Аккумуляторы для мобильных устройств: проблемы и решения

Здравствуйте, уважаемые подписчики!

Мною получено разрешение у Mr. Isidor Buchmann, главы канадской компании Cadex Electronics Inc., производителя анализаторов аккумуляторов, на перевод и размещение информации из его книги "Batteries in a Portable World. A handbook on rechargeable batteries for non-engineers" ("Аккумуляторы в мире портативных устройств. Руководство по аккумуляторам для неинженеров") в российском интернете и технических журналах. Так что по мере возможности буду знакомить вас с наиболее интересными моментами из нее.

Практические аспекты восстановления NiCd и NiMH аккумуляторов

А теперь информация об опыте восстановления Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов, присланная Дмитрием Игнатовым. С согласия автора, ниже привожу текст письма с моими небольшими комментариями (помечены: Комментарий):

Здравствуйте, Владимир !

Огромное спасибо за ценнейшую информацию по аккумуляторам. Особенно интересной для меня была статья о восстановлении Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов с помощью прибора Cadex. Однако, как я понял из статьи, Cadex работает с батареей в целом (не поэлементно).

(Комментарий: Да только с аккумулятором в целом. Но если аккумулятор разборный, или вы сумели разобрать его, то с помощью анализатора Cadex вы без проблем сможете протестировать, а при необходимости и восстановить его отдельные элементы.)

Мой же опыт работы с аккумуляторами показывает, что элементы в батарее стареют очень неравномерно. Пример: в Ni-MH батарее для сотового телефона, состоящей из пяти элементов, после разряда её до 5В в штатном зарядно-разрядном устройстве, разброс напряжения на разных элементах составлял от 0,80 до 1,28 В (!!!), т.е. одни элементы были разряжены ниже допустимого предела, а другие были недоразряжены.

Мной была предпринята попытка восстановить эту батарею описанным Вами методом глубокого разряда (ранее я восстанавливал батареи простой заменой элементов). Разряд производился током в 1/20 емкости. Так вот, когда напряжения на трёх элементах уже "провалилось" до 0,40 В, на двух других оно составляло 1,15 и 1,21 В. При дальнейшем разряде первые три элемента быстро "провалились в ноль", а напряжение на других двух почти не снизилось. Восстановить аккумулятор не удалось.

(Комментарий: Как правило восстановление должно применяться в процессе обслуживания, а не когда аккумулятор потерял уже все признаки жизни. Интервал же обслуживания 1 месяц для NiCd и 2-3 месяца - NiMH.)

Другую батарею я разобрал на элементы и производил разряд каждого элемента в отдельности. Затем собрал батарею и зарядил в течение 15 часов током в 1/10 номинальной ёмкости. Аккумулятор после этого работает почти как новый, ёмкость восстановилась практически полностью.

(Комментарий: Разбирать - это нормально для профессионалов и в единичных случаях, и для России. Но вы вероятно заметили, что разобрать фирменные аккумуляторы без повреждения корпуса - очень и очень тяжело.)

В итоге я пришёл к выводу, что одной из причин неудач в восстановлении АКБ является именно неравномерность "старения" элементов.

(Комментарий: Вы совершенно правы. Если при выпуске из производства, аккумуляторы практически идентичны по напряжению, емкости и другим параметрам, то в процессе эксплуатации, их разбаланс усиливается. Без периодического обслуживания они постепенно приходят к такому виду, который вы описали. Естественно, что восстанавливать аккумулятор лучше поэлементно, но не всякий аккумулятор разбирается, к тому же затраты времени увеличиваются пропорционально количеству элементов в аккумуляторе. Если все пересчитать на деньги и зарплату специалиста, который будет это делать, то выгоднее, вместо невосстановившего аккумулятора купить новый.)

В конце хочу задать несколько вопросов, которые, возможно будут интересны другим читателям:

1. Каким током разряжает батареи Cadex ? (Комментарий: До 1 вольта - 1С или О.5С, в зависимости от программы, при восстановлении - значительно меньше и по специальному алгоритму.)
2. Каковы параметры импульсного режима заряда (ток, частота, скважность) ? (Комментарий: на моем сайте - в разделе "Методы заряда")
3. В последнее время на рынке появилось много некачественных (ёмкость не превышает 1/3 - 1/2 номинала) Ni-MH элементов с маркировкой GP. По внешнему виду и цене - "как настоящие". Что это - подделка или заводской брак? Как при покупке отличить качественные от некачественных? Заранее огромное спасибо. (Комментарий: Я уже сталкивался года полтора назад с некондиционной партией GP аккумуляторов для сотовых телефонов. Об этом и писал в новостях сайта, кстати это тоже можно прочитать в архивах новостей. Так вот по внешнему виду они ничем не отличались от качественных и настоящих, да и были похоже настоящими (фирменными). Фирма-поставщик их в Россию признала это и даже вроде как принимала на обмен. Причина брака - мне неизвестна, они как-то об этом не распространялись. Что касается Вашего случая - не знаю. Может быть и брак. Как отличить - только проверкой после 3-х кратного заряда/разряда (ввод в эксплуатацию). А потом, если брак - сдать продавцу.)

С пожеланиями успехов в Вашем нужном деле,

Дмитрий Игнатов.

Вдогонку пришло еще одно письмо от Дмитрия:

Хочу поделиться ещё некоторым опытом восстановления АКБ. Эта информация касается в основном Ni-MH и Ni-Cd АКБ для телефонов Benefon Sigma, Spica и, возможно других телефонов Benefon. При проверке "внезапно скончавшихся" АКБ выяснялось, что сами "банки" вполне исправны, а вышел из строя микроконтроллер фирмы Dallas Semiconductors, расположенный в корпусе АКБ (внешне - трехногая деталь, похожая на транзистор, с маркировкой Dallas). Этот контроллер выдавал на телефон неверную информацию об уровне заряда, и телефон просто отказывался включаться. После простого удаления неисправного контроллера телефон начинал нормально работать, только не выдавал информацию об уровне заряда и температуре. Доразряд и заряд такой АКБ тоже проходит нормально.

(Комментарий: действительно, аккумуляторы некоторых производителей имеют встроенную микросхему фирмы Dallas Semiconductors. По поводу Benefon Sigma, Spica сказать ничего не могу, а вот в Li-ion аккумуляторах Motorola эта микросхема содержит идентификатор аккумулятора, своего рода признак родного аккумулятора. Если в телефон вставить чужой подобный аккумулятор стороннего производителя, телефон работает, но заряжать отказывается. Т.е. таким образом попутно решается вопрос защиты от подделок.)

Надеюсь, эта информация окажется полезной, особенно с учётом того, что АКБ Benefon весьма недёшевы. С наилучшими пожеланиями, Дмитрий Игнатов.

Вот такие случаи мз практики. Если у вас есть чем поделиться - пишите.

Предыдущие информационные выпуски рассылки (за исключением новостных):

• Выпуск 2 - "О реальной емкости аккумулятора" + новости
• Выпуск 3 - "О внутреннем сопротивлении аккумулятора" + новости
• Выпуск 4 - "О саморазряде аккумуляторов" + новости
• Выпуск 5 - "О сроке службы аккумуляторов" + новости
• Выпуск 7 - "Об эффекте памяти аккумуляторов" + новости
• Выпуск 8 - "О NiCd аккумуляторах"
• Выпуск 9 - "О NiMH аккумуляторах"
• Выпуск 11 - "О Li-ion аккумуляторах"
• Выпуск 13 - "О восстановлении аккумуляторов"
• Выпуск 14 - "Покупка и подготовка к эксплуатации"
• Выпуск 16 - "Аккумуляторы: а что внутри?"
• Выпуск 17 от 13 ноября 2000г. - "Аккумуляторы для видеокамер вып. 1".
• Выпуск 18 от 20 ноября 2000г. - "Аккумуляторы для видеокамер вып. 2".
• Выпуск 19 от 27 ноября 2000г.- "Оценка реальной емкости аккумулятора потребителем".
• Выпуск 20 от 25 декабря 2000г.- "О заряде и разряде литий-ионных аккумуляторов".
• Выпуск 21 от 25 декабря 2000г.- "Новые публикации на сайте"
• Выпуск 24 от 22 февраля 2001г.- "Об анализаторе аккумуляторов UBA4 канадской фирмы Vencon Technologies Inc."
• Выпуск 26 от 25 марта 2001г.- "Еще раз об аккумуляторах для видеокамер"
• Выпуск 29 от 25 марта 2001г.- "О новом проекте по аккумуляторам в интернете"

Для вас пишет автор рассылки - Владимир Васильев vean@mail.ru