Как зарядить алкалиновую батарейку

Зарядка щелочных батареек зарядным устройством — почему лучше не рисковать

Большая часть современных приборов работает не от сети, а на батарейках. За все время своего существования они не раз изменяли свой облик, постоянным оставался лишь принцип работы. Алкалиновая батарейка называется еще щелочной.

Конструкция и принцип работы алкалиновой батарейки

Элементы подобной конструкции впервые появились на рынке в 60-х гг. Свое наименование они получили из-за надписи на корпусе. Щелочными их стали называть из-за электролита, который находится внутри.

В остальном батарейка не отличается устройством от других представителей этой группы элементов питания. Реакции, идущие внутри, похожи на те, что происходят в солевой батарее. Отрицательный электрод расположен в цинке, а положительный находится в оксиде марганца.

Электролит из щелочи повышает срок службы устройства. Во время работы он тратится медленнее, чем это происходит в солевой батарее.

В отличие от нее, в щелочной не образуются газы, поэтому нет необходимости создавать камеру-сборник. Поэтому полезный объем щелочной батареи больше, чем у солевой.

Отрицательный электрод занимает в ней только 30%. У солевого электролита он составляет весь объем стакана.

Схема строения батареи

В центре батареи находится электрод. Он представляет собой смесь порошка цинка, загустителя состава и электролита. На батарейки идет только цинк повышенной чистоты с добавкой нескольких металлов. Данная схема исключает в их составе ртуть.

В цинке размещен стержень из латуни. Он играет роль токоотвода. Благодаря такому строению увеличивается площадь соприкосновения стержня с порошком. Большой запас элемента, образующего отрицательный заряд, дает возможность продлить срок его использования.

Плюс и минус разделены мембраной, которая пропитана цинком. Она не позволяет положительной и отрицательной составляющей перемешиваться.

Первый электрод представлен смесью марганцевого оксида и графита. Положительного вещества в щелочной батарее в 1,5 раза больше, чем в солевой.

Поскольку в ходе работы устройства газы не выделяются, корпус батарейки герметичен. У нее есть защитный клапан, предохраняющий ее от взрыва. Выпускаются щелочные батареи с разным напряжением — от 1,5 до 12 В.

Можно ли зарядить алкалиновую батарейку

Щелочное устройство теряет свой заряд при длительном хранении. За год исчезает около 10%. Вопрос, можно ли зарядить алкалиновую батарейку, утрачивает свою остроту.

Помимо щелочных, появились и другие типы изделий, которые служат еще дольше и эффективнее. Поэтому чаще всего намного выгоднее приобрести новую модель, которая стоит не так и дорого, чем пытаться зарядить старую.

Способы, применяемые к солевым батареям для восстановления заряда, не подходят к щелочным.

Следует выяснить, можно ли заряжать алкалиновую батарейку. Способы обновить щелочное устройство есть, но сами производители предупреждают, что делать этого не стоит. Итог такой процедуры никто не сможет предсказать.

Производители пошли на встречу потребителям и разработали модели с возможностью повторной подзарядки.

1. При восстановлении простого устройства может произойти утечка электролита или разгерметизация.
2. Чем чаще пытаются зарядить такую модель, тем выше риск возникновения проблем.
3. В батареях-аккумуляторах такой угрозы нет. Даже если элемент питания неоднократно заряжался.

Заряжаемые щелочные батареи

Впервые новый тип батареек появился в Канаде в конце 80-х гг. В отличие от простого аккумулятора, их нет необходимости заряжать. Они готовы к эксплуатации сразу. После того как элемент истощит свои резервы, его можно поставить на зарядку и использовать вторично.

Подобные алкалиновые устройства занимают переходное положение между простыми конструкциями и аккумуляторами. Напряжение данной модели равно 1,5 В и остается таким до конца ее работы.

Элемент сохраняет заряд в течение нескольких лет. Самое главное преимущество таких устройств — абсолютная их безвредность для человека. Если не разряжать конструкцию полностью, а сохранять около 25%, то ее удастся использовать долгое время.

Производители утверждают, что их батарейки можно заряжать в зарядном устройстве до 50 раз. Перезаряжать конструкцию полностью — только 20 раз.

Элементы с восстанавливаемым зарядом имеют стандартные размеры, по классификации их относят к группам AA, AAA, C, D. Их лучше применять в приборах с низким уровнем потребления тока и тех, которые работают периодически. К таким устройствам относятся пульт, фонарь. В некоторых государствах эти элементы используются чаще, чем простые щелочные.

Иногда приборы изначально продаются в комплекте с зарядкой к ним. Блоки питания для нее чаще всего ориентирован на элементы класса АА.

Этот тип устройств не рекомендуется применять при низких температурах.

Если только они не будут работать в маломощных приборах короткое время. Щелочные конструкции с восстанавливаемым зарядом занимают свою нишу. В торговых точках их можно встретить на полках и возле касс. Их стоимость выше, чем у простых батареек, но все расходы окупаются за счет более долгого срока использования.

Как вам статья?

У вас большие запросы!

Точнее, от вашего браузера их поступает слишком много, и сервер VK забил тревогу.

Эта страница была загружена по HTTP, вместо безопасного HTTPS, а значит телепортации обратно не будет.
Обратитесь в поддержку сервиса.

Вы отключили сохранение Cookies, а они нужны, чтобы решить проблему.

Почему-то страница не получила всех данных, а без них она не работает.
Обратитесь в поддержку сервиса.

Вы вернётесь на предыдущую страницу через 5 секунд.
Вернуться назад

Заряжаем обычные батарейки

Многие из вас удивятся, когда узнают, что обычные щелочные (alkaline) батарейки можно заряжать с помощью специального зарядного устройства. Я провёл эксперимент, чтобы выяснить, сколько энергии способны дать батарейки после перезарядки.

Мне известно только две модели зарядных устройств для батареек. Первое устройство продаётся на Aliexpress, стоит около 600 рулей, заряжает только батарейки и питается от USB.

Второе устройство — ROBITON Ecocharger AK02 стоит около 900 рублей, заряжает как батарейки, так и аккумуляторы, питается от сети.

Режим заряда переключается на боковой панели устройства.

Устройство заряжает аккумуляторы током 350 мА, батарейки заряжаются током 100-150 мА.

Можно заржать батарейки и аккумуляторы форматов АА и ААА, у устройства четыре независимых канала. Двухцветные светодиоды показывают состояние каждого канала, так что это заодно ещё и хорошая зарядка для аккумуляторов.

Для эксперимента я взял новые батарейки АА и ААА двух брендов — заведомо хорошие GP Super и одни из самых дешёвых FLARX из магазинов FixPrice. Каждого вида по три штуки, всего 12 штук.

Сначала все батарейки были разряжены в трёх режимах с замером ёмкости:

1. Разряд в режиме «постоянное сопротивление» с начальным током 200 мА;
2. Разряд в режиме «постоянное сопротивление» с начальным током 1000 мА;
3. Разряд импульсами (10 сек нагрузка, 20 сек пауза) в режиме «постоянное сопротивление» с начальным током 2500 мА для АА и 1000 мА для ААА.

Далее я дал батарейкам «отдохнуть» в течение 12 часов, зарядил их, снова «дал отдохнуть» и разрядил в тех же режимах. И так пять раз (весь процесс занял почти месяц). Я не буду загромождать статью огромным количеством цифр и графиков, покажу лишь, как падала отдаваемая энергия в процентах от начальной.

Лучше всего заряжаются батарейки, которые были разряжены импульсами большого тока: после первой зарядки они дают 60-75% энергии при разряде в таком же режиме и даже после пятой зарядки они способны дать 39-43% начальной энергии. В этой и следующих таблицах указан процент от начальной энергии в ватт-часах после 1, 2, 3, 4 и 5 зарядки.

Хорошо заряжаются батарейки и после непрерывного разряда большим током: 50-60% после первой зарядки, 24-32% после пятой.

А вот после разряда небольшим током всё гораздо хуже. Батарейка FLARX AAA вообще не смогла зарядится ни разу, GP AAA один раз зарядилась и дала 36% начальной энергии, но больше зарядится не смогла. Батарейки АА дали 35-39% начальной энергии после первого заряда, а дальше FLARX AA продолжала заряжаться и давать 33-35% энергии каждый раз, а GP AA зарядиться почти не смогла.

Но энергия это ещё не всё. После заряда батарейки имеют изначально меньшее напряжение и некоторые устройства будут считать свежезаряженные батарейки наполовину разряженными. Я измерил напряжение через минуту после начала разряда.

Новые батарейки, разряжаемые малым током, изначально имеют напряжение выше 1.5В, но уже после первой зарядки их начальное напряжение оказалось около 1.2В и многие устройства справедливо будут считать заряженные батарейки «полудохлыми».

В этой и следующих таблицах указаны значения напряжения в вольтах для новой батарейки (0) и после 1-5 зарядки, измеренные через минуту от начала разряда указанным током.

При непрерывном разряде новых батареек большим током через минуту напряжение на батарейках АА составляет около 1.4В, а на батарейках ААА 1.3В. У заряженных батареек это напряжение на 0.2В меньше.

Похожая картина и у батареек, разряжавшихся импульсами большого тока.

В ходе эксперимента выяснено следующее:

• щелочные (alkaline) батарейки действительно можно заряжать, причём не один раз;
• после зарядки большинство батареек дают от трети до двух третей начальной ёмкости;
• лучше всего заряжаются батарейки, которые разряжались большими токами;
• чем качественнее батарейка изначально, тем хуже она заряжается, так как при первом использовании она отдала максимум энергии;
• процесс заряда занимает от 3 до 12 часов в зависимости от состояния батарейки;
• чем больше энергии было отдано батарейкой изначально, тем хуже она заряжается;
• для успешного заряда нужно, чтобы напряжение на разряженной батарейке было выше 1 вольта;
• в процессе эксперимента ни одна батарейка не протекла.

© 2020, Алексей Надёжин

• Батарейки
• зарядка
• зарядное устройство
• эксперимент

• Блог компании LampTest
• Гаджеты
• Энергия и элементы питания

Можно ли зарядить алкалиновые батарейки

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.

Оглавление:

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:

• Если их не использовать в течение двух-трёх лет с момента выпуска, то велика вероятность, что они полностью разрядятся.
• Восприимчивы к температурным перепадам, что существенно сказывается на сроке хранения.
• Внутренние химические процессы, протекающие ближе к концу срока эксплуатации, зачастую провоцируют вытекание содержимого батарейки.
• Не отличаются высокой ёмкостью.
• Имеют непродолжительное время работы.
• Не способны выдержать высокую нагрузку, поэтому пригодны лишь для приборов с низким уровнем энергопотребления: часов, кухонных весов, пультов дистанционного управления.

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.

1. Берут блок питания и включают его в сеть. Далее, используя провода, подсоединяют элемент к адаптеру. Нельзя забывать о соблюдении полярности: минус подключают к минусу, а плюс обязательно к плюсу. Полярность обычно указывают на верхней части корпуса элемента питания. Нагревают гальванический элемент до 50 градусов, после чего отключают питание и охлаждают. Затем в течение двух минут подключают зарядное устройство к сети и тут же отключают его. После проделанных манипуляций элемент питания закидывают в морозильную камеру на 15 минут.
2. Произвести зарядку старой батарейки можно нагреванием последней. Этот способ таит в себе опасность — всё может закончиться взрывом. Разряженный объект помещают в кипяток на 30 секунд — и батарейка на какое-то время вновь пригодна к использованию.
3. Подзарядить алкалиновую батарейку можно путём уменьшения её объёма. Для этого её нужно сплющить с помощью рук.