Батарейки excel alkaline можно ли заряжать
Обновлено: 07.07.2024
Фонари, детские игрушки, кухонные весы, электронные часы — для работы этих и многих других бытовых приборов нужен миниатюрный источник питания, которым является батарейка.
Все элементы питания имеют довольно простую конструкцию — корпус, электролит и два электрода. Однако вне зависимости от того, какие их виды используются, рано или поздно они начинают садиться. Так как это может произойти в самый неподходящий момент, многие задаются вопросом, можно ли подзарядить алкалиновую батарейку.
Особенности конструкции и принцип работы алкалиновой батарейки
Выбор подходящего элемента питания зависит от прибора, в котором вы его будете использовать. Одним из самых популярных вариантов являются алкалиновые или, как ещё их называют, — щелочные батарейки. Они подходят к большинству приборов, долго служат, при этом имеют доступную стоимость.
Внешне они не отличаются от прочих разновидностей, например, солевых источников тока и представляют собой «бочонок» разного диаметра. Но между солевыми и щелочными элементами питания есть одно конструктивное отличие: алкалиновые имеют «вывернутую» конструкцию.
Внутри устройства располагается цинк, находящийся в порошкообразном состоянии. Поэтому стаканчик из цинка, который используется в солевых моделях, здесь заменяют на никелированный корпус. Он не только удерживает цинковый порошок, но и выступает в роли положительного контакта.
Во время работы положительный электрод примыкает к стенкам металлического корпуса. Кроме того, конструкция изделия позволяет разместить больше диоксида марганца, чем используется в солевых источниках питания. Поэтому они отличаются более длительным сроком эксплуатации.
Внутри корпуса располагается сепаратор, пропитанный электролитом. Чаще его изготавливают из гидроцеллюлозной плёнки.
В центральной части изделия находится токоотвод катода. Между ним и сепаратором помещают анодное вещество, роль которого играет порошок из цинка. Главное, чтобы порошок был пропитан специальным загустителем.
Справка. Щелочной электролит значительно увеличивает срок работы элементов питания — во время эксплуатации он расходуется экономнее, чем это происходит в солевых батарейках.
Принцип работы устройства впервые был описан итальянским физиком Вольтом в 1782 году. Он смастерил гальванический элемент, в котором анод из цинка и катод из меди были помещены в кислотную среду. В результате химической реакции образовался электрический ток.
К достоинствам устройства можно отнести:
- длительный срок хранения;
- удельная ёмкость алкалиновых источников тока в два раза превышает аналогичную характеристику у солевых моделей;
- можно использовать в технике с любым показателем энергозащиты;
- не восприимчиво к колебаниям температуры.
Можно ли зарядить щелочную батарейку в домашних условиях
Рано или поздно все мы сталкиваемся с тем, что алкалиновый источник тока начинает садиться. В это время наши пульты дистанционного управления, фонарики и другие приборы теряют функциональность. Но пока изделие полностью не вышло из строя, можно попробовать его чуть-чуть реанимировать, немного подзарядив.
Что не нужно делать:
- не нарушайте корпус источника тока;
- не разбирайте элемент питания;
- не нужно кусать, стучать или пытаться разрезать капсулу элемента.
Однако производители настоятельно не рекомендуют повторно заряжать изделие. Ведь итог подобных манипуляций может быть непредсказуем. Например, может разгерметизироваться корпус устройства, что приведёт к утечке электролита.
Поэтому производители учли наши пожелания и начали выпускать модели, которые можно заряжать несколько раз.
Заряжаемые алкалиновые батарейки
Существует единственный вариант щелочных батареек, которые можно заряжать несколько раз — это устройства аккумуляторного типа. Вы их можете отличить от прочих устройств по соответствующей маркировке на корпусе изделия — Rechargeable Battery.
Появился новый вид элементов питания в 80-х годах ХХ столетия. В отличие от привычных аккумуляторов, подобные устройства не нужно предварительно заряжать, поскольку их можно сразу устанавливать в технику. После того как батарейка использует свой резерв, можно поместить её в специальное устройство и зарядить повторно.
Такие устройства являются переходным вариантом между обычными элементами питания и стандартными аккумуляторами.
Справка. Алкалиновые аккумуляторы имеют напряжение 1,5 вольт. Они способны сохранять этот заряд в течение длительного срока. Их главное преимущество — безопасность. А если не заряжать изделие, сохраняя 25% заряда, вы сможете использовать устройство несколько лет.
Если верить словам производителей, «подпитывать» наполовину севшую батарейку в зарядном устройстве можно около 50 раз. Перезаряжать полностью севшее устройство можно 20 раз.
Такие источники питания имеют стандартные размеры: АА, ААА, D и другие. Поэтому их можно использовать во всех бытовых приборах.
Несмотря на высокую стоимость, аккумуляторные батарейки нашли сферу применения и пользуются стабильным спросом.
Чтобы продлить срок эксплуатации элементов питания, старайтесь не использовать их на сильном морозе: так они быстрее разряжаются. Кроме того, перед покупкой обратите внимание на дату выпуска: все источники тока имеют склонность к саморазряду.
Специалисты не рекомендуют в один прибор устанавливать разные модели, например, щелочные с солевыми. Это сокращает срок службы изделий. А если вам нужны «долгоиграющие» элементы питания, советуем приобрести батарейки аккумуляторного типа.
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.
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.
- При восстановлении простого устройства может произойти утечка электролита или разгерметизация.
- Чем чаще пытаются зарядить такую модель, тем выше риск возникновения проблем.
- 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.
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.
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:
- Разряд в режиме «постоянное сопротивление» с начальным током 200 мА;
- Разряд в режиме «постоянное сопротивление» с начальным током 1000 мА;
- 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.
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:
- Повышение температуры корпуса. Для этого нужно окунуть алкалиновый элемент в горячую воду на 30-40 секунд. Внутренние элементы получат немного тепла и выделят энергию. Нагревать батарейку на огне категорически нельзя.
- Деформация корпуса. Сжимая батарейку можно добиться небольшого усиления заряда. При этом надо следить за степенью повреждения – электролит не должен вытечь из корпуса. Нельзя сжимать батарейку зубами – это можно привести к отравлению раствором.
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.
История автономных источников электрического питания уходит в далекие Средние века, когда биофизик Гальвани обнаружил интересный эффект в своих экспериментах с отрезанными ногами лягушки. Позже Алессандро Вольта описал это явление и на его основании создал первый гальванический элемент питания, именуемый сегодня батарейкой.
Принцип действия столба Вольта
Как оказалось, Гальвани проводил свои эксперименты с электродами из разных металлов. Это натолкнуло Вольта на мысль, что при наличии проводника-электролита между разными материалами может проходить химическая реакция, вызывающая разность потенциалов.
Он создал свое устройство исходя из этого принципа. Это была стопка из медных, цинковых и суконных с кислотой пластинок, соединенных между собой. Вследствие химической реакции на анод и катод поступал электрический заряд. В те годы казалось, что Вольта изобрел вечный двигатель. На деле же вышло немного не так.
Устройство батарейки
Сегодня в батарейках используется тот же принцип: два реагента, соединенные между собой электролитом. Как выяснилось позже, количество энергии, которое можно получить вследствие реакции, конечно, а сам процесс необратим.
В классической солевой батарейке действующие вещества помещаются таким образом, чтобы они не смешивались. Контакт между ними осуществляется только благодаря электролиту, который попадает к ним через небольшое отверстие. Также в батарейках есть сниматели тока, передающие его непосредственно на устройство.
В наши дни чаще всего покупают батарейки солевые или алкалиновые. Принцип действия у них одинаковый, но разный химический состав, емкость и физические условия службы.
Особенность алкалиновых батареек
Переворотом в мире автономных источников питания стали батарейки Duracell. В средине прошлого века разработчики этой компании обнаружили, что вместо кислоты в гальванических элементах можно использовать щелочь. Такие батарейки имеют большую в сравнении с солевыми емкость и устойчивость к экстремальным условиям работы.
Кроме того, казалось бы, севшая батарейка через некоторое время может еще немного поработать в устройстве. В связи с этим у многих людей начал появляться вопрос: можно ли заряжать алкалиновые батарейки? Ответ однозначный: нет.
В Союзе же батарейки заряжали.
Многие народные умельцы в советские времена заряжали севшие батарейки. Так они думали. На самом деле устройство батарейки не позволяет обратить химические процессы вспять, как это происходит с аккумуляторами.
В старых гальванических элементах использовались соли, которые могли сбиваться в комки или создавать корку из осадка на токоснимателях. Пропускание через батарейку тока позволяло устранить эти неловкие моменты и заставить большее количество реагентов вступить в реакцию. К сожалению, в большинстве случаев около 30 % вещества оставалось незадействованным. Таким образом, то, что умельцы называли подзарядкой батарейки, на самом деле было лишь небольшой встряской.
Современные гальванические элементы незадействованным оставляют не более 10 % вещества. Чем дороже реагенты, тем большая их емкость при одних и тех же размерах. Батарейки на серебре работают раз в 7-10 дольше, но и стоят они тоже совсем не дешево. В обычных бытовых условиях вполне достаточно простых солевых батареек. Они не настолько дорого стоят, чтобы рисковать здоровьем, пытаясь придумать способ их зарядить.
Современные батарейки и опасность их подзарядки
В промышленности множество фирм занимаются производством гальванических элементов. Они недорогие и доступны каждому человеку в любом хозяйственном магазине или в магазине электроники. Поэтому совсем неактуален вопрос о том, можно ли заряжать алкалиновые батарейки. Например, они имеют в своем составе едкую щелочь. В замкнутом пространстве во время прохождения обратного тока зарядного устройства батарейка может закипеть и взорваться.
Как продлить жизнь батарейке?
Обычные солевые батарейки плохо работают в условиях жары и мороза. Поэтому нет смысла использовать их в такую погоду. Это связано с тем, что электролит имеет свойство замерзать или переходить в газообразное состояние, что существенно снижает его проводимость.
Севшая батарейка будет работать еще некоторое время, если ее немного помять плоскогубцами. Только нужно быть осторожными, чтобы не повредить корпус, иначе электролит потечет и испортит устройство.
Реагентам свойственно сбиваться в комки. Это не позволяет им вступать в реакцию. Чтобы помочь процессу, постучите батарейкой о твердую поверхность. Еще процентов 5-7 ее мощности у вас получится вытрясти.
Не все знают, что популярная батарейка алкалиновая АА, как и другие элементы питания, может саморазряжаться. Поэтому всегда нужно обращать внимание на дату производства. Старые батарейки имеют короткий срок службы.
Нельзя смешивать разные типы гальванических элементов. От этого они существенно теряют заряд. Также это произойдет, если к севшим батарейкам добавить свежие.
Гальванические элементы плохо работают в холоде и быстро теряют заряд. Перед установкой погрейте их в руках. Это вернет им прежнюю емкость.
Теперь вы знаете, что на вопрос, можно ли заряжать алкалиновые батарейки, ответ отрицательный. Зато можно существенно продлить их жизнь, соблюдая правила эксплуатации. Касательно именно этого вида батареек есть еще одна хитрость: используйте два комплекта элементов. Когда один начнет терять свой заряд, замените его на другой и дайте отдохнуть.
Читайте также: