Пальчиковые батарейки незаменимая вещь в бытовой технике. Автономные источники питания используются везде - в разнообразных плеерах, часах, пультах дистанционного управления и так далее. Как право дешевые цинковые (мангановые) или как их называют в народе - гальванические элементы питания очень быстро выходят из строя. Хотя у них есть и большой плюс - малый (по сравнению с аккумуляторами) саморазряд. Есть некоторые типы батареек, у которых очень долгий срок службы, из известных можно назвать дюраселл и энерджайзер.
Эти брендовые батарейки давно закрепили свое место на рынке, за высокое качество и очень долгий срок службы, ток таких батареек в несколько раз превышает ток обыкновенных гальванических элементов питания. Но приходит время когда и они <умирают> и их уже нужно выбрасывать.
Однако с этим не нужно торопится, они еще могут долго вам послужить верой и правдой. Сейчас мы рассмотрим вопрос - как такую батарейку. В интернете долгое время пытался найти способы зарядки таких батареек, но только потратив время впустую решил разработать свой метод. Отзывы на разнообразных форумах о зарядке алкалайновых батарей были огорчающими - все уверенно твердили, что при зарядке батарейка взорвется, нужно заряжать малым током, да и тогда заряд не будет держать долго. Одним словом восстановить их не выйдет и нужно просто выбрасывать. И тогда было решено: зачем же их заряжать? лучше реставрировать! Как известно, в любом аккумуляторе или батарейке должен присутствовать электролит, и причиной непригодности батареек является банальная потеря емкости, а как вернуть эту емкость? Есть ответ!
Берем батарейку и при помощи острого предмета снимаем ее заднюю часть. Там вы обнаружите металлический стержень (обычно из меди или латуни). Батарейки называются алкалаиновыми, поскольку в нем электролитом служит алкалиновый раствор (щелочь). Несколько капель щелочной кислоты при помощи шприца капаем в батарейку и сразу же вставляем стержень.
После этого батарейку нужно подогреть в течении минуты. Затем ее нужно резко охладить держа примерно час в морозилке. Затем вынимаем ее оттуда и держим в руке для того, чтобы опять чуть-чуть подогреть (можно поставить на слабую печку). На фотографиях видно результат реанимации батарейки. Вначале напряжение батарейки было равно почти нулю. После мы получаем полноценную батарейку, но с напряжением 1,2-1,3 вольта (напряжение никельевых батареек).
При этом у батарейки достаточно большей ток - до 1 ампера! Реанимированную батарейку можно использовать везде. Батарейка стала как новая и заметьте - ее заряжать не нужно! Такой процесс восстановления можно повторить 5-7 раз, а после этого можете смело выбрасывать батарейку, поскольку она уже отдала все, что смогла! На этом и завершаем нашу беседу,
Обсудить статью КАК ВОССТАНОВИТЬ БАТАРЕЙКУ
Купил на Али кучку держателей для аккумуляторов (или просто батареек) формата АА… Вещь бывает нужна в хозяйстве, тем более, если собираешь или ремонтируешь какие-либо электронные приборы или гаджеты. Собственно больше то и писать о них было бы нечего (ну только оценить сопротивление контактов, померить длину проводков и оценить на зуб и глаз пластмассу - что будет в обзоре), но наткнулся на одну статью в интернете и родилась идея проверить, можно ли восстановить емкость отработавших свой срок NiCd и NiMh аккумуляторов, которых накопилось в хозяйстве, и выбросить их просто на свалку рука не поднимается, т.к такие элементы нужно сдавать на утилизацию… Что из этого получилось, и вообще получилось ли… Можно узнать прочитав обзор…
Внимание
- много фото, трафик!!!
Вот собственно, сама статья, которую я упоминал в оглавлении обзора…
Начал искать еще информацию про восстановление утративших емкость NiCd и NiMh АКБ и поиск привел меня на занимательную статью на английском, которую вы сможете прочитать пройдя по ссылке: Не знающие английский могут воспользоваться возможностями автоматического перевода на русский системой Google. Из статьи я вынес главное, что элементы NiCd и NiMh имеют память (у NiCd это очень выражено, у NiMh менее выражено, но все же эффект имеет место), и что бы продлить жизнь им, необходимо разряжать, до определенного напряжения перед зарядкой. 
Наверное многие знают об этом, что производитель рекомендует разряжать аккумуляторы до остаточного напряжения 0.9-1В, а только потом ставить на зарядку. Но часто это игнорируется и со временем элементы теряют емкость, в них образуются кристаллы солей кадмия и никеля. И что бы их, хотя бы частично, разбить, нужно разряжать аккумуляторы небольшим током до остаточного напряжения 0.4-0.5В…
Кстати, немного о том, как устроен аккумулятор: Основу любого аккумулятора составляют положительный и отрицательный электроды. Разберем на основе NiCd аккумулятора. Положительный электрод (катод) содержит гидрооксид никеля NiOOH с графитовым порошком (5-8%), а отрицательный (анод) - металлический кадмий Cd в виде порошка.
Аккумуляторы этого типа часто называют рулонными, так как электроды скатаны в цилиндр (рулон) вместе с разделяющим слоем, помещены в металлический корпус и залиты электролитом. Разделитель (сепаратор), увлажненный электролитом, изолирует пластины друг от друга. Он изготавливается из нетканого материала, который должен быть устойчив к воздействию щелочи. Электролитом чаще всего выступает гидрооксид калия KOH с добавкой гидроксида лития LiOH, способствующего образованию никелатов лития и увеличения емкости на 20%.
Никель-металлогидридные аккумуляторы по своей конструкции являются аналогами никель-кадмиевых аккумуляторов, а по электрохимическим процессам - никель-водородных аккумуляторов. Удельная энергия Ni-MH-аккумулятора значительно выше удельной энергии Ni-Cd- и Ni-Н2-аккумуляторов
Аккумулятор NiMh (Никель-металлогидридный), устроен почти так же как NiCd:
Положительный и отрицательный электроды, разделенные сепаратором, свернуты в виде рулона, который вставлен в корпус и закрыт герметизирующей крышкой с прокладкой. Крышка имеет предохранительный клапан, срабатывающий при давлении 2-4 МПа в случае сбоя при эксплуатации аккумулятора.
Вооружившись знаниями, я решил попробовать собрать нечто подобное как в статье «Автоматическая разряжалка», и на практике проверить поможет это или нет, восстановить, хотя бы частично, утратившие емкость аккумуляторы… Собрал такое тестовое устройство по схеме приведенной в статье. В статье в качестве индикации была применена лампочка на 1В 75мА, уж не знаю где автор нашел такую. Так же в статье было предложено использовать светодиод, но эта идея не пройдет, поскольку все светодиоды при 1-1.5В не светят… Потому в качестве индикатора был применен амперметр…
Начальный ток разрядки свежезаряженной АКБ составляет 250мА, и постепенно падает. При остаточном напряжении в 1В, ток разряда снижается до 30-40мА, как раз примерно такой ток и нужен, что бы попытаться разбить кристаллы «шлака» в аккумуляторе…
Провел небольшое тестирования «убитого» радиотелефоном Ni-Mh аккумулятора формата ААА, всего было проведено 4 цикла заряда-разряда. Тестирование проводилось таким образом: Аккумулятор был разряжен до рекомендуемого производителем напряжения в 1В и был полностью заряжен при помощи автоматического Зарядного устройства Soshine (спасибо китайцам)
Зарядное устройство считает количество «закаченного» в АКБ заряда, конечно это неправильный способ оценки емкости, т.к нужно измерять емкость АКБ при разряде, а не заряде (в дальнейшем будем измерять емкость правильно), но косвенно можно судить, изменяется или нет емкость «убитого» аккумулятора…
Лирическое отступление
Кстати, на Муське, многие авторы этим «грешат», измеряя емкость аккумуляторов при помощи всеми любимого, «белого доктора»… Измерив «вдуваемый» в аккумулятор заряд, с важным видом рассуждают о емкости батареи, не учитывая, что не всё «вдутое» можно «выдуть» назад, а так же многочисленные потери энергии на саморазряд, нагрев батареи и т.п. Любой обзор девайса имеющего USB порт, считается не полным, если в нем нет фотографии «белого доктора». Китайцы вероятно обогатились на продажах этих супер-устройств для тестирования...))))
Полностью заряженный аккумулятор взял 480мА/ч «заряда» и был поставлен на разрядку в изготовленное разрядное устройство… Отсечка разрядки произошла при остаточном напряжении АКБ при 0.5В… Это значение зависит от параметров транзисторов, использованных в разрядном устройстве… Цикл Заряда-Разряда повторяли 4 раза… Результаты предварительного тестирования привожу ниже:
1- заряд - 680мА/ч
2- заряд - 726мА/ч
3- заряд - 737мА/ч
4- заряд - 814мА/ч
Что ж мы видим положительную динамику… По крайней мере, в аккумулятор входит все больше «заряда», но к сожалению это только косвенная оценка емкости, а что бы оценить точно, нужно разряжать аккумулятор измеряя емкость…
Чем мы и займемся далее))))
Для правильной оценки емкости аккумуляторов было заказано новое Зарядно-разрядное устройство ВМ200 в у китайцев… Оно способно разряжать АКБ и измерять емкость, это будет намного точнее…
Поскольку можно сразу же тестировать 4 АКБ, было решено переделать разряжалку, и сделать её тоже 4-х канальной. Зарядно-разрядное устройство ВМ200 конечно способно самостоятельно разряжать АКБ, но делает она это до остаточного напряжения 0.9В, а это мало, мне необходимо разрядить каждый элемент до 0.4В, потому была найдена схема другого разряжающего устройства в интернете
Я перевел эту схему на современные элементы и размножил до 4-х каналов…
Получилось вот такое разрядное устройство:
Поскольку во всех 4-х каналах, я выставляю одинаковое напряжение отсечки компараторов, то обошелся одним стабилитроном и одним построечным резистором на все четыре канала…
Для желающих повторить, даю ссылку на печатную плату, на ней все элементы подписаны
Вот тут-то мы и дошли до наших держателей для АКБ или батареек… Мне нужно было 4 шт, остальные уйдут «про запас»… Как обычно ссылка уже идет в «никуда», потому я поставил в заголовке аналогичный товар у другого продавца. Под спойлером прикладываю скриншот заказа, а то не поверят, что я заказываю запчасти у китайцев…))))
Скрин заказа
Пока ко мне на всех парáх, на рикшах китайцы, в поте лица, везут мои 2 посылки, позволю себе короткое лирическое отступление… Обязательно найдутся пару читателей «муськи», которые скажут, что я занимаюсь фигней, тем более изготавливая печатные платы, и вообще надо не париться, а просто выкидывать отслужившие аккумуляторы… Возможно, это и правильно, но у каждого свой путь, кто-то водку пьет, кто-то в баню ходит, ну а мне нравится что-то созидать, пусть даже это кажется кому-то бессмысленным… Главное, что мне это нравится, ну а вам я желаю просто хорошо отдохнуть, читая мой обзор, может быть узнать что-то новое и обсудить это в комментариях, только не доводите споры до «холивара»…)))
Пока ждал посылку, сделал модуль индикации, вместо вольтметра для первого варианта платы, что на двух транзисторах…
развлекаюсь под спойлером
Это все сделано на микросхеме LM3914, практически по типовой схеме с даташита. Питание 5В от какой-то зарядки сотового телефона… На плате есть перемычка, которой можно переключать микросхему из режима «Точка», в режим «Столбик» и обратно…
обратная сторона
Когда горит один красный светодиод, напряжение на АКБ, равно 0.2В, когда горит весь столбик - значит на АКБ 1.2В. Каждый потухший светодиод сообщает, что напряжение на АКБ упало еще на 0.1В… Удобно использовать эту плату в виде вольтметра индикатора с довольно высокой точностью...
Наконец то обе посылки пришли, я не буду описывать распаковку, взвешивание, измерение размеров, ибо и так понятно, что держатели батареек формата АА, чуть больше самих батареек… Вот общий вид держателя. 
Пластмасса упругая, держит аккумулятор хорошо, более того, довольно сложно пальцами вытащить батарейку, приходится поддевать каким-либо тонким предметом, отверткой, например.
Проверим сопротивление пружинного контакта. 2 миллиОма… 
Длина проводов (красного и черного) около 15 см.
Настроим теперь напряжение отсечки компараторов, это можно сделать на любом канале из четырех. И проверим ток которым будут разряжаться наши аккумуляторы… Подаем на разрядное устройство 5В с какого то источника питания от сотового телефона. Видим что все светодиоды горят. Зеленый сигнализирует, что подключено питание, а красные 4 светодиода нам сообщают, что все компараторы находятся в закрытом состоянии, и разряд не происходит.
Описание процесса настройки и фотографии под спойлером
Присоединяем к первому каналу лабораторный блок питания и даем 1.2В - это напряжение полностью заряженного аккумулятора… Видим, что началась разрядка током 70мА (справа точный амперметр имеющий 4 разряда после запятой)
Обратите внимание, что светодиод первого канала потух, сигнализируя, что началась разрядка в этом канале…
При напряжении на аккумуляторе в 0.5В ток разряда составляет 40мА, в принципе как раз примерно такой ток нам и нужен для успешного разбиения образовавшихся кристаллов…
При напряжении 0.4В компаратор закрывается и разрядка на этом окончена. Обратите внимание, что ток на амперметре стал нулевой
При помощи кримпера (не дешевый, профессиональный, куплен на Али), обжимаем провода в специальные наконечники для разъемов
Получается вот такой обжатый наконечник… Приятно работать профессиональным инструментом, хотя он и не дешев, но удобство и результат стоят того.
Ну что же… все готово, отбираем кандидатов на восстановление емкости. Под номерами 1 и 2 идут NiMh аккумуляторы от электробритвы «Panasonic» изначальная емкость не известна. После 3 лет работы в электробритве полностью заряженных аккумуляторов не стало хватать на один сеанс бритья. Под номерами 3 и 4 NiCd аккумуляторы, изначальная емкость 600мА, отработали свое в электрокардиографе…
Поскольку аккумуляторы долго лежали без использования, сначало необходимо их «взбодрить», это можно сделать на Зарядном устройстве ВМ200 выбрав режим Gharge-Refresh - зарядное устройство проведет 3 цикла разрядки до 0.9В, а затем полная зарядка и так 3 раза. При этом емкость незначительно повышается. Таким образом мы исключим погрешность, незначительного повышения емкости, которая добавится после нескольких циклов «тренировки» долго лежащих без работы аккумуляторов. Тренировка была проведена, по времени заняло примерно 36 часов
Теперь можно приступить к процессу восстановления… 
Вставляем все аккумуляторы в зарядное устройство, выбираем режим «Зарядка-Тест»… и ждем… После полной зарядки током 200мА, ЗУ разрядит аккумуляторы до 0.9В током 100мА и посчитает отданную емкость. Будем оперировать ей, как начальной емкостью до восстановления. 
Вот под утро зарядное устройство выдало посчитанную емкость аккумуляторов, её будем использовать как начальные значения, Никель-Кадмиевые аккумуляторы потеряли половину своей начальной емкости, Никель-металлогидридные, не известно сколько имели емкости изначально, подозреваю, где-то 1200мАч, но это не важно, нам главное динамика и восстановление емкости.
Ставим все аккумуляторы в разрядное устройство, видим, что все красные светодиоды потухли, во всех четырех каналах началась разрядка аккумуляторов. При постижении остаточного напряжения 0.4В на каждом аккумуляторе, компараторы закроются, и красные светодиоды зажгутся, сигнализируя об окончании разрядки. Это может занять много времени…
Пришел с работы, на разрядном устройстве горят все 4 красных светодиода. На всякий случай замерил вольтметром остаточное напряжение на всех аккумуляторах. Примерно 0.4В на каждом…
Ну что же, начинаем повторять цикл разрядки-зарядки. Долго-нудно, день-ночь. Все тестирование заняло 4 суток. На дисплее ЗУ ВМ200 видна положительная динамика, все больше и больше заряда «входит» в аккумуляторы… Видно что метод работает...))))) 
Но точки над i
расставит заключительное тестирование емкости аккумуляторов при разряде.
5 циклов зарядки-разрядки прошли… Ставим аккумуляторы на определение емкости, это режим «Gharge-Test»… Ну и вот окончательный результат - вердикт…
Как мы видим, емкость какой была, такой и осталась… Чуда не произошло, хотя все говорило, что аккумуляторы восстанавливаются, т.к. растет «закачиваемая» емкость… Но увы…
На этом месте Муськовчане, имеющие гуманитарное образование, опечалено закрыли обзор и поставили мне жирный минус… Муськовчане, имеющие инженерное образование, похихикали и подумали, что законы физики, химии, старость и старуху с косой никто еще не обманул… И они об этом заранее знали… Но… Есть одно небольшое НО…
Как вы помните, я ранее писал про восстановление аккумуляторов формата ААА от радио телефона, в начале статьи… Аккумуляторы отработали 2 года, и перестали держать заряд. Если снять телефон с зарядки, через 10-15 минут на экране мигал значок разряженной батарейки, и требовал поставить телефон на зарядку. Если его требование игнорировалось, то телефон просто отключался. Это было примерно год назад. После 4-х циклов разряда-заряда, я опять поставил аккумуляторы в телефон, и они уже год как работают в нем, пусть ставить на зарядку телефон приходится немного чаще, чем с новыми аккумуляторами, НО!!! Телефон нормально работает год с восстановленными аккумуляторами!!! Почему и как, я не знаю… Но факт остается фактом…
Теперь вернем заряженные аккумуляторы в бритву «Panasonic»… До восстановления аккумуляторов хватало примерно на 4-5 минут после полной зарядки… Потом бритва неизбежно «умирала»… Ну что же, проверим, поставил аккумуляторы на место… Я побрился… потом еще 25 минут держал бритву включенной… Жужжит, как имеющая новые аккумуляторы… Дальше не стал мучить двигатель… выключил… Чувствую, что мне еще хватит этих аккумуляторов на некоторое время…
Выводы я делать не буду, каждый может сделать их самостоятельно… Спасибо всем, кто дочитал мой обзор до конца…
В завершение обзора, по традиции животное… Животному понравилась пластмасса и сопротивление пружинного контакта, но крайне не понравилась длина проводков… Длинее надо… и шуршун должен быть на конце проводков…
Лавинная реанимация (восстановление) батареек
Конечно, химические процессы, протекающие в гальванических элементах при их работе, как правило, необратимы, но, тем не менее, восстановить хоть часть их емкости весьма заманчиво. Суть моего "ноу-хау" заключается в том, что при напряжении зарядки в 3...4 раза больше требуемого возникает "лавинный" процесс зарядки, причем даже элементов, полностью разряженных.
Рис. 1. Принципиальная схема зарядного устройства
Трансформатор можно использовать от старой радиоаппаратуры. Ток зарядки в таком режиме - достаточно большой (до 550 мА для пальчиковых батареек). У более "солидных" батареек он, естественно, еще больше. Данным способом заряжаются даже солевые батарейки. Плохо заряжаются, а бывает, и выходят из строя батареи, на которых написано "ALKALINE". При экспериментах удалось восстановить несколько "пальчиковых" аккумуляторов. Для них, как и для достаточно дорогостоящих аккумуляторов телефонов, сначала лучше сделать предварительный заряд в штатном режиме и последующий разряд через лампочку 2.5..3.5 В х 0,35 А. Если после этого батарея не восстановилась, можно попробовать "лавинный" процесс. Когда и это не помогает, остается вскрыть батарею (состоящую из нескольких элементов), найти неисправный элемент и заменить его. После этого попробовать заряжать сначала обычным способом, потом - "лавинным".
Можно попробовать зарядку и асимметричным током, но с повышенным напряжением. Таким образом заряжаются даже так называемые "квадратные" батарейки, "бабушкой" которых была "КБС-1". Для них напряжение зарядки необходимо увеличить до 28 В.
Время зарядки батареек - примерно 30...40 мин, т.е. значительно меньше обычного. Заряженными батарейками лучше всего питать малопотребляющую аппаратуру (радиоприемники и т.п.). Плейер быстро поглощает "запас электричества", и батареек хватает всего на 2...3 кассеты. Реанимированные аккумуляторы уже, как правило, "нормальной" зарядке не подлежат и заряжаются только "лавинной". Батарей обычно хватает на 10... 15 зарядок, аккумуляторов - на 30...50, после чего они становятся совсем незаряженными, и их можно с чистой совестью выкинуть. Обычно это проявляется в том, что при присоединении батарейки к зарядному устройству ток не превышает 50...70 мА.
При зарядке (особенно "квадратных" батареек) необходимо следить за их температурой (можно просто "на ощупь"). Если температура превышает 50°С, необходимо тут же отключить батарейку. Зарядку можно продолжить после охлаждения элемента, тогда время его работы увеличится. Зарядка считается законченной, когда ток уменьшается примерно до 100 мА. Хорошие результаты после зарядки показывают батареи "VARTA"; "DAEWOO". Свой приемник я давно питаю только такими батарейками, и их емкости хватает на 3...6 часов непрерывной работы. Плохо переносят "лавинную" зарядку аккумуляторы для фонаря (Д-0,26), различные "таблеточные" элементы для часов и игр. Они раздуваются и выходят из строя.
Смотрите другие статьи разделаЖизнь современного человека очень тесно связана с разнообразными электрическими вещами: будь то переносной радиоприёмник, телефон, фонарик, навигатор, фотоаппарат, ну и многое другое! Главное всех их объединяет то что для их функционирования необходимы источники питания: различные батарейки и аккумуляторы.
Видео версия статьи:
Поговорим о некоторых способах оживления севших батарей!
Они естественно часто садятся, что в свою очередь может лишить нас шанса их применения. Причём не просто в обыденных и спокойных ситуациях, когда мы можем решить проблему подзарядкой от сети или же покупкой новой батареи, но и тогда, когда вы находитесь, например, в походе или же попали в ситуацию, когда вашей жизни угрожает опасность!
Оживление «пальчиковых» батареек.
1 способ наверняка многим известен он заключается в воздействии на батарейкуударами (покидайте её об стену, аккуратно постучите по ней молотком!) этоможетвернуть некоторый заряд, ведь таким способом разрушаются возникшие в батареи окислы и какое-то время она ещё протянет. Из опыта детстваможно отметить и более радикальное воздействие, смятиебатареи (мультитулом, если есть) в разных её частях (кто-то даже пользуется зубами и просто искусывает батарею, чего конечно же мы не рекомендуем).
2 . Прокалывание батареи различными способами в разных местах, так чтобы места проколов не задевали внутренний стержень.Можно прокалывать хаотично, можно сделатьпару проколоввдоль стержня на некотором расстоянии от него, или же прокалывать поперёк у плюс и минуса, это уже самого себе даст эффект, к внутренним процессам в батареи подключится воздух и образует дополнительный электрод.
3. Так же можно отварить наши батарейки в кипятке (несколько минут).
4. Также есть другой вариант проделать дырки и залить их водой, из шприца или же ещё как-то, чтобы вода не вытекала залепить дыры изолентой и или тем что окажется под рукой.
Оживление батареек типа «Таблетка»
1. Подзарядка от пальчиковой батареи, нам понадобятся два провода и рабочая пальчиковая батарея, соединим (проводами) плюс с плюсом, а минус с минусом наших батарей, и продержим их так некоторое время.
У вашего старого ноутбука сдохла аккумуляторная батарея, а на новую нет денег. Печальная история… Берем технический паспорт данного аккумулятора или находим его данные в Интернете и смотрим его параметры – емкость, напряжение, мощность и прочее. Вскрываем батарею смотрим размер и количество элементов. По размеру они похожи на обычные пальчиковые батарейки. Далее идем в ближайший магазин электротоваров и покупаем обычные пальчиковые аккумуляторы необходимой конфигурации. Вставляем обратно и заклеиваем корпус – все.
Данный нехитрый процесс обойдется вам в разы дешевле, чем покупка новой родной батареи. А теперь поподробнее. В батареях ноутбуков применяются литиево-ионные и литиево-полимерные элементы, тогда как аппараты, выпущенные три-четыре года назад, могли содержать и никель-металлгидридные компоненты. Для того чтобы определиться с причиной возникновения дефекта, необходимо знать, как функционируют эти элементы.
Никель-металлгидридные (NiMH) аккумуляторы пришли на смену никель-кадмиевым (NiCd), и, несмотря на их активно разрекламированные преимущества, они в общем-то не оправдали ожиданий потребителей из-за сокращенного по сравнению с никель-кадмиевыми аккумуляторами срока службы., стали более совершенными благодаря изменению технологии производства.
У NiMH-аккумуляторов есть свои достоинства и недостатки. К недостаткам можно отнести, как уже упоминалось, ограниченный срок службы (300 циклов «заряд-разряд»), повышенный саморазряд, присутствие «эффекта памяти». Такой эффект часто возникает при неправильной эксплуатации аккумуляторов - перед зарядкой они должны периодически полностью разряжаться, в противном случае емкость будет неумолимо снижаться независимо от количества циклов «заряд-разряд» и времени зарядки. Кроме того, не радовали значительные размеры и масса на единицу энергоемкости. Достоинствами были низкая цена, морозоустойчивость и больший, чем у литиево-ионных аккумуляторов, срок службы.
Эти аккумуляторы необходимо подвергать начальной (при покупке) и периодической «тренировке», суть которой заключается в их полном разряде и последующей зарядке во избежание появления «эффекта памяти».
Литиево-ионные (Li-ion) и литиево-полимерные (Li-pol) аккумуляторы нашли широкое применение в мобильной технике, что обусловлено высокой плотностью электрической энергии на единицу массы, а значит, и меньшими по сравнению с NiMH-аккумуляторами массой и габаритами. Они не предъявляют каких-либо требований к собственному обслуживанию и не обладают «эффектом памяти». Но есть у них и отрицательные стороны: во многих случаях такие батареи могут работать только при положительных температурах окружающей среды, довольно дороги и подвержены процессу старения даже тогда, когда не используются. Уменьшение емкости начинается примерно после года службы, а срок их жизни рассчитан примерно на 200-300 циклов «заряд-разряд».
Копнем поглубже?
Здесь необходимо отметить, что все вышесказанное верно лишь чисто теоретически и декларируется производителями как элементов питания, так и батарей для мобильных устройств. Конечно, в большинстве случаев все это соответствует действительности, но бывают и исключения, обусловленные конструктивными особенностями аккумуляторов. Дело в том, что батареи ноутбуков состоят не из одного, а из группы последовательно соединенных элементов или даже блоков (иногда для увеличения емкости батареи несколько элементов питания соединяют параллельно, создавая блоки, которые в свою очередь соединяют последовательно для достижения необходимого для питания устройства напряжения). И вот здесь-то и кроется основная причина неработоспособности батареи питания.
.
Как бы производитель ни стремился подобрать компоненты с полностью идентичными характеристиками, сделать это практически невозможно. И если у новой батареи элементы по основным параметрам (емкость, напряжение, внутреннее сопротивление) более-менее одинаковы, то после года эксплуатации различие может доходить до 20%. Казалось бы, подумаешь - 20%, ничего страшного.
Ну будет аппарат работать от батарей не три часа, а, скажем, два с половиной. Но дело не только во времени. Разброс характеристик приводит к значительному ухудшению работы зарядного устройства, причем это особенно критично для литиево-ионных элементов. Несмотря на заверения производителей ноутбуков об «интеллектуальности» их зарядных устройств, основные требования к заряду элементов, оговоренные в сопроводительной документации к аккумуляторам, не соблюдаются, причем как в случае с литиево-ионными, так и с никель-металлгидридными. Проблема в том, что для обеспечения нормального заряда каждый из элементов батареи необходимо заряжать отдельно от других. Но тогда, если батарея состоит из девяти литиево-ионных элементов, для ее зарядки потребуется девять дорогостоящих интеллектуальных контроллеров, позволяющих определить окончание процесса по мизерному провалу зарядного тока, что на практике приведет к существенному увеличению как стоимости, так и размеров ноутбука. Поэтому применяется метод так называемого последовательного заряда с контролем окончания процесса по достижении батареей некоторого напряжения. Для литиево-ионных элементов этот параметр составляет 4,2 В, соответственно для всей батареи из трех групп элементов напряжение будет составлять 4,2і3=12,6 В. Это вполне допустимо для элементов, идентичных по характеристикам или различающихся на доли процента. Большее различие приводит к тому, что одни элементы недозаряжаются, тогда как у других избыточный заряд начинает утилизироваться в виде тепла и повышенного газообразования.
Здесь необходимо вернуться к рассмотрению строения литиево-ионной батареи. Так как ее элементы являются довольно опасными в эксплуатации (вспомните многочисленные истории о взрывах и возгораниях «серых» мобильников), любой аккумулятор имеет несколько степеней защиты. Самая первая находится в каждом цилиндрическом элементе и представляет собой небольшую вогнутую пластинку, расположенную под плюсовым выводом. Эта пластинка призвана не допустить взрыва элемента при повышенном давлении: в случае «перезаряда» она размыкает цепь, прекращая подачу напряжения. Несмотря на то что после этого давление внутри элемента падает до нормальной величины, пластинка в первоначальное состояние не возвращается. Теоретически такой элемент (а по мнению производителей, и вся батарея) подлежит замене.
Вторая защитная цепь установлена в контроллере батареи. Она состоит из микропроцессора, отслеживающего уровень напряжения на каждом элементе (в некоторых случаях контролируется лишь общее напряжение батареи) и электронного ключа, размыкающего цепь, если напряжение заряда превысит 4,2 В на элемент или напряжение разряженной батареи окажется меньше 3,4 В на один элемент (иногда этот показатель может варьироваться). В принципе здесь ничего фатального быть не может, за исключением двух случаев. Первый - если напряжение элементов упадет ниже отметки 2,8 В (а такое бывает при длительном хранении батареи без подзарядки). При этом элементы отключаются, а зарядное устройство ноутбука считает, что батарея неисправна. И второй - в случае короткого замыкания выводов (несмотря на присутствие в каждой батарее предохранителя) выходит из строя ключ контроллера, что также приводит к неработоспособности аккумулятора.
Третья цепь защиты - идентификационная микропрограмма, встроенная в ПЗУ контроллера. Она служит для определения зарядным устройством типа и емкости элементов, а также предотвращает использование батареи сторонних производителей.
Никель-металлгидридные элементы значительно проще в эксплуатации. Они не боятся «перезаряда», выдерживают длительный нагрев без значительного ухудшения характеристик и не имеют встроенных в элемент средств защиты. Тем не менее вследствие применения зарядных устройств последовательного типа выход из строя изготовленной на их основе батареи может произойти даже при полностью исправных элементах. Как правило, этот дефект является следствием работы на ноутбуке, постоянно подключенном к сети переменного напряжения. Из-за того что отдельные элементы имеют «эффект памяти» и довольно большой разброс характеристик, зарядка происходит неравномерно. То есть когда одни элементы уже полностью заряжены, другие не достигли и половины от нормы. В результате напряжение на заряженных элементах начинает увеличиваться (для никель-металлгидридных оно составляет 1,4 В), и контроллер считает, что процесс завершен, что приводит к уменьшению суммарной емкости батареи на 50% (закон Ома для последовательной цепи). Со временем это явление усиливается в геометрической прогрессии, приводя к полной неработоспособности аккумулятора.
Если вы воспользовались нашими рекомендациями, первое, что нужно сделать, - отыскать в Интернете инструкцию и тщательно ее изучить. Понятно, что этого, как правило, никто не делает, а напрасно. Порой там можно найти все необходимое для восстановления аккумулятора. Дело в том, что большинство производителей ноутбуков включают в состав ПО утилиту для рекалибровки, или «тренировки» аккумулятора, позволяющую в течение 6-8 часов вернуть ему былую силу. Например, в приобретенном нами ноутбуке эта утилита вызывается при загрузке системы нажатием клавиши F6. Будем считать, что нам повезло, - после вызова этой программы и шестичасового ожидания батарея стала как новая. Более того, производитель рекомендует проводить подобную «тренировку» каждые полгода, а в случае постоянной работы от сети - раз в два месяца.
Если такой программы не предусмотрено или найти ее не представляется возможным, придется прибегнуть к «хирургии». Для этого потребуются «прямые» руки, а также некоторый набор инструментов - мультиметр (или тестер), паяльник мощностью не более 40 Вт, макетный нож, несколько автомобильных лампочек с припаянными к ним проводами и суперклей на основе циан-акрилата.
Для начала аккумулятор придется разобрать. Сделать это не так легко - как правило, все батареи имеют неразборную конструкцию, состоящую из двух склеенных половинок. Поэтому нужно найти шов и попытаться с помощью макетного ножа осторожно их разъединить. Если не получается, можно несколько раз уронить батарею на пол (только не на кафельный) с высоты человеческого роста - тогда процесс пойдет значительно быстрее. Если же и это не помогло, придется аккуратно разрезать шов с помощью макетного ножа, стараясь не повредить внутренние компоненты.
Итак, аккумулятор разобран. Что делать дальше? Это зависит от типа элементов, примененных в батарее.
Никель-металлгидридные элементы
Первое, что нужно сделать, - сосчитать количество элементов. Полученное число нужно умножить на 1,2 - результат будет составлять номинальное напряжение батареи в вольтах. Далее берем автомобильную лампочку мощностью 21 Вт и припаиваем ее к крайним выводам группы последовательно соединенных элементов. Загорелась - хорошо, нет - ничего страшного. Теперь нам понадобится мультиметр. Выставляем предел измерения 20 В и проверяем напряжение на лампочке. Если оно соответствует номинальному, а ноутбук не включается, причина неисправности скорее всего в контроллере батареи. Можно попробовать отремонтировать его самостоятельно (предварительно отпаяв от элементов), а можно обратиться к знакомому радиолюбителю.
В случае, если напряжение ниже номинального, переключаем мультиметр на предел измерений 2000 мВ и проверяем напряжение на отдельных элементах, помечая фломастером те из них, напряжение на которых ниже 1,1 В (элементы лучше пронумеровать, а величины напряжений на них записать в таблицу). Далее необходимо провести «тренировку» аккумулятора. Для этого потребуется еще несколько лампочек с припаянными проводами, которые придется присоединить к каждому (это важно!) элементу аккумулятора. Присоединили? Теперь можно часов на десять отвлечься от батареи и заняться чем-нибудь другим. Почему так долго? Дело в том, что в нашу задачу входит выравнивание напряжения на элементах, а сделать это можно, лишь доведя его до 0 В. (Хотя производители и утверждают, что при полном разряде элемента он обязательно выйдет из строя, на практике такого не наблюдалось.)
После полного разряда элементов аккумулятор необходимо зарядить. Так как батарея разряжена полностью, штатное зарядное устройство здесь не поможет - напряжение придется «приподнять». Сделать это можно с помощью блока питания ноутбука и автомобильной лампочки, подключенной последовательно к элементам аккумулятора. Дожидаться полной зарядки батареи необязательно, достаточно поднять напряжение до 1,1 В на элемент, после чего уже возможно использовать штатное зарядное устройство.
По окончании цикла зарядки вышеописанный процесс придется повторить еще два раза (как минимум), после чего можно будет проверить батарею непосредственно в ноутбуке.
В случае, если вышеописанный способ «тренировки» батареи не привел к положительному результату, придется менять элементы питания. Причем сразу все - подобрать подходящий по характеристикам не получится, так как для этого понадобится найти аналогичную батарею, проработавшую столько же часов. В качестве «донора» лучше всего использовать бытовые никель-металлгидридные аккумуляторы производства компании Sanyo емкостью 2100 мА.ч. При неплохом качестве исполнения они обладают приемлемой ценой, что становится актуальным, если батарея вашего ноутбука содержит десять и более элементов питания. Главное при такой замене - ни в коем случае не использовать паяльник для соединения элементов в последовательную цепочку. Лучше приложить чуть больше усилий и сделать контактные держатели, к которым можно будет припаять соединяющие провода.
Литиево-ионные элементы
Как сказано выше, эти аккумуляторы довольно опасны в эксплуатации, поэтому и ремонт батареи потребует особой аккуратности. Перед началом каких-либо активных действий, убедитесь, что батарея полностью разряжена (если это возможно). Процесс проверки в принципе аналогичен таковому для никель-металлгидридных аккумуляторов, т.е. точно так же припаиваем лампочку-нагрузку к элементам и проверяем напряжение. Отличие состоит в том, что на каждый элемент должно приходиться от 3,7 до 4,1 В. Если лампочка светится и напряжение соответствует количеству элементов, умноженному на 3,7 (или превышает его), смело можно переходить к ремонту контроллера. Если же напряжение значительно ниже или емкость аккумулятора существенно отличается от первоначальной, придется проверять каждый элемент в отдельности. Некоторая сложность заключается в наличии параллельных блоков (см. выше) - для правильной диагностики их придется разъединить, разрезав посередине металлические соединительные полоски-мостики (это можно сделать лишь с одного торца - положительного или отрицательного). Конечно, перед началом подобной проверки контроллер батареи необходимо отпаять. Отделив все элементы друг от друга, можно переходить непосредственно к их диагностике с помощью лампочки-нагрузки и мультиметра. Подключаем лампочку к выводам мультиметра (а не элемента питания) и начинаем мерить напряжение на каждом элементе - оно должно быть в пределах 3,7-4,1 В. Если значение существенно ниже или равно нулю - элемент неисправен и нуждается в замене. Конечно, можно попытаться его отремонтировать, разрезав положительный вывод и восстановив защитную пластинку, но, на наш взгляд, это нецелесообразно: стоимость нового элемента не превышает 3-4 долл.
После проведения диагностики и выявления неисправных элементов оставшиеся необходимо разрядить (с помощью лампочки) до напряжения 3,2 В. Эту же операцию придется проделать и с новыми аккумуляторами, которые будут устанавливаться в батарею. Данная процедура необходима для того, чтобы контроллер начал заряжать батарею «с нуля», иначе впоследствии могут возникнуть проблемы с правильным определением уровня заряда аккумулятора.
Еще одна неисправность, часто возникающая при эксплуатации (а вернее, при отсутствии оной) литиево-ионных и литиево-полимерных аккумуляторов, - уменьшение напряжения элементов ниже порога срабатывания защитного контроллера. При этом батарея не заряжается, а напряжение на ее контактах равно нулю. Подобный дефект устранить довольно легко - достаточно подключить через 5-Вт лампочку к последовательной цепочке элементов источник питания ноутбука и дождаться зарядки батареи до напряжения, составляющего 3,4 В на один элемент. После этого батарею можно собирать (вот для этого-то и потребуется циан-акрилатный клей) и устанавливать в ноутбук для последующей зарядки.