКБ до 90 С. Также причиной того, что Li-Ion не заряжается, может стать срабатывание защитного клапана в элементе из-за увеличения давления внутри его корпуса.

О том, какие литий-ионные батареи лучше в эксплуатации, читайте в нашем предыдущем материале.

Почему не заряжается аккумулятор шуруповерта и как это исправить?

Как и множество других электрических инструментов, шуруповерт может работать как от сети, так и устанавливаемых на устройство аккумуляторов. Это весьма удобно, так как обеспечивается возможность использования прибора в полевых условиях. Да и сетевой кабель не путается под ногами и не мешает. В то же время иногда могут возникать проблемы с зарядкой АКБ.

Что делать, если аккумулятор шуруповерта совсем не заряжается или слишком быстро разряжается? Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно внимательно изучить устройство системы зарядки инструмента. Именно этим мы займемся в нашей статье.

Аккумуляторы шуруповертов: эволюция

Для обеспечения автономной работы электроинструмента обычно применяются три основных вида аккумуляторов, о которых нужно рассказать подробнее.

Ni-Cd или никель-кадмиевые источники питания

Используются очень давно и совершенно заслуженно считаются самыми старыми батареями, устанавливаемыми на различную современную технику. Основные их преимущества – это:

  • самый низкий саморазряд, благодаря чему АКБ могут долго пылиться где-нибудь в чулане, а потом спокойно работать без дополнительной зарядки;
  • неплохая емкость при весьма компактных размерах, что обеспечивает длительную автономную эксплуатацию шуруповертов;
  • устойчивость к воздействию низких температур, из-за которой Ni-Cd элементы часто применяются во всепогодной технике;
  • низкая цена.

К недостаткам относится необходимость постоянно проходить полный цикл зарядки-разрядки батарей. Если они не заряжаются полностью, срабатывает так называемый эффект памяти. Аккумулятор работает все хуже и хуже, после чего отключается совсем.

NiMh или никель-металлгидридные источники питания

Считаются усовершенствованным аналогом батарей Ni-Cd, однако к их преимуществам можно отнести лишь более экологически чистое производство и несколько сниженный эффект памяти. В основном же данная разновидность элементов питания уступает никель-кадмиевым. Все дело в том, что у них очень высокий процент саморазряда. Чтобы эффективно использовать аккумулятор, нужно постоянно его заряжать, из-за чего полностью теряется автономность.

Liion, или литий-ионные источники питания 

Именно эти батарейки устанавливаются практически на любую технику, включая электроинструмент Макита, Интерскол, Bosch, а также многочисленные гаджеты. Список преимуществ выглядит следующим образом:

  • чрезвычайно высокая емкость;
  • практически полное отсутствие эффекта памяти;
  • возможность оснащения специальными контроллерами, которые отслеживают уровень заряда и считают циклы зарядки-разрядки;
  • низкий процент саморазряда;
  • устойчивость к высоким нагрузкам, возможность использования в высокомощной технике.

Недостатки литий-ионных аккумуляторов – нестабильная работа на морозе, а также высокая стоимость в сравнении с описанными выше аналогами.

Читайте также: Как правильно в перфоратор вставить сверло

Как правильно заряжать аккумуляторы

Чтобы справиться с эффектом памяти никель-кадмиевых батарей и продлить срок эксплуатации литий-ионных источников питания, нужно соблюдать несколько важных правил:

  1. Сразу же после покупки шуруповерта следует зарядить его до максимального уровня. Если речь идет об элементах Ni-Cd, процедуру нужно повторить трижды подряд.
  2. Температура в помещении, где осуществляется зарядка, должна находиться в пределах 10-40 градусов.
  3. Ni-Mh и Ni-Cd батарейки необходимо отключать от сети после завершения зарядки. Литий ионные источники питания снабжаются контроллерами, которые делают это автоматически.
  4. Если вы не планируете работать с инструментом в течение длительного времени, лучше извлечь батареи и хранить их отдельно. При этом желательно хотя бы раз в месяц выполнять подзарядку до максимального уровня.

Сколько времени нужно заряжать АКБ? Если речь идет всего лишь о кратковременной подпитке, лучше отвести на нее не менее получаса. Полная зарядка должна длиться около 7-8 часов.

Устраняем проблемы с зарядкой аккумуляторов

Если вы в точности соблюдаете все вышеперечисленные правила, но аккумулятор почему-то перестал заряжаться, нужно искать причину возникновения проблемы. Для этого придется провести диагностику, включающую следующие операции:

  1. Измеряем емкость аккумулятора с помощью специального оборудования. Вполне возможно, что он просто исчерпал свой рабочий ресурс и требует замены.
  2. Проверяем контакты. Из-за их загрязнения зарядка может не осуществляться вообще или сильно замедляться.
  3. Предпринимаем попытки несколько раз зарядить и разрядить аккумуляторы, используя специальные устройства. Иногда это помогает восстановить даже «мертвую» батарею.
  4. Проверяем исправность блока питания на 12 или 18 вольт и заменяем его при обнаружении неполадок.
  5. Тестируем электрическую цепь для выявления каких-либо обрывов, приведших к ухудшению работы аккумулятора, и устраняем проблемы.

В подавляющем большинстве случаев неисправности, вызывающие сложности с зарядкой АКБ, можно устранить самостоятельно. Но если никакие попытки не приносят желаемого результата, лучше обратиться за помощью к специалистам.

Что делать, если не заряжается аккумулятор шуруповерта

Аккумуляторные шуруповерты удобнее в работе чем сетевые. Они отличаются мобильностью, независимостью от наличия розетки «под рукой», длины шнура. Единственный недостаток — необходимо следить за уровнем заряда для своевременной подзарядки. Но не все типы аккумуляторов позволяют это делать, а в самый неподходящий момент шуруповерт перестает работать. И, к сожалению, наступает время, когда аккумулятор перестает заряжаться.

Типы аккумуляторов

Существуют три типа аккумуляторов для инструмента:

  • Никель-кадмиевые (NI-Cd). Старшее поколение, которым до сих пор оснащают бытовые шуруповерты. Доступная цена, хорошее соотношение размера и емкости (достаточно компактны), долго держат заряд в нерабочем состоянии. Недостаток — эффект памяти. Если подзаряжают без полного разряда, то накапливается «информация» о неполном объеме, она мешает отдавать заряд до исчерпания реального ресурса.
  • Никель-металлгидридные (Ni-Mh). Усовершенствованный аналог никель-кадмиевых батарей с более чистой технологией производства. Эффект памяти хоть и присутствует, но слабее. Основной недостаток — быстро разряжаются при хранении.
  • Литий-ионные. Наиболее совершенный тип, который постепенно вытесняет другие типы в сегменте профессионального/полупрофессионального электрического ручного инструмента. Высокая емкость, практически полное отсутствие «памяти», долговечность, низкий уровень саморазряда в режиме хранения. Единственный недостаток — высокая стоимость по сравнению с другими аналогами.

Важно! Цена «банки» никель-кадмиевого типа емкостью 2 A*ч приблизительно в два раза выше «банки» литий-ионного типа.

Почему не заряжается аккумулятор шуруповерта — причины и устранение

Причины отсутствия или слабого уровня заряда, а также способы устранения неисправности бывают разные:

  • Нет контакта между клеммами зарядного устройства и батареи. Это следствие того, что пластины ЗУ прогнулись. Аккуратно отгибают пластины, возвращая в рабочее состояние.
  • Окисление клемм или налипание на них грязи. Контакты очищают и протирают спиртом.
  • Выход из строя одной из «банок». Разбирают корпус блока батареи, сняв крышку (вывинчивают винты или снимают защелки). «Позванивают» каждую банку тестером на наличие напряжения или тока разряда. С напряжением проще — оно или есть, или его нет, но этот метод не всегда срабатывает. Ток разряда измеряют на нагрузочном резисторе — у неисправной банки он на порядок ниже, чем у исправной. После диагностики неисправную банку отделяют от исправных, а на ее место устанавливают новую, точно такого же типа, и с такой же ориентацией полярности относительно остальных элементов.

Важно! Самый сложный момент замены банки — спайка банок в батарею. На заводе используют точечную сварку, а при ремонте «своими руками» чаще — паяльник. Во время работы важно не перегреть батарею, работать надо быстро.

Есть еще одна причина отсутствия заряда, но она характерна только для никель-кадмиевых аккумуляторов — сработал эффект памяти, и батарея не заряжается, хотя ее ресурс еще не исчерпан. Чтобы до этого не доводить, важно правильно проводить зарядку.

Как заряжать батарею правильно

При покупке нового инструмента с никель-кадмиевой или никель-металлогидридной батареей перед эксплуатацией трижды полностью разряжают и заряжают аккумулятор (прокачивают). При использовании шуруповерта аккумулятор не ставят на зарядку, пока он полностью не разрядился. Затем прокачку повторяют периодически, как профилактическую меру.

Важно! Чтобы не было простоев в работе надо иметь запасную батарею.

По достижении полного заряда Ni-Mh и Ni-Cd батареи отключают от сети (у литий-ионных это делает контроллер). При длительном перерыве в работе аккумулятор снимают и хранят отдельно от шуруповерта.

При аккуратном обращении, следовании инструкции производителя аккумулятор будет работать долго и не потребует досрочной замены. А мелкий ремонт можно сделать своими руками.

Подпишись на Техносовет в социальных сетях, чтобы ничего не пропустить:

Почему не заряжается литий-ионный аккумулятор?



Статья обновлена: 2020-11-11


В процессе эксплуатации Li-ionаккумуляторы в телефонах, ноутбуках и любых других устройствах постепенно деградируют, теряют исходную емкость и хуже держат заряд. Такие изменения характерны для старых элементов питания, которые исчерпали свой ресурс. Но аккумуляторы могут выйти из строя преждевременно – из-за перегрева, высоких токовых нагрузок, внутреннего короткого замыкания и других причин.

При перегреве электролита происходит металлизация лития, повышается его химическая активность, и из-за взаимодействия с электролитом протекает цепная реакция. В таком случае обычно наблюдается вздутие аккумуляторов. Но иногда литиевая батарея не заряжается при отсутствии видимых дефектов. Чтобы определить причину неполадок, желательно обратиться к специалистам и протестировать АКБ.

Возможные причины проблем с зарядкой

Перечислим основные причины, из-за которых могут не заряжаться Li-ionаккумуляторы:

  1. Хранение в разряженном состоянии. Если напряжение падает ниже граничного предела в 2,7 В на ячейку, и аккумулятор хранится в таком состоянии, то он может выйти из строя.
  2. Коррозия проводников. Коррозировавший металл теряет способность к полноценному перемещению электронов. Коррозия возникает из-за взаимодействия электродов и электролита. Графитовая пластинка изначально взаимодействует с электролитом. В результате на ней появляется пористый слой. Он защищает анод от дальнейшей коррозии, но эффективен только при умеренных температурах. При нагреве или глубоком разряде аккумуляторов этот защитный слой растворяется в электролите. В дальнейшем он восстанавливается, но на его восстановление расходуется литий. Из-за этого емкость аккумулятора снижается, переход ионов лития между электродами замедляется, и могут возникнуть проблемы с зарядкой.
  3. Длительное воздействие высоких температур или естественный износ (количество рабочих циклов более 1000). В таком случае нарушается перемещение ионов лития между электродами, и литий-ионный аккумулятор не берет зарядку.
  4. В аккумуляторной батарее – выход из строя отдельных ячеек или нарушение соединения между ними. Чтобы выявить неисправную ячейку, нужно разобрать корпус и «прозвонить» каждую ячейку тестером, измерить ее напряжение или ток разряда (на нагрузочном резисторе). У неисправной ячейки разрядный ток будет на порядок ниже. После выявления неисправных аккумуляторов можно восстановить работоспособность АКБ. Для этого нужно выполнить замену неисправных ячеек на аналогичные исправные, с соблюдением полярности.
  5. Повреждение балансирного провода, который идет от БМС платы к параллелям батареи.
  6. Неисправность зарядного устройства. Например, если пластины зарядного устройства прогнулись, то будет нарушен контакт между клеммами зарядника и АКБ. В таком случае нужно аккуратно отогнуть пластины, вернув их в рабочее состояние.
  7. Срабатывание защитного клапана из-за большого давления внутри корпуса аккумулятора.
  8. Окисление или загрязнение клемм. В таком случае контакты нужно очистить и протереть спиртом.

Выводы

Чтобы дольше не задаваться вопросом, почему не заряжается литиевый аккумулятор, и возможно ли его восстановление, элементы питания нужно правильно использовать. Главное правило – избегать их глубокого разряда, перезаряда, высоких токовых нагрузок и перегрева. Заряжать Li-ionэлементы нужно в комбинированном режиме – вначале постоянным током 0,5С–1С, а при достижении 4,1–4,2 В– при постоянном напряжении.Процесс зарядки оканчивается, когда ток зарядки снижается до 3% от исходной величины.

О том, как измерить емкость аккумулятора 18650, читайте здесь.


Li ion аккумулятор не заряжается – Тарифы на сотовую связь