Перезаряжаемые щелочные батарейки. Какие батарейки можно заряжать? Конструкция алкалиновой батарейки

Телефоны, фотоаппараты, карманные фонарики, детские музыкальные игрушки и многое, многое другое, все эти умные и нужные вещи превращаются в бесполезный хлам после того, как перестает работать их "сердце" – батарейка.

Разумеется, случается это в самый неподходящий момент: едва вы соберетесь сделать последний и самый хороший кадр, занять хнычущего малыша поющим мишкой, войдете в темный подъезд или соберетесь позвонить по телефону.

Самое обидное, что "садятся" порой совсем новые батарейки, которые и не эксплуатировались почти.

Что же делать? "Покупать аккумуляторные, перезаряжаемые элементы питания" – скажут многие.

Однако стоят они намного дороже обычных батареек, да еще и зарядное устройство необходимо. А нельзя ли "убить двух зайцев одним выстрелом"?

Можно ли заряжать батарейки? Для того чтобы ответить на этот вопрос, стоит разобраться, а что же такое батарейка.

Не вдаваясь в подробности (их можно почерпнуть из школьного учебника физики), можно сказать, что батарейкой в быту называют автономный портативный источник электричества.

Существуют батарейки солевые, щелочные, литиевые, никель-кадмиевые и никель-металлгидридные (аккумуляторные). Как следует из названия, аккумуляторные батарейки могут накапливать (аккумулировать) энергию.

Это означает, что такие элементы питания можно заряжать множество раз. В обычных же батарейках (солевых или щелочных), электроэнергия вырабатывается за счет химической реакции, которая необратима.

Все вещества и хим. элементы полностью вырабатываются (в теории). Кстати, обычные щелочные батарейки называют еще алкалиновыми.

Можно ли заряжать алкалиновые батарейки? Как уже сказано выше: алкалиновые элементы питания это, не что иное, как обычные щелочные батарейки, а щелочь, вступая в химическую реакцию, расходуется.

Получается, что восстановить батарейку нельзя. Это не совсем верно: батарейку невозможно "зарядить", а вот немного продлить срок ее службы возможно.

Как зарядить батарейку? Дело в том, что на самом деле, во время эксплуатации на проводящих элементах образуются оксидные пленки, оседают соли, что выводит батарейку из строя и препятствует расходованию всех химических элементов.

Под воздействием электрического тока корки и пленки разрушаются, и работоспособность батарейки восстанавливается.

Можно ли заряжать обычные батарейки, как аккумуляторы, в обычном зарядном устройстве?

Оговоримся сразу, такая процедура вернет батарейку к жизни не более, чем минут на 5-10. Кроме того, перегретая батарейка просто-напросто взорвется, забрызгав все вокруг горячей щелочью.

Если уж вы решились на эксперимент, то не держите батарейку в зарядном устройстве более 15 минут и не допускайте её нагрева более чем до 40ºС.

Как отличить батарейку от аккумулятора? Прежде всего, на батарейках, в отличие от аккумуляторов, производитель не указывает емкость.

На щелочных батарейках имеются надписи "Alkaline" и "Do not recharge" (не перезаряжать). А на аккумуляторах, напротив – "Rechargeable" (перезаряжаемый).

Итальянский физик Алессандро Волта в 1800 году, и она была солевой. Его открытие заключалось в том, что он соединил металлические диски из цинка и серебра и намоченный солевым раствором картон. С тех пор ученые усовершенствовали дизайн и состав .

В 1820 году британский ученый Джон Даниэль разработал батарейки, в которых в качестве электролита можно было использовать сульфат цинка и меди. Мощность таких устройств составляла 1,1 вольт, и их могло хватить на 100 лет при использовании в дверных звонках, и других приборах.

Алкалиновые батарейки были впервые разработаны в конце 19 - начале 20 века учеными Томасом Эдисоном и Вольдемаром Юнгнером. Широкой публике они были представлены только в 1960 году. Первые продаваемые алкалиновые батарейки содержали небольшое количество ртути. В современных ее количество сокращено до минимума.

Как работают батарейки

Чтобы понять, в между алкалиновыми и солевыми батарейками, следует обратиться к общему принципу работы этих устройств. Когда к батарейке подключается прибор, происходит реакция, в результате которой появляется электрическая энергия. Такую реакцию называют электрохимической.

Внутри батарейки движутся электроны, создавая электрический ток, от которого и питаются приборы. разделены электролитом, то есть изолятором. Электроны собираются вокруг анода, отрицательно заряженного конца батарейки. Они перемещаются к катоду, когда два противоположных конца батарейки соединяет провод снаружи. Как только прибор отключают, соединение пропадает, а вместе с ним и электрический ток. Анод в – это цинк, а катод – диоксид магния.

Разница в работе солевых и алкалиновых батареек

Самыми распространенными солевыми батарейками являются цинковые. В цинковой солевой батарейке электролит состоит из соли - хлорида цинка.

В целом по эффективности работы алкалиновые батарейки превосходят солевые в 5-7 раз.

В отличие от солевых, в алкалиновых батарейках в качестве электролита вместо раствора соли используется раствор щелочи (гидрат окиси калия). Алкалиновые батарейки более работоспособные по сравнению с солевыми. Секрет в том, что в них вместо цинкового корпуса используется порошок из того же металла, а щелочь, взаимодействуя с катодом и анодом, производит больше энергии. Ярким примером алкалиновой батарейки является Duracell.

Цинковые солевые батарейки работают при температуре от -20 до +70оС. Их стандартные размеры АА и ААА, и их можно использовать в самых разных устройствах, от карманных фонариков до настенных часов. Срок их годности составляет в среднем 2 года.

Средняя мощность батарейки составляет 1,5 вольта.

Щелочные (они же алкалиновые) батарейки прослужат дольше. Их можно хранить до 10 лет. Благодаря щелочному электролиту они работают лучше при низких температурах. По размерам они ничем не отличаются от солевых.

До недавнего времени алкалиновые батарейки невозможно было перезаряжать, но в последнее время это стало возможно. Такие батарейки не только можно заряжать снова и снова, но они способны удерживать заряд на многие годы. В этом большое экологическое преимущество таких батареек.

Алкалиновые батарейки лучше отвечают потребностям современного рынка, так как потребляемые им мощности постоянно возрастают.

"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.

Для того чтобы зарядить обычные батарейки, можно использовать как зарядное устройство, так и подручные средства. Главное - знать, как это правильно сделать. Существует мнение: если батарейками хорошо постучать об стену, они прослужат еще пару-тройку часов. И это действительно так. Но есть и другие интересные и проверенные способы.

Способы зарядки обычной батарейки в домашних условиях

Зарядить батарейки в можно следующим образом. С батареек необходимо снять обертку, после чего в корпусе делается несколько дырочек. Это можно сделать шилом или цыганской иголкой. Подготовленные к зарядке батарейки опускаются в кастрюлю с хорошо посоленной водой. Далее кастрюля ставится на газ, и батарейки кипятят непродолжительное время. После этого нужно батарейки вынуть из воды, просушить, хорошо обернуть изолентой. Итак, в результате этого всего процесса батарейки заряжены и готовы к новой работе.

Есть возможность также зарядить обычные батарейки, имея под рукой шило. Итак, шилом требуется сделать по два отверстия у всех элементов питания рядом с графитовым стержнем. Глубина прокола должна занимать приблизительно ¾ от высоты батарейки. В полученные отверстия необходимо накапать либо воду, либо 10%-ный раствор соляной кислоты, либо двойной столовый уксус. После того как жидкость накапана до самого верха, отверстия хорошо закупориваются кусочком ржаного хлеба или глиной. Обычные батарейки, заряженные таким образом, способны прослужить еще некоторое время.

Способы зарядки обычной батарейки с помощью специальных устройств

Сегодня имеются в продаже специальные девайсы (устройства), к примеру, Battery Wizard, с помощью которых можно полностью заряжать самые обычные батарейки до 10 и больше раз. Многие люди считают это достаточно выгодной покупкой, которая позволит в дальнейшем сэкономить приличную сумму денег.

Можно зарядить обычные батарейки, используя специальное зарядное устройство. Батарейки нужно поместить в устройство и поставить на зарядку. Как только батарейки немного потеплеют, их необходимо сразу вынимать. Если батарейки перегреются, станут горячими, зарядное устройство может прийти в непригодность, воспламениться, а батарейки - взорваться. Пробовать, потеплели батарейки или нет, можно просто рукой.

Конечно, прибегать к подручным средствам и любительским экспериментам можно, но очень осторожно и крайне редко, если ситуация этого требует. Лучше всего пользоваться специальными устройствами для заряда обычных батареек либо покупать новые батарейки.

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.