باتری‌های لیتیوم-یون (Li-Ion) ستون فقرات ابزارهای شارژی مدرن هستند. با گذشت زمان و استفاده مکرر، ظرفیت این باتری‌ها کاهش یافته و اغلب به دلیل عدم تعادل ولتاژ سلول‌ها (Cell Imbalance) یا خرابی یک سلول، پک باتری از کار می‌افتد. تعمیر و بازسازی پک‌های Li-Ion (مانند پک‌های 18V یا 20V در دریل‌ها و جاروبرقی‌ها) فرآیندی تخصصی است که مستلزم درک اصول شیمیایی و رعایت نکات ایمنی بسیار سختگیرانه است.
۱. عیب‌یابی: شناسایی مشکل اصلی پک باتری
خرابی باتری‌های Li-Ion اغلب به یکی از سه دلیل زیر رخ می‌دهد:
الف) ولتاژ پایین سلول (Under-Voltage/خواب رفتن)
مشکل: اگر یک یا چند سلول برای مدت طولانی در حالت تخلیه عمیق بمانند (زیر 2.5V)، ممکن است سیستم مدیریت باتری (BMS) آن سلول را «مرده» تشخیص داده و از شارژ مجدد کل پک جلوگیری کند.
عیب‌یابی: پک باتری را باز کرده و ولتاژ هر سلول را به صورت جداگانه اندازه‌گیری کنید. سلول‌های با ولتاژ نزدیک صفر، نیاز به بازیابی (Recovery) دارند.
ب) عدم تعادل سلول‌ها (Cell Imbalance)
مشکل کلیدی: این شایع‌ترین مشکل است. اگرچه کل پک باتری ممکن است ولتاژ کلی مناسبی داشته باشد، اما اگر ولتاژ یک سلول به طور قابل توجهی (بیش از 0.2V) کمتر از بقیه باشد، BMS شارژ را متوقف می‌کند تا از آسیب دیدن سلول ضعیف جلوگیری کند.
عیب‌یابی: ولتاژ هر سلول را در حالت شارژ کامل و تخلیه کامل مقایسه کنید.
ج) خرابی فیزیکی یا داخلی سلول
مشکل: گرمای بیش از حد، شوک فیزیکی یا نقص تولید می‌تواند مقاومت داخلی یک سلول را افزایش دهد.
عیب‌یابی: تست مقاومت داخلی (Internal Resistance - IR) با ابزار مخصوص. مقاومت بالای یک سلول (بیش از 50 میلی‌اهم) نشان‌دهنده خرابی است.
۲. مراحل گام به گام بازسازی و بالانس پک باتری
بازسازی شامل جایگزینی سلول‌های مرده و متعادل‌سازی سلول‌های ضعیف است.
مرحله ۱: جداسازی پک و تست ولتاژ
احتیاط ایمنی: قبل از باز کردن قاب پلاستیکی، ولتاژ کل پک را اندازه‌گیری کنید. اگر پک داغ است، کار را متوقف کنید.
باز کردن: قاب را با احتیاط باز کنید و به نحوه سیم‌کشی و اتصالات نیکلی دقت کنید.
تست ولتاژ سلولی: ولتاژ هر سلول یا گروه سلولی موازی را با مولتی‌متر اندازه‌گیری و یادداشت کنید.
مرحله ۲: بازیابی سلول‌های خوابیده (با احتیاط)
اگر ولتاژ یک سلول زیر 2.5V و بالای 0V است، می‌توان آن را با یک شارژر هوشمند (Smart Charger) با ولتاژ پایین (حدود 100 mA) به آرامی تا ولتاژ ایمن (3V) شارژ کرد.
هشدار: این فرآیند خطرناک است و باید در فضای باز و تحت نظارت مداوم انجام شود. سلول‌هایی که ولتاژ نزدیک 0V دارند، معمولاً غیرقابل بازگشت هستند.
مرحله ۳: تعویض سلول‌های معیوب
انتخاب سلول جدید: سلول‌های جایگزین (معمولاً نوع 18650 یا 21700) باید دقیقاً همان شیمی (ترجیحاً INR یا IMR برای ابزارهای پرقدرت)، همان ظرفیت (mAh) و ترجیحاً همان مارک باشند.
جوشکاری نقطه‌ای (Spot Welding): اتصال سلول‌ها باید با جوش نقطه‌ای انجام شود، نه لحیم‌کاری. لحیم‌کاری باعث اعمال حرارت مستقیم به سلول شده و به ساختار شیمیایی و ایمنی آن آسیب می‌رساند.
نصب عایق: پس از جوشکاری، از حلقه‌های عایق (Insulation Rings) در اطراف قطب مثبت سلول استفاده کنید تا از اتصال کوتاه جلوگیری شود.
مرحله ۴: بالانس ولتاژ نهایی
پس از مونتاژ، سلول‌ها باید به صورت نهایی بالانس شوند. یک شارژر بالانسر هوشمند (مانند شارژرهای مخصوص باتری‌های RC/درون) بهترین ابزار برای این کار است.
روش: شارژر را طوری تنظیم کنید که ولتاژ تک تک سلول‌ها را هم‌زمان پایش و تنظیم کند تا همگی به 4.2V برسند. این فرآیند طول عمر و ایمنی پک را تضمین می‌کند.
۳. نکات ایمنی حیاتی در کار با باتری‌های Li-Ion
کار با سلول‌های Li-Ion، به ویژه سلول‌های آسیب‌دیده، می‌تواند منجر به آتش‌سوزی، انفجار و نشت گازهای سمی شود.
هرگز لحیم‌کاری نکنید: از جوش نقطه‌ای استفاده کنید.
نظارت دائمی: شارژ اولیه و بازیابی سلول‌های خوابیده باید همیشه تحت نظارت مستقیم انجام شود.
مدیریت حرارت: اگر سلولی در حین کار داغ شد، بلافاصله فرآیند را متوقف کرده و آن سلول را در یک فضای غیرقابل اشتعال (مانند سطل فلزی) قرار دهید.
تجهیزات حفاظت فردی: استفاده از عینک ایمنی و دستکش هنگام کار با باتری‌ها ضروری است.
دور ریختن صحیح: سلول‌های مرده یا آسیب‌دیده را هرگز در زباله‌های خانگی دور نریزید. آن‌ها باید طبق مقررات محلی به مراکز بازیافت باتری‌های خطرناک تحویل داده شوند.
نتیجه‌گیری: بازسازی پک باتری Li-Ion با جایگزینی سلول‌های معیوب و اجرای فرآیند بالانس دقیق، می‌تواند عمر ابزار شارژی را به طور چشمگیری افزایش دهد. با این حال، به دلیل خطرات ایمنی بالا و حساسیت شیمیایی این سلول‌ها، این کار باید تنها توسط افرادی با دانش الکترونیک و ابزار مناسب (جوش نقطه‌ای و بالانسر) انجام شود.
