Reparación de batería de iones de litio de bricolaje

Las baterías de litio se utilizan cada vez más en la vida cotidiana. Hoy en día, se encuentran cada vez más como baterías de repuesto para destornilladores y otras herramientas eléctricas. A pesar de sus méritos, las baterías de litio también tienen sus inconvenientes.

Entonces, después de 1.5 años de funcionamiento, las baterías del destornillador DeWalt comenzaron a descargarse rápidamente, se volvió imposible trabajar. Las baterías se cargaron hasta un máximo de 14,4 voltios, aunque para ello se utilizó un cargador DCB-107 estándar. Además, la carga se realizó muy rápidamente, en lugar de los 60 minutos prescritos, como máximo 15 minutos.

Antes de hablar sobre cómo logramos resolver este problema, me gustaría familiarizar al lector con el dispositivo de una batería de litio con un destornillador.

Así es como se ve la batería estándar DeWalt DCB-145.

Para abrir una batería de este tipo, necesita un destornillador hexagonal TORX. La batería recargable consta de 4 "latas" de litio (Li-ion) SAMSUNG SDI INR18650-13B con una capacidad de 1300 mA / h cada uno. Las cuatro "latas" se instalan en una caja de plástico y se conectan en serie mediante placas portadoras de corriente. Las placas están soldadas por puntos a los contactos de la batería. Se puede ver que este es un ensamblaje de fábrica de alta calidad.

No recomiendo separar las "latas" de una batería compuesta cortando las placas portadoras de corriente de conexión. Lo hice y lo lamenté. A continuación, te diré por qué no debes hacer esto.

Baterías SAMSUNG SDI INR18650-13B no tiene un controlador de carga / descarga incorporado. Desafortunadamente, para encontrar documentación para baterías de este modelo en particular (con el índice 13B) No lo logré. Pero, a juzgar por los parámetros de las baterías de esta línea, la corriente máxima de descarga continua (Corriente de descarga continua máxima) puede ser de 18 (INR18650-13L) a 23 (INR18650-13M) amperio! No es sorprendente que no tengan un controlador incorporado.

También en la caja de la batería hay un conector de 5 pines y una pequeña placa de circuito impreso.

El conector multipolo es necesario para que durante la carga sea posible controlar la carga de cada una de las cuatro baterías INR18650-13B por separado. Como sabes, el voltaje es más de 4.1.

4.2V para baterías de litio es peligroso y puede causar daños o incluso un incendio. Por lo tanto, el cargador iguala (equilibra) la corriente a través de cada "celda" de la batería compuesta para que el voltaje en cada una de ellas no exceda los 4.1V.

También en la placa de circuito impreso hay un sensor de temperatura, que está adyacente a una de las "latas" de litio.

Gracias al sensor, el DeWalt DCB-107 de carga estándar mide la temperatura de la batería y apaga el modo de carga si la batería se sobrecalienta o tiene una temperatura inferior a +4 0 C. Además del sensor de temperatura, algún tipo de circuito está montado en el tablero, pero está lleno de sellador.

Este conjunto de batería se llama "Paquete para herramienta eléctrica“, Es decir,“ Paquete ”o conjunto de batería para la herramienta eléctrica. Así es como se ve.

Grandes empresas como Samsung suministran estos conjuntos para fabricantes de herramientas eléctricas a medida. Quizás es por eso que no pude encontrar las especificaciones exactas para las baterías INR18650-13B.

Nos familiarizamos con el dispositivo de la batería de iones de litio para la herramienta eléctrica. Volvamos a nuestras baterías "agotadas".

Antes de que las baterías "murieran", estaban muy descargadas. Usamos un destornillador hasta que se descargó la batería, y luego, después de hacer una pausa, trabajamos un rato con él. Después de eso, las baterías comenzaron a cargarse mal y no mantuvieron la capacidad.

Después de medir el voltaje en cada "banco" de la batería, resultó que 3 "bancos" de 4 no estaban completamente cargados, hasta 3,5 voltios. Solo uno se cargó a los 4,1 voltios requeridos (para Li-ion).

Si sumamos el voltaje de todas las latas, obtenemos exactamente los mismos 14.4V.Permítanme recordarles que el cargador estándar cargó la batería muy rápidamente y se apagó.

Lo primero que me vino a la mente fue reemplazar esas "latas" de litio que no estaban completamente cargadas. Pero la búsqueda del INR18650-13B original no arrojó resultados. Quizás debido al hecho de que dichos conjuntos se suministran solo bajo pedido y no están disponibles al por menor. Y el costo de cuatro baterías nuevas, por ejemplo, INR18650-22R prácticamente igual al precio de una batería DeWalt DCB-145. Por lo tanto, decidí negarme a reemplazar las baterías en ese momento.

Y entonces se me ocurrió una idea sensata, pero, como siempre, llega tarde. ¿Qué pasa si la carga estándar no equilibra correctamente la batería de litio compuesta después de una descarga profunda? Es decir, el cargador estándar de DeVolt cargó una "lata" a los 4,1 V requeridos y se apagó. En este caso, los 3 "bancos" de litio restantes no estaban completamente cargados, sino solo hasta 3.5V.

Se decidió comprobar si el cargador DCB-107 estándar no funcionaba correctamente, pero resultó que estaba en buen estado. Y las baterías nuevas se cargaron perfectamente.

Por lo tanto, llegué a la conclusión de que el cargador estándar no equilibraba correctamente la batería de litio compuesta después de una descarga profunda.

Se decidió descargar / cargar cada celda de litio 18650 por separado utilizando un cargador de terceros. Para ello, se utilizó un cargador. Turnigy Accucell 6 (análogo de IMAX B6), del que ya hablé.

Descargué cada celda 18650 a 3V con una corriente de 0.3A. Luego cargó hasta 4,1 V con una corriente de 0,5 A. Luego volvió a descargar para determinar cuánta corriente se vierte en cada "jarra" específica. Esto es necesario para evaluar su capacidad. Al final resultó que, las baterías están en buen estado y cada una de ellas estaba llena de 1164 antes de 1186 mA... Lo cual no está tan lejos de la capacidad declarada de 1300 mA / h. Por lo tanto, me aseguré de que las baterías estuvieran en buen estado de funcionamiento y no deberían ser reemplazadas.

Después de la prueba (carga-descarga) de cada batería, medimos el voltaje en cada "banco" de litio. Debería estar dentro de 3.1

3.3V cada uno. Por tanto, el acumulador compuesto descargado hasta 12,4

Luego reuní todas las "latas" en una caja, soldé la placa con un conector y la instalé en el estuche. Establecer completamente descargado la batería DeWalt DCB-145 ya se encuentra en la carga estándar de DeVolt y ha registrado la hora del inicio del proceso de carga. Como esperaba, después de 1 hora (60 minutos, como se indica en las instrucciones), se completó la carga.

Como "disparo de prueba", medí el voltaje en los terminales. B + y B-... Ascendió a 16,4 Vcomo debería ser para una batería completamente cargada.

Por lo tanto, fue posible restaurar dos baterías DeWalt DCB-145 y evitar perder dinero en la compra de baterías nuevas, cuyo costo total es casi igual al costo de un destornillador económico.

Ahora les cuento sobre el "rastrillo" que pisé.

¡Atención! El montaje debe hacerse con mucho cuidado y no permitir un cortocircuito entre los terminales de las "latas" y aquellas conclusiones que van al conector de equilibrado. Si cierra algo con alicates o pinzas, ¡se proporcionan fuegos artificiales de chispas! Estaba convencido de esto en la práctica. Las corrientes son tales que un cable con una sección transversal de 0,5 mm. derretir como si fuera el cable fusible más delgado.

También recomiendo encarecidamente no separar las latas de litio cortando o mordiendo las placas conductoras de conexión que están soldadas.

Primero, no hay necesidad de esto. Puede cargar cada "lata" simplemente conectando los cables del cargador a los polos de la batería requerida. Lo único que puede ser necesario es desoldar los cables del conector de equilibrio y quitar temporalmente el conector del conjunto.

En segundo lugar, puede dañar el aislamiento de las baterías de litio y, debido a esto, provocar un cortocircuito.

En tercer lugar, después de que se prueben los "bancos" de litio, surgirá la cuestión de conectarlos. E incluso si las placas se pueden soldar juntas, volver a colocar dicho conjunto en la carcasa será una tarea que llevará mucho tiempo. La caja de la batería se ajusta muy bien a las dimensiones del conjunto.

¡Oye! Hoy repararemos la batería del destornillador.¿Sabías que la historia de la creación de un destornillador se remonta a la Edad Media profunda, ya en el siglo XV, cuando los caballeros se ponían armaduras antes de la batalla y los escuderos los ayudaban a torcer partes de la armadura, adivina qué? ¡Un destornillador!

Esto continuó durante mucho tiempo, hasta que en 1907 el inventor canadiense Peter Robertson patentó el tornillo Robertson con un orificio cuadrado estándar, en el que se insertó la punta del destornillador. Desde entonces, los tornillos comenzaron a producirse a escala industrial y a utilizarse en los hogares. Posteriormente, en 1934, el inventor Henry Phillips rediseñó la cabeza del tornillo y se introdujo un tornillo Phillips en el que se insertó el destornillador correspondiente. En ese momento, el motor ya se había inventado y la idea de crear un "tornillo y un rotor de tornillo" estaba en el aire. Sin embargo, hubo grandes problemas con las baterías: su peso y dimensiones. El problema se resolvió solo en la década de 1980, cuando aparecieron las primeras baterías recargables de níquel-cadmio Ni-Cd y litio-ion Li-Ion.

Estados Unidos y Japón fueron los primeros en dominar la producción de taladros y destornilladores inalámbricos profesionales y domésticos. Todo esto sucedió gracias a la aparición de nuevas baterías eléctricas de gran consumo energético. Los cambiaremos urgentemente dentro del taladro-destornillador inalámbrico Interskol DA-10 / 10.8 ER que cayó en mis manos. El mal funcionamiento fue así: cuando se presionó el botón, el motor simplemente no giró, pero el LED se iluminó, aunque la luz era débil.

Comencemos a reparar la batería del destornillador. Sacamos la batería del mango del destornillador y desatornillamos los tres tornillos autorroscantes que se encuentran debajo de la pegatina en la parte inferior.

Después de desatornillar los tornillos, empuje con cuidado los ganchos de los pestillos, como en la foto. Y retire la parte inferior de la caja de plástico de la batería.

En el interior vemos latas de iones de litio. Empresa china HighStar modelo ISR18650-1300 Li-Ion. Esto significa que las baterías nunca se han cambiado. Porque se sabe que Interskol compra baterías a esta empresa y las inserta en casi todas sus herramientas inalámbricas.

La foto de abajo muestra el interior de la batería del destornillador en todo su esplendor con tres latas, que ya se produjeron en 2011. Estas baterías duraron cinco años durante el uso activo en un sitio de construcción. Entonces el resultado es muy decente. Por lo general, mueren antes, probablemente en climas fríos no fueron explotados.

Para reemplazar las celdas de la batería, debe desarmarlo aún más. Le aconsejo que recuerde la ubicación de los contactos más, menos y de carga para no confundir los cables al volver a ensamblar.

Preste atención al tablero de control de voltaje en las baterías: los estabilizadores y los diodos de protección fallan especialmente en él. Es imperativo hacer sonar los radioelementos sospechosos en esta placa con un multímetro.

Verificamos el voltaje en la salida de la batería: resultó en 4.4 voltios, y debería ser 3.7 x 3 = 11.1 voltios en la norma y 10.8 voltios con la carga mínima de las baterías. En general, los bancos están muertos, deben cambiarse sin ambigüedades.

Esto se puede hacer de varias maneras: puede desoldar los cables que van a la placa.

También puede simplemente quitar los contactos de la tapa superior de la batería. La foto muestra la forma de los contactos curvos, por lo que puede quitarlos usted mismo fácilmente.

Debajo de la tapa de plástico, vemos cómo se conectan las baterías entre sí. Su soldado por puntos... Esta solución se utiliza en casi cualquier batería de otra herramienta. Esta es una conexión de batería segura y delicada. Al mismo tiempo, el calentamiento destructivo de las propias baterías de litio es mínimo.

Quite o muerda suavemente la cinta de metal con unos alicates para desconectar las latas entre sí. Desde el costado del tablero, también se conectaron con una cinta adhesiva y se pegaron a una junta de cartón. Esto se hace para no provocar un cortocircuito en la placa. Recuerde volver a colocarlo en su lugar cuando vuelva a montar la batería.

Debido a la ausencia de un dispositivo de soldadura por puntos, las nuevas baterías de iones de litio se soldarán muy rápidamente con un potente soldador bien calentado. Recordamos que calentar las baterías de iones de litio reduce su vida útil y generalmente es explosivo.

Preste especial atención al estado de los cables dentro de la batería. Pueden estar rotos o deshilachados. Deben aislarse cualitativamente o reemplazarse por otros nuevos. Como estaba reparando la batería de un destornillador en la carretera en el campo, tuve que aplicar un invento brillante de la mente de la ingeniería. Sacó una cinta aislante radio-técnica azul.

Al desmontar la batería del destornillador Interskol DA-10 / 10.8 ER, me sorprendió gratamente: se instaló un sensor térmico en el destornillador económico para controlar la temperatura de las baterías. Resulta que cuando las latas de litio se sobrecalientan, el circuito de protección apaga la energía hasta que la temperatura vuelve a la normalidad. Es cierto que el propietario nunca logró llevarlo a tal régimen. Arrancamos con cuidado este sensor térmico para no romperlo, luego lo colocaremos en el mismo lugar en latas nuevas.

se puede hacer de diferentes formas, por ejemplo, con alambres gruesos. Decidí soldar una tira de metal arrancada de latas viejas. Primero, estañé las cintas en los lugares de futuros contactos en ambos lados. Más tarde Estañé los contactos de la batería con un soldador bien calentado con una gota de soldadura. Pero para que no se calienten demasiado, déjelos enfriar. Luego presionó la cinta contra los contactos de las latas y volvió a soldar la cinta sin un sobrecalentamiento severo de las latas de las baterías.

Los cables negativos son los más difíciles de soldar, pero con un buen flujo, las cosas van muy rápido. Es cierto que luego es mejor lavar el fundente para limpiar el interior de la batería.

Ahora viene lo más importante. ¿Qué baterías se usaron al reparar la batería del destornillador Interskol DA-10 / 10.8 ER, preguntas? Bueno, no me esconderé. Estas fueron las latas baratas más chinas que el propietario del dispositivo compró honestamente en la tienda. Baterías de tamaño estándar 18650 firma Bailong con una capacidad ficticia de 8800 mAh. Esto, por supuesto, es una risa y Dios no lo quiera que tengan una batería de 2200 mAh. A juzgar por cuánto tiempo funcionó el destornillador después de la reparación con una carga completa. Reduciría esta cifra en un factor de dos. Sin embargo, el destornillador fue reparado con urgencia y agrada al propietario.

Al ensamblar, no olvide reemplazar la junta de cartón entre los bancos y el tablero. Esto es para que la soldadura nueva no cortocircuite nada en la placa.

Esto completa la reparación y restauración de la batería de iones de litio del destornillador Interskol DA-10 / 10.8 ER. Casi todas las baterías se reparan de la misma manera. Fabricantes populares de destornilladores: Bosch, Makita, DeWALT, Metabo, Hitachi, Elitech, Skil y mi Bison favorito. Con esto concluye mi historia sobre la reparación de la batería de un destornillador. Haga preguntas en los comentarios. Mejor aún, en el hilo correspondiente de nuestro foro o escriba al Solder Master personalmente por correo.

Saludos cordiales, Solder Master. ¡Felices reparaciones!

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Para empezar hay muchísimos videos en Internet sobre cómo recuperar baterías de destornilladores, y todos son iguales a un espejo, una breve descripción del proceso de recuperación que ofrecen estas personas es que tomamos la batería, la empujamos con una fuente de alimentación u otra batería, luego la cargamos y la usamos, y es extraño que alguien no mire, pero qué tipo de estrés se sentirá cuando se acueste durante una semana o dos. Propongo una forma completamente diferente de restaurar

Que no solo se carga y usa hasta que la batería se agota nuevamente. Y la que hiciste y utilizas como batería nueva hasta que surja la necesidad.Este método se filmó en borrador hace aproximadamente un mes, pero nunca me atreví a publicarlo en el sitio, simplemente no quería volver a grabarlo para obtener una explicación más correcta. Y, francamente, últimamente tengo muy poco tiempo libre.

Pero ahora ha pasado el tiempo, lo que ha demostrado que la opción de recuperación que ofrecen muchas personas en la red no está destinada a vivir más de un cierto período de tiempo. Y mi versión, incluso después de 2-1 meses de inactividad, como si nada hubiera pasado silenciosamente funciona y se carga, todavía intenté filmar un nuevo videoclip, donde intentaré contarlo todo.

De hecho, todo resultó ser muy simple, y en esto me ayudó la batería NI-CAD 1.2V que desmonté, la cual me mostró que incluso con todos los ceros en el exterior del dispositivo, el paciente adentro está bastante vivo. que muerta y se siente muy bien.

Se hizo un intento de regenerar el bus en relación con la placa colectora utilizando agua destilada, y el proceso fue bastante exitoso, como resultado de lo cual se me ocurrió la forma más fácil de restaurarlos incluso sin desmontar las baterías.

Basta con perforar un agujero en el acumulador en el lugar detrás de los rodillos + y verter en él 20-40 ml de agua destilada. después de un par de ciclos, el orificio se cubre ligeramente con silicona.

Antes de repetir, recomiendo ver el video, donde intenté describir el proceso con más detalle.

Si no está seguro o tiene miedo de arruinar una batería dañada, por ejemplo, puede hacerlo con una sola batería.

Si sus baterías tienen voltaje y están dentro del rango de operación, entonces puede tener un problema con lo siguiente:

- cargador defectuoso

- la protección térmica del paquete de baterías ha funcionado

- hay una batería en el paquete de baterías que se ha reducido a 0 voltios.

Además, si nota que el taladro comenzó a funcionar de alguna manera con lentitud y, al mismo tiempo, funciona durante tanto tiempo después de la carga, lo más probable es que tenga un problema en una o más baterías que están en cero.

Un efecto muy interesante sobre la capacidad de la batería, fue igual o ligeramente mayor que la capacidad de la batería indicada después de la restauración por este método.

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El costo de un destornillador nuevo es aproximadamente el 70% del costo de la batería. Por tanto, no es de extrañar cuando, ante un fallo de batería, nos planteamos la pregunta: ¿qué sigue? ¿Comprar una batería o un destornillador nuevos, o tal vez sea posible reparar la batería del destornillador con sus propias manos y continuar trabajando con una herramienta que ya conoce?

En este artículo, que dividimos condicionalmente en tres partes, consideraremos: los tipos de baterías que se utilizan en los destornilladores (parte 1), sus posibles causas de falla (parte 2) y los métodos de reparación disponibles (parte 3).

Cabe señalar que independientemente de la marca del destornillador y del país del fabricante, las baterías tienen una estructura idéntica. El paquete de baterías ensamblado se ve así.

Si lo desmontamos, veremos que se ensambla a partir de pequeños elementos que se ensamblan secuencialmente. Y del curso de física de la escuela, sabemos que los elementos que tienen una conexión en serie armonizan sus potenciales.

Nota. La suma de cada batería nos da el voltaje total en los contactos de la batería.

Las piezas de composición tipográfica o "latas", por regla general, tienen un tamaño y voltaje estándar, solo difieren en la capacidad. La capacidad de la batería se mide en Ah y se indica en la celda (que se muestra a continuación).

Para la disposición de las baterías de destornillador, se utilizan los siguientes tipos de elementos:

• baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd), con una tensión nominal en los "bancos" de 1,2 V;
• hidruro de níquel-metal (Ni-MH), voltaje entre elementos - 1.2V;
• Iones de litio (Li-Ion), con un voltaje de 3.6V.

Consideremos con más detalle las ventajas y desventajas de cada tipo.

• El tipo más común debido a su bajo costo;
• Las bajas temperaturas, como las baterías de iones de litio, no dan miedo;
• Se almacena en estado descargado, conservando sus características.

• Producido solo en países del tercer mundo, debido a la toxicidad durante la producción;
• Efecto memoria;
• Autodescarga;
• Pequeña capacidad;
• Un pequeño número de ciclos de carga / descarga, lo que significa que no "viven" durante mucho tiempo con un uso intensivo.

• Producción respetuosa con el medio ambiente, existe la oportunidad de comprar una batería de marca de alta calidad;
• Efecto de memoria baja;
• Baja autodescarga;
• Alta capacidad en comparación con Ni-Cd;
• Más ciclos de carga / descarga.

• Precio;
• Pierde algunas de sus características durante el almacenamiento a largo plazo en estado descargado;
• No "vive" durante mucho tiempo a bajas temperaturas.

• Sin efecto memoria;
• La autodescarga está casi ausente;
• Alta capacidad de batería;
• El número de ciclos de carga / descarga es varias veces mayor que el de los tipos anteriores de baterías;
• Para establecer el voltaje requerido, se requiere un número menor de "latas", lo que reduce significativamente el peso y las dimensiones de la batería.

• Alto precio, casi 3 veces en comparación con el níquel-cadmio;
• Después de tres años, hay una pérdida significativa de capacidad, porque Li se descompone.

Nos familiarizamos con los elementos, pasemos al resto de los elementos de la batería del destornillador. Desmontar la unidad, por ejemplo, para reparar la batería de un destornillador Hitachi (en la imagen de abajo), es muy simple: desatornillamos los tornillos alrededor del perímetro y desconectamos la caja.

La carcasa tiene cuatro contactos:

• Dos de potencia, "+" y "-", para carga / descarga;
• Control superior, se enciende a través de un sensor térmico (termistor). Un termistor es necesario para proteger las baterías, corta o limita la corriente de carga cuando se excede una cierta temperatura de las celdas (generalmente en el rango de 50 - 600C). El calentamiento se produce debido a las altas corrientes durante la carga forzada, la llamada carga "rápida";
• El llamado contacto de "servicio", que se conecta a través de una resistencia de 9K ohmios. Se utiliza para estaciones de carga complejas que igualan la carga en todas las celdas de la batería. En la vida cotidiana, estas estaciones son inútiles debido a su alto costo.

Ese es en realidad todo el diseño de la batería. A continuación se muestra un video sobre cómo desmontar un bloque.