Как заряжать пальчиковые батарейки в домашних условиях


Сложно найти человека, кто не использовал бы сменные источники тока для питания автономной бытовой аппаратуры. Но мало кто знает, что устройства, именуемые батарейками, бывают очень разными. В этой статье мы разберемся, какими бывают эти источники тока, а заодно узнаем, как зарядить батарейку и можно ли вообще это сделать.

Определяемся с терминологией

Для начала выясним, что такое батарейка. Открываем соответствующую литературу и читаем:

Словарь Ожегова:

  • Maлeнькaя aккyмyлятopнaя бaтapeя.

Словарь Ушакова:

  • Маленькая электрическая батарея для карманного фонаря.

Словарь Ефремовой:

  • Небольшое аккумуляторное устройство для увеличения напряжения или для питания энергией.

Да, полная каша. Особенно умиляет определение госпожи Ефремовой. Помощи от зубров великого и могучего мы не дождемся. А все потому, что, с технической точки зрения, понятия «батарейка» не существует. Этим уменьшительно-ласкательным словом большинство из тех, кто далек от электротехники, обзывают практически все автономные источники тока – от гальванических элементов до аккумуляторов и батарей, собранных из них. С одним условием, что такой источник умещается в карман. Автомобильную АКБ, к примеру, никто не назовет батарейкой.  Это – Аккумулятор с большой буквы!

Для большинства из нас все это батарейки

Более продвинутые пользователи словом «батарейка»  обзывают только гальванические элементы и батареи, собранные из них, но аккумуляторы и аккумуляторные батареи не трогают.

У более подкованных  в терминологии слева батарейки (3 шт.), справа аккумуляторы

Так как же называются все эти устройства на самом деле? Вопрос решается просто. Достаточно понять два определения:

  1. Гальванический элемент – единичное устройство, генерирующее электрическую энергию посредством внутренних необратимых химических процессов.
  2. Аккумулятор – единичное устройство, способное накапливать электрическую энергию за счет внутренних химических изменений и впоследствии ее отдавать посредством обратных химических процессов.

Иными словами, нечто одноразовое (поработало и выбросил) – это гальванический элемент. То, что можно многократно заряжать, – аккумулятор. Если элементы соединяют между собой по той или иной схеме, то такая конструкция называется батареей. Для гальванических элементов – батареей гальванических элементов. Для аккумуляторов – батареей аккумуляторов или аккумуляторной батареей.

Таким образом, на самом верхнем фото на первой и второй позиции слева направо стоят батареи гальванических элементов. Первая собрана из 6 элементов, вторая (ее нередко называют плоской) из трех. На третьей позиции изображен никель-кадмиевый аккумулятор, на четвертой и пятой – гальванические элементы, на последней – аккумуляторная батарея из двух никель-металлогидридных аккумуляторов. Но мы со спокойной совестью называем все это «батарейками», а потом обижаемся, когда нас не могут понять! А что касается автомобильного аккумулятора, который, как ни странно, не обзывают «батарейкой», то это как раз батарея, состоящая из шести аккумуляторов (в народе их называют банки).

Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросИнтересно. Очень многие  считают, что в мобильных устройствах устанавливаются батареи (заметьте, не какие-то там «батарейки»). На самом деле во всех смартфонах, телефонах и прочей подобной технике стоят единичные аккумуляторы, а не батареи. Исключение может составлять батарея для ноутбука, состоящая из набора единичных аккумуляторов.

Слева – аккумулятор для телефона, справа – аккумуляторная батарея для ноутбука, состоящая из шести аккумуляторов 

Основные характеристики батареек

С терминологией разобрались, теперь посмотрим, какими бывают батарейки и чем они отличаются друг от друга.

Форм-фактор

Современные батарейки – и гальванические элементы, и батареи на их основе – выпускаются в различных форм-факторах. Наиболее распространенные – цилиндрические и дисковые. Некоторые батареи могут иметь прямоугольную форму.

Наиболее популярные типоразмеры гальванических элементов и батарей 

Что касается аккумуляторов, то они могут в точности повторять форму и размер гальванических элементов, но могут быть и оригинальной формы. На фото ниже слева направо можно увидеть цилиндрический аккумулятор формата АА на 3.7 вольта (но не на 1.5, как обычная пальчиковая батарейка), дисковый, в точности повторяющий форму литиевого гальванического элемента и дисковый оригинальной формы (таблетка).

Аккумуляторы, как и гальванические элементы, могут выпускаться в разных форм-факторах 

Типы батареек

По типу электролита и материалу электродов гальванические элементы можно разделить на:

Солевые. Элементы этого типа имеют электроды на основе марганца и цинка, в качестве электролита используется соль – хлорид аммония. Устройства отличаются низкой электрической емкостью и недолговечностью, но имеют небольшую стоимость.

Солевая батарейка (гальванический элемент)

Щелочные. В элементах этого типа для электродов используются те же материалы, но в качестве электролита применяется щелочь – гидроксид калия. Батарейки этого типа имеют повышенную емкость и повышенный срок службы. Они способны развивать высокие питающие токи, но стоят в несколько раз дороже солевых элементов. Нередко щелочные батарейки называют алкалиновыми или алкалайновыми.

Читайте также:  Как зарядить эппл вотч — подробная инструкция

Щелочная батарейка (гальванический элемент)

Литиевые. Анод этих элементов изготовлен на основе лития, катод же и электролит подбираются в зависимости от необходимого выходного напряжения, которое может варьироваться от 1.5 до 3.0 В в зависимости от назначения источника тока. Литиевые гальванические элементы (не путать с литиевыми аккумуляторами) имеют высокую емкость, долговечны (работают годами), но дороже щелочных.

 

Литиевая пальчиковая батарейка (гальванический элемент)

Серебряно-цинковые. Эти батарейки обычно выпускаются в форме таблетки. Их можно встретить в наручных часах и подобной малогабаритной экономичной технике. Это компактный и долговечный источник тока, но стоит он 1довольно дорого (относительно емкости) и не обладает большой электрической емкостью.

Серебряно-цинковый гальванический элемент от часов

Выходное напряжение

Выходное напряжение всех солевых и щелочных гальванических элементов составляет 1.5 В. Серебряно-цинковые «таблетки» выдают те же 1.5 В. Литиевые элементы, как указывалось выше, в зависимости от типа катода и электролита могут иметь на выходе напряжение от 1.5 до 3.0 В.

Литиевая батарейка формата CR2032 с напряжением 3 В

Никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлогидридные (Ni-MH) перезаряжаемые батарейки (аккумуляторы) выдают 1.2 В. Этот тип аккумуляторов наиболее популярен и часто используется в качестве замены пальчиковых (формат АА) и мизинчиковых (ААА) гальванических элементов.

Никель-кадмиевые (слева) и никель-металлогидридные аккумуляторы формата АА и ААА 

У никель-цинковых (Ni-Zn) аккумуляторов на выходе 1.6 В.

Никель-цинковые аккумуляторы форм-фактора АА и ААА

В последнее время широкое распространение получили литий-ионные и литий-железо-фосфатные аккумуляторы. Первые выдают 3.7 В, вторые 3.2 В. Они могут иметь тот же форм-фактор, что и солевые или щелочные батарейки, но из–за разницы выходных напряжений одни заменить другими нельзя.

Литий-ионный аккумулятор типоразмера 18650

Какие батарейки можно заряжать, а какие нет

Как мы выяснили, существует великое множество типов и видов батареек. Какие из них можно заряжать через зарядное устройство, а какие нельзя?

Ответ прост. Зарядить можно только аккумуляторы восстановить энергию в разряженном гальваническом элементе не получится. То есть нельзя заряжать щелочные, солевые, литиевые и серебряно-цинковые гальванические элементы, которые, по сути, являются одноразовыми.

Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросПолезно. У многих даже после прочтения этого абзаца останется вопрос – можно ли зарядить алкалиновую батарейку. Как мы определились выше, алкалиновая (Alkaline) батарейка – это щелочной гальванический элемент, а значит, заряжать его нельзя.

Что будет, если зарядить обычные батарейки

Теперь выясним, почему нельзя заряжать одноразовые батарейки. Во-первых, это бесполезно. При изготовлении гальванический элемент «заряжается» химическими веществами, которые в процессе работы батарейки разрушаются, образуя сложные химические соединения. Когда изначальные вещества израсходованы полностью, батарейка перестает отдавать ток. Восстановить же исходные вещества из образовавшихся соединений невозможно. Элемент придется выбросить.

Зарядка гальванических элементов не только бесполезна, но и опасна. Если заставить батарейку делать то, для чего она не предназначена, например, насильно «заливать» в нее напряжение, то элемент может потерять герметичность и «потечь», залив все электролитом. Но и это меньшее зло. Гораздо хуже, когда при попытке зарядить батарейка перегревается и взрывается. Тут и до травмы недалеко, и до пожара рукой подать. Таким образом, заряжать полностью разряженный гальванический элемент ни в коем случае нельзя.

Но не все так плохо. Да, одноразовую батарейку нельзя восстановить, но ее можно подзарядить, не дожидаясь полной разрядки. Делая подзарядку периодически, вполне реально продлить срок жизни гальванического элемента вдвое и даже втрое.

Откуда берется дополнительная энергия в батарейке, химические реакции в которой необратимы? Дело в том, что во время работы гальванического элемента исходные материалы используются не до конца. Даже в полностью разряженной батарейке остается немалый неиспользованный потенциал. Если батарейка села совсем, то оживить ее не удастся. Но если элемент периодически «встряхивать» небольшими зарядными токами, то он будет более полно расходовать компоненты и сможет прослужить дольше.

Важно! Даже подзарядка гальванического элемента может нести в себе определенную опасность того же взрыва или возгорания. Поэтому если мы все же решили этим заняться, то должны четко представлять, что делаем это на свой страх и риск.

Как отличить одноразовую батарейку от аккумулятора

Как называются батарейки, которые можно перезаряжать, мы выяснили. Имя им – аккумуляторы. Но как отличить гальванический элемент от аккумулятора, особенно если и тот и другой выполнены в одном форм-факторе? Сделать это несложно.

По напряжению

Ни один аккумулятор не выдает ровно 1.5 В. Может быть 1.2, 1.6, 3.2, 3.7 В, но никогда не 1.5 (см. раздел «Выходное напряжение»). Если на корпусе элемента указано напряжение 1.5 В, то это явно не аккумулятор. Но это правило не работает для батарей. Если батарея состоит из нескольких элементов, то ее выходное напряжение может принимать различные значения.

Читайте также:  Нет зарядки на Газели Бизнес — типовые неисправности

Эта батарея щелочных гальванических элементов имеет выходное напряжение 12 В

Таким образом, однозначно отличить аккумуляторную батарею от батареи гальванических элементов по напряжению довольно сложно.

По сопроводительным надписям

Практически всегда производитель проставляет на корпусе аккумулятора его электрическую емкость. На одноразовых батарейках таких надписей нет.

Этот аккумулятор имеет емкость 2700 мА-ч

Кроме того, на аккумуляторах всегда указывается его тип – состав электролита и материал электродов. На фото ниже слева мы видим никель-металлогидридный аккумулятор, справа – литий-ионный.

Тип аккумулятора указан на его корпусе

Подавляющее большинство аккумуляторов маркируется надписью «Rechargeable» (перезаряжаемый) или подобной. А вот на батарейках может стоять «Not rechargeable» (не перезаряжаемый), а на щелочных еще и присутствовать надпись «Alkaline».

Слева мы видим аккумуляторы, справа гальванические элементы 

По маркировке

Это самый верный способ не спутать гальванический элемент с аккумулятором. Маркировка представляет собой код, состоящий из одной-двух латинских букв и цифр (например, LR23 пальчиковая щелочная), стоящих за ними. Буквы обозначают тип элемента, цифры – его типоразмер. Достаточно взглянуть на маркировку батарейки, свериться с нижеприведенной таблицей и можно точно выяснить, что у нас в руках.

Таблица маркировки наиболее популярных типов гальванических элементов и аккумуляторов по МЭК

Первый символ (символы) Тип батарейки Цифры после символов Типоразмер
R солевая 23 А
LR щелочная 6 АА
FR Li-FeS2 03 ААА
HR Ni-MH 12 B
KR Ni-Cd 14 C
ZR Ni-Zn 20 D
CR Li-ion гальванический элемент монетка 25 F
LIP Li-ion аккумулятор монетка 1 N
LD или HD серебряно-цинковая таблетка 14250 1/2AA

Инструкция по зарядке

Начнем с гальванических элементов. Как было сказано выше, такие элементы нельзя заряжать, но можно периодически подзаряжать, чтобы продлить их срок службы. Метод годится для батареек, напряжение на которых не опустилось ниже 1.2 В (для единичных щелочных и солевых батареек). Если оно ниже, подзарядку проводить поздно.

Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросВажно! Подзаряжать имеет смысл только батарейки, работающие в устройствах с низким энергопотреблением. Если элемент питания работает с большими разрядными токами, то подзарядка почти ничего не даст.

Теперь разберемся, как зарядить батарейку в домашних условиях для продления ресурса ее работы. Для подзарядки обычно используется пульсирующий ток небольшой величины. Для батареек типоразмера АА и ААА величина тока заряда выбирается порядка 10 мА, для типоразмеров В и С ток можно увеличить до 20 мА, батарейки типа D восстанавливаем током 30-40 мА. Литиевые трехвольтовые «монетки» восстанавливаем током 3-4 мА, для серебряно-цинковых «таблеток» выбираем ток около 1-2 мА.

Сколько времени заряжать? В зависимости от состояния элемента, его емкости и зарядного тока время может колебаться от десятков минут до нескольких часов. Окончание восстановления определяют по напряжению на клеммах элемента. Как только оно поднимется до величины 1.7 В (для единичных щелочных и солевых батареек), подзарядку прекращают.

Важно! В процессе зарядки необходимо постоянно контролировать температуру корпуса батарейки. Если элемент заметно нагрелся, подзарядку немедленно прекращают. И, естественно, заряжаемый элемент ни в коем случае нельзя оставлять без присмотра.

Зарядное для батареек своими руками

Без специального зарядного устройства, конечно, не обойтись, но схема его довольно проста. Повторить конструкцию сможет каждый, кто имеет начальные знания в электротехнике. Для примера рассмотрим схему зарядного устройства, которое можно использовать для подзарядки цилиндрических солевых и щелочных гальванических элементов.

Схема прибора для подзарядки солевых и щелочных батареек

Переменное напряжение, пониженное до величины 3-4 В, поступает на простейший выпрямитель, выполненный на кремниевом диоде VD1. Получившееся пульсирующее однополярное напряжение подается на плюсовую клемму заряжаемого элемента. На минусовую клемму напряжение подается через балластную лампу L1, ограничивающую зарядный ток.

В конструкции можно использовать любой сетевой понижающий трансформатор, включая маломощный, с выходным напряжением на вторичной обмотке 3–4 В. Если использовать трансформатор с отводами, как показано на схеме, то зарядное устройство можно использовать для подзарядки элементов или батарей с бОльшим напряжением. При этом напряжение на выходе трансформатора должно быть примерно на 1 В выше рабочего напряжения восстанавливаемой батарейки.

На месте VD1 может работать практически любой выпрямительный диод. Лампочку выбирают в зависимости от необходимого зарядного тока. Она может быть рассчитана на рабочее напряжение от 3.5 до 13.2 В. Вполне понятно, что вместо лампочки можно использовать переменный проволочный резистор. Это позволит оперативно менять ток зарядки.

Работают с прибором так:

  1. Подключают восстанавливаемую батарейку, включают устройство в сеть.
  2. Периодически измеряют напряжение на клеммах батарейки, и когда оно превысит номинальное на 0.2 В (для единичного элемента), зарядку прекращают.
Читайте также:  Что делать если сильно греется блок питания компьютера

Если заряжается батарея, то к номинальному напряжению батареи прибавляют 0.2, умноженное на количество элементов в этой батарее.

Теперь выясним, как зарядить аккумуляторные батарейки. Здесь все намного проще, и ничего изобретать не нужно. Для этих целей служат специальные зарядные устройства (ЗУ), которые можно купить в любом соответствующем магазине. Причем существуют приборы для зарядки как одного аккумулятора, так и одновременно нескольких.

Это зарядное устройство сможет зарядить одновременно два аккумулятора типоразмера АА 

Единственно, покупая такое устройство, необходимо обратить внимание на следующие нюансы:

  1. Прибор должен быть рассчитан на установку в него аккумуляторов нужного нам типоразмера.
  2. ЗУ должно поддерживать зарядку нужного нам типа аккумуляторов. Если, к примеру, у нас Ni-MH источники питания, то их нельзя заряжать прибором, рассчитанным для работы с Ni-Cd батарейками и наоборот.
  3. Не стоит гнаться за дешевизной и покупать простенькие китайские зарядки. Они быстро разрушат аккумуляторы, которые окажутся намного дороже самого зарядного устройства.

На фото ниже представлен прибор, который действительно заслуживает внимания. Во-первых, он имеет кассету, в которую можно установить аккумуляторы как АА, так и ААА размера. Во-вторых, он поддерживает зарядку любого типа батареек – достаточно лишь выбрать соответствующий режим.

И, в-третьих, устройство заряжает аккумуляторы не бездумно, а по оптимальному для каждого типа батарей алгоритму. При этом он контролирует степень заряда и выводит информацию о текущем состоянии заряжаемых аккумуляторов. При необходимости этим же прибором можно «погонять» батарейку для устранения у нее эффекта памяти.

Такой прибор действительно заслуживает внимания, но стоит он порядка 3 000 руб.

Выбираем зарядное устройство

И в завершение посмотрим, какие зарядные устройства выбирают пользователи приборов, работающих от перезаряжаемых батареек. Таблица была составлена по степени популярности последних.

Рейтинг зарядных устройств по популярности

Рейтинг Внешний вид Модель Производитель Тип аккумуляторов Типоразмер аккумуляторов Количество отсеков (независимых каналов) Дополнительные функции Цена, руб. Где купить
1   Nitecore D4 ТМ Nitecore IMR/Li-ion, Ni-MH/Ni-Cd AA (R6), ААA (R03), AAAA, С (R14), 26650, 22650, 18650, 10440, 14500, 16340, CR123A, 17670, 17500, 18490, 18350 4 Автоопределение типа, отображение состояния на ЖК-дисплее, определение емкости, восстановление, защита от переполюсовки, перезаряда, переразряда, питание от прикуривателя авто 2 200 Я.Маркет
2   Liitokala Lii-500 Liitokala Li-ion, Ni-MH 18650, 18490, 18350, 17670, 17500, 17335, 16340 (RCR123), 14500, 10440, 26650, 22650, 26500, A, AA, AAA, SC 4 Автоопределение типа, отображение состояния на ЖК-дисплее, функция тестирования, восстановление, защита от переполюсовки, перезаряда, переразряда, порт USB 5 В/1А 2 700 Я.Маркет
3   Palo P10 Palo NI-MH, NI-CD AA, AAA 8 Светодиодная индикация заряда, фиксированный зарядный ток (200 или 180 мА), низкая стоимость, попарная зарядка, автоотключение пары по окончании зарядки 900
4 Opus BT-C3100 v2.2 Opus Ni-Cd, Ni-MH и Li-Ion АА, ААА, С (R14), 10440, 16340, 14500, 17500, 17335, 17500, 18490, 17670, 18650, 22650, 26650 4 Автоопределение, заряд / разряд / тестирование, отображение состояния на ЖК-дисплее, программированние тока заряда и дозаряда, дежим капельной дозарядки, восстановление 2 800 Я.Маркет
5   SkyRC MC3000 SkyRC NiMh, NiCd, NiZn, Eneloop, Lithuim-Ion, Lilo4.35, LiFeP04 AA, AAA, C, D, SC, AAAA, 18650, 14500, 16340, 32650, 14650, 17670, 10440, 18700, 18350, RCR123, 18500, 18490, 25500, 13500, 13450, 16650, 22650, 17500, 10340, 17650, 10500, 26500, 12340, 12500, 12650, 14350, 14430, 16500, 17350, 20700, 21700, 22500, 32600 4 Автоопределение типа, отображение состояния на ЖК-дисплее, удаленный контроль по Bluetooth 4.0, восстановление, защита от переполюсовки, перезаряда, переразряда, контроль температуры, порт USB 5 В/2.1А, питание от бортовой сети, максимальный зарядный ток до 3 А 7 000 Я.Маркет

Устройство для проверки заряда батареек

В принципе, узнать примерно о состоянии батарейки можно и при помощи обычного мультиметра, ориентируясь по напряжению.

Примерно оценить состояние батарейки можно при помощи обычного мультиметра

Чем оно ниже относительно номинального, тем больше разряжен элемент или батарея. Но, во-первых, такая оценка очень приблизительна. Во-вторых, даже при, казалось бы, нормальном напряжении на клеммах, батарейка может не «тянуть» мощную нагрузку из-за увеличившегося в процессе разряда внутреннего сопротивления. Поэтому для качественной оценки состояния гальванического элемента или аккумулятора лучше воспользоваться специальным прибором.

Тестер батареек BT168D

Принцип его работы заключается в измерении напряжения на элементе под нагрузкой. Уж тут-то ни одна батарейка не сможет скрыть свое состояние. Конкретно этим устройством можно проверить состояние Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторов, солевых и щелочных цилиндрических элементов самых разных типоразмеров.

Конечно, это устройство является не единственным – приборов аналогичного назначения существует великое множество.

Вот мы и выяснили, какими бывают батарейки и можно ли их заряжать. Теперь отличить аккумулятор от гальванического элемента или батареи нам не составит никакого труда.


Оцените статью
Лучший сайт про ремонт, строительство и эксплуатацию бытовой техники