Lipo аккумулятор вздулся как исправить

Помялся LiPo аккумулятор

Внимание! Эта статья отражает личное мнение и опыт автора и не рекомендуется к повторению! Если у вас есть подозрение, что есть замыкание между пластинами в банке аккумулятора – утилизируйте банку (или весь аккумулятор, если опасаетесь его разбирать) и приобретите новый!
Все действия указанные в статье выполняются на свой страх и риск!

Если аккумулятор помялся, но ячейки не повреждены, как на видео выше, то проблем нет! Просто аккуратно распрямляем аккумулятор и можно снова его использовать.

У меня загибало аккумулятор на 30-40 градусов, лечил – простым разгибанием в обратную сторону, проблем с последующей зарядкой или токоотдачей при полетах – не было.

Дело в том, что у LiPo аккумулятора электроды сделаны из тонких алюминиевых пластинок, на аноде литий связан углеродом, а на катоде LiCoO2 или LiMnO4. Аккумулятор можно разобрать и он не воспламенится, причем – вне зависимости от того, заряжен он или нет. Если пробить LiPo гвоздем, то пойдет “белый дым”, можно полить водой – дым будет идти сильнее, может возгореться, на в 90% этого не происходит. Если дым поджечь – то он будет гореть.

Взорвать аккумулятор можно только перезарядом (заряжать после того, как аккумулятор наберет 4.2 Вольта на банку), если замкнуть пластины (пробив гвоздем) между собой во время зарядки, то возгорание может случится, но взрыв – нет.

Пробил LiPo аккумулятор

Самый правильный подход – разобрать и удалить пробитую банку, аккумулятор собрать с меньшим количеством банок. Этот подход гарантирует 100% работу LiPo в дальнейшем.

Если пробой был не большим, платины не повреждены, то (на свой страх и риск) можно снять термусадку, заклеить пробитое место скотчем и им же замотать место заплатки. Затем одеть и устадить новую термоусадочную трубку. У меня починенные таким образом LiPo трудятся не один год.

Вздулся аккумулятор

Тут два варианта решения, первый – проколоть иглой вздувшуюся банку LiPo, спустить вздутие, заклеить скотчем, обмотать скотчем. 

Такой способ такой способ восстановления аккумулятора прост и доступен, но не защищает от последующего вздутия. Я применял его неоднократно, от прокола LiPo не загорается, это показано на видео выше.

Дополню пункт про протыкание – речь идет только о герметизирующей оболочке, которая вздута и отстает от пластин!
Если пластины не замкнуты, то воспламенения быть не может! Просто нечему воспламеняться!
Пары лития начинают выделяться только при перезаряде выше 4.2 Вольта на банку или коротком замыкании анода и катода между собой!

Я по весне дофига LiPo`шек протыкал гвоздем, простреливал из воздушки и тд. Хотел снять шокируеще видео – аккумулятор взрывается!!! Причем в воздухе, разнося квадрокоптер в полете… 🙂
Но… ничего не вышло еще на уровне тестов LiPo – ну не хотят они взрываться при пробое!
А ставить петарды в дрон и выдавать их взрыв за LiPoшный – не спортивно. Так идея для ролика и не получила воплощение…

Есть и более трудоемкий, но гораздо более правильный способ восстановления вздувшихся LiPo аккумуляторов. Эту технологию я подсмотрел у kinshas`а, фото его.

Известно, что аккумуляторы в жестком корпусе менее подвержены вздутию, лучше отдают токи на максимальных оборотах и дольше живут. Так что – необходимо сделать жесткий корпус для LiPo аккумулятора. Эта технология подходит и для новых аккумуляторов, в самодельном жестко корпусе они будут жить дольше и летать лучше.

Первое что необходимо – снять родную термоусадку, она будет только мешаться. Затем, прикладываем текстолитовые пластины по краям банок и зажимаем в струбцины. Зажимать надо сильно но так, что бы вздутие не порвало банки и не развальцевало боковую закруткту.

Эта конструкция кладется в морозилку на час, через час – достаем, вздутие уже уйдет и поджимаем струбцины. Автор методики даже струбцины ломал, я сжимал тисками, так что бы – “совсем не крутится, но сдуру можно и еще”.

Затем кладем еще на час-полтора в морозилку. Пока аккумулятор морозится, подготавливаем пластины, хорошо подходят дюралевые толщиной 0.5-1 мм, дюраль жесткая и вязкая. Можно использовать стеклотекстолит – он прочный на излом и жесткий. Подходит и алюминий, неплохие пластины-накладки получаются из баллончика от пены для бритья.

На пластины клеится двухсторонний скотч, аккумулятор достается из морозилки, протирается от влаги и наклеиваем пластины на бока LiPoшки.

Теперь используя армскотч заматываем аккумулятор. Лучше мотать узким скотчем, его проще натянуть. Мотается в 2 слоя. По окончании одевается термоусадка (например прозрачная, как на фото) и усаживается с помощью фена или горелки.

Такой самодельный жесткий корпус благоприятно влияет на токоотдачу и продолжительность жизни не только вздувшийся LiPo, но и нового аккумулятора.

Если LiPo переразрядился и не заряжается

Компьютеризированные зарядные устройства проверяют напряжение перед стартом зарядки, это сделано для того, что бы не взорвать поставленный, к примеру, 2S LiPo при выставленном на заряднике 3S. Ведь если 2S заряжать до 12.6 Вольта, то получится 6.3 Вольта на банку, а это чревато взрывом (перезаряд выше 4.2 Вольта).

За отметку минимального напряжения берется 2.9-3 Вольта на банку. Если вы потерли дрон и аккумулятор сел пока вы искали квадрокоптер в течении пары дней, то его можно восстановить.

Для этого подключаем LiPo к зарядке и выбираем “Тип аккумулятора – NiCd” можно и NiMh выбрать, включаем зарядку и смотрим, как только напряжение станет выше 3 Вольт на банку (6 для 2S, 9 для 3S, 12 для 4S и тд), останавливаем заряд, выбираем стандартный для аккумулятора режим зарядки.

Лучше всего – проверить аккумулятор через балансирный разъем побаночно и заряжать только “просевшую” банку.

Как видите – починка LiPo аккумулятора это весьма простое дело!

Материалы для ремонта LiPo аккумуляторов

Тонкий 2-х сторонний скотч дешевле брать в магазинах хоз товаров или в канцелярских отделах.

1m Transparent Lipo Battery
Купить: BangGood, AliExpress 5CM x 5M Waterproof
Купить: BangGood, AliExpress

Константин, Обзор квадрокоптеров

Похожие статьи:

Drone Racer → Набор для сборки QAV250

Использование квадрокоптеров → Как перевозить аккумуляторы LiPo в самолете

Видеоподборки про RC моделизм → Почему вздуваются LiPo аккумуляторы – мой опыт иногда плачевный

Квадрокоптер своими руками → Все для Drone Racing

Аксессуары квадрокоптеров → Выбор регулятора и аккумулятора

Аксессуары квадрокоптеров → Зарядка и аккумулятор для квадрокоптера

Научно обоснованной информации надувшимся LiPo я не нашел. Поэтому делюсь своим практическим опытом.

И так, LiPo склонны надуваться от частого предельного разряда/заряда и перенагрузки.

Отсюда делаем вывод, чем ближе напряжение на аккумуляторе к ‘средней температуре по больнице’ – 3.8v

(50% заряда, напряжение хранения LiPo), тем дольше он проживет. Запоминаем правило – ‘лучше недолетать, чем высаживать аккумулятор до отсечки’.

Чтобы избежать перенагрузки, замерьте амперметром или ваттметром максимальный ток потребляемый, моделью. Если ток значительно превышает средний номинальный ток аккумулятора, рассчитываемый как C * емкость Ah, это повод сменить аккумулятор на модель с большим C рейтингом. Например, если имеется аккумулятор 2200Mah 20C, максимальный продолжительный ток для этого аккумулятора 2.2 * 20 = 44A, соответственно максимальный ток на модели должен быть ~ 50A.

Используйте устройства для контроля напряжения. Их цена значительно ниже нового аккумулятора. Старайтесь не долетывать до красной мигающей лампы и писка. Лучше заменить аккумулятор, как только лампа загориться красным.

Проверьте мультиметром напряжение каждой банки, после заряда с балансировкой Вашим зарядником. Если напряжение какой-либо из банок выше 4.2v – откалибруйте зарядник. Как правило, это делается из ‘системного’ меню зарядника. Установите максимальное напряжение заряда 4.19v, вместо 4.2v. Емкость это уменьшит незначительно, а срок службы аккумулятора увеличит.

Современные 35-40C LiPo крайне удобны тем, что допускают заряд током 5C (полная зарядка примерно за 13 минут), склонности к вздутию при 5C не замечено!

P.S. Надувшийся LiPo не только быстро теряет емкость, но и представляет пожарную опасность.

Литий-полимерные аккумуляторы отличаются от Li-ion моделей использованием в роли электролита полимерного материала. Такие источники питания применяются для радиоуправляемых моделей, цифровой техники, портативного электроинструмента, современных гаджетов.

LiPo аккумуляторы бывают толщиной от 1 мм и всевозможных форм. Благодаря высокой удельной энергоемкости они широко используются для оснащения квадрокоптеров и других устройств, которым нужны легкие и компактные источники питания.

Как продлить срок службы Li-Polymer батарей?

При нарушении правил эксплуатации Li-Pol аккумуляторы теряют емкость, выходят из строя, а в случае перезаряда или перегрева способны возгораться. Для профилактики опасных состояний они снабжаются встроенной платой защиты – электронной схемой, предотвращающей перезаряд элементов, их перегрев и токовые перегрузки. Не менее важно использовать для зарядки Li-Pol аккумуляторов подходящие зарядные устройства.

Для долгой и стабильной работы LiPo элементов нужно соблюдать 5 основных правил:

1. Не допускать глубокого разряда.
2. Хранить с уровнем заряда около 50%.
3. Использовать предназначенные для них зарядные устройства.
4. Избегать перегрева.
5. Беречь от повреждений.

Возможности восстановления литий-полимерных аккумуляторов

К выходу элементов питания из строя могут привести разные факторы, но чаще всего причиной неисправности становится глубокий разряд или механическое повреждение. Перед тем, как восстанавливать литий-полимерный аккумулятор, нужно оценить его состояние и возможные риски в процессе «реанимации».

Если есть подозрение, что между пластинами произошло замыкание, или наблюдается вытекание из элементов питания жидкости, их нужно утилизировать. При нарушении целостности микросхемы и зарядке АКБ кустарным способом возникает риск перегрева и возгорания. Но в некоторых случаях можно восстановить работоспособность Li-Pol элементов, не рискуя спровоцировать пожар.

Диапазон напряжений

Номинальное напряжение Li-Pol аккумулятора составляет 3,7 В. При полном заряде элементов напряжение на них достигает 4,2 В, а при разряженном состоянии – 3 В. Нижним пределом напряжения на ячейке считается 2,8 В, но лучше не разряжать Li-Pol аккумуляторы ниже уровня 3,3 В. При использовании литий-полимерной АКБ на борту квадрокоптера нежелательно допускать снижения напряжения ниже 3,5 В на элемент, а при минусовых температурах – ниже 3,7 В.

В состоянии глубокого разряда литиевые элементы деградируют, внутри у них протекают необратимые химические процессы. В результате уменьшается емкость, сокращается срок службы аккумуляторов, и постепенно они приходят в негодность. После длительного пребывания в разряженном состоянии восстановление литиевых аккумуляторов может оказаться проблематичным.

Реанимация LiPo аккумуляторов после глубокого разряда

При падении напряжения ниже 3 В на элемент контроллер блокирует их дальнейшую зарядку. Но если аккумуляторы находились в разряженном состоянии всего несколько дней, можно рискнуть и обмануть контроллер. Для этого достаточно:

1. Взять универсальное зарядное устройство, настраиваемое на разные режимы работы.
2. Подключить к нему севшую LiPo батарею и выбрать режим зарядки для NiCd или NiMH.
3. В этом режиме зарядку проводить до тех пор, пока напряжение превысит 3 В на ячейку, т.е. составит 6 В для батарей типа 2S, 9 В для 3S, 12 В для 4S и т.д.
4. По достижению напряжения 3 В на ячейку процесс зарядки уже не блокируется защитной схемой. После этого нужно перенастроить зарядное устройство на режим LiPo и довести процесс зарядки до конца.

Как устранить помятость?

Помятый или изогнутый Li-Pol аккумулятор в мягкой герметизирующей оболочке достаточно аккуратно распрямить в обратную сторону. Главное – чтобы ячейки не имели повреждений. После такой реанимации проблем с дальнейшей зарядкой или снижением токоотдачи обычно не наблюдается.

Как восстановить пробитую LiPo батарею?

При прокалывании литий-полимерного аккумулятора гвоздем или другим острым предметом идет «белый дым». При контакте с водой дым усиливается, и может произойти его возгорание от малейшей искры. Взорваться пробитая батарея не может в принципе. Взрыв возможен только при перезаряде (напряжении выше 4,2 В на элемент). Если проколоть аккумулятор в процессе заряда и тем самым замкнуть его пластины между собой, произойдет возгорание.

Для восстановления батареи с пробитой ячейкой нужно разобрать АКБ, убрать из нее поврежденное звено и вместо него установить исправный элемент с идентичными характеристиками. Альтернативный вариант – собрать батарею из оставшихся исправных ячеек, но ее напряжение будет ниже на 3,7 В.

Что делать со вздутыми LiPo аккумуляторами?

Ячейки Li-Polymer вздуваются не просто так, а из-за длительного пребывания в разряженном состоянии. В результате в их структуре протекают необратимые химические реакции, и образуется газ. Зазоры между пластинами увеличиваются, емкость уменьшается, и использовать такие элементы питания крайне нежелательно. При зарядке вздутые аккумуляторы сильно греются, происходит дополнительное образование газа, а корпус может не выдержать давления и разорваться.

Поэтому перед тем, как восстанавливать Li-Pol аккумуляторы после вздутия, нужно основательно взвесить все «за» и «против». При желании, убрать вздутость можно, но процессы деградации в аккумуляторе никуда не денутся, что неизбежно отразится на его характеристиках. В дальнейшем такие элементы питания снова вздуваются и все слабее держат заряд. Поэтому проще и надежнее купить новые элементы питания.

Алгоритм восстановления вздутых ячеек

Если же очень хочется реанимировать вздутые элементы Li-Polymer, можно действовать по следующему алгоритму:

1. Тонкой иглой проделать в центральной части аккумулятора или внизу с торца небольшое отверстие и через него выпустить наружу скопившийся под оболочкой газ. Главное при этом – прокалывать только отстающую от пластин герметизирующую оболочку, не затрагивая пластины. Поэтому прокол делается миниатюрный, а иголка держится под небольшим углом.
2. Без промедлений сжать аккумулятор, придать его корпусу исходную форму, заклеить выполненное отверстие скотчем или герметиком и обмотать скотчем все изделие. Эти действия необходимо выполнять быстро, чтобы минимизировать контакт электродов и электролита с  содержащимся в воздухе кислородом и парами воды.

Альтернативный вариант восстановления вздувшихся Li-Pol элементов – их оснащение жестким корпусом. Как подтверждают пользователи, аккумы в жестком корпусе реже вздуваются, лучше отдают токи на больших оборотах и отличаются живучестью. Причем оснастить жестким корпусом можно и новые элементы питания – для профилактики дальнейшего вздутия.

Резюме

Восстанавливать ли вышедшие из строя элементы питания или утилизировать их – каждый решает сам, сопоставляя возможные риски и их обоснованность. С точки зрения безопасности правильно в каждой сомнительной ситуации утилизировать проблемные аккумуляторы и покупать новые. С точки зрения экономии есть смысл в восстановлении ячеек, если они еще не сильно подверглись разрушительным процессам.

Предлагаем для ознакомления статью об основных свойствах Li-ion аккумуляторов.

Добавить в избранное

Понравилось

+85
+118