Чем зарядить алкалиновые аккумуляторы
Алкалиновые батарейки — можно ли заряжать
Первые алкалиновые батарейки были запущены в производство в 60-х годах, когда перед производителями встал вопрос улучшения качества и энергоэффективности элементов питания. Свое название они получили от электролита, состоящего из щелочного раствора. Конструкция алкалиновых АКБ подразумевает использование гидрокисда калия или натрия. Маркируются щелочные батарейки надписью Alkaline или Алкалайн.
В конструкции алкалиновых батареек используется гидроксид калия или натрия.
Особенности алкалиновых батареек
Электрохимическую реакцию в щелочных элементах питания обеспечивает смесь цинка и оксида марганца. Эти же вещества входят в состав солевых АКБ, однако за счет щелочного раствора существенно увеличивается период эксплуатации устройства. В зависимости от типа источника питания напряжение находится в пределах 1,5-12 В. При этом щелочные могут работать при разных токах.
Минимальное значение имеют алкалиновые элементы таблеточного типа. Они отличаются миниатюрным корпусом и невысокими техническими показателями. Например, батарейки с формой корпуса 164 имеют емкость всего лишь в 8 мАч. Более энергоэффективные элементы вроде PX625A отличаются объемом до 200 мАч.
Устройство и принцип работы
Отрицательный электрод алкалиновой батарейки находится в центре элемента питания. Он представляет собой пасту, в состав которой входит цинковый порошок, электролит и загуститель. Для защиты внутренних элементов от коррозии в корпусе предусмотрен высокочастотный цинк с добавлением сторонних металлов. Это также позволяет производителям исключать из состава опасные для экологии вещества, например, ртуть.
Токоотвод элемента питания обеспечивает латунный стержень, проходящий сквозь порошок. Благодаря ему увеличивается область соединения электролита и электрода, что способствует уменьшению внутреннего сопротивления и увеличению разрядного тока.
Плюсовой и минусовой электроды разделены между собой пористой структурой, которая пропитана рабочим раствором. Она также не допускает смешивание паст с разными зарядами. Положительный электрод состоит из оксида марганца и графита. Именно он заполняет свободное внутреннее пространство, которое остается между мембранной и корпусом.
Можно ли зарядить алкалиновую батарейку
Щелочные батарейки считаются высокоэффективным элементом питания, поэтому возникает вопрос: можно ли заряжать алкалиновые батарейки? Такая возможность позволила бы экономить на покупке новых АКБ. Однако согласно рекомендациям производителей, щелочные батарейки нельзя заряжать. Данная информация отображена на упаковке в виде надписи или пиктограммы.
В сети можно найти советы и инструкции, как заряжать алкалиновые батарейки в зарядном устройстве. Операция выполняется при соблюдении временных интервалов, при этом сам элемент питания не должен нагреваться выше 50 градусов по Цельсию. После роста напряжения батарейку также необходимо охлаждать. Однако такой способ дозарядки не дает никаких гарантий и может привести к вытеканию электролита, поэтому пробовать его не стоит.
Если возможности заменить использованные батарейки на новые нет, можно прибегнуть к следующим методам продления работоспособности источника питания:
Стоит помнить, что оба способа – небезопасны и позволяют добиться минимального эффекта. Поэтому проще будет купить новые алкалиновые батарейки.
Заряжаемые батарейки
Помимо алкалиновых, существуют и другие виды батареек, которые можно дозаряжать после использования. В отличие от стандартных элементов питания многоразовые аккумуляторы позволяют при помощи зарядного устройства пользоваться ими в течение долгого времени. Подобные батарейки выпускаются и с щелочным раствором с напряжением в 1,5 В и емкостью от 150 мАч.
Зарядное устройство для батареек.
Ключевое преимущество алкалинового аккумулятора заключается в полностью безопасном для человека корпусе, который не содержит вредных веществ. Такой элемент питания держит заряд при соблюдении условий хранения долгие годы, особенно, если не разряжать его полностью. В инструкциях от производителей указано, что аккумуляторы на щелочной основе выдерживают до 50 циклов перезарядки.
Многоразовые батарейки имеют стандартные габариты, типоразмеры соответствуют форматам АА, ААА, С и D. Использовать их следует в технике с низким уровнем потребления тока, например, в пультах ДУ или фонариках.
Как зарядить батарейки в домашних условиях?
Огромное количество бытовых приборов используют в качестве источника питания пальчиковые батарейки. Большинство из них выполняют вспомогательные функции, поэтому отсутствие питания в детских игрушках или пультах управления приносит лишь временное неудобство до приобретения новых батареек. Но, существуют ситуации, когда разрядившийся элемент питания заменить нечем, но сделать это необходимо прямо сейчас. В такие моменты, каждый из нас задумывался, как зарядить батарейку в домашних условиях.
Способ №1. Использование зарядного устройства
Многие из обывателей помимо обычных батареек используют аккумуляторы, для зарядки которых применяются специальные устройства. Если у вас имеются такие приспособления в домашнем обиходе, можно использовать их, чтобы зарядить севшую батарейку.
Рис. 1: использование зарядного устройства
Обратите внимание, что для такой подзарядки от сети можно использовать только щелочные или, как их еще называют, алкалиновые батарейки, а вот солевые способны запросто разрушиться и протечь, поэтому их не стоит даже пробовать заряжать.
Чтобы зарядить:
Обратите внимание, передерживать батарейки при таком способе после того, как оно подаст сигнал о завершении процесса, нельзя.
Если ваше зарядное устройство имеет такой же тип сигнализации, как показано на рисунке, то после появления на сигнализаторе значка, свидетельствующего о том, что батарейка заряжена, его сразу необходимо отключать. Иначе батарейка надуется или потечет, а такие разрушения могут сделать невозможной ее дальнейшую эксплуатацию и засорить подзарядное устройство. Также следует заметить, если вы будете заряжать таким образом, емкость батарейки снизится на треть, из-за чего, спустя три заряда, она окончательно выйдет из строя. Поэтому бесконечно заряжать ее таким способом не получится.
Способ №2. Подключение к блоку питания.
Еще одним вариантом, при помощи которого можно зарядить батарейку, является использование блока питания. Такие устройства повсеместно используются для зарядки тех же мобильных телефонов, mp3 плееров, роутеров и прочего оборудования, питающегося напряжением от 1,5 до 3 В. Для этого вам понадобиться либо подключиться к существующим выводам блока питания, либо обрезать разъем (если блок питания больше не используется по назначению) для получения «+» и «–» выводов.
Рис. 3: Подготовка блока питания для зарядки
Чтобы зарядить батарею:
Заметьте, что этот способ сможет помочь 1 – 2 раза, после чего вам потребуется приобрести новую батарейку. Для такого способа также подходят только щелочные (алкалиновые) модели.
Способ №3. Принудительное нагревание.
Восстановить работоспособное состояние может помочь воздействие высоких температур. Этот способ не самый простой и относительно опасный, так как в случае перегрева элемента питания, его разорвет. Наиболее оптимальным вариантом нагревания в домашних условиях является воздействие горячей воды.
Если у вас под краном можно отрегулировать достаточно большую температуру, подержите элемент питания под струей горячей воды. Предварительно обхватив его пинцетом или пассатижами, чтобы не обжечь руки. При этом важно обеспечивать попадание всей площади поверхности под воду.
Если у вас отсутствует проточная вода или воду в кране подогреть невозможно, вскипятите небольшую кастрюлю или кружку. Вам понадобиться такой объем жидкости, чтобы в нее можно было полностью погрузить батарейку. Следует отметить, чтобы зарядить этим методом, варить ее не нужно, а только поместить в горячую воду, поэтому после закипания дайте воде несколько минут для остывания, прежде чем помещать в нее батарейку.
Рис. 4: поместите батарейку в горячую воду
Следует отметить, что заряжать предложенным выше способом допускается не более 20 секунд. Выждав этот промежуток, достаньте питающий элемент из воды, дайте ему остыть и высохнуть. Когда он достигнет уровня температуры окружающей среды, его можно повторно использовать.
Способ №4. Уменьшить объем.
Довольно часто можно встретить варварское отношение к севшей батарейке – люди кусают их или бьют об стол. Самое невероятное, что это действительно рабочий способ, позволяющий зарядить батарейку. Единственное, на что стоит обратить ваше внимание, это метод уменьшения объема. Основная задача – это сжать внешнюю оболочку до меньшего размера.
Если вы будете кусать корпус или бить об асфальт, очень высока вероятность повредить оболочку, что сделает дальнейшую эксплуатацию невозможной. То же относиться и к другим методам приложения чрезмерного усилия, так как не любая деформация обеспечивает уменьшение объема в достаточной мере. Куда выгоднее пользоваться пассатижами или молотком, которыми равномерно прижимают всю поверхность корпуса по кругу. В некоторых ситуациях удается зарядить батарейку за счет механического воздействия до 80 — 100% от заводского уровня.
Такой метод можно использовать только один раз, так как при повторной деформации оболочки она приходит в негодность, а заряд практически не восстанавливается.
Способ №5. Кипячение.
Одним из вариантов, позволяющих зарядить батарейку, является кипячение в солевом растворе. В сравнении с предыдущими вариантами, это достаточно трудоемкий способ, так как вам понадобится разобрать батарейку. Для этого:
Данную процедуру обязательно выполняйте крайне аккуратно, чтобы не повредить внутреннюю начинку, прокладки и другие составляющие.
Восстанавливая герметичность, не лишним будет заклеить оболочку клеем или залепить пластилином. При герметизации следите за тем, чтобы клей не покрывал контактную поверхность.
Способ №6. Заправка батареи.
Еще один способ – внедрение химически активных реагентов в порошковый слой. Для этого при помощи тонкого острого предмета проделайте хотя бы пару отверстий в крышке, чтобы они проходили вдоль графитового стержня.
Рис. 7: принцип проделывания отверстий
Глубину этих отверстий лучше предварительно замерить и отметить на шиле таким образом, чтобы она не превышала 3/4 от общей глубины батарейки. В проделанные отверстия необходимо залить активную жидкость. В качестве таких реагентов может выступать тот же уксус или 8 – 10% соляная кислота.
После заливки кислоты или уксуса в отверстия необходимо подождать несколько минут для ее впитывания в порошок. После этого повторите процедуру хотя бы 2 – 3 раза, с такими же промежутками времени для впитывания жидкости. В результате вы получите заряженную батарейку с восстановлением уровня заряда до 70 – 80% от заводской величины.
Следует отметить, что для закрепления полученного результата герметизируйте отверстия при помощи того же пластилина, воска или других бытовых герметиков. Выбор конкретного варианта должен зависеть от ваших потребностей, если вы хотите, чтобы батарейка продержалась, хотя бы до утра, вам хватит и пластилина. Если же она должна продержаться до конца похода, возьмите смолу или клей.
Из предложенных вам способов, которые позволяют зарядить батарейку, выбирайте тот, который является наиболее подходящим в вашей ситуации. Но, применяя любой из них, помните, что бесконечно продлять работоспособность не получится, а некоторые модели могут вообще не зарядиться. Поэтому рано или поздно вам придется приобрести новые батарейки. А если вам понравился процесс зарядки элемента питания, лучше приобретите аккумуляторы, они куда более эффективны при частой подзарядке.
Заряжаем АА, ААА и другое цилиндрическое и аккумуляторное
На ныне покойном Geektimes есть (или был) блог Gearbest и он был (или есть) уныл. Их маркетологи зачем-то раз за разом втюхивают одни и те же телефоны и планшеты, тогда как на сайте (впрочем, как и на Ali) есть куча других отличных товаров для гиков. Поэтому, можно я поделюсь своими маленькими китайскими открытиями?
У меня есть дети. Дети = выброшенные батарейки. Т.е. там есть еще промежуточные звенья типа больших роботов, мечей, орущих робокошек, которые катаются по дому и мерцают как мечта эпилептика и так далее. Но все приводит к одному — выброшенным батарейкам.
Благодаря Алексею Надежину мы уже знаем, что лучшими по соотношению цена/емкость являются либо батарейки Ikea и Ашан, либо GP Super. Тем, собственно и жили.
UPD: в комментариях указали, что Алексей провел новое исследование. С учетом обновления цен до текущих, получается, что лучше выглядят батарейки Pairdeer и Lexman из Леруа Мерлен. Ну и опять же Ашан.
Однако, вывалив в специальный контейнер очередную порцию дохлых батареек и испытав на себе полуночный плач ярославны о том, что любимая кукла не работает, пришел к простому выводу — пора переходить на аккумуляторы. Причем, если будут аккумуляторы, неплохо бы их как-то еще и заряжать. Полез гуглить простые зарядки и тут мне открылся “о дивный новый мир”.
Часть первая, аккумуляторы
Поскольку производители игрушек используют стандартные форматы (и, судя по ценам на батарейки в детских магазинах — им за это еще и приплачивают, потому лучше такую маржу еще поискать, а наркотики запретили), рассмотрим пока АА и ААА.
Одними из лучших аккумуляторов в мире считаются японские Eneloop. Они имеют большую емкость, высокие токи заряда/разряда и, что самое главное — низкий саморазряд. Т.е. за три года хранения они теряют около 15-25% заряда. Интересно, что появлению таких аккумуляторов в массовом сегменте мы обязаны в какой-то степени Фукусиме. LSD аккумуляторы (аббревиатура, обозначающая низкий саморазряд) стали добавлять в “аварийные комплекты” и способность долго сохранять энергию стала одним из важнейших факторов. Поэтому, как правило, eneloop продаются уже заряженными, причем производитель особо напирает на то, что заряжены они “очень зеленой энергией”.
Так вот, Eneloop хороши во всем, за исключение цены. Наиболее доступный вариант к покупке — фирменный магазин на Ali, где за 4 аккумулятора формата АА придется заплатить 1000 рублей. А за версию Eneloop Pro (отличающихся большей емкостью, но в 4 раза меньшим циклом заряда: 500 против 2100 раз) — 1700 рублей. Можно найти дешевле, но это все равно чертовски дорого.
Однако, если зайти в ту же Икею, на прилавках обнаружатся подозрительные похожие аккумуляторы Ladda обладающие характеристиками один-в-один с Eneloop Pro. При этом цена у них будет всего 500 рублей за комплект их 4-х АА и 400 рублей за комплект из 4 ААА. И создается такое ощущение, что делаются они на том же заводе, что и Eneloop.
Поэтому, если вы только закупаетесь аккумуляторами — искать что-то еще попросту не имеет смысла. На мой скромный взгляд, это лучшее предложение по цена/емкость из всех, что есть на рынке. Конечно, смущает низкое количество циклов заряда, однако, если вы используете их как и я — в детских игрушках, то вы их быстрее потеряете, чем они деградируют.
Еще момент, покупать аккумуляторы лучше одной марки. Потому как разные аккумуляторы могут отличаться как по емкости, так и по характеристике снижения напряжения. Кто-то лучше работает в одном диапазоне напряжений, кто-то в другом. В результате это может плохо отразится на всех аккумуляторах в связке и привести к их более ранней деградации. Поэтому простое правило — покупайте комплектами и ставьте в приборы одинаковые аккумуляторы.
Часть вторая (интересная). Про зарядки
Недавно мои дети температурили, сидели дома и батарейки уходили с особенной скоростью, а я читал и читал про аккумуляторы и зарядки. Эти изыскания и привели к написанию текста — потому как, блин, это же интересно и хочется поделиться накопанным материалом.
Скажу сразу, что я ненастоящий сварщик и даже немного блондинка в токах и электрике. Но, я начитался и теперь, как и большинство людей в интернете, могу с умным видом размышлять о вещах, в которых мало смыслю. Поэтому, согласно мне, зарядки делятся на обычные, хорошие и замороченные.
Обычные (читай, плохие)
Такие зарядки как правило продаются под брендом производителя аккумулятора и умеют только заряжать аккумуляторы. Причем фиг пойми какими токами, обычно пАрами и без всякой индикации состояния аккумулятора.
Почему это плохо: во-первых, при зарядке парами зарядник ориентируется по самому слабому/деградировавшему аккумулятору и в результате у вас будет не один деградировавший аккумулятор, а пара. без контроля состояния вы не будете знать — кто из них полутруп и выбросите оба.
Во-вторых, аккумуляторы формата АА и ААА — как правило, NiMh. Это значит, что данные аккумуляторы обладают эффектом памяти. Регулярно заряжая недоразряженный аккумулятор в обычной зарядке вы гробите как его самого, так и его пару. Таким образом, обычные зарядки — зло.
Хорошие зарядки
Хорошие зарядки уже умеют заряжать каждый из слотов индивидуально, показывать вольтаж каждого аккумулятора, автоматически вырубать зарядку по достижению 100% (о том, как это делается мы поговорим чуть дальше). И, самое важное для NiMh — умеют делать цикл разряд-заряд для полной зарядки или цикл заряд-разряд-заряд для убирания эффекта памяти. Замороченные дополнительно умеют еще и делать 3 цикла заряда-разряда для тренировки вновь купленных аккумуляторов и восстановления емкости частично деградировавших.
Для чего нужны такие пляски. Полностью заряженные аккумуляторы имеют напряжение 1,5 В…
Вот тут, кстати, моя персональная непонятка, потому как всегда и везде говорится, что батарейки имеют вольтаж 1,5; а аккумуляторы — 1,2. Как я понимаю, 1,2 — это среднее рабочее напряжение, и в батарейках оно, это среднее, выше. Буду признателен за ликбез в комментариях.
При достижении напряжения 1,1..1В техника обычно начинает орать о севших батарейках. Однако нижнее значение для таких аккумуляторов — 0,9 В. Поскольку мы помним об эффекте памяти (справедливости ради, надо сказать, что NiMh ему менее подвержен, чем NiCd, но он есть), для достижения полной емкости неплохо бы аккумуляторы с определенной периодичностью разряжать, а потом заряжать.
Еще один момент связанный с детьми — выковыривая аккумуляторы из очередной заброшенной игрушки я чаще всего понятия не имею, насколько они разряжены. Поэтому в моем случае самый оптимальный вариант — разрядить “в ноль” и потом уже зарядить. Хорошие зарядки умеют это делать автоматически.
Ну и последнее — если аккумулятор разрядился ниже 0,9 В (например, в невыключенном фонарике), обычная зарядка его может вообще не увидеть. А вот хорошая зарядка, и уж тем более замороченная, сумеет его потихоньку дозарядять до 0,9 В, а потом уже заряжать как обычный.
И тут мы переходим к конкретным моделям.
Если вам нужно заряжать только никель (т.е. только аккумуляторы формата АА и ААА, технология NiMH и NiCd), то оптимальной считается Opus BT-C700 (ссылки не привожу, однако зарядка легко ищется как на Али так и на Gearbest’е). Зарядка, насколько я понял, в свое время была успешно слизана с Lacrosse, однако стоит в три раза дешевле.
Замороченные зарядки
Поскольку кроме никеля (NiMh) и лития (Li-ion 4,2 В) существуют другие форматы, давайте кратко остановимся на них. Прежде всего ограничимся размером 22650 (включая плату защиты). Аккумуляторы толще и выше в массовые зарядки, увы, уже не лезут (впрочем, и 22650 — это уже много). Если вам нужна зарядка другого формата, существует отличный вариант в виде SKYRC IMAX B6. По-моему он вообще заряжает все что движется, а что не движется, расшевелит и зарядит. Однако это такое решение инженерам от инженеров и с наскока там не разобраться. Поэтому, повторюсь, пока ограничимся массовыми зарядками и размером не больше 22650. А лучше реально народным 18650.
Так вот, Помимо Li-ion 4.2В существует еще Li-ion 4,35В и такой экзотический вариант как LiFePO4 c напряжением 3,7. Все это хозяйство тоже надо как-то заряжать.
Для обычных аккумуляторов лидером по цена/качество считается Opus BT-3100 (v 2.2).
Способности практически такие же, как и у BT-C700
Фото одного из магазинов
У Opus не так много недостатков
Немного помучавшись с опусом (а у меня в хозяйстве завелись несколько аккумуляторов с нестандартным напряжением, ради которых каждый раз лезть под корпус не хотелось) и продав его с дисконтом коллеге, было принято решение поискать что-то еще. Кстати, насколько я понял, режимом LiFePO4 с напряжением 3,7 народ успешно пользуются для перевода Li-Ion в режим долгого хранения (т.е. 2/3 заряда). Не совсем понятно, как зарядка при этом ловит дельту, но на граничном напряжении она, как правило, отрубается.
Как показали форумы, в 2017 году появился новый игрок, именуемый Miboxer. Первая 4-х слотовая модель Miboxer C4 вышла немного комом, т.к. имела проблемы с высокими токами поддержки заряда после окончания зарядки, что плохо для LSD. Затем вышла обновленная версия, стоимостью 1500 рублей, вылеченная от детских недостатков.
Это были субъективные плюсы. При этом, черт возьми, у нее весьма запутанное меню, требующее присутствия рядом инструкции.
Но, не успокоившись на достигнутом, я нашел еще и старшую модель Miboxer C4-12 за 3500 рублей. Несмотря на похожее название, это вообще другая зарядка. Вот вообще. Она рассчитана преимущественно на Li-ion и цифра 12 в ее названии намекает, что она может заряжать сразу 4 аккумулятора токами до 3А (никель — до одного апмера). С ней даже блок питания идет как для ноутбука.
В отличие от простого Miboxer C4, зарядка лишилась функции разряда (мол, да кому нужен разряд, когда у нас 3А на слот!). Убрали поддержку Li-ion 4,32 и LiFePO4 (у нас же три ампера. ) Убрали отдельную планку под ААА, и из двух управляющих кнопок оставили только одну (Три-и-и-и!). Как вы понимаете, логика управления стала еще более “удобной”. Зато на дисплее появился плюс один показатель — температура, что очень приятно. Забавно, что показатель тока и напряжения одновременно уже не уместился и теперь они сменяют друг-друга мигая.
Пара замечаний реалиста
Для полноты впечатлений, надо вставить пару ложек дегтя. Во-первых, простейшие расчеты показывают, что аккумуляторы окупаются после 7-8 цикла. Если говорить про мой детский случай — есть вероятность, что аккумуляторы потеряются быстрее, чем окупятся. Но греет мысль, что я меньше врежу экологии.
Во-вторых, понятно, что подобные зарядки окупатся преимущественно при профессиональном использовании (особенно Miboxer C4-12). Т.е. фотографы, вейперы, владельцы радиоуправляемых моделей, туристы с фонариками (и все это один человек). Однако, наличие такой вот зарядки дарит приятное чувство контроля за процессом. Т.е. ты не просто зарядил, а сделал это по умному. И это, черт возьми, греет тоже.