Суть проблемы в том, что любые щелочные (алкалиновые) батарейки рано или поздно начинают садиться.
В эти моменты наши фонарики, пульты, плеера или настенные часы начинают работать хуже, их индикаторы (если такие есть) показываю очень низкий уровень заряда.
Но именно в эти момент алкалиновые батарейки еще можно реанимировать, чуток подзарядить.
Для этого НЕ нужно:
- вскрывать корпус батарейки;
- разбирать батарейки или нарушать их целостность;
- кусать, стучать, прокалывать или надрезать корпус батарейки, но нужно проделать следующие действия, которые будут описаны ниже.
Для работы нам потребуется:
- алкалиновая батарейка на 1,5 В (щелочная с надписью Alkaline на корпусе) в полуразряженном состоянии;
- блок питания на 9 или 12 Вольт постоянного тока;
- провода для соединения схемы;
- тестер или мультиметр (сгодится и вольтметр);
- термопара или термометр (чем можно измерить температуру).
Подзаряжаем алкалиновые батарейки
1. Вставляем батарейки в используемое устройство и оцениваем уровень их заряда. Заряд должен сходить «на нет», но не достигать «нулевой» отметки.
Другими словами, фонарик с батарейками должен светить, но уже достаточно слабо.
2. Оголяем контакты блока питания и включаем его в розетку.
3. Соединительными проводами подсоединяем к контактам блока алкалиновые батарейки, которые нужно «встряхнуть» (подзарядить).
При этом строго соблюдаем полярность:
- Плюс — к Плюсу;
- Минус — к Минусу.
Примечание: если вы напутали с полярностью и Плюс попадает на Минус, то ваши батарейки в такой схеме будут разряжаться, а не дозаряжаться!!
4. Если цепь собрана правильно, блок питания включен в розетку, то батарейка должна нагреваться.
В момент, когда температура батарейки будет равна 50 градусов Цельсия, всю сеть нужно отключить от тока!
5. Обождав пару минут, пока разогретая батарейка остынет, снова замыкаем сеть, включив блок питания в розетку.
Продолжаем контролировать рост температуры батарейки.
ВАЖНО : температура элемента питания, подзаряжаемого данным способом, не должна превышать 50 градусов, иначе в батарейке могут начаться губительные необратимые процессы (либо она вообще взорвется!).
6. После 5-иминутной операции подключения/отключения и контроля температуры, переходим к следующему режиму.
7. Вставляем батарейки в фонарик и проверяем. Он должен светить ярко.
8. Помещаем алкалиновые батарейки обратно в самодельную схему и производим шоковую дозарядку. Делается это просто:
— в течение короткого времени быстро включаем блок питания в розетку и тут же отключаем его.
Общая операция длится порядка 2-х минут, за которые мы успеваем несколько раз воткнуть и выткнуть блок питания из розетки.
Говоря проще, нужно обеспечить «шоковый» режим прерывистой подачи тока на батарейки. В момент шоковой дозарядки температура может НЕ учитываться.
9. По окончании 2-х минут таких мучений можем замерить напряжение — оно должно оказаться даже выше номинального! Но в нагретом состоянии батарейки будут терять свою энергию, а значит:
10. Кладем батарейки прямиком в морозилку (не холодильник, а именно морозильник), где они должны охладиться.
11. Охлажденные алкалиновые батарейки достаем из морозильника и ждем, пока они приобретут комнатную температуру. Еще раз подвергаем источники тока тестированию в фонарике, часах, плеере или мультиметре (тестере).
Happy Powerful End
Таким образом, мы проделали следующее:
- разогрели и расшевелили скрытые ресурсы батарейки;
- произвели шоковую дозарядку;
- охладили элементы питания и закрепили восстановленную энергию.
К слову, аналогичная операция может быть проделана не более 1-2 раз, после чего, одноразовые батарейки уже придется отдать на утилизацию.
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.
"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.
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 .
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).