BU-808A: Jak obudzić uśpiony akumulator Li-ion?
Tematyka:
Ten artykuł zawiera informacje dlaczego akumulatory mogą zostać uśpione i w jaki sposób można je przywrócić do użytku.
Uśpiony akumulator
Akumulatory Li-ion zawierają w swojej strukturze układ ochronny, który zapobiega ich uszkodzeniu w przypadku nadmiernego rozładowania. Ten ważny element odłącza ogniwo czyniąc je teoretycznie bezużytecznym. Po dłuższym czasie, akumulator może wejść w stan uśpienia na skutek samorozładowania, które częściowo jest spowodowane przez procesy chemiczne ogniwa, a częściowo przez układ ochrony akumulatora stale pobierający niewielki prąd. W zależności od producenta, układ ochronny aktywuje się przy napięciu od 2,2V/ogniwo do 2,9V/ogniwo. (Zobacz też BU-802b: Elevated Self-discharge)
Budzenie ze snu
Dostępne są ładowarki, które potrafią obudzić uśpiony akumulator, poprzez zwiększenie jego napięcia w celu dezaktywacji układu ochronnego (boost). Ładowarki pozbawione tej opcji wykrywają akumulator jako uszkodzony i nie naładują uśpionego akumulatora. Budzenie polega na podaniu napięcia na styki akumulatora przy ograniczeniu prądu do niewielkiego poziomu. W ten sposób układ ochronny dostaje zasilanie, a napięcie akumulatora może wzrosnąć powyżej wartości progowej, powyżej której rozpoczyna się normalne ładowanie. Typowo proces ożywiania trwa około minuty. Jeżeli napięcie ogniwa nie wzrasta do oczekiwanego poziomu, wtedy ogniwo należy uznać za uszkodzone. Rysunek 1. pokazuje w uproszczony sposób na czym polega procedura budzenia.
Ryzyko
Nie należy stosować tej metody do akumulatorów, których napięcie spadło poniżej 1,5V/ogniwo i utrzymywało się na takim poziomie przez tydzień lub dłużej. Mostki miedziowe powstające wewnątrz ogniwa mogą doprowadzić do częściowego lub całkowitego zwarcia. Ładowanie takiego akumulatora może spowodować niestabilność procesu, nadmierne wydzielanie ciepła, z ryzykiem pożaru włącznie. Zaawansowane ładowarki potrafią rozpoznać takie sytuacje i zatrzymać proces ożywiania uśpionego ogniwa.
Budzenie ogniwa niesie jeszcze jedno ryzyko – zamianę polaryzacji. Większość ładowarek potrafi rozpoznać ogniwo podłączone odwrotnie, o ile na jego zaciskach jest napięcie. Uśpiony akumulator nie wykazuje żadnego napięcia na zaciskach, dlatego należy zachować dużą ostrożność, ponieważ istnieje ryzyko odwrotnego podłączenia akumulatora. Przy braku napięcia, ładowarka może próbować obudzić akumulator, ale przy zamienionej polaryzacji nastąpi trwałe uszkodzenie ogniwa. Ogniwa Li-ion są znacznie bardziej wrażliwe na zamianę polaryzacji niż inne typy akumulatorów.
Zapobieganie usypianiu
Przechowywanie akumulatorów litowo-jonowych nie jest wcale łatwym tematem. Z jednej strony producenci zalecają utrzymanie stanu naładowania rzędu 40% - 50% nominalnej wartości, ale z drugiej strony samorozładowanie ogniw, szczególnie w podwyższonych temperaturach, może spowodować nadmierne rozładowanie i wejście w stan uśpienia. Wiedząc, że akumulator nie będzie ładowany przez więcej niż 12 miesięcy, warto zwiększyć ładunek początkowy. (Zobacz też: BU-702: How to Store Batteries)
Testy
W laboratorium Cadex przebadano 294 akumulatory z telefonów komórkowych, które zostały zwrócone w ramach gwarancji. Zaawansowana ładowarka z analizatorem pozwoliła przywrócić do użytku 91% ogniw z pojemnością 80% i więcej. Ogniwa głęboko uśpione stanowiły 30% z całej grupy. Po doładowaniu odzyskały sprawność. Nie udało się obudzić 9% akumulatorów. Wszystkie odzyskane pakiety wróciły do użytku i działały nie wykazując wad. Ten przypadek pokazuje, że istnieją duże szanse na odzyskanie uśpionego akumulatora.
Ostatnia aktualizacja 2016.03.07
Artykuł jest tłumaczeniem materiału zawartego na stronie: BU-808a: How to Awaken a Sleeping Li-ion
Zapraszam do dyskusji w temacie.
Marek
Tematyka:
Ten artykuł zawiera informacje dlaczego akumulatory mogą zostać uśpione i w jaki sposób można je przywrócić do użytku.
Uśpiony akumulator
Akumulatory Li-ion zawierają w swojej strukturze układ ochronny, który zapobiega ich uszkodzeniu w przypadku nadmiernego rozładowania. Ten ważny element odłącza ogniwo czyniąc je teoretycznie bezużytecznym. Po dłuższym czasie, akumulator może wejść w stan uśpienia na skutek samorozładowania, które częściowo jest spowodowane przez procesy chemiczne ogniwa, a częściowo przez układ ochrony akumulatora stale pobierający niewielki prąd. W zależności od producenta, układ ochronny aktywuje się przy napięciu od 2,2V/ogniwo do 2,9V/ogniwo. (Zobacz też BU-802b: Elevated Self-discharge)
Budzenie ze snu
Dostępne są ładowarki, które potrafią obudzić uśpiony akumulator, poprzez zwiększenie jego napięcia w celu dezaktywacji układu ochronnego (boost). Ładowarki pozbawione tej opcji wykrywają akumulator jako uszkodzony i nie naładują uśpionego akumulatora. Budzenie polega na podaniu napięcia na styki akumulatora przy ograniczeniu prądu do niewielkiego poziomu. W ten sposób układ ochronny dostaje zasilanie, a napięcie akumulatora może wzrosnąć powyżej wartości progowej, powyżej której rozpoczyna się normalne ładowanie. Typowo proces ożywiania trwa około minuty. Jeżeli napięcie ogniwa nie wzrasta do oczekiwanego poziomu, wtedy ogniwo należy uznać za uszkodzone. Rysunek 1. pokazuje w uproszczony sposób na czym polega procedura budzenia.
Ryzyko
Nie należy stosować tej metody do akumulatorów, których napięcie spadło poniżej 1,5V/ogniwo i utrzymywało się na takim poziomie przez tydzień lub dłużej. Mostki miedziowe powstające wewnątrz ogniwa mogą doprowadzić do częściowego lub całkowitego zwarcia. Ładowanie takiego akumulatora może spowodować niestabilność procesu, nadmierne wydzielanie ciepła, z ryzykiem pożaru włącznie. Zaawansowane ładowarki potrafią rozpoznać takie sytuacje i zatrzymać proces ożywiania uśpionego ogniwa.
Budzenie ogniwa niesie jeszcze jedno ryzyko – zamianę polaryzacji. Większość ładowarek potrafi rozpoznać ogniwo podłączone odwrotnie, o ile na jego zaciskach jest napięcie. Uśpiony akumulator nie wykazuje żadnego napięcia na zaciskach, dlatego należy zachować dużą ostrożność, ponieważ istnieje ryzyko odwrotnego podłączenia akumulatora. Przy braku napięcia, ładowarka może próbować obudzić akumulator, ale przy zamienionej polaryzacji nastąpi trwałe uszkodzenie ogniwa. Ogniwa Li-ion są znacznie bardziej wrażliwe na zamianę polaryzacji niż inne typy akumulatorów.
Zapobieganie usypianiu
Przechowywanie akumulatorów litowo-jonowych nie jest wcale łatwym tematem. Z jednej strony producenci zalecają utrzymanie stanu naładowania rzędu 40% - 50% nominalnej wartości, ale z drugiej strony samorozładowanie ogniw, szczególnie w podwyższonych temperaturach, może spowodować nadmierne rozładowanie i wejście w stan uśpienia. Wiedząc, że akumulator nie będzie ładowany przez więcej niż 12 miesięcy, warto zwiększyć ładunek początkowy. (Zobacz też: BU-702: How to Store Batteries)
Testy
W laboratorium Cadex przebadano 294 akumulatory z telefonów komórkowych, które zostały zwrócone w ramach gwarancji. Zaawansowana ładowarka z analizatorem pozwoliła przywrócić do użytku 91% ogniw z pojemnością 80% i więcej. Ogniwa głęboko uśpione stanowiły 30% z całej grupy. Po doładowaniu odzyskały sprawność. Nie udało się obudzić 9% akumulatorów. Wszystkie odzyskane pakiety wróciły do użytku i działały nie wykazując wad. Ten przypadek pokazuje, że istnieją duże szanse na odzyskanie uśpionego akumulatora.
Ostatnia aktualizacja 2016.03.07
Artykuł jest tłumaczeniem materiału zawartego na stronie: BU-808a: How to Awaken a Sleeping Li-ion
Zapraszam do dyskusji w temacie.
Marek
Fajne? Ranking DIY