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/ NetNews Usenet Archive 1992 #16 / NN_1992_16.iso / spool / rec / models / rc / 3054 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-07-28  |  7.1 KB

  1. Xref: sparky rec.models.rc:3054 sci.electronics:13549
  2. Newsgroups: rec.models.rc,sci.electronics
  3. Path: sparky!uunet!darwin.sura.net!Sirius.dfn.de!chx400!unifr_news!ufps9!waeber
  4. From: waeber@ufps9.unifr.ch (Bernard Waeber SIUF)
  5. Subject: Re: How to dispose of NiCads?
  6. Message-ID: <1992Jul29.084514@ufps9.unifr.ch>
  7. Sender: waeber@ufps9 (Bernard Waeber SIUF)
  8. Organization: University of Fribourg - CH
  9. References: <1992Jul27.161240.4905@nynexst.com> <k6lmatq.brunette@netcom.com> <1992Jul28.140405.28429@gdunix.gd.chalmers.se> <p5mmrwq.brunette@netcom.com>
  10. Date: Wed, 29 Jul 1992 06:45:14 GMT
  11. Lines: 112
  12.  
  13. In article <p5mmrwq.brunette@netcom.com>, brunette@netcom.com (Hal Brunette) writes:
  14. |> >|> D.C. Myers, "Zap New Life into Dead Ni-Cd Batteries," Popular Electronics,
  15. |> >|> July 1977, pp. 60-61.
  16. |> >|> 
  17. |> >|> The article explains internal shorts and how to clear them.
  18. |> 
  19. |> >If it`s possible, try to rewrite the article in a message here in rec.models.
  20. |> >rc and sci.electronics. 
  21. |> >
  22. |> >I`m sure many readers here has many NiCd cells they want to restore. 
  23. |> 
  24. |> The failures the article talks about occur in mutli-cell Ni-Cd battery packs,
  25. |> and are due to the voltage differences between cells.  Say you have four 1.25 V
  26. |> cells in a pack connected to a 200 ohm load.  The load "sees" 5 volts and draws
  27. |> 25 mA.  Since each cell must pass the entire 25 mA and each cell's potential is
  28. |> 1.25 volts, Ohm's Law tells us that each cell sees the equivalent load of 50
  29. |> ohms.
  30. |> 
  31. |> But in practice, no four cells in a battery ever exhibit exactly the same output
  32. |> voltage.  Assume that one cell is delivering only 1.2 V, and the others are at
  33. |> 1.25 volts.   Now, the 200 ohm load sees 4.95 volts and draws 24.75 mA.  Since
  34. |> all four cells must pass the entire 24.75 mA, each of the strong cells at 1.25
  35. |> volts sees an equivalent load of 50.5 ohms; the weak cell sees only 48.5 ohms.
  36. |> The weak cell works into the heaviest load and as a result will discharge more
  37. |> rapidly than the other cells.  If the pack is charged for only a short period
  38. |> of time, the weak cell, which has been working the hardest, is also the one
  39. |> that receives the least charging power.
  40. |> 
  41. |> This usually doesn't matter if you trickle charge after each day of flying.
  42. |> The inequality is small for any given charge or discharge cycle, due to the
  43. |> relatively flat output voltage NiCd cells exhibit over most of their range.
  44. |> But a combination of incomplete charges and deep discharges will exaggerate
  45. |> the energy difference between a weak cell and the other cells.  Operated
  46. |> continually in this manner, the weak cell invariably reaches its "knee," the
  47. |> point at which its voltage decreases sharply, long before the other cells
  48. |> reach the same point.
  49. |> 
  50. |> Now comes the problem!  Suddenly, the weakest cell sees an increasingly heavy
  51. |> load, which causes its voltage to drop even faster.  This avalanche continues
  52. |> until the cell is completely discharged, even as the other cells continue to
  53. |> force current to flow.  The inevitable result is that the weak cell begins to
  54. |> charge in reverse, which eventually causes an internal short.  Once an
  55. |> internal short develops, recharging the cell at the normal rate is 
  56. |> futile.  The short simply bypasses current around the cells active materials.
  57. |> (Even though the cell is apparently dead, most of its plate material is still
  58. |> intact.)  If the small amount of material that forms the short could be removed,
  59. |> the cell would be restored to virtually its original capacity once again.
  60. |> 
  61. |>             300 ohm              Charge
  62. |>                5W             /  Switch 
  63. |> 20-40 + O---/\/\/\----o------o  o------------o-------------------------o
  64. |> VDC                   |                      |                         |
  65. |>                       |      Zap             |                         |
  66. |>                       |      Switch          |                        +|
  67. |>                       |      ___|___         |                    -----------
  68. |>                       o------o     o---------o                       -----
  69. |>                       |                      | +             Shorted   |
  70. |>       6000 micro-     | +                 -------             Cell     |
  71. |>       Farad, 40V  _________               |     |                      |
  72. |>       Capacitor   ---------               |_____| Volt                 |
  73. |>                       |                      |    meter                |
  74. |>                       |                      |                         |
  75. |>       - O-------------o----------------------o-------------------------o
  76. |> 
  77. |> Using the circuit shown, the internal short can be burned away in a few seconds.
  78. |> In operation, energy stored in the capacitor is rapidly discharged through the
  79. |> dead cell to produce the high current necessary to clear the short. Current is
  80. |> then limited by the resistor to a safe charge rate for a small A cell.
  81. |> 
  82. |> Several applications of discharge current are usually necessary to clear a cell.
  83. |> During the "zapping" process, it is a good idea to connect a voltmeter across
  84. |> the cell to monitor results.  Momentarily close the normally open pushbutton
  85. |> switch several times to successively zap the cell, allowing sufficient time
  86. |> for the capacitor to charge up between zaps, until the voltage begins to rise.
  87. |> Then, with the toggle switch closed, watch as the potential across the cell 
  88. |> climbs to 1.25 volts.  If the potential stops before full voltage is reached,
  89. |> some residual short remains and another series of zaps is in order.  If you
  90. |> observe no effect whatsoever after several zaps and shorting out the cell and
  91. |> taking an ohmmeter measurement indicates a dead short, the cell is beyond
  92. |> redemption and should be replaced.
  93. |> 
  94. |> Once full cell potential is achieved, remove the charging current and monitor
  95. |> battery voltage.  If the cell retains its charge, it can be returned to charge
  96. |> and eventually returned to service.  But if the cell slowly discharges with no
  97. |> appreciable load, the residual slight short should be cleared.  To do this,
  98. |> short circuit the cell for a few minutes to discharge it, zap again, and
  99. |> recharge it to full capacity.
  100. |> 
  101. |> Good luck.
  102.  
  103. Please correct me if i get this wrong, i guess the above circuit requires
  104. to remove the dead cell from the multi-cell pack, right ?
  105.  
  106. Which means, one has to take the Ni-Cd pack appart, and get the dead cell out.
  107. The cells are usually connected with a point welded metal plate, which requires
  108. you to rip the metal plate off the cell. 
  109. Now, once you fixed your shorted cell ( you hope ),with the above circuit ,you will have to
  110. solder the cell back in place, which isn't that abvious, if you apply to much
  111. heat when soldering you may damage the cell, if you don't apply enough heat you get
  112. a cold solder spot, in which case it may brake loose, due to vibrations.
  113.  
  114. The point is : You better know what you're doing, when trying to recover a 
  115.            dead Ni-Cd cell.
  116.  
  117.            Guess your plane or heli is worth more, opposed to the 20 bucks
  118.            for a new Ni-Cd pack.
  119.  
  120. So, if you aren't too confident of fixing your Ni-Cd pack, return them to the place
  121. where you bourght them.
  122.  
  123. -- 
  124. ben
  125.