La raison de cet article était l'apparition de deux batteries pour le tournevis Bosch NiMH 14.4V, 2.6Ah. Ces piles ont été remplacées par de nouvelles en raison de leur refus de travailler après deux ou trois ans d'inactivité. Le stockage des batteries a eu lieu dans un étui, dans des conditions ambiantes, avec une charge complète sur la mémoire "native", après une utilisation rare. Lors du prochain retrait de l'étui pour travaux urgents, la batterie du tournevis a donné toute sa force en 5-7 minutes. Après le même temps de charge, le chargeur a signalé que la charge était pleine. Et donc en cercle, pendant toute la durée du travail. La deuxième batterie de secours s'est comportée de la même manière. Après un remplacement naturel, ils sont venus vers moi.
Une batterie de tournevis nickel-hydrure métallique avec une tension de fonctionnement de 14,4 volts est assemblée à partir de 12 éléments séparés avec une tension typique de 1,2 volts connectés en série. Mais différents éléments de la production reçoivent une certaine gamme de caractéristiques. Certains ont plus de capacité, tandis que d'autres en ont moins. En raison d'une charge constante dans un faisceau, les éléments de capacité inférieure sont constamment rechargés. Pour cette raison, ils se dégradent rapidement. Les batteries de plus petite capacité se dégraderont également pendant la décharge. Ils sont déchargés plus tôt que les autres éléments, et une décharge supplémentaire conduit à leur décharge profonde. Pour cette raison, en cas de dysfonctionnement de la batterie NiMH pour le tournevis, une ou plusieurs cellules de batterie échoueront généralement et d'autres suivront. Par conséquent, la tâche principale lors de la réparation de la batterie d'un tournevis est d'identifier les éléments défaillants. Et à l'avenir, la restauration de la batterie d'un tournevis peut être effectuée par un simple ensemble d'éléments réparables à partir des batteries principales et de rechange ou en essayant de restaurer certains éléments pour compléter la batterie.
Des opinions sont souvent exprimées sur Internet, souvent controversées, sur la façon de restaurer de telles batteries. Beaucoup considèrent cela comme peu prometteur ou inefficace en raison de la courte durée de vie après restauration. Mais comme les batteries ci-dessus avaient un petit nombre de cycles de charge-décharge, elles ne fonctionnaient en charge que pendant une courte période, j'ai décidé d'essayer la possibilité de leur analyse élément par élément et, si possible, de la récupération. Vous pourrez peut-être récupérer une batterie de rechange pour un tournevis ou utiliser les éléments "survivants" dans d'autres fait maisonnécessitant la décharge d'un courant de décharge élevé en peu de temps.
Pour identifier les cellules de batterie non fiables:
1. Démonter le boîtier de la batterie d'un tournevis (4 vis) et en retirer un bloc de boîtes connectées en série (12 pièces) de cellules de batterie NiMH.
2. Après avoir retiré les joints isolants supérieur et inférieur, il a libéré les plaques reliant les pôles des éléments pour le contact.
3. L'inspection des cellules de la batterie n'a révélé aucun défaut externe (bosses, gonflement, taches, corrosion) pouvant affecter le fonctionnement de la batterie.
4. Pour le bon fonctionnement des batteries NiMH, il est recommandé de maintenir la tension de fonctionnement sur les cellules entre 1,2 et 1,4 volts, une réduction à 0,9 -1,0 volts est autorisée. Il a mesuré la tension sur chaque élément de la batterie avec un multimètre. La tension répartie sur tous les éléments de la batterie était comprise entre 1,01 et 1,24 volts (c'est-à-dire dans la plage normale pour une batterie déchargée), mais la batterie du tournevis ne fonctionne pratiquement pas.
5. Répéter les paragraphes 1 - 4 sur la deuxième batterie pour le tournevis. Le résultat est similaire.
6. Pour identifier le problème, j'ai effectué des mesures comparatives du courant donné par chaque élément sur la résistance interne du shunt multimètre. Des mesures à court terme ont montré que 4 éléments sur 24 peuvent donner un courant de plus de 1 ampère et le reste - moins de 0,2 ampère. En d'autres termes, seulement 4 de tous les éléments avaient une certaine capacité et ont brièvement soutenu le travail d'un tournevis.
7. Pour essayer de restaurer les cellules de faible capacité et de charger les travailleurs, j'ai démonté les batteries NiMH. Pour ce faire, j'ai coupé les cavaliers reliant les éléments avec des ciseaux ordinaires. Si possible à l'avenir, la connexion des éléments en soudant les résidus des cavaliers ne sera pas un problème.
8. Quatre éléments sélectionnés avec une certaine capacité sont marqués et prêts pour l'expérimentation.
9. Pour restaurer ou rejeter des éléments individuels, il est nécessaire de charger l'élément avec un courant de 0,5 ... 1,0C (charge rapide) à la capacité nominale, en limitant la charge en fonction du temps estimé. Mais pour calculer le temps, vous devez connaître la capacité et la charge initiale de la cellule de la batterie. Par conséquent, pour exclure la charge initiale inconnue dans les calculs, il est d'abord nécessaire de décharger la batterie restaurée.
La vérification de la capacité d'un élément chargé peut également être vérifiée par sa décharge, en contrôlant le courant et le temps de décharge.
En relation avec ce qui précède, la première étape pour déterminer les caractéristiques de la batterie sera de décharger la cellule à charge constante, avec un contrôle sur la tension résiduelle minimale de 0,9 ... 1,0 volt, pour exclure une décharge profonde. Tout est simple avec le courant - plus le courant de décharge est petit, plus la décharge est complète et plus le processus est efficace, mais le temps de charge augmentera. Les batteries nickel-hydrure métallique peuvent donner beaucoup de courant, mais il n'est pas recommandé de définir des valeurs supérieures à 0,5 ° C pendant la décharge. Cela conduit à une réduction du nombre de cycles de charge-décharge et à une diminution de la durée de vie. En conséquence, nous prenons un courant de décharge de 100 mA.
10. Pour décharger les cellules de la batterie, nous assemblons un circuit simple qui vous permet de contrôler le processus de décharge par la lueur de la LED.
Pour assurer l'allumage de la LED, nous installons deux éléments connectés en série en même temps. Chacun d'eux est déchargé dans sa propre chaîne de résistance (qui détermine le courant de décharge) et des diodes (qui déterminent la tension minimale sur la cellule de la batterie entre 0,9 et 1,0 volts). Cette tension minimale sur l'élément est obtenue automatiquement. La fin du cycle de décharge lorsque la LED est éteinte.
11. Nous sélectionnons les pièces selon le schéma et les assemblons sur un morceau de PCB découpé dans un circuit imprimé universel.
12. Nous connectons deux éléments en série, conformément à la polarité, sans oublier de connecter le point médian (fil blanc) et d'observer la lueur de la LED. Par la durée de la décharge, il est possible de naviguer sur la capacité de la cellule de la batterie.
13. La capacité de la cellule peut être mesurée en déchargeant une batterie complètement chargée. Pour ce faire, vous devez détecter le temps de décharge et le multiplier par le courant de décharge. Ce sera la capacité qui doit être comparée au nominal. Certains appareils, tels que l'iMAX-B6, prennent des mesures automatiquement. Nous agirons de manière plus économique. Étant donné que pour évaluer la possibilité d'utiliser les éléments de la batterie, nous n'avons besoin que de valeurs approximatives de la capacité, nous effectuerons des mesures périodiques sur deux éléments aux caractéristiques extrêmes.
14. Lors de la mesure périodique du courant dans le processus de contrôle d'une décharge sur un appareil donné, une cellule de batterie pré-déchargée et entièrement chargée (paragraphes 9 ... 12), il est possible de voir la différence entre les cellules, qui se reflète dans le graphique
Le graphique 1 (ligne rouge) reflète le processus de décharge des éléments sélectionnés par les mesures (point 8), qui ont initialement une certaine capacité. Selon les mesures et les calculs, la capacité de cette cellule de batterie est d'environ 95 heures, soit 44% de la capacité nominale. En raison de l'instabilité du courant de décharge, le calcul a été effectué en additionnant les capacités des composants sur de courtes périodes de temps de décharge (10-15 min) les unes après les autres. Le courant de décharge a été pris comme moyenne, entre le début et la fin de chacune des périodes.
Le graphique 2 (ligne verte) montre le processus de décharge d'un élément avec une capacité initiale minimale. Les mesures et les calculs sont effectués de manière similaire. La capacité de cet élément est d'environ 50 heures (23%). La nature de la baisse du courant de décharge diffère fortement de la précédente et indique une faible capacité de l'élément.
Les graphiques montrent que la capacité potentielle de la cellule de batterie, à des fins de rejet, peut être déterminée au cours des 20 à 30 premières minutes de la décharge de commande par l'amplitude de la chute du courant de décharge. Et aussi, malgré un cycle complet de décharge et la charge estimée d'une vieille cellule de batterie, sans mesures de récupération supplémentaires, sa capacité n'est pratiquement pas rétablie.
La raison d'une baisse importante de la capacité des éléments d'hydrure de nickel métallique peut être l'effet mémoire. Il se manifeste par des cycles de décharge incomplète et de charge subséquente. À la suite d'un tel fonctionnement, la batterie «se souvient» de la limite inférieure toujours plus basse de la décharge, ce qui diminue la capacité. Une partie de la masse active de la batterie tombe hors du processus.
Pour éliminer cet effet, il est recommandé de restaurer ou d'entraîner régulièrement les batteries. Pour ce faire, selon le schéma ci-dessus, la décharge est effectuée puis le processus de charge complet. Il est recommandé d'effectuer plusieurs de ces cycles.
Une autre façon de restaurer les batteries NiMH est de les faire passer par de courtes impulsions. Le courant doit être dix fois supérieur à la valeur de la capacité de l'élément. Dans le même temps, les dendrites sont détruites et la batterie est «mise à jour». De plus, sa formation se déroule sous forme de plusieurs cycles charge-décharge.