كان سبب هذه المقالة ظهور بطاريتين لمفك البراغي NiMH 14.4V ، 2.6Ah من Bosch. تم استبدال هذه البطاريات بأخرى جديدة بسبب رفضها العمل بعد عامين أو ثلاث سنوات من الخمول. تم تخزين البطاريات في حالة ، في ظروف الغرفة ، مع شحن كامل على الذاكرة "الأصلية" ، بعد الاستخدام النادر. عند الإزالة التالية من العلبة للعمل العاجل ، أعطت بطارية مفك البراغي كل قوتها في 5-7 دقائق. بعد نفس وقت الشحن ، أفاد الشاحن أن الشحنة ممتلئة. وهكذا في دائرة ، طوال وقت العمل. تصرفت البطارية الاحتياطية الثانية بالمثل. بعد الاستبدال الطبيعي ، جاءوا إلي.
يتم تجميع بطارية مفك البراغي اللاسلكي من معدن النيكل مع جهد تشغيل يبلغ 14.4 فولت من 12 عنصرًا منفصلاً بجهد نموذجي يبلغ 1.2 فولت متصلاً على التوالي. لكن العناصر المختلفة في الإنتاج تتلقى مجموعة معينة من الخصائص. البعض لديه قدرة أكبر ، والبعض الآخر أقل. نتيجة للشحن المستمر في حزمة ، يتم إعادة شحن العناصر ذات السعة الأقل باستمرار. وبسبب هذا ، فإنهم يتحلون بسرعة. تتحلل البطاريات ذات السعة الأصغر أيضًا أثناء التفريغ. يتم تفريغها في وقت أبكر من العناصر الأخرى ، ويؤدي التفريغ الإضافي إلى تفريغها العميق. وبسبب هذا ، في حالة حدوث عطل في بطارية NiMH لمفك البراغي ، عادة ما تفشل خلية بطارية واحدة أو أكثر ، وستتبعها خلايا أخرى. لذلك ، فإن المهمة الرئيسية عند إصلاح بطارية مفك البراغي هي تحديد العناصر الفاشلة. وفي المستقبل ، يمكن إجراء استعادة بطارية مفك البراغي عن طريق مجموعة بسيطة من العناصر القابلة للخدمة من البطاريات الرئيسية والقطع الاحتياطية أو من خلال محاولة استعادة بعض العناصر لإكمال البطارية.
غالبًا ما يتم التعبير عن الآراء على الإنترنت ، وغالبًا ما تكون مثيرة للجدل ، حول كيفية استعادة مثل هذه البطاريات. يعتبر الكثيرون أن هذا ببساطة غير واعد أو غير فعال بسبب العمر القصير بعد الترميم. ولكن نظرًا لأن البطاريات المذكورة أعلاه تحتوي على عدد صغير من دورات تفريغ الشحن ، فقد تم تشغيلها بالفعل تحت الحمل لفترة قصيرة فقط ، وقررت تجربة إمكانية تحليل كل عنصر على حدة ، وإذا أمكن ، الاسترداد. قد تتمكن من جمع بطارية احتياطية لمفك البراغي أو استخدام العناصر "الباقية" في الآخرين محلية الصنعتتطلب تصريف تيار تصريف عالي في وقت قصير.
لتحديد خلايا البطارية غير الموثوق بها:
1. تفكيك علبة البطارية لمفك البراغي (4 مسامير) وإزالتها منه مجموعة من العلب المتصلة بالسلسلة (12 قطعة) من خلايا بطارية NiMH.
2. بعد إزالة الحشيات العازلة العلوية والسفلية ، قام بتحرير الألواح التي تربط أعمدة العناصر للتلامس.
3. لم يكشف فحص خلايا البطارية عن أي عيوب خارجية (الخدوش ، التورم ، اللطخات ، التآكل) التي يمكن أن تؤثر على تشغيل البطارية.
4. من أجل التشغيل السليم لبطاريات NiMH ، يوصى بالحفاظ على جهد التشغيل على الخلايا ضمن 1.2-1.4 فولت ، ويسمح بتخفيض إلى 0.9 -1.0 فولت. قام بقياس الجهد على كل عنصر بطارية بمقياس متعدد. كان الجهد المنتشر عبر جميع خلايا البطارية ضمن 1.01 ... 1.24 فولت (أي ضمن النطاق الطبيعي للبطارية المفرغة) ، لكن البطارية في مفك البراغي لا تعمل عمليا.
5. كرر الفقرات 1-4 على البطارية الثانية لمفك البراغي. والنتيجة مماثلة.
6. لتحديد المشكلة ، أجريت قياسات مقارنة للتيار المعطى من قبل كل عنصر على المقاومة الداخلية للتحويل متعدد المتر. أظهرت القياسات قصيرة المدى أن 4 من أصل 24 عنصرًا يمكن أن تعطي تيارًا أكثر من 1 أمبير ، والباقي - أقل من 0.2 أمبير. وبعبارة أخرى ، فإن 4 فقط من جميع العناصر لديها بعض القدرات ولفترة قصيرة دعمت عمل مفك البراغي.
7. للعمل على محاولة استعادة الخلايا منخفضة السعة وشحن العمال ، قمت بتفكيك حزم بطاريات NiMH. للقيام بذلك ، قمت بقص وصلات العبور التي تربط العناصر بالمقص العادي. إذا كان ذلك ممكنًا في المستقبل ، لن يكون توصيل العناصر عن طريق لحام بقايا الطائر مشكلة.
8. تم تمييز أربعة عناصر مختارة بسعة معينة وجاهزة للتجريب.
9. لاستعادة أو رفض العناصر الفردية ، من الضروري شحن العنصر بتيار 0.5 ... 1.0C (شحن سريع) إلى السعة الاسمية ، مما يحد من الشحن وفقًا للوقت المقدر. ولكن لحساب الوقت ، تحتاج إلى معرفة السعة والشحن الأولي لخلية البطارية. لذلك ، لاستبعاد الشحنة الأولية غير المعروفة في الحسابات ، من الضروري تفريغ البطارية المستعادة أولاً.
يمكن أيضًا التحقق من سعة العنصر المشحون من خلال تفريغه ، والتحكم في الوقت الحالي والتفريغ.
فيما يتعلق بما سبق ، فإن الخطوة الأولى لتحديد خصائص البطارية هي تفريغ الخلية عند حمل ثابت ، مع التحكم في الحد الأدنى من الجهد المتبقي 0.9 ... 1.0 فولت ، لاستبعاد التفريغ العميق. كل شيء بسيط مع التيار - كلما كان تيار التفريغ أصغر ، كلما كان التفريغ أكثر اكتمالًا وأكثر كفاءة في العملية ، ولكن وقت الشحن سيزداد. يمكن أن تعطي بطاريات هيدريد النيكل والمعدن الكثير من التيار ، ولكن لا يوصى بتعيين قيم أعلى من 0.5 درجة مئوية أثناء التفريغ. هذا يؤدي إلى انخفاض في عدد دورات تفريغ الشحن وانخفاض في عمر الخدمة. نتيجة لذلك ، نأخذ تيار تصريف 100 مللي أمبير.
10. لتفريغ خلايا البطارية ، نقوم بتجميع دائرة بسيطة تسمح لك بالتحكم في عملية التفريغ عن طريق توهج LED.
لضمان اشتعال LED ، نقوم بتثبيت عنصرين متصلين في سلسلة في نفس الوقت. يتم تفريغ كل منها في سلسلة المقاومة الخاصة بها (التي تحدد تيار التفريغ) والثنائيات (التي تحدد الحد الأدنى للجهد في خلية البطارية ضمن 0.9 ... 1.0 فولت). يتم الحصول على هذا الجهد الأدنى على العنصر تلقائيًا. نهاية دورة التفريغ عند إيقاف تشغيل LED.
11. نختار الأجزاء وفقًا للمخطط ونقوم بتجميعها على قطعة PCB مقطوعة من لوحة دائرة عالمية.
12. نقوم بتوصيل عنصرين في سلسلة ، وفقًا للقطبية ، مع عدم نسيان توصيل نقطة المنتصف (سلك أبيض) ومراقبة توهج LED. من خلال مدة التفريغ ، من الممكن التنقل حول سعة خلية البطارية.
13. يمكن قياس سعة الخلية عن طريق تفريغ بطارية مشحونة بالكامل. للقيام بذلك ، تحتاج إلى الكشف عن وقت التفريغ وضربه في تيار التفريغ. ستكون هذه هي القدرة التي يجب مقارنتها بالقيمة الاسمية. تقوم بعض الأجهزة ، مثل iMAX-B6 ، بإجراء القياسات تلقائيًا. سنعمل بطريقة أكثر اقتصادا. نظرًا لتقييم إمكانية استخدام عناصر البطارية ، لا نحتاج إلا إلى القيم التقريبية للسعة ، سنجري قياسات دورية على عنصرين لهما خصائص بالغة.
14. عند قياس التيار بشكل دوري في عملية التحكم في التفريغ على جهاز معين ، وهي خلية بطارية مشحونة مسبقًا ومشحونة بالكامل (الفقرات 9 ... 12) ، من الممكن رؤية الفرق بين الخلايا ، والذي ينعكس في الرسم البياني
يعكس الرسم البياني 1 (الخط الأحمر) عملية التفريغ للعناصر المختارة بالقياسات (البند 8) ، والتي لها في البداية بعض السعة. وفقًا للقياسات والحسابات ، تبلغ سعة خلية البطارية هذه حوالي 95 ساعة ، وهي 44 ٪ من السعة الاسمية. بسبب عدم استقرار تيار التفريغ ، تم إجراء الحساب عن طريق جمع سعات المكون على مدى فترات قصيرة من وقت التفريغ (10-15 دقيقة) بعد واحد تلو الآخر. تم أخذ تيار التفريغ كمتوسط ، بين بداية ونهاية كل فترة.
يوضح الرسم البياني 2 (الخط الأخضر) عملية تفريغ عنصر بسعة أولية دنيا. يتم إجراء القياسات والحسابات بالمثل. تبلغ سعة هذا العنصر حوالي 50 ساعة (23٪). تختلف طبيعة الانخفاض في تيار التفريغ بشكل حاد عن سابقتها وتشير إلى قدرة صغيرة للعنصر.
توضح الرسوم البيانية أن السعة المحتملة لخلية البطارية ، لغرض الرفض ، يمكن تحديدها خلال أول 20-30 دقيقة من تفريغ التحكم من خلال حجم انخفاض تيار التفريغ. وأيضًا ، على الرغم من دورة التفريغ الكاملة والشحنة المقدرة لخلية بطارية قديمة ، دون تدابير استرداد إضافية ، إلا أنه لا يتم استعادة سعتها عمليًا.
قد يكون سبب الانخفاض الكبير في قدرة عناصر هيدريد معدن النيكل هو تأثير الذاكرة. يتجلى في دورات التفريغ غير الكامل والشحن اللاحق. نتيجة لهذه العملية ، "تتذكر" البطارية الحد الأدنى الأدنى من التفريغ ، مما يقلل من السعة. يقع جزء من الكتلة النشطة للبطارية خارج العملية.
للقضاء على هذا التأثير ، يوصى باستعادة أو تدريب البطاريات بانتظام. للقيام بذلك ، وفقًا للرسم البياني أعلاه ، يتم إجراء التفريغ ثم عملية الشحن الكاملة. يوصى بعمل العديد من هذه الدورات.
هناك طريقة أخرى لاستعادة بطاريات NiMH وهي تمرير التيار عبرها في نبضات قصيرة. يجب أن يكون التيار أعلى بعشر مرات من قيمة السعة للعنصر. في الوقت نفسه ، يتم تدمير التشعبات ويتم "تحديث" البطارية. علاوة على ذلك ، يتم تدريبه في شكل عدة دورات تفريغ الشحن.