Использование обыкновенных батареек невыгодно, так как их ресурс работы очень сильно ограничен. Поэтому практичнее воспользоваться аккумуляторами. Их достоинство в неоднократном применении при условии правильного обращения с ними. Прежде всего, это связано с условиями их подзарядки. Аккумуляторы, отдавая накопленную энергию устройствам, периодически сами нуждаются в зарядке. Для этого и служат зарядные устройства для батареек.
История возникновения зарядных приборов
Открытие гальванического электричества привело к созданию первого прототипа аккумуляторных батарей. В 1798 году итальянский физик Алессандро Вольта провёл эксперимент, заключающийся в помещении последовательно подключённых пластин из меди и цинка в кислотный раствор. Он обнаружил, что при пропускании тока по пластинам после его прерывания на них сохранялся остаточный заряд. В последующее время этими экспериментами заинтересовались Готеро, Марианини, Беккерель. Но только в 1859 году Планте создал по-настоящему первый аккумулятор
.
В основе его опыта использовались полоски из свинца с проложенным между ними кусочком материи. Затем он скатывал полоски и погружал их подкисленную воду. Подавая и снимая ток, он получал на них разность потенциалов, то есть накопление элементом ёмкости. Дальнейшее развитие привело к тому, что при покрытии пластин окислами свинца улучшилось формирование активного слоя.
В 1896 году американская компания National Carbon Company (NCC) первая в мире начинает выпуск батарей. Сегодня она известна под именем Energizer. Вначале 1901 года учёный Томас Эдисон запатентовал никель-кадмиевый тип батарей. В то же время Вальдмар Юнгнер разрабатывает никель-железный тип, называемый щелочным аккумулятором. Щелочные батареи находят применение в транспорте и на электростанциях. Параллельно с развитием аккумуляторов развиваются и технологии восстановления заряда.
Типы аккумуляторов и их особенности
В зависимости от технологии изготовления аккумуляторных батарей (АКБ) применяются и различные методы заряда. В первую очередь это зависит от химических процессов, проходящих внутри элементов батареек. Используя одинаковый принцип работы, аккумуляторы разделяются по материалам изготовления и химическим процессам, проходящим в них.
При этом важно для многих типов не допускать перезаряда или доводить их до состояния глубокого разряда.
Какие батарейки можно заряжать в зарядном устройстве, определить несложно по маркировке. На предназначенных для перезарядов указывается их ёмкость в Ah и номинальное напряжение. Главное отличие заключается в химической реакции: для аккумуляторов она обратима, а для обычных батареек, таких как «таблетка», нет. Аккумуляторы разделяются по следующим типам:
Хотя на самом деле при ответе на вопрос можно ли заряжать алкалиновые батарейки, следует формально сказать, что да. Это связано с тем, что и в них тоже происходят химические процессы, пусть даже необратимые, но позволяющие накапливать ёмкость. Тут учитывается то, что заряд, накапливаясь, с большой скоростью приводит к быстрому нагреванию батарейки. Поэтому не следует их заряжать более 10−15 минут, при этом желательно контролировать поверхность на нагрев, а приложенное напряжение не должно превышать номинальное.
Таким образом, используемые зарядные устройства должны не допускать перезаряда батареек, контролировать температуру и иметь возможность бороться с так называемым эффектом памяти. Производители предлагают как универсальные приборы, подходящие для всех типов батарей, так и индивидуальные. Основное требование, предъявляемое к устройству - обеспечение безопасного и правильного процесса зарядки.
Методы зарядки
Перед тем как зарядить батарейку пальчиковую в домашних условиях, желательно знать, какой тип контроля зарядного прибора понадобится использовать. Применяют два метода контроля заряда:
- по току;
- по напряжению.
Первый способ применяется для NiCd и NiMh аккумуляторных батарей, а второй для свинцово-кислотных, LiIon и LiPol батарей. Автоматические ЗУ для аккумуляторов, использующие специализированные микроконтроллеры, позволяют правильно подзарядить любой тип элементов энергии, и контролируют этапы восстановления энергии.
ЗУ с контролем тока
Такие устройства называют гальваностатическими. Главным параметром ЗУ является значение тока батареи. Правильно перезарядить аккумулятор и не ухудшить его характеристики получится при подборе величины тока и скорости заряда. Для того чтоб определить значения тока, используется равенство I= 0,1C, где C- ёмкость батарейки. Почему не рекомендуется использовать большее значение, нетрудно понять, представляя химические процессы, проходящие в гальванических устройствах. Кроме этого, во-первых, это повышенный нагрев, а во-вторых, присутствующий эффект памяти.
Для избегания саморазряда обычно ЗУ в конце заряда переключаются на режим подзаряда малым током.
Но для щелочных аккумуляторов такой способ неприемлем, поэтому перезаряжать их в таком режиме нельзя. Для таких типов применяется способ прекращения заряда, когда ток не меняется в течение нескольких часов.
Способ контролирования напряжения
Вид работы основан на потенциостатическом режиме отключающий процесс заряда при достижении определённого напряжения. Для такого типа ЗУ используются различные скорости заряда. Для никель-кадмиевых и никель-металл-гидридных используют три скорости заряда: долгий (0,1С), быстрый (0,3С) и сверхбыстрый (1С). В процессе заряда сила тока уменьшается, а напряжение на выводах батарейки приближается к напряжению ЗУ. Считается, что таким методом невозможно полностью зарядить батарею.
Характеристики зарядных устройств
В магазинах встречаются разнообразные устройства, применяемые для заряда в различной ценовой категории. Они бывают простыми, настроенными на определённый ток заряда, или что предпочтительнее, интеллектуальными. К выбору ЗУ стоит отнестись серьёзно, так как от этого напрямую зависит срок эксплуатации аккумуляторов. Некачественные приборы заряда приводят к быстрому снижению ёмкости. При выборе зарядного устройства для пальчиковых батареек обращается внимание на следующие параметры:
При выборе часто путается автоматическая зарядка с интеллектуальной. Разница заключается в том, что первого типа отключает процесс заряда после достижения на клеммах аккумулятора требуемого значения напряжения. А второго типа предназначена не только для непосредственного заряда, но и для восстановления ёмкости аккумуляторов. Такие устройства при включении измеряют ёмкость батарейки и пытаются, проводя циклы тренировки, привести их характеристики к начальным параметрам.
Наиболее популярные из них следующие
- Panasonic Eneloop BQ-CC17;
- Technoline BC 700;
- La-Crosse BC-1000;
- Opus BT C3100.
Эти устройства являются универсальными, позволяя заряжаться различным типам батареек, и имеют несколько независимых каналов. Весь процесс сводится к установке аккумулятора в зарядное приспособление и его включения.
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.
Не секрет, что автономные портативные источники электричества могут быть обычными и аккумуляторными. В обычных батарейках, как солевых и щелочных, так и литиевых химическая реакция необратима, а в аккумуляторных ее можно продлить за счет циклической перезарядки. Так какие батарейки можно заряжать и как отличить их друг от друга – в этой статье.
Как узнать, можно ли заряжать батарейку?
Первое, что отличает аккумулятор от обычной батарейки – это надпись, обозначающая емкость в миллиамперах в час (mAh). Чаще всего производитель наносит ее крупными буквами, так что не заметить ее просто невозможно. Чем больше эта цифра, тем дольше будет служить аккумулятор.
Батарейки, которые можно заряжать, имеют название, характерное для аккумулятора – rechargeable, что переводится как «перезаряжаемый». Если покупатель видит надпись do not recharge, то это означает, что устройство подзарядке не подлежит.
Третье отличие состоит в цене. Аккумуляторы стоят на порядок выше обычных батареек, причем цена складывается из их мощности и циклов перезарядки. Однако, высокой мощностью отличаются и обычные , но все-таки подзаряжать их нельзя. Отличить такие энергоносители можно по присутствующей на них надписи «Lithium».
Напряжение обычных батареек составляет 1,6 В, а аккумуляторных – 1,2 В. Имея в наличии специальный измерительный прибор – мультиметр или вольтметр можно измерить этот показатель и таким образом понять, что находится в руках.
Обычная батарейка проявит себя и в процессе эксплуатации: перестав функционировать в более мощном приборе, ее можно поместить в другое устройство с меньшими требованиями к мощности и таким образом продлить ее жизнь. Аккумуляторы же служат дольше, разряжаются постепенно, а выработав весь свой ресурс, снова будут готовы к работе после подзарядки.
Тем, кто интересуется, можно ли заряжать обычные батарейки, стоит ответить, что они для этого не предназначены. В лучшем случае это окончится легким пшиком, а в тяжелом –взрывом со всеми вытекающими последствиями. Аккумуляторы с любым типом электролита можно заряжать и это будет ответом на вопрос тех, кто спрашивает, можно ли заражать соответствующие литиевые батарейки. Однако, не оскудеет фантазия народных умельцев и сегодня многие нашли способ заряжать и обычные батарейки. Так, интересующимся, можно ли зарядить обычные алкалиновые батарейки, стоит ответить, что можно. Для этого в зарядное устройство на 4 аккумулятора нужно поставить 3 севших алкалиновых батарейки, а справа 1 аккумуляторную. Через 5–10 минут они будут готовы к работе.
Жизнедеятельность современного человека трудно представить без так называемых «помощников» – технических устройств, питание которых происходит при помощи аккумуляторов или батареек.
Фотоаппарат, мышь от ноутбука, брелок от автосигнализации – все эти вещи не смогут функционировать без элементов питания и человеку, как минимум, раз в месяц, приходится озаботиться покупкой новой батарейки для того или иного бытового прибора.
Однако не всем известно, что некоторые батарейки могут служить аккумулятором, то есть способны выдержать многократное использование – для этого их стоит только подзарядить. В этой статье мы разберем основные отличия обычного элемента питания от многоразового аккумулятора, внешне полностью идентичного стандартной батарейке. Также будет рассказано об основных критериях при подборе зарядного устройства для батареек и аккумуляторов.
Выбор элемента питания
Выбор пальчиковой батарейки, которую можно заряжать при помощи зарядного устройства, на первый взгляд, может составить некоторые трудности, ведь внешне такой элемент ничем не отличается от одноразового. Однако при покупке не обязательно прибегать к помощи продавцов-консультантов, достаточно разобраться в надписях на товаре.
К примеру, значение напряжения у обычного элемента питания составит 1,6 В. У аккумулятора этот параметр ниже и составляет 1,2 В.
Небольшие познания в английском также не помешают в такой ситуации. Надпись rechargeable на элементе в переводе означает – «перезаряжаемый», что говорит само за себя. И наоборот – словосочетание do not recharge подскажет потенциальному потребителю то, что батарейка не подлежит попеременной зарядке.
Еще одним отличием является нанесение производителем значения емкости аккумуляторной батарейки, которая выражается в mAh (миллиампер час). На обычном одноразовом элементе такого параметра вы не встретите.
Аккумуляторные батарейки пальчиковые, получающие «новую жизнь» от зарядного устройства, разделяются по типу материала, который является их основой.
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.