Перепаковка батареи ноутбука своими руками

Как сделать перепаковку аккумулятора ноутбука? На примере Lenovo Idea Pad Z565

В этой заметке речь пойдёт о перепаковке аккумулятора от ноутбука Lenovo Idea Pad Z565. Под словом «перепаковка» понимается замена старых аккумуляторных элементов на новые. В рассматриваемом случае – это литий-ионные элементы 18650. Для чего это делать и почему не купить новый аккумулятор в готовом виде?

Зачем делается перепаковка аккумулятора?

Если неохота возится и есть 3−4 тысячи рублей, то действительно проще купить новую аккумуляторную батарею. Перепаковка может понадобиться, если ноутбук старый и выпуск АКБ к нему прекращён. А Li−Ion 18650 имеют стандартный форм-фактор и работают в ноутбуках, power bank, фонариках, электронных сигаретах и много где ещё. Поэтому найти новые с аналогичными характеристиками не является проблемой. Кроме того, перепаковку аккумулятора ноутбука могут сделать те, кто хочет сэкономить на этом процессе. Что получилось по деньгам в моем случае?

Что потребуется?

• Новые аккумуляторные элементы;
• Паяльник, припой, флюс;
• Различный мелкий инструмент: нож, скальпель, дрель;
• Провод 0,7−1 мм;
• Термоскотч.

Старый 18650 LGDAS31865

Новый 18650 LGABD11865

Как делать?

Разбор АКБ и извлечение старых элементов

Сначала разбираем аккумулятор. Для этого нужно раскрыть две половинки пластикового корпуса батареи. Они держатся на защёлках в области контактов и на клее по периметру. Для начала проходим острым предметом (лучше из материала не проводящего ток) по периметру, чтобы разлепить клей. Затем разводим обе половинки и защёлки у контактов сами раскроются. Главное, не торопиться и не психовать. ;))

Внутри корпуса находятся 6 элементов и BMS-плата (контроллер), которая управляет их зарядом и разрядом. Аккумуляторы между собой соединены лентой с помощью точечной сварки.

Соединение аккумуляторных элементов точечной сваркой

• на «+» и «-» сборки;
• две балансировочные точки;
• термодатчик, закреплённый на одном из элементов.

Отсоединяем контроллер от элементов

Не забудьте зарисовать схему соединения аккумуляторной батареи перед перепаковкой или сфотографировать, как и что соединялось.

Сборка АКБ с новыми элементами

Сначала я провёл небольшую подготовку аккумуляторных элементов. С помощью дремеля и насадки я сделал контактные площадки на торцах 18650 шероховатыми, чтобы лучше лёг припой. Если нет дрели, можно сделать насечки ножом, напильником, гвоздём и т. п.

Делаем поверхность абразивной

Делаем поверхность абразивной

Для пайки используем глицерин

Затем я их залудил с помощью олова и глицерина. Не забудьте, потом протереть остатки глицерина.

Далее соединил аккумуляторные элементы по три пары с помощью термоскотча. Как вариант, можно использовать клей, герметик и т. п.

Объединение аккумуляторов в пары

Объединение аккумуляторов в пары

После этого три получившиеся банки я соединил последовательно и припаял BMS-плату по зарисованной ранее схеме.

Как убрать сообщение о замене батареи в Windows?

В принципе, даже с этим сообщением о замене батареи ноутбук нормально работает с аккумулятором после перепаковки. Он заряжается, корректно отображает уровень заряда АКБ и т. п. Чтобы убрать это сообщение, нужно использовать программу Energy Management. Она подходит для ноутбуков Lenovo и часто уже предустановленна вместе с Windows. Это приложение предназначено для управления электропитанием лэптопа. Вы можете скачать программу по прямой ссылке.

Порядок действий следующий. Запускаете программу Energy Management и в основном окне нажимаете шестерёнку. В следующем окне, где будет строка «Сброс индикатора» нужно нажать «Пуск». В окне, которое появится далее, нужно подтвердить калибровку нажатием на кнопке «Продолжить». Ниже можно посмотреть порядок действий.

Вход в настройки Energy Management

После этого запустится процесс калибровки, который довольно длительный по времени. По окончании будет выведено следующее сообщение.

На видео ниже можно посмотреть видеоверсию этой статьи.

Опрос

я в интернетах вычитал что нужно отключать банки от контроллера последовательно, начинать с того контакта на котором самое высокое напряжение относительно земли и так далее пока все не отсоединишь, иначе заблокируется контроллер. Но я гляжу у вас такой проблемы тьфутьфу тьфу не возникло. Что вы думаете по этому поводу? Лучше на всякий случай так делать или это порожняк полный, прошу прощения за фамильярность и игривый тон.)))

Я думаю, что зависит от конкретной АКБ и её контроллера, поэтому лучше не отпаивать сразу все иначе реально можно убить контроллер.

да, правильно, плюс ко всему напряжение нужно подавать на контроллер и резистор определенный ставить, чтобы он думал это сборка. потом специальной программой с помощью программатора обнулять контроллер и ставить нужную емкость

День добрый, свой перепаковал, стояли ёмкости 2800 ма*ч, износ спустя 5 лет показывала 19%, решил перепаковать, поставил ёмкости 3400 ма*ч. Сначала подпаялся к старым, потом выкусил. После включения износ так же показало 19%.. запустил эту программу для сброса, всё сбросилось… но фактическая ёмкость батареи больше той, которую может показать контроллер.. 41 вт — контроллер, факт 51 вт, т.е. если батарея в «0» разряжена ноутбук ещё час может работать, но износ 0%, чего я и добивался.

Банки LG D1 — высоковольтные. У них потолок заряда 4.35, вместо стандартных 4.2В. С одной стороны это хорошо, так как они будут недозаряжаться, а недозаряд продляет жизнь, с другой — на этой разнице теряется добрые 15-20% от доступной ёмкости. Т.е. фактически надо рассчитывать, что в таком режиме они будут отдавать порядка 2500мАч, вместо паспортных 3000. Ну и ниже 3.55-3.6В в них почти ничего нет, что может вызвать проблемы внезапного отключения при почти полном разряде, т.к. дальнейшее падение напряжения происходит стремительно, а родные мозги ноута об этом не знают и рассчитывают, что поднимать панику и аварийно завершаться ещё рано.

И ещё момент. Многие BMS-ки ноутбучных аккумуляторов могут блокироваться просто при факте отключения банок. Поэтому для уменьшения риска получения из аккумулятора кирпича надо сначала выровнять напряжения на старых и новых банках, потом подпаять старые банки к плате параллельно тонкими длинными проводками, отпаять родные короткие, припаять новые банки и потом отпаять тонкие проводки старой сборки. При такой последовательности действий питание с платы пропадать не будет и даже в самом худшем случае она не должна ничего заподозрить.

Простите, банально — срок службы зависит от состава изделия. Для аккумулятора без контроллера убийственны и недозаряд по напряжению, и перезаряд, и длительное неиспользование после начала эксплуатации — всё это сокращает срок службы в разы. Но про аккумуляторы для телефонов, планшетов, ноутбуков отдельный разговор — у всех них встроен контроллер, отключающий аккумулятор при перезаряде и переразряде. От этих «напастей» от спасает. Но вот от простоев он бессилен. Иными словами, спасибо контроллерам, позволяющим аккумуляторам работать несколько лет.
Но и спасибо вышедшим из строя — шикарно работают в шуруповёрте.

Источник

Перепаковка батареи ноутбука аккумуляторами VariCore NCR18650B

Узнав из обзора ув. Кирича что дешевые китайские аккумуляторы NCR18650B на 3400 мАч из магазина VariCore выдерживают 450 циклов заряд-разряд с сохранением 85% изначальной емкости, было принято решение заменить ими пришедшие в негодность аккумуляторы 18650 в батарее моего ноутбука Clevo P157SM, цена на новую которого не отличается гуманностью.

В обзоре описана перепрошивка контроллера батареи и представлены графики тестирования самодельной электронной нагрузкой как одиночных аккумуляторов, так и батареи в целом.

Китайские аккумуляторы NCR18650B

На аккумуляторах гордо красуется китайская надпись «MADE IN JAPAN».

Со стороны плюсового вывода установлена диэлектрическая шайба в целях защиты от КЗ. Полоски никелевой ленты помещены в термоусадку.

Перед установкой в батарею я проверяю емкость каждого аккумулятора при разряде током 0.2C=680мА, предварительно сделав один цикл разряд-заряд (схема электронной нагрузки в конце обзора).

Результаты получились ровные. По емкости претензий нет.

1. Аккумулятор 1 — 3 438 мА·ч, 12 530 мВт⋅ч
2. Аккумулятор 2 — 3 215 мА·ч, 11 615 мВт⋅ч
3. Аккумулятор 3 — 3 254 мА·ч, 11 899 мВт⋅ч
4. Аккумулятор 4 — 3 250 мА·ч, 11 846 мВт⋅ч
5. Аккумулятор 5 — 3 285 мА·ч, 11 774 мВт⋅ч
6. Аккумулятор 6 — 3 268 мА·ч, 11 944 мВт⋅ч
7. Аккумулятор 7 — 3 248 мА·ч, 11 772 мВт⋅ч
8. Аккумулятор 8 — 3 276 мА·ч, 11 908 мВт⋅ч

Перепаковка

После расщелкнивания пластиковых защелок по периметру батареи P157SMBAT-8 нашему взору предстает плата управления и 8 аккумуляторов 18650 (две нижние пары — оригинальные Samsung ICR8650-26H, две верхние пары — попытка поставить б/у аккумуляторы ICR8650-26F). Фотография сделана со старыми аккумуляторами уже с припаянными сигнальными проводами.

Аккумуляторы соединены попарно последовательно по схеме 4S2P с отводами от каждой пары, уходящими в плату управления. Во избежание самоблокировки контроллера батареи отпаивать выводы от платы нужно по убыванию напряжения относительно VGround — сначала VPlus, потом VHigh, VMedium, VLow и в конце VGround.

На плате управления установлен контроллер, фиксирующий изменение емкости аккумуляторов. Поэтому без корректировки прошивки контроллера установка новых элементов не даст нам увеличившегося времени работы ноутбука.

Диагностические данные аккумуляторной батареи ноутбука можно считать, подключившись через шину SMBus. Для этого нужно определить выводы SCL, SDA и GND на разъеме батареи ноутбука (определить их можно перебором, исключив плюс батареи, либо найдя разъем батареи на схеме своего ноутбука) и реализовать подключение посредством одного из вариантов:

• Arduino со скетчем под названием PackProbe
• USB мост на CP2112 либо адаптер EV2300/EV2400 через программу BE2Works
• LPT Philips адаптер либо EV2300 через программу UBRT

Мне повезло, т.к. прошивка контроллера Neotec NT1908 моей батареи лежит во внешней EEPROM микросхеме памяти 24c02. Ее можно считать народным программатором на CH341A и вручную поправить в HEX редакторе, а также можно исправить в демо версии BE2Works (для запуска нужен указанный выше адаптер) и бесплатной версии UBRT (для запуска тоже нужен адаптер). Некоторые контроллеры запаролены и требуют платных версий утилит для редактирования доступа к прошивке. Цена на них делает перепаковку нецелесообразной, однако есть варианты небольшой разовой платы для снятия пароля через удаленное подключение.

Вот что выдает нам батарея через диагностический порт.

Всего 80 циклов, а батарея уже не держит нагрузки. Т.к. пары аккумуляторов соединены последовательно, то емкость батареи определяется емкостью наименьшей пары. Моя батарея пришла в негодность из-за одной пары с радикально меньшей емкостью. При токе нагрузки 1000мА, когда эта пара была разряжена до 2.5В на остальных трех парах было 3.8В. Этим объясняется внезапное отключение ноутбука при показателе разряженности батареи порядка 85%.

Если заменить только дефектные аккумуляторы на новые, то при полных циклах разряда-заряда батареи они не будут отдавать полной емкости, разряжаясь до более высокого напряжения, нежели остальные 18650. Во избежание наличия ёмкости, не идущей в полезную работу, последовательно соединенные аккумуляторы в батарее должны быть близки по кривой напряжение-емкость на разряде.

Скачиваем из EEPROM 24C02 прошивку размером 256 байт и обнуляем в HEX редакторе количество циклов разряда, меняем дату производства на текущую (в Big endian), меняем емкость полного заряда, а также паспортную емкость (т.к. емкость наших аккумуляторов выше стоявших до этого) на соответствующую нашим аккумуляторам.

Калибровка батареи

Перед эксплуатацией батареи нужно провести полный цикл разряд-заряд, чтобы контроллер надежно зафиксировал стартовую емкость и откалибровался. Это можно сделать через ноутбук, сначала дождавшись автоматического отключения ноутбука из операционной системы по разряду батареи и далее, загрузившись в UEFI, дождаться повторного самопроизвольного отключения.

Но я предпочитаю калибровать батарею электронной нагрузкой, контролируя диагностические данные демо-версией программы BE2Works с помощью адаптера на CP2112. Для этого контакт «BAT Detection» батареи через резистор 500 Ом замыкается на землю, чтобы сэмулировать подключенный ноутбук. При достижении указанного порога напряжения программа отключит нагрузку.

Для получения достоверных данных тока и напряжения необходимо вписать замеренные параметры резисторов делителя напряжения, истокового резистора и сопротивление открытого канала коммутирующего нагрузку мосфета.

О деградации батареи при питании ноутбука от сети.

Зарядившись до 100%, контроллер моей батареи даст зарядный ток только после наличия разрядного тока через штатный электроинтерфейс. Поэтому деградация элементов 18650 при постоянно подключенной зарядке будет происходить только ввиду нахождения их в состоянии полной заряженности, т.к. настройки «заряжать только до 50%» в UEFI моего ноутбука нет. При таком режиме необходимо минимум раз в месяц полностью разряжать батарею, чтобы поддерживать на должном уровне необходимые химические процессы в литий-ионных элементах.

Выводы

Вместо послесловия

Из-за плохого контакта в micro-USB разъеме я сжег микросхему CP2112 в плате моста. Т.к. возможность считывать диагностические данные батареи средствами Arduino я обнаружил гораздо позже и повторно заказывать платку на CP2112 не хотелось, был сделан ход конем и заказаны бесплатные (включая доставку) демонстрационные образцы микросхемы CP2112 непосредственно у производителя silabs.com. Дошло за 5 дней курьерской доставкой из американского отделения mouser.com. Порадовало, что микросхемы оказались последней третьей ревизии, как и задумано автором программы BE2Works, а не второй, обычно продающейся в составе плат моста на Aliexpress.

Ввиду отсутствия паяльного фена неоднократные попытки заменить микросхему в корпусе QFN24 (размером 4 х 4мм) с помощью пайки на утюге и в духовке не увенчались успехом. Но я не сдался и за три часа с лупой и паяльником реализовал схему подключения CP2112 навесным монтажом на монтажной плате. А потом я обнаружил, что диагностические данные батареи можно считывать средствами Arduino (в процессе инженерных изысканий я сжег I²C порты своей Arduino nano v3) и впал в состояние катарсиса.

Источник