Какие детали необходимы для ремонта аккумуляторов?

Литиевые аккумуляторные батареи состоят из одинаковых ячеек, соединенных последовательно, параллельно или по смешанной схеме для получения необходимых характеристик. Для отслеживания рабочих параметров и защиты от возможных рисков при использовании каждая АКБ типа Li-ion или LiFePO4 имеет BMS плату. Для защиты от механических повреждений и атмосферных факторов батарея упаковывается в термоусадочную пленку и помещается в ударопрочный пластиковый корпус.

Ремонт и восстановление литиевой АКБ может потребоваться при повреждении или выходе из строя любого компонента: корпуса, BMS платы, отдельных ячеек, проводов, тумблера включения, предохранителей. Замена неисправных компонентов позволяет устранить возникшие неполадки и дать батарее вторую жизнь. Перепаковка АКБ особенно актуальна для аккумуляторных сборок, которые еще не выработали свой ресурс, но по какой-то причине стали хуже держать заряд, потеряли емкость или вообще отказываются работать.

Какие инструменты нужны для ремонта аккумуляторов?

Комплект оборудования для ремонта аккумуляторных батарей литиевого типа включает:

1. Диагностические приборы – зарядное устройство, нагрузочный стенд, мультиметр, контактный термометр и др. Первичная диагностика выполняется без вскрытия корпуса батареи. Для этого ее полностью заряжают, подключают к нагрузочному стенду и проверяют, как она работает при заданном напряжении и токе разряда. Такая проверка позволяет определить реальную емкость аккумуляторной сборки, порог ее отключения при низком напряжении, корректность работы BMS платы и обеспечиваемую токоотдачу. В ходе испытаний дополнительно проверяется температура корпуса АКБ. Диагностика позволяет определить состояние батареи, возможность и целесообразность ее ремонта.
2. Инструменты для вскрытия корпуса и разборки батареи – отвертки, шуруповерт и пр.
3. Многофункциональный мультиметр для измерения характеристик каждого элемента питания и поиска сбитых ячеек. Неисправные «банки» имеют более низкое напряжение, увеличенное внутреннее сопротивление, меньший запас емкости.
4. Аппарат точечной сварки для перепаковки батареи и замены неисправных ячеек исправными аналогами.
5. Принадлежности для пайки.

Запчасти и расходники, используемые при восстановлении Li-ion батарей

Для восстановления работоспособности АКБ нужны исправные аналоги деталей, которые вышли из строя. Например, если в сборке оказалось несколько сбитых ячеек, они препятствуют полноценной работе всей батареи и подлежат замене. Причем новые элементы питания должны быть идентичными остальным рабочим ячейкам по всем параметрам. Если же неисправной оказалась БМС плата, кнопка включения или другие компоненты, нужно заменить их подходящими исправными деталями.

В вопросе, какие детали необходимы для ремонта аккумуляторов, все зависит от причины неполадок. Часто приходится менять соединительные провода, разъемы. Из расходных материалов при классической сборке цилиндрических элементов с плоскими контактными площадками при помощи точечной сварки необходимы отрезы никелевой полосы. Причем ее толщина подбирается с учетом предстоящих токовых нагрузок для конкретной батареи:

• если проходящие токи не будут превышать 6 А – уместно использование тонкой никелевой полосы толщиной 0,127 и шириной 5 мм;
• при токовых нагрузках в рамках 8 А – подойдут пластины толщиной 0,15 и шириной 5 мм;
• при проходящих токах 11–18 А – нужна лента толщиной 0,2 и шириной 6–10 мм.

Желательно использовать полосы из чистого никеля, а не никелированной стали. У них минимальное электрическое сопротивление, лучшая проводимость и максимальная стойкость к токовым нагрузкам. Полосы из никелевой ленты нарезают такой длины, чтобы качественно покрыть контакты элементов питания. При параллельном соединении ячеек отрезы должны покрывать по длине всю серию, а при последовательном соединении используют короткие полосы, соединяющие «минус» 1-й параллельной линии с «плюсом» 2-й серии и т.д.

Процесс восстановления литиевых АКБ

Алгоритм ремонтно-восстановительных работ при перепаковке литиевых батарей аккумуляторщиками включает пошаговую реализацию таких этапов:

1. Диагностика батареи, проверка ее характеристик на нагрузочном стенде, выяснение причины неполадок, обнаружение неисправных компонентов.
2. Вскрытие АКБ, проверка состояния клемм, проводов, контактов и других частей.
3. Замер напряжения каждого элемента питания, поиски и выявление нерабочих ячеек (с низким вольтажом). У Li-ion элементов номинальное напряжение составляет 3,6–3,7 В на ячейку, а рабочий диапазон – от 2,5–3 до 4,2 В. У моделей подвида LiFePO4 номинальный вольтаж равен 3,2–3,3 В на ячейку, а рабочий диапазон – от 2,8 до 3,65 В.
4. Замена неисправных элементов рабочими аналогами – того же типоразмера, внутреннего сопротивления и емкости, с одинаковым уровнем заряда. Соединение ячеек в соответствии с используемой схемой: параллельно – для увеличения емкости и токоотдачи, последовательно – для суммирования напряжения. Обычно для соединения Li-ion аккумуляторов применяется аппарат точечной сварки и отрезы никелевой полосы. Ток выбирают в зависимости от толщины никелевой ленты. Аппарат контактной сварки создает надежный сварной шов, состоящий из 4 точек на 1 контакт.
5. Проверка «банок» во всех параллелях.
6. Если нужно – замена БМС платы. Она должна соответствовать батарее по числу последовательных соединений, максимальным токовым нагрузкам, диапазону рабочих напряжений и обеспечивать надежную защиту от всевозможных рисков.
7. Тестирование отремонтированной АКБ – прохождение нескольких рабочих циклов заряд-разряд на нагрузочном стенде с мониторингом параметров.
8. Упаковка батареи в термоусадочную трубку большого диаметра, установка в защитный корпус.