Зарядка щелочных батареек. Какие батарейки можно заряжать в зарядном устройстве. Разница в работе солевых и алкалиновых батареек

Фонарики, цифровые плееры, диктофоны, электронные часы, игрушки, пульты дистанционного управления и портативная медицинская техника — работу всех этих и многих других устройств обеспечивают источники питания.

Устроены источники питания предельно просто: два электрода — отрицательный анод и положительный катод — погружены в емкость с электролитом и упакованы в металлический корпус.

При замыкании контактов начинается движение электронов от одного электрода к другому, возникает электрический ток. Со временем запас активного вещества на аноде истощается, электронов становится меньше. С другой стороны, снижается способность электролита проводить ток. Вот почему батарейка разряжается.

Элементы питания различаются по форме и по внутреннему составу, точнее, по типу химической реакции, которая приводит к образованию электрического тока.

Виды батареек по форме

Рабочее напряжение цилиндрических элементов питания — 1,6 Вольта. А «крона» обеспечивает напряжение целых 9 вольт.

По типу химической реакции

Солевые. Отличаются малой мощностью, можно хранить от 1 года до 3 лет.
Щелочные или «алкалиновые». Название происходит от импортной маркировки Alkaline. Они способны справиться с более мощной нагрузкой. Срок хранения — от 3 до 5 лет.
Литиевые. Лучше всех справляются с высокой нагрузкой. Срок хранения — от 5 до 7 лет.

Какие батарейки можно заряжать в зарядном устройстве

Химические процессы, протекающие в обычном гальваническом элементе, необратимы. Исчерпав свой ресурс, он перестает вырабатывать электрический ток. Определить их просто: обычно на корпусе такого элемента питания присутствует надпись «do not recharge» — «перезарядке не подлежит». Продлить ему жизнь можно единственным способом — попытаться поместить в менее энергоемкое устройство. Так, например, батарейки, которые не подходят для радиоуправляемой машинки, могут подойти для работы пульта от телевизора.

Единственный тип батареек, которые можно правильно перезаряжать большое число раз — это аккумуляторные. Их можно отличить по маркировке rechargeable battery. Рабочее напряжение аккумуляторных батареек ниже, чем у обычных — 1.2 Вольта. Аккумуляторные элементы питания дороже обычных: чем больше их мощность и количество циклов перезарядки, тем выше цена. Кроме того, вам потребуется специальное зарядное устройство, которое приобретается отдельно. Часто такие зарядные устройства снабжены индикатором, который покажет, насколько зарядился аккумулятор. Время зарядки аккумуляторных батареек составляет 8—12 часов.

Подзарядка в домашних условиях

Возникает вопрос: можно ли заряжать алкалиновые батарейки в зарядном устройстве? Существует сравнительно безопасный способ зарядить алкалиновый элемент питания, но эффективность его под вопросом. Для этой экстренной меры вам потребуется зарядное устройство на 4 аккумулятора. В первые три отсека слева направо вставляем разряженнные алкалиновые элементы, которые будут заряжаться. А в четвертый (тот что справа) — аккумулятор. Длительность «лечения» — от 5 до 10 минут. После этого алкалиновые элементы снова можно использовать, но не долго.

Энтузиастами придуманы многочисленные способы, как зарядить пальчиковую батарейку в домашних условиях. Конечно, это не полноценная подзарядка. Ведь сами химические реакции внутри такого источника питания необратимы. Например, если аккуратно помять элемент питания плоскогубцами или постучать им о любую твердую поверхность, это позволит слегка реанимировать электролит и извлечь несколько дополнительных процентов мощности. Только не повредите корпус, иначе электролит вытечет, и источник питания не будет работать.

Нагревать разряженные гальванические элементы нельзя — высока опасность взрыва.

Если вы хотите, чтобы гальванические элементы прослужили дольше, не используйте их на морозе: они быстро теряют заряд. Обращайте внимание на дату выпуска: батарейки имеют свойство саморазряжаться. Не стоит использовать различные типы батареек одновременно, а также старые с более свежими. Это также уменьшает их срок службы.

Вот уже более ста лет человечество имеет возможность получать электропитание от портативных устройств, в которых протекают химические процессы. Последнее слово в данном направлении - alkaline battery. Что это такое, интересно каждому, кто замечал эту надпись на обычных с виду батарейках.

Краткие сведения

Щелочная батарея (alkaline battery ) представляет собой один из наиболее продвинутых на сегодняшний день химических источников тока. Заряд создают два действующих элемента - цинк и оксид марганца. Названием своим продукт обязан использованию щелочного электролита в виде гидроксида калия, в отличие от кислоты в устаревших изделиях.

Составляющими частями устройства являются:

В самом сердце батарейки находится цинковая пудра с щелочью, которая дает отрицательный заряд и выводится на основание батареи, выполненное из стали;
Положительный заряд дает оксид марганца, смешанный с углеродистыми веществами, и выходит наружу через верхнюю «кнопку» наверху изделия, выполненную из никеля;
Также есть составные части, нацеленные сугубо на безопасность: корпус, защищающий от замыкания и прокладки на случай взрыва газообразных веществ.

По состоянию на сегодняшний день, на алкалиновые элементы питания приходится около 80% всего рынка батареек. По всему миру продаются около 10 миллиардов единиц данной продукции.

Alkaline battery: можно ли заряжать?

Абсолютное большинство щелочных элементов не подходят для повторной зарядки. Производители изделий предупреждают об опасности такого действия.

Тем не менее, известны опыты успешного пополнения части заряда первичных зарядных элементов. Это объяснялось старой конструкцией батарей, в которых использовались соли. За время жизни обычного элемента около трети вещества оставалось неизрасходованным. Поэтому небольшого механического воздействия было достаточно, чтобы продлить батарее жизнь. Главное - не допустить опасной течи гальванического элемента.

Некоторые любители на свой страх и риск умудрялись перезаряжать не предназначенные для этого алкалиновые батареи. Применяли они для этого такие хитрости:

Использовался ток низкой пульсации (от 40 до 200 импульсов в секунду). Если не соблюсти это правило, перезарядка может привести к взрыву простроченных батарей.
Ток нужно пускать в обратном направлении, дабы сместить установившееся после утери заряда химическое равновесие реагентов.
Производить такие манипуляции лучше не для полностью израсходованных батарей, а для частично потерявших заряд вследствие длительного хранения.

И все же лучше не рисковать своим здоровьем и при необходимости приобрести перезаряжаемый щелочной элемент.

Щелочные аккумуляторы

Перезаряжаемые щелочные батареи позволяют их использовать несколько раз после истощения первоначального заряда.

В продаже имеются батареи таких форм-факторов:

Пальчиковая (AA, RL06);
Мизинчиковая (AAA, RL03);
Дюймовая (тип С);
Типоразмер D;
«Крона».

Честь изобретения данного продукта принадлежит канадским ученым, но сегодня такими батарейками в продуктовой линейке могут похвастаться очень многие производители.

Щелочные алкалиновые батареи отличаются гораздо большим сроком службы, по сравнению с никель-кадмиевыми и никель-металлогидридными элементами питания, которые страдают от значительного саморазряда.

Производители рекомендуют использовать щелочные аккумуляторы в устройствах, которые используются периодически на протяжении долгого - до нескольких лет - сроках службы. К ним можно отнести: пульты от телевизора, портативные рации или фонарики.

Желательно не допускать разряда более чем на 75%. Если не пренебрегать этим советом, то количество циклов восстановления аккумулятора может достигать более 100. Если же довести его до глубокого разряда, то полная емкость будет достигнута только после нескольких циклов «заряд-разряд».

Преимущества и недостатки

К сильным сторонам alkaline battery стоит отнести:

Для эксплуатации необходимо гораздо меньшее количество электролита, чем в случае с соляными элементами питания;
Удачная конструкция: химическая реакция протекает на достаточно большой площади;
Выделения газообразных веществ практически не происходит;
Достаточно долгий срок годности и малая опасность потери первоначального заряда;
Возможность работы при низких температурах;
Устойчивость к напряженной работе с повышенным потреблением тока;
Разрядка в процессе использования происходит относительно равномерно.

Однако относить данный продукт к категории идеальных было бы ошибкой, потому что он отличается:

Достаточно высокой ценой в сравнении с прочими типами химических источников тока;
Относительно высокий вес;
Для абсолютного большинства изделий, имеющихся в продаже, не допустима перезарядка без опасности взрыва находящегося внутри газа.

Утилизация алкалиновых батарей

Начиная с конца 1990-х производители резко снизили содержание ртути в батареях, что позволило утилизировать их вместе с прочими бытовыми отходами. Однако остается проблема со старыми изделиями, которые из-за наличия тяжелых металлов и агрессивных химических веществ представляют проблему и не позволяют закапывать их в полигонах.

В 2016 году объем требующих переработки алкалиновых элементов достиг отметки 125 000 тонн. Причем ежегодно объем использующихся alkaline battery растет на 5-6%, что делает проблему их переработки особенно острой.

В разных регионах мира есть свои подходы к ее решению. Так, в Калифорнии их нельзя выбрасывать в общий мусорный контейнер. В Европе магазины, занимающиеся сбытом щелочных элементов, обязаны принимать использованный товар обратно для передачи в профильные организации.

Утилизация изделия происходит следующим образом:

Разборка батареи на корпус и «внутренности». Металлическая оболочка идет на переплавку в печах, где из нее делают низкосортную сталь (например, для арматуры).
Химическая переработка гальванического элемента. Происходит отделение цинка, марганца и калия. В результате получается жидкий продукт с микропитательными веществами, который может использоваться для орошения в сельском хозяйстве.

Одним из действующих реактивов в данном элементе питания является щелочь, почему он и носит название на английском alkaline battery. Что это такое, было известно в научном сообществе еще в конце XIX века. Однако прошло более 70 лет, прежде чем был создан успешный коммерческий прототип.

Видео: как делают алкалиновые батарейки?

В этом ролике технолог Ирина Денисова покажет, как производятся на заводе алкалиновые батарейки, какими свойствами они обладают:

Итальянский физик Алессандро Волта в 1800 году, и она была солевой. Его открытие заключалось в том, что он соединил металлические диски из цинка и серебра и намоченный солевым раствором картон. С тех пор ученые усовершенствовали дизайн и состав .

В 1820 году британский ученый Джон Даниэль разработал батарейки, в которых в качестве электролита можно было использовать сульфат цинка и меди. Мощность таких устройств составляла 1,1 вольт, и их могло хватить на 100 лет при использовании в дверных звонках, и других приборах.

Алкалиновые батарейки были впервые разработаны в конце 19 - начале 20 века учеными Томасом Эдисоном и Вольдемаром Юнгнером. Широкой публике они были представлены только в 1960 году. Первые продаваемые алкалиновые батарейки содержали небольшое количество ртути. В современных ее количество сокращено до минимума.

Как работают батарейки

Чтобы понять, в между алкалиновыми и солевыми батарейками, следует обратиться к общему принципу работы этих устройств. Когда к батарейке подключается прибор, происходит реакция, в результате которой появляется электрическая энергия. Такую реакцию называют электрохимической.

Внутри батарейки движутся электроны, создавая электрический ток, от которого и питаются приборы. разделены электролитом, то есть изолятором. Электроны собираются вокруг анода, отрицательно заряженного конца батарейки. Они перемещаются к катоду, когда два противоположных конца батарейки соединяет провод снаружи. Как только прибор отключают, соединение пропадает, а вместе с ним и электрический ток. Анод в – это цинк, а катод – диоксид магния.

Разница в работе солевых и алкалиновых батареек

Самыми распространенными солевыми батарейками являются цинковые. В цинковой солевой батарейке электролит состоит из соли - хлорида цинка.

В целом по эффективности работы алкалиновые батарейки превосходят солевые в 5-7 раз.

В отличие от солевых, в алкалиновых батарейках в качестве электролита вместо раствора соли используется раствор щелочи (гидрат окиси калия). Алкалиновые батарейки более работоспособные по сравнению с солевыми. Секрет в том, что в них вместо цинкового корпуса используется порошок из того же металла, а щелочь, взаимодействуя с катодом и анодом, производит больше энергии. Ярким примером алкалиновой батарейки является Duracell.

Цинковые солевые батарейки работают при температуре от -20 до +70оС. Их стандартные размеры АА и ААА, и их можно использовать в самых разных устройствах, от карманных фонариков до настенных часов. Срок их годности составляет в среднем 2 года.

Средняя мощность батарейки составляет 1,5 вольта.

Щелочные (они же алкалиновые) батарейки прослужат дольше. Их можно хранить до 10 лет. Благодаря щелочному электролиту они работают лучше при низких температурах. По размерам они ничем не отличаются от солевых.

До недавнего времени алкалиновые батарейки невозможно было перезаряжать, но в последнее время это стало возможно. Такие батарейки не только можно заряжать снова и снова, но они способны удерживать заряд на многие годы. В этом большое экологическое преимущество таких батареек.

Алкалиновые батарейки лучше отвечают потребностям современного рынка, так как потребляемые им мощности постоянно возрастают.

Для того чтобы зарядить обычные батарейки, можно использовать как зарядное устройство, так и подручные средства. Главное - знать, как это правильно сделать. Существует мнение: если батарейками хорошо постучать об стену, они прослужат еще пару-тройку часов. И это действительно так. Но есть и другие интересные и проверенные способы.

Способы зарядки обычной батарейки в домашних условиях

Зарядить батарейки в можно следующим образом. С батареек необходимо снять обертку, после чего в корпусе делается несколько дырочек. Это можно сделать шилом или цыганской иголкой. Подготовленные к зарядке батарейки опускаются в кастрюлю с хорошо посоленной водой. Далее кастрюля ставится на газ, и батарейки кипятят непродолжительное время. После этого нужно батарейки вынуть из воды, просушить, хорошо обернуть изолентой. Итак, в результате этого всего процесса батарейки заряжены и готовы к новой работе.

Есть возможность также зарядить обычные батарейки, имея под рукой шило. Итак, шилом требуется сделать по два отверстия у всех элементов питания рядом с графитовым стержнем. Глубина прокола должна занимать приблизительно ¾ от высоты батарейки. В полученные отверстия необходимо накапать либо воду, либо 10%-ный раствор соляной кислоты, либо двойной столовый уксус. После того как жидкость накапана до самого верха, отверстия хорошо закупориваются кусочком ржаного хлеба или глиной. Обычные батарейки, заряженные таким образом, способны прослужить еще некоторое время.

Способы зарядки обычной батарейки с помощью специальных устройств

Сегодня имеются в продаже специальные девайсы (устройства), к примеру, Battery Wizard, с помощью которых можно полностью заряжать самые обычные батарейки до 10 и больше раз. Многие люди считают это достаточно выгодной покупкой, которая позволит в дальнейшем сэкономить приличную сумму денег.

Можно зарядить обычные батарейки, используя специальное зарядное устройство. Батарейки нужно поместить в устройство и поставить на зарядку. Как только батарейки немного потеплеют, их необходимо сразу вынимать. Если батарейки перегреются, станут горячими, зарядное устройство может прийти в непригодность, воспламениться, а батарейки - взорваться. Пробовать, потеплели батарейки или нет, можно просто рукой.

Конечно, прибегать к подручным средствам и любительским экспериментам можно, но очень осторожно и крайне редко, если ситуация этого требует. Лучше всего пользоваться специальными устройствами для заряда обычных батареек либо покупать новые батарейки.

Когда устройство, работающее на батарейках, имеет значительную мощность, то возникает необходимость в приобретении элементов питания, которые способны обеспечивать прибор необходимым током, в течение длительного времени. Алкалиновые батарейки хорошо справляются с этой задачей, поэтому, несмотря на более высокую стоимость, они пользуются большой популярностью у покупателей.

Содрежание

Что из себя представляет алкалиновая батарея

Щелочной или алкалиновый(alkaline переводится с английского, как щелочь) источник питания представляет собой элемент, в котором в качестве катода применяется диоксид марганца, а анодную функцию выполняет цинковый порошок. В качестве электролита в составе этого типа батарей используется раствор гидроксида калия, который является щёлочью, что и отразилось на названии этого типа элементов питания.

Щелочные батареи могут выпускаться различных типоразмеров. Величина разности потенциалов на выводах также может существенно отличаться, поэтому прежде чем приобретать элемент питания необходимо правильно подобрать тип алкалиновой батареи.

Разновидности и типоразмеры алкалиновых (щелочных) батарей

Прежде всего щелочные батарейки различаются по типу корпуса. В основном на прилавках магазинов представлены щелочные изделия следующих типов:

Таблетки (монетки ). Этот тип щелочных элементов питания представляет собой диск, диаметр которого может быть от 4,8 до 30 мм. Изделие имеет металлический корпус, поэтому могут быть успешно использованы в устройствах, работающих в неблагоприятных условиях. Компактность – основное преимущество этого типоразмера щелочных батарей, поэтому наиболее часто их устанавливают в наручные часы, брелоки сигнализаций и слуховые аппараты.

Мизинчиковые батарейки (AAA). Мизинчиковые батарейки представляют собой цилиндр, диаметр которого равен 10,5 мм. Длина изделия – 44,5 мм, а вес - около 14 г. Щелочные батарейки этого типа имеют на корпусе обозначение alkaline battery ААА, поэтому их несложно будет отличить от солевых или литиевых. Применяют в фонариках, игрушках, радиоприёмниках и пультах дистанционного управления.

Пальчиковые батарейки (АА). Эта категория алкалиновых батареек является самой распространённой. Используются в часах, радиоприёмниках, фонариках, детских игрушках, пультах ДУ и других устройствах, где необходим значительный ток разряда при минимальных размерах элемента питания. Наиболее часто щелочные изделия этого типа выпускаются с напряжением 1,5 вольта.

Крона. Щелочная батарейка типа « » представляет собой элемент питания, напряжение которого на выводах составляет 9v. Достоинства этого типа заключается в том, что при относительно небольших габаритах изделие позволяет обеспечить прибор повышенным напряжением. Элемент используется в пультах ДУ, электроизмерительных приборах, детских игрушках.

Бочонки. Большие бочонки позволяют обеспечить электроэнергией приборы, потребляющие большой ток, без подключения их к электрической сети. Наиболее часто элементы питания этого типа применяются в музыкальных проигрывателях, детских игрушках, фонариках.

Отличить щелочную батарейку от солевой совсем несложно. На корпусе изделия должна быть маркировка LR, которая указывает на наличие щелочного электролита внутри корпуса.

Какие батарейки лучше алкалиновые или солевые

Щелочные батарейки лучше солевых изделий по многим параметрам. Прежде всего, изделия этого типа предпочитают обычным батарейкам по причине значительно большей ёмкости. Разница в продолжительности работы элементов может достигать более 5 раз.

Если необходимо использовать электрическое устройство на морозе, то в этом случае также необходимо устанавливать в прибор алкалиновые батарейки, которые эффективно работают при температуре до - 20 градусов. Солевые батарейки становятся неработоспособными при любой отрицательной температуре.

Во время сильного разряда из корпуса солевой батарейки может вытечь электролит, что может привести к порче электрического устройства. Щелочные элементы практически лишены такого недостатка.

Преимущества и недостатки алкалиновых батарей

Среди преимуществ щелочных источников питания можно назвать следующие:

Низкий саморазряд.
Возможность работы при отрицательной температуре воздуха.
Продолжительный срок годности.
Хорошо переносят относительно большие токи разряда.
Равномерный разряд батареи.

К недостаткам этого типа батарей относятся:

Относительно большой вес изделия.
Высокая стоимость.

Значительно более высокая цена изделия компенсируется продолжительным периодом эксплуатации. К недостаткам таких изделий можно также невозможность использовать его повторно.

Сравнение AAA и AA

Можно ли заряжать алкалиновые батарейки

Если щелочная батарейка разрядилась, то её необходимо утилизировать. Не следует пытаться восстановить элемент питания с помощью зарядного устройства. Подобные действия могут привести к разгерметизации корпуса батареи. Разрыв изделия может привести к травмам или возгоранию, поэтому категорически запрещается заряжать алкалиновые батарейки.