Šio straipsnio priežastis buvo dviejų „Bosch NiMH 14.4V“, 2,6Ah atsuktuvo akumuliatorių išvaizda. Šios baterijos buvo pakeistos naujomis dėl jų atsisakymo dirbti po dvejų ar trejų metų neveikimo. Baterijos buvo saugomos tuo atveju, kambario sąlygomis, pilnai įkrovus „gimtojoje“ atmintyje, po reto naudojimo. Kitą kartą išimant iš dėklo skubiems darbams, atsuktuvo akumuliatorius visą savo jėgą atiduodavo per 5–7 minutes. Praėjus tam pačiam įkrovimo laikui, įkroviklis pranešė, kad įkrova pilna. Ir taip ratu, visą darbo laiką. Antroji atsarginė baterija elgėsi panašiai. Po natūralaus pakeitimo jie atėjo pas mane.
Nikelio-metalo hidrido atsuktuvo akumuliatorius, kurio darbinė įtampa yra 14,4 volto, yra surenkamas iš 12 atskirų elementų, kurių tipinė įtampa yra 1,2 volto, sujungtų nuosekliai. Tačiau skirtingi elementai gamyboje įgyja tam tikras savybes. Kai kurie turi daugiau pajėgumų, o kiti turi mažiau. Dėl nuolatinio įkrovimo pakete mažesnės talpos elementai yra nuolat įkraunami. Dėl šios priežasties jie greitai degraduoja. Mažesnės talpos baterijos taip pat suges. Jie išleidžiami anksčiau nei kiti elementai, o tolesnis išmetimas lemia jų gilų iškrovimą. Dėl šios priežasties atsuktuvo sugedus NiMH akumuliatoriui, viena ar daugiau akumuliatorių elementų paprastai sugenda, o kiti -. Todėl pagrindinė užduotis taisant atsuktuvo akumuliatorių yra nustatyti sugedusius elementus. Ir ateityje galima atstatyti atsuktuvo akumuliatorių paprastu aptarnaujamų elementų rinkiniu iš pagrindinių ir atsarginių akumuliatorių arba bandant atkurti kai kuriuos elementus, kad baterija būtų baigta.
Internete dažnai prieštaringai vertinamos nuomonės, kaip atkurti tokias baterijas. Daugelis mano, kad tai tiesiog neįpareigojanti ar neveiksminga dėl trumpo gyvenimo po restauravimo. Kadangi minėtos baterijos turėjo nedaug įkrovimo ir iškrovimo ciklų, jos iš tikrųjų veikė tik trumpą laiką esant apkrovai, nusprendžiau išmėginti jų analizę kiekvienu elementu ir, jei įmanoma, atkūrimą. Galbūt galėsite surinkti atsarginę atsuktuvo bateriją arba naudoti „išlikusius“ elementus kituose naminisreikalaujantis per trumpą laiką išleisti didelę iškrovos srovę.
Norėdami nustatyti nepatikimus akumuliatoriaus elementus:
1. Išmontuokite atsuktuvo (4 varžtus) akumuliatoriaus dėklą ir iš jo išimkite iš serijos sujungtų skardinių (12 vnt.) NiMH akumuliatorių elementų bloką.
2. Nuėmęs viršutinį ir apatinį izoliacinius tarpiklius, jis išlaisvino plokštes, jungiančias elementų polius kontaktui.
3. Apžiūrint akumuliatoriaus elementus, neaptikta jokių išorinių defektų (įdubimų, patinimų, dėmių, korozijos), kurie galėtų turėti įtakos akumuliatoriaus darbui.
4. Kad tinkamai veiktų NiMH akumuliatoriai, rekomenduojama palaikyti elementų darbinę įtampą 1,2–1,4 volto ribose, ją sumažinti galima iki 0,9 –1,0 volto. Multimetre jis išmatavo kiekvieno akumuliatoriaus elemento įtampą. Įtampa, paskirstyta visuose akumuliatoriaus elementuose, buvo 1,01 ... 1,24 volto ribose (t. Y. Esant normaliam diapazonui, kai akumuliatorius išsikrovęs), tačiau atsuktuvo akumuliatorius praktiškai neveikia.
5. Pakartokite pastraipas 1 - 4 antrasis atsuktuvo akumuliatorius. Rezultatas panašus.
6. Norėdami nustatyti problemą, atlikau lyginamuosius kiekvieno elemento srovės matavimus vidiniam multimetro šunto atsparumui. Trumpalaikiai matavimai parodė, kad 4 elementai iš 24 gali suteikti didesnę kaip 1 amperų srovę, o likusieji - mažesnę nei 0,2 amperų. Kitaip tariant, tik 4 elementai iš visų turėjo tam tikrą talpą ir trumpam laikui palaikė atsuktuvo darbą.
7. Dirbdamas bandydamas atkurti mažos talpos elementus ir įkraudamas veikiančius, atskyriau NiMH akumuliatorių blokus. Norėdami tai padaryti, aš supjaustiau trumpiklius, jungiančius elementus įprastais žirklėmis. Jei įmanoma, ateityje elementų sujungimas litavimo jungčių likučiais nebus problema.
8. Keturi atrinkti elementai, turintys tam tikrą pajėgumą, yra pažymėti ir paruošti eksperimentui.
9. Norint atkurti arba atmesti atskirus elementus, reikia įkrauti elementą 0,5 ... 1,0C (greitasis įkrovimas) srove iki vardinės talpos, ribojant įkrovą pagal numatomą laiką. Bet norint apskaičiuoti laiką, jūs turite žinoti akumuliatoriaus elemento talpą ir pradinį įkrovimą. Todėl, norint į skaičiavimus neįtraukti nežinomo pradinio įkrovimo, pirmiausia reikia iškrauti atkurtą akumuliatorių.
Tikrinant įkrauto elemento talpą, galima patikrinti jo iškrovą, kontroliuojant srovę ir iškrovos laiką.
Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta pirmiau, pirmas žingsnis nustatant akumuliatoriaus charakteristikas bus iškrauti elementą esant pastoviai apkrovai, kontroliuojant mažiausiai 0,9 ... 1,0 volto likutinę įtampą, kad būtų išvengta gilaus iškrovimo. Su srove viskas paprasta - kuo mažesnė iškrovos srovė, tuo išsamesnė iškrova ir efektyvesnis procesas, tačiau įkrovimo laikas padidės. Nikelio-metalo hidrido akumuliatoriai gali skleisti daug elektros energijos, tačiau nerekomenduojama nustatyti didesnių nei 0,5C verčių. Dėl to sumažėja įkrovimo ir iškrovimo ciklų skaičius ir sutrumpėja tarnavimo laikas. Dėl to mes priimame 100 mA išlydžio srovę.
10. Norėdami iškrauti akumuliatoriaus elementus, surenkame paprastą grandinę, leidžiančią valdyti iškrovos procesą šviesos diodo švytėjimu.
Norėdami užtikrinti šviesos diodo užsidegimą, vienu metu montuojame du elementus, sujungtus nuosekliai. Kiekvienas iš jų yra išleidžiamas į savo pasipriešinimo grandinę (kuri nustato iškrovos srovę) ir diodus (kurie nustato mažiausią akumuliatoriaus elemento įtampą 0,9 ... 1,0 volto ribose). Ši minimali elemento įtampa gaunama automatiškai. Iškrovos ciklo pabaiga, kai šviesos diodas išjungtas.
11. Mes pasirenkame dalis pagal schemą ir surenkame ją ant PCB gabalo, supjaustyto iš universaliosios plokštės.
12. Mes sujungiame du elementus iš eilės, laikydamiesi poliškumo, nepamirškite prijungti vidurio taško (balto laido) ir stebėkite šviesos diodo švytėjimą. Pagal iškrovos laiką galima naršyti po akumuliatoriaus elemento talpą.
13. Elemento talpa gali būti matuojama iškraunant visiškai įkrautą akumuliatorių. Norėdami tai padaryti, turite nustatyti iškrovimo laiką ir padauginti jį iš išleidimo srovės. Tai bus talpa, kurią reikia palyginti su nominalia. Kai kurie įrenginiai, tokie kaip „iMAX-B6“, matuojasi automatiškai. Mes veiksime taupiau. Kadangi norint įvertinti galimybę naudoti akumuliatoriaus elementus, mums reikia tik apytikslių talpos verčių, periodiškai atliksime dviejų elementų, turinčių ekstremalias charakteristikas, matavimus.
14. Periodiškai matuojant srovę, kontroliuojant tam tikro prietaiso, anksčiau išsikrovusio ir visiškai įkrauto akumuliatoriaus elemento, iškrovą (9 ... 12 dalys), galima pamatyti skirtumą tarp elementų, kuris atsispindi diagramoje.
1 diagrama (raudona linija) atspindi elementų, išrinktų matavimais (8 punktas), kurie iš pradžių turi tam tikrą talpą, iškrovos procesą. Remiantis matavimais ir skaičiavimais, šio akumuliatoriaus elemento talpa yra apie 95 valandas, tai yra 44% nominalios talpos. Dėl iškrovos srovės nestabilumo skaičiavimas buvo atliktas sudedant komponentų talpas per trumpus iškrovos laikotarpius (10–15 min.) Vienas po kito. Tarp kiekvieno iš šių laikotarpių pradžios ir pabaigos išleidimo srovė buvo vidutinė.
2 diagrama (žalia linija) rodo elemento, kurio pradinė talpa yra mažiausia, iškrovimo procesą. Matavimai ir skaičiavimai atliekami panašiai. Šio elemento talpa yra apie 50 valandų (23%). Iškrovos srovės kritimo pobūdis smarkiai skiriasi nuo ankstesnio ir rodo mažą elemento talpą.
Grafikai rodo, kad akumuliatoriaus elemento potenciali atmetimo galimybė per pirmąsias 20–30 kontrolinės iškrovos minučių gali būti nustatyta pagal iškrovos srovės kritimo dydį. Be to, nepaisant vieno iškrovimo ciklo ir apskaičiuoto seno akumuliatoriaus elemento įkrovimo, be papildomų atkūrimo priemonių jo talpa praktiškai neatstatoma.
Ženkliai sumažėjusio nikelio metalo hidrido elementų talpa gali būti atminties efektas. Tai pasireiškia nepilno išsikrovimo ir vėlesnio įkrovimo ciklais. Dėl tokio veikimo akumuliatorius „prisimena“ apatinę apatinę iškrovos ribą, todėl sumažėja talpa. Dalis aktyviosios baterijos masės iškrenta proceso metu.
Norint pašalinti šį efektą, rekomenduojama reguliariai restauruoti ar treniruoti baterijas. Norėdami tai padaryti, pagal aukščiau pateiktą diagramą atliekamas iškrovimas, o tada visas įkrovimo procesas. Rekomenduojama atlikti kelis tokius ciklus.
Kitas būdas atstatyti NiMH baterijas yra perduoti srovę per jas trumpais impulsais. Srovė turėtų būti dešimt kartų didesnė už elemento talpos vertę. Tuo pačiu metu dendritai sunaikinami ir baterija „atnaujinama“. Be to, jo mokymai vykdomi kelių įkrovimo-iškrovimo ciklų forma.