Как зарядить большие батарейки в домашних условиях. Заряжаем батарейки

01.09.2019

История автономных источников электрического питания уходит в далекие Средние века, когда биофизик Гальвани обнаружил интересный эффект в своих экспериментах с отрезанными ногами лягушки. Позже Алессандро Вольта описал это явление и на его основании создал первый гальванический элемент питания, именуемый сегодня батарейкой.

Принцип действия столба Вольта

Как оказалось, Гальвани проводил свои эксперименты с электродами из разных металлов. Это натолкнуло Вольта на мысль, что при наличии проводника-электролита между разными материалами может проходить химическая реакция, вызывающая разность потенциалов.

Он создал свое устройство исходя из этого принципа. Это была стопка из медных, цинковых и суконных с кислотой пластинок, соединенных между собой. Вследствие химической реакции на анод и катод поступал электрический заряд. В те годы казалось, что Вольта изобрел На деле же вышло немного не так.

Устройство батарейки

Сегодня в батарейках используется тот же принцип: два реагента, соединенные между собой электролитом. Как выяснилось позже, количество энергии, которое можно получить вследствие реакции, конечно, а сам процесс необратим.

В классической солевой батарейке действующие вещества помещаются таким образом, чтобы они не смешивались. Контакт между ними осуществляется только благодаря электролиту, который попадает к ним через небольшое отверстие. Также в батарейках есть сниматели тока, передающие его непосредственно на устройство.

В наши дни чаще всего покупают батарейки солевые или алкалиновые. Принцип действия у них одинаковый, но разный химический состав, емкость и физические условия службы.

Особенность алкалиновых батареек

Переворотом в мире автономных источников питания стали батарейки Duracell. В средине прошлого века разработчики этой компании обнаружили, что вместо кислоты в гальванических элементах можно использовать щелочь. Такие батарейки имеют большую в сравнении с солевыми емкость и устойчивость к экстремальным условиям работы.

Кроме того, казалось бы, севшая батарейка через некоторое время может еще немного поработать в устройстве. В связи с этим у многих людей начал появляться вопрос: можно ли заряжать алкалиновые батарейки? Ответ однозначный: нет.

В Союзе же батарейки заряжали...

Многие народные умельцы в советские времена заряжали севшие батарейки. Так они думали. На самом деле устройство батарейки не позволяет обратить химические процессы вспять, как это происходит с аккумуляторами.

В старых гальванических элементах использовались соли, которые могли сбиваться в комки или создавать корку из осадка на токоснимателях. Пропускание через батарейку тока позволяло устранить эти неловкие моменты и заставить большее количество реагентов вступить в реакцию. К сожалению, в большинстве случаев около 30 % вещества оставалось незадействованным. Таким образом, то, что умельцы называли подзарядкой батарейки, на самом деле было лишь небольшой встряской.

Современные гальванические элементы незадействованным оставляют не более 10 % вещества. Чем дороже реагенты, тем большая их емкость при одних и тех же на серебре работают раз в 7-10 дольше, но и стоят они тоже совсем не дешево. В обычных бытовых условиях вполне достаточно простых солевых батареек. Они не настолько дорого стоят, чтобы рисковать здоровьем, пытаясь придумать способ их зарядить.

Современные батарейки и опасность их подзарядки

В промышленности множество фирм занимаются элементов. Они недорогие и доступны каждому человеку в любом хозяйственном магазине или в магазине электроники. Поэтому совсем неактуален вопрос о том, можно ли заряжать алкалиновые батарейки. Например, они имеют в своем составе едкую щелочь. В замкнутом пространстве во время прохождения обратного тока зарядного устройства батарейка может закипеть и взорваться.

Даже если ваш элемент питания пережил один цикл зарядки, его емкость существенно не увеличится. Батарейки Duracell и другие гальванические элементы, скорее всего, довольно быстро снова потеряют свой заряд. К тому же у них может потечь электролит, что существенно повредит устройство, в котором они находятся. Получается, что вместо мнимой экономии есть риск получить серьезный ущерб. Следовательно, нет смысла размышлять о том, можно ли заряжать алкалиновые батарейки.

Как продлить жизнь батарейке?

Обычные солевые батарейки плохо работают в условиях жары и мороза. Поэтому нет смысла использовать их в такую погоду. Это связано с тем, что электролит имеет свойство замерзать или переходить в газообразное состояние, что существенно снижает его проводимость.

Севшая батарейка будет работать еще некоторое время, если ее немного помять плоскогубцами. Только нужно быть осторожными, чтобы не повредить корпус, иначе электролит потечет и испортит устройство.

Реагентам свойственно сбиваться в комки. Это не позволяет им вступать в реакцию. Чтобы помочь процессу, постучите батарейкой о твердую поверхность. Еще процентов 5-7 ее мощности у вас получится вытрясти.

Не все знают, что популярная батарейка алкалиновая АА, как и другие элементы питания, может саморазряжаться. Поэтому всегда нужно обращать внимание на дату производства. Старые батарейки имеют короткий

Нельзя смешивать разные типы гальванических элементов. От этого они существенно теряют заряд. Также это произойдет, если к севшим батарейкам добавить свежие.

Гальванические элементы плохо работают в холоде и быстро теряют заряд. Перед установкой погрейте их в руках. Это вернет им прежнюю емкость.

Теперь вы знаете, что на вопрос, можно ли заряжать алкалиновые батарейки, ответ отрицательный. Зато можно существенно продлить их жизнь, соблюдая правила эксплуатации. Касательно именно этого есть еще одна хитрость: используйте два комплекта элементов. Когда один начнет терять свой заряд, замените его на другой и дайте отдохнуть.

В современном доме есть масса вещей, которые работают на батарейках , - всевозможные пульты, фотоаппараты, беспроводные компьютерные мышки и детские игрушки. Поскольку пользуются всем этим каждый день, источники питания быстро садятся.

Устав раз за разом бегать в магазин, потребители начинают задавать вопрос: «Можно ли заряжать батарейки?». Ведь многоразовые элементы позволят сэкономить немало времени, и если что - их всегда можно подзарядить.

Одноразовые или многоразовые

Батареи, предназначенные для многократного использования, называются аккумуляторами. В отличие от обычной батарейки - солевой или щелочной, аккумулятор не приходит в негодность, полностью разрядившись, а способен возобновлять запасы энергии с помощью зарядного устройства.

Какие батарейки можно заряжать, а какие нет - с этим вы быстро разберетесь, если обратите внимание:

на маркировку товара: слово rechargeable означает «перезаряжаемый», а do not recharge - указывает на то, что элемент нельзя перезарядить;
на емкость (mAh), которая обозначает срок службы аккумулятора;
на цену - перезаряжаемые батарейки будут стоить на порядок дороже, чем простые.

Аккумуляторы бывают разные

Отыскав в продаже многоразовые батареи, не спешите сразу же их покупать, а подумайте, в каком приборе будете использовать эти элементы. Ведь поставив аккумулятор с большой энергоемкостью взамен малоемких батареек, вы рискуете сжечь свои бытовые приборы.

Хорошим аналогом одноразовых элементов станут Ni-MH аккумуляторы, которые можно вставить в фотоаппарат, пульт для телевизора и т.д. Мощные Li-ion аккумуляторы используются в ноутбуках, видеокамерах и телефонах.

В том, когда и сколько заряжать аккумуляторные батарейки, между этими двумя видами тоже есть разница. Ni-MH любят полную разрядку - преждевременно поставленная заряжаться батарейка, благодаря своему «эффекту памяти», автоматически уменьшает емкость. С Li-ion такая неприятность не грозит, их можно заряжать на любом этапе.

На зарядку становись!

Хотите знать, сколько времени заряжать аккумуляторные батарейки? Во многом это зависит от выбранного зарядного устройства. Дешевые приборы работают медленнее, дорогие - со значительно большей скоростью.

Более качественное зарядное устройство предоставит и ряд дополнительных функций: например, с ним можно предусмотреть разный уровень заряда для каждой батарейки.

Сенсацией стало известие о том, что даже обычную алкалиновую пальчиковую батарейку можно будет перезаряжать несколько десятков раз. Но над этой разработкой еще трудятся инженеры-технологи из Гонконга.

Обычным потребителям лучше не проводить подобных экспериментов, изобретая новые способы, как заряжать батарейки в домашних условиях. Ведь так можно устроить настоящий пожар. А многоразовые элементы питания уже есть - это аккумуляторы!

Множество окружающих нас устройств требуют для своей работы автономный источник электрического тока. Но эти элементы питания имеют ограниченный заряд и часто выходят из строя в самое неподходящее время.

Особенности алкалиновых батареек

Элементы питания, то есть батарейки, имеют несколько ключевых параметров, среди которых:

напряжение на выходе;
ёмкость;
длительность саморазряда;
стоимость.

Первенство в производстве алкалиновых батареек принадлежит фирме Duracell

В настоящее время наиболее распространённым типом батареек являются алкалиновые или щелочные. В качестве электролита в них выступает концентрированный щелочной раствор. Преимуществами таких батареек стали высокая длительность хранения, большая ёмкость, соотношение цены и качества.

Можно ли их перезарядить

Согласно официальной инструкции, алкалиновые батарейки не пригодны к повторной зарядке. Информация об этом указана на упаковке, обозначается либо пиктограммой, либо надписью.

Иногда встречаются советы восстановить работоспособность одноразовых элементов питания с помощью подключения их к зарядному устройству. Предлагается производить данную операцию несколько раз с интервалами, нагревая батарейку не более, чем до 50°С. После усиления напряжения батарейки её рекомендуют охладить. Но этот способ не имеет гарантий и может привести к возгоранию.

Как продлить жизнь батарейкам

Несмторя на попытки некоторых умельцев повторно заряжать батарейки, их устройство не позволяет обратить химические процессы вспять, как это происходит с аккумуляторами

Если нет возможности заменить элемент питания на новый, то существует несколько способов, в разной степени небезопасных, для продления времени работы:

Кратковременное повышение температуры. Например, окунуть батарейку в горячую воду на полминуты. Нельзя нагревать её на открытом огне.
Деформация корпуса. Сжимая внешнюю капсулу элемента питания, можно добиться кратковременного усиления заряда. Опасность возникает при нарушении целостности корпуса и протекании едкого раствора. Нельзя производить эту операцию зубами.

Одноразовые щелочные батарейки плохо поддаются «реанимации», повторная их зарядка сопровождается риском ожогов от вытекшего электролита. Поэтому проще купить новые элементы питания.

Почти каждый современный человек имеет устройство, для работы которого требуются аккумуляторы или батарейки: телевизионный пульт, настенные часы, сотовый телефон или фотоаппарат. Все эти гаджеты стали настолько обыденными, что никто уже не пытается вникнуть в суть функционирования их элементов питания, а между тем, с момента изобретения прототипа современной батарейки миновало уже больше двух столетий.

Выбор типа батареек напрямую связан с устройством прибора, где они будут использоваться. Алкалиновую (щелочную) батарейку относят к марганцево-цинковому источнику питания. Реакция, необходимая для генерирования электричества, создаётся за счёт щелочного электролита. Алкалиновые батарейки (на их корпусе часто можно обнаружить надпись alkaline) нашли широкое применение в устройствах, потребляющих малое количество энергии, например, в портативном фонарике, электрической зубной щётке. Рано или поздно любой элемент питания исчерпывает свой резерв. Можно ли зарядить алкалиновые батарейки? Есть ли способы реанимировать старые источники тока или же придётся покупать новые?

Принцип действия алкалиновой батарейки

Принцип действия этого щелочного источника питания довольно прост. Его описал итальянский физик Алессандро Вольта в далёком 1782 году. Учёный сконструировал гальванический элемент, в котором цинковый анод и медный катод погружались в раствор серной кислоты. Разница потенциалов двух металлов, опущенных в электролит, создавала электрический ток .

Своему названию этот вид батареек обязан веществу, выполняющему функцию проводника тока, а именно - концентрированному раствору щелочи. Производят электролит, используя в основном гидроксид калия или гидроксид натрия.

Другими обязательными участниками электрохимической реакции в алкалиновом элементе становятся - отрицательный электрод (из цинка) и положительный электрод (из оксида марганца). В зависимости от типа источника тока напряжение может составлять 1,5–12 В .

Конструкция алкалиновой батарейки

Размер цилиндрического элемента аналогичен размеру элемента марганцево-цинковой системы с солевым электролитом. Однако между устройством алкалиновых и солевых источников тока есть некоторые различия: алкалиновые батарейки отличаются вывернутой конструкцией . В элементе питания, где присутствует щелочной электролит, цинк находится в порошкообразном состоянии. В связи с этим, цинковый стаканчик заменяют стальным никелированным цилиндрическим корпусом, служащим токоотводом электрода со знаком «+».

В активном состоянии происходит прессование положительного электрода к внутренним стенкам корпуса. В щелочной элементе, как правило, есть возможность размесить большее количество активной массы положительного электрода, нежели в солевом аналоге такого же размера. Так, в щелочной батарейке типа D может быть расположено 35–40 г диоксида марганца. Солевой элемент питания подобного типоразмера вмещает не более 25–30 г электролита.

Сепаратор предварительно пропитывают электролитом, а затем вставляют во внутреннюю полость, заполненную активной массой анода. Сепарационным материалом может выступать гидратцеллюлозная плёнка или какой-нибудь нетканый полимерный материал.

По оси химического источника тока размещают токоотвод (из латуни) катода, а в полость между латунным токоотводом и сепарационным материалом вводят анодный состав, состоящий из цинкового порошка. Важно, чтобы перед этим цинковый порошок был пропитан загущённым электролитом .

На производстве нередко в качестве электролитов используют щелочи, заранее насыщенные цинкатами. Такая мера снижает расход щелочи на начальном этапе эксплуатации. Помимо этого, присутствующие цинкаты в электролите тормозят развитие коррозионного процесса.

Отличия солевых батареек от алкалиновых

Как солевые, так и щелочные элементы питания долгие годы не теряют популярность среди потребителей. Тем не менее, между этими видами батареек есть целый ряд различий.

Солевые:

Щелочные:

Работоспособность сохраняется и через пять лет после покупки.
Практически невосприимчивы к колебаниям температур.
Не протекают.
Имеют удельную ёмкость, превышающую аналогичный параметр у солевых элементов, минимум в 2 раза при малоточной нагрузке и в 5–10 раз при высокоточной нагрузке.
Подойдут для устройств с любым уровнем энергозатраты, но лучше всего себя демонстрируют в условиях постоянной нагрузки.

Можно ли зарядить алкалиновую батарейку?

Рынок гальванических элементов разнообразен. Ежедневно с конвейеров сходят миллионы самых разнообразных батареек. Есть масса дешёвых экземпляров, доступных каждому. Их можно приобрести на кассе любого супермаркета или в магазине электротоваров. Таким образом, вопрос о том, можно ли заряжать щелочные батарейки, потерял свою актуальность . Из школьного курса химии всем известно, что при нагревании едкой щелочи, которая содержится в батарейки, может произойти бурная химическая реакция. Обратный ток зарядного устройства, проходя через замкнутое пространство, провоцирует закипание батарейки и даже тепловой взрыв.

В случае если, элементу питания удалось пережить единичный цикл заряда, его ёмкость всё равно не увеличится до первоначального уровня. Любая щелочная батарейка, скорее всего, в скором времени снова потеряет свой заряд. При этом, может произойти разгерметизация корпуса и вытекание электролита, а это может вызвать поломку устройства, потребляющего энергию. Выходит, что вместо желаемой экономии можно попросту угробить дорогостоящее устройство.

Для тех, кто готов рискнуть или нуждается в экстренной подзарядке, потому что возможности купить алкалиновую батарейку на данный момент нет, есть несколько хитрых способов продлить жизнь источнику тока .

"Сели" батарейки, и как всегда ─ не вовремя:- (, скорее всего, у каждого, имеющего дело с мобильными устройствами, возникала такая проблема. Что многие в таком случае делают: выбрасывают отработанный источник питания , покупают новый, и история повторяется.

Наверное, многие слышали о таком процессе, как , т. е, восстановление, повторная зарядка. Давайте рассмотрим устройство для зарядки алкалиновых батареек и разберемся каккие батарейки стоит заряжать, а какие, все-таки, можно выбросить.

Схема довольно тривиальна. Стабилизатор напряжения снижает напряжение питания (которое может быть взято от автомобильного аккумулятора) до 5 В. Дополнительный регулируемый стабилизатор напряжения на транзисторах снижает напряжение до значения напряжения регенерации 1,95 В. Причина использования двух уровней напряжения -распределить выделение тепла более равномерно, и получение более стабильного напряжения. Но если ваш блок питания выдает стабильные 4 ─ 6 В, стабилизатор на 7805 можно не использовать.

Рис. 1 Устройство для зарядки батареек

Симметричный мультивибратор на транзисторах VT1, VT2 генерирует импульсы частотой 10 Гц. Этот сигнал подается на транзисторные ключи. Т. о, батарейки в данной схеме заряжаются импульсным током. В некоторых публикациях рекомендуется заряд чередовать с разрядом батарейки на нагрузку. Но практика показывает, что достаточно дать батарейке просто "расслабиться" после импульса заряда, это и делает данная схема.

Так что же делать, регенерировать или выбросить?

Не перезаряжайте батарейки, если:

батарея глубоко разряжается ниже 0,8 В
батарейке более 3 лет
присутствуют следы утечки электролита или контакты сильно проржавели
крышка в сторону минуса вздута, что указывая на внутреннее давление
батарея длиннее, чем прежде (предполагается, что вы измерили её)))

Восстанавливайте батарейку, если:

уровень напряжения составляет от 1,0 до 1,4 В
батарейке меньше, чем 1-2 года
это высококачественная батарейка, как правило, известного производителя и имеет высокую цену
минусовая сторона не имеет ни малейшего следа протечки электролита

Использовать или нет перезаряженные батарейки, личный выбор каждого, но повторно я их использую в недорогих устройствах: фонарике, радиоприемнике, зарядке для мобильника , в настенных часах.

Обзор напряжений

1,5 В -Номинальный напряжение для цинковых и алкалиновых элементов
1,56 В - Типичное напряжение для новой батарейки
1,6 В - Буферизация батарейки начинается, но регенерация еще не началась
1,65 В - Типичное напряжение буферизации, начало регенерации
1,70 В - Восстановление происходит, но батарейка заряжена не полностью
1,75 В - Правильный уровень напряжения для восстановленных батареек.
1,80 В- Очень высокое напряжение, высоким риском утечки.
1,85 В- Скорее всего батарейка повреждена

Сколько длится регенерация?

Это зависит от состояния батареи и её возраста. Вот почему мы не можем так легко определить критерии остановки заряда, как это, к примеру, с NiMH элементами.
Все определяется экспериментально: восстановление может продолжается 6 часов до повышения напряжения до 1,7 В, а может за 3 часа, и за это время напряжение поднимется до 1,75 В, все индивидуально.
После нескольких экспериментов, чтобы автоматизировать процесс, вы можете использовать самодельное или покупное реле времени .

Только что восстановленные батарейки имеют повышенное напряжение, поэтому их необходимо немного разрядить, подключив на несколько минут лампочку. Когда напряжение снизится до 1,65 В, батарейка отправляется на карантин, т. е. они должны полежать. Автор хранит их на салфетке в пластиковом лотке. Это делается на случай возможной утечки электролита из батарейки.

Как часто я могу восстановить батарейки?

Обычно батарейку заряжают 5 раз. Чем старше батарея, и чем чаще она была регенерирована, тем меньше она может отдать энергии нагрузке.

Можно ли батарейка взорвать?

Нет. Хуже, что может произойти в случае перезаряда, это то, что поверхность минусового электрода вздуется, и электролит начнет выливаться.

Профилактические мероприятия против возможной утечки

Можно обернуть батарейку в районе отрицательного полюса отрезком туалетной бумаги или ткани, силиконовая смазка контактов и дополнительная ткань в батарейном отсеке зарядного устройства.