Как зарядить солевую батарейку. Какие батарейки можно заряжать

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.

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!

В наше время в качестве источников тока для приборов широко используются батарейки. Подразделяются они на дешевые одноразовые и более дорогие заряжаемые аккумуляторные батареи. Можно ли заряжать батарейки, если они одноразовые? Можно, но это не эффективно и не безопасно:

Проще и безопасней зарядить батарейку в зарядном устройстве для аккумуляторов такого же размера, что и батарейка. Однако с каждым зарядом время работы батарейки сокращается на треть и увеличивается вероятность того, что батарейка может потечь.
Можно поместить разряженную батарейку между двумя заряженными +к+ и -к-. Лучше использовать более мощные батарейки или аккумуляторы. Заряженная таким образом батарейка работать будет не долго.
Нагреть батарейку. После нагрева батарейка еще какое-то время проработает, но при нагреве существует опасность того, что батарейка потечет, загорится или даже взорвется.
Проколоть небольшое отверстие иглой и на 20 секунд бросить в кипящую воду. Как и при нагреве другим способом рискуете, что батарейка потечет или взорвется.
Если надо срочно восстановить работоспособность батарейки на короткое время, ее можно слегка сплющить молотком, физически уменьшив ее объем.

Эти советы годятся только для зарядки солевых и шелочных батареек. Ни в коем случае нельзя пытаться повторно заряжать литиевые батареи, так как они сильно греются при подачи напряжения, в результате чего происходит взрыв, который может не только испортить зарядное устройство, но и причинить серьезные травмы.

Выгодней и удобней использовать аккумуляторные батарейки, допускающие многократную зарядку. Аккумуляторы заряжаются в специальных зарядных устройствах, которые подбираются по типу и мощности аккумуляторов.

Перед тем, как зарядить батарейку, убедитесь, что она аккумуляторная, посмотрев на маркировку:

На аккумуляторах всегда указывается емкость (750,100 и т.д.), напряжение 1,2 V и слово RECHARGEABLE, означающее перезаряжаемый.
На батарейках емкость не указывается, только напряжение 1,5 V и надпись "Не заряжать!".

Как правильно заряжать батарейки-аккумуляторы

Приобретите зарядное устройство, подходящее для заряда аккумулятора вашего типа.
Поместите аккумуляторы в устройство, соблюдая полярность.
Подключите устройство в сеть.
Современные зарядные устройства сами контролируют время заряда и после его окончания отключают заряд. Если ваше зарядное устройство не снабжено такой функцией, следует следить за временем зарядки - оно должно соответствовать времени, указанном в инструкции к зарядному устройству.

Батарейки алкалиновые - недорогие и надежные элементы питания, которые служат дольше солевых аналогов. Однако далеко не все знают о том, какие батарейки лучше и в чем разница между теми или иными типами элементов. Многие ошибочно полагают, что солевые и алкалиновые АКБ - это одно и то же. Для того чтобы не совершать подобных ошибок, нужно разобраться в вопросе подробнее.

Ключевое понятие в данном случае - это химический состав электролита в элементе. Если коротко, состав электролита у солевых батареек - это, разумеется, солевой раствор, а у алкалиновых - щелочь. Во избежание путаницы следует знать о том, что само понятие «батарейки alkaline» - не что иное, как именно щелочные (таков перевод английского слова).

В качестве примера можно привести популярные солевые элементы, электролит которых состоит из хлорида цинка. Алкалиновые АКБ содержать в себе жидкость, в качестве которой применяется не солевой, а щелочной раствор (обычно это гидроксид калия). При взаимодействии с полюсами аккумулятора щелочь выделяет гораздо больше химической энергии, чем соль. Именно поэтому щелочные батарейки отличаются лучшей производительностью, и их ОКПД (общий коэффициент полезного действия) намного выше, чем у солевых аналогов.

Многие считают, что наилучшие алкалиновые элементы - это Duracell, которые уже в течение долгого времени являются лидирами на рынке. Среди отечественных производителей неплохо показали себя батарейки «Космос», хотя российская алкалиновая АКБ отличается от мощной «дюраселки» более скромным показателем емкости и стоит намного дешевле.

Классификатор продукции, обычно, маркирует алкалиновые, солевые и элементы питания буквенными обозначениями, например, АА и ААА. В зависимости от размера, их можно использовать в фонариках, настенных часах, электронных игрушках, пультах для телевизоров и так далее. Можно сказать, что батарейки алкалиновые - лучшие после литиевых, от покупки которых потребителей часто удерживает цена.

Коротко различия между щелочными и солевыми батарейками можно обозначить в нескольких пунктах.

Характеристики солевых батареек:

После 2-3 лет хранения они полностью разряжаются и больше непригодны к использованию.
Неустойчивы к перепадам температуры , вследствие чего их емкость может быстро уменьшаться.
Часто «протекают» по причине того, что ближе к концу разряда солевой раствор дает сильную химическую реакцию. Если планируется долгое время не пользоваться устройством, их нельзя надолго оставлять внутри него.
Цена их минимальна : конечно, в этом есть и плюс, но и по времени работы они - далеко не лучший из возможных вариантов.
Если, все же, их использовать, оптимально будет ограничиться устройствами с самым низким потреблением энергии (часы, весы, пульты дистанционного управления).

В свою очередь, алкалиновая «линейка» имеет следующие преимущества:

Щелочные АКБ можно хранить к течение 3-5 лет , и их производительность будет хорошей, с минимальным разрядом.
Для алкалиновых аккумуляторов характерна стойкость к температурным колебаниям .
Они не протекают , их безопасно хранить внутри устройства, которое не используется.
Существенное отличие в плане производительности: удельная емкость алкалиновой батарейки в полтора раза больше , чему у солевой , при минимальных нагрузках. Если же нагрузка максимальна, работоспособность щелочной АКБ превышает этот показатель у солевой в 4-10 раз.
Самые высокие результаты работы щелочной аккумулятор будет показывать при условии равномерной нагрузки .
Цена - средняя, выше, чем у солевых , но это себя оправдывает.

Результаты тестирования

Многие спрашивают о том, какие батарейки лучше, потому что в многочисленных фирмах-производителях бывает легко запутаться, а постоянно покупать тот же Duracell может позволить себе не каждый. Поскольку очень часто батарейки типа АА и ААА применяются в детских игрушках, неудивительно, что и дети, и родители очень хотят, чтобы пушистый механический друг работал гораздо дольше.

Как уже было сказано, среди отечественных аналогов алкалиновых элементов в плане показателей емкости неплохим вариантом является «Космос». В России существует несколько компаний, которые проводят батарейкам специальный тест и на основании его показателей помогают людям выбрать лучший из недорогих отечественных вариантов.

Одной из таких компаний является «Источник». Для того чтобы тест аккумулятора на работоспособность был правдивым и точным, в качестве «подопытных» были взяты шесть приборов, напоминающие детские игрушки. Они были поставлены в интенсивные рабочие условия, с максимальным потреблением энергии от батареек.

Тест показал, что сила разрядного тока составила около 1000 миллиампер. Разные батарейки алкалинового типа подвергались такому разряду вплоть до падения уровня напряжения в 0,9 вольт. Все показатели фиксировались в специальной таблице. Главным «мерилом» эффективности была емкость каждого элемента, оставшаяся после испытаний.

Среди восьми батареек разных производителей в эксперименте участвовали марки «Фотон» и «Космос», емкость которых даже после серьезных испытаний оставалась на приличном уровне. Таким образом, если есть желание приобрести недорогие алкалиновые элементы, которые обладают неплохой производительностью, можно спрашивать в магазинах именно эти марки.

Тестирование доказало, что эти варианты являются очень удобными и выгодными в том случае, когда нет возможности приобрести литиевые или более дорогие алкалиновые батарейки.

Можно ли заряжать щелочные элементы

Многие спрашивают о том, можно ли заряжать алкалиновые батарейки, «раскачав» их с помощью тех или иных показателей тока, чтобы они могли дольше работать, не уменьшая своей производительности.

Если подходить к делу с максимальной «строгостью», обычные батарейки даже не принято называть аккумуляторами, поскольку повторной зарядке они не подлежат, и она рискует закончиться плачевно: перегрев, утечка электролита, а если кому-то взбредет в голову подзарядить литиевые элементы «экстремальными» токами - в некоторых случаях может произойти и взрыв, так как литий является наиболее опасным веществом.

Следует иметь в виду то, что существуют как перезаряжаемые, так и неперезаряжаемые элементы питания. На корпусе батареи всегда есть обозначение о том, перезаряжаемая она или нет. Если элемент импортный, на нем можно найти английское слово rechargeable, что в переводе означает «перезаряжаемый». В случае, когда приходится иметь дело с обычными недорогими батарейками, чаще всего на них можно увидеть надпись do not recharge («не перезаряжать»).

Однако в народе всегда находятся смельчаки и умельцы, которые, невзирая на потенциальную опасность, могут «реанимировать» элементы со слабым уровнем емкости. В этом случае не лишним будет все же напомнить о том, что литиевые батарейки не стоит подвергать такому эксперименту: «тест» может быть небезопасным для смельчака. По идее, обыкновенные АКБ не предназначены для подзарядок, и любой электролит может либо вытечь или взорваться.

Можно ли зарядить их - в принципе, да, но после такой «реанимации» они не будут работать долго.

Как это сделать

Перед тем как зарядить батарейку в домашних условиях, следует принять к сведению несколько простых советов:

Не рекомендуется вскрывать элемент.
Нельзя его разбирать.
Не стоит делать надрезы на корпусе, стучать по элементу.

Такая техника безопасности поможет не только уберечь себя от возможных неприятных последствий, но и будет способствовать тому, чтобы зарядка алкалиновых батареек прошла успешно, и они смогли выработать свой остаточный потенциал.

Для «реанимации» потребуются:

Сам щелочной элемент питания , нуждающийся в экстренной подзарядке.
Зарядное устройство с показателем постоянного тока от 9 до 12 вольт.
Провода - для того, чтобы правильно собрать простую схему.
Мультиметр , с помощью которого будет проводиться тест напряжения.
Желательно наличие термопары или термометра для измерения температуры элементов.

Алкалиновые батарейки можно заряжать, но с условием соблюдения техники безопасности и знанием основ сборки простой электронной схемы. Для начала следует понять, какой у них уровень остаточного заряда. Будет достаточно вставить их в то устройство, которое используется, и замерить показатели с помощью мультиметра или вольтметра. Затем можно приступить к самому процессу «реанимации», памятуя о том, что любая ошибка может быть чревата неприятными последствиями:

Оголяем у зарядного устройства контакты .
Подключаем его к розетк е.
Присоединяем к контактам «зарядника» батарейку с помощью соединительных проводов, строго соблюдая полярность (минус к минусу, а плюс - к плюсу).
Далее батарейка начнет нагреваться , внимательно контролируем этот процесс с помощью термопары.
По достижении температуры в 50°С отключаем цепь .
Ждем две минуты до остывания батарейки.
Снова замыкаем цепь включением «зарядника» в розетку.
Следим за температурой .

Такую манипуляцию следует проводить в течение пяти минут, затем вставить элемент питания обратно в устройство и проверить его работу. Лучшим «тестером» может стать обычный карманный фонарик. Если он будет светить ярко, значит, подзарядка прошла успешно.

Теперь подзаряжаем батарейку так называемым «шоковым» способом:

Подключаем ее обратно в цепь .
Коротко включаем «зарядник» в розетку и тут же вынимаем его .
Так сделать нужно несколько раз , в течение полутора-двух минут.
Замеряем показатели напряжения (они могут быть выше прежних).
После всех «мучений» народные умельцы рекомендуют охладить батарейки в морозильнике, затем, после извлечения оттуда, довести их до комнатной температуры и вставить в устройство.

Если зарядить алкалиновые батарейки таким способом, это поможет ненадолго продлить им жизнь. Безусловно, метод может оказаться и полезным - в случае, если у вас нет подходящего .

Но лучше всего приобрести новые элементы и всегда держать их поблизости в качестве запасных. Тем более, щелочные батарейки хранятся долго, не теряя своей работоспособности.