Как заряжать пальчиковые батарейки в домашних условиях

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!

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

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 эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Интересно. 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.

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.

Способ 4: уменьшение объема

Метод довольно-таки непонятный и экзотический на первый взгляд. Нам нужно уменьшить элемент питания в размерах, чтобы заряд в нем самостоятельно восстановился.

Что нужно делать для этого? Механически уменьшить, сделать тоньше объем корпуса. Для этого батарейку бьют об что-то твердое – асфальт, стену, камень, кирпич и проч. Или просто топчут ее плотной обувью. Можно попытаться сплющить подручным инструментом – например, плоскогубцами.

Таким методом получится зарядить все пальчиковые батарейки. Надо сказать, что столь «варварский» способ помогает восстановить заряд в некоторых случаях даже до 100 %!

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 эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Полезно. 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.

Дополнительные советы

В зависимости от устройства аккумулятора они могут заряжаться разное количество времени:

Кислотная батарея, сделанная из свинца и использующаяся в автомобиле, заряжается током в 0,1 от номинального значения. Время составляет десять часов. Если емкость составляет 50 А/ч, то необходим ток 5 А. Состояние свинцовых пластин от полного заряда не испортится.

Свинцово-кислотный аккумулятор

Другой вид – никель-кадмиевые батареи. Типы – пальчиковые и мизинчиковые. Для процедуры зарядки используются зарядные устройства, на которых указывается необходимое значение тока. Чтобы определить время воспользуйтесь методом расчета, который был описан выше.

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Полимерные аккумуляторы, сделанные из лития. Заряжается батарея при помощи импульсивных токов. Контроль заряда проводится с использованием процессора зарядника. Время зависит от тока. Диапазон времени составляет 30-60 минут.

Литиевые полимерные аккумуляторы

Первые два вида батареек необходимо заряжать полностью. А вот последний вид заряжать не нужно, полный заряд – это убийство для них.

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.

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.

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.

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

Эффективный калькулятор онлайн

Беспокоит вопрос, сколько часов нужно заряжать аккумуляторные батарейки, есть логический и простой ответ. Благодаря несложной формуле подсчета результата можно за несколько секунд получить необходимые данные. Для этого нужно ввести в таблицу параметры емкости батареи и ток зарядного. Нажать кнопку «рассчитать» и принять готовый ответ.

Внимание: полученное значение необходимо умножить на коэффициент больше 1, ведь часть энергии переходит в тепло и теряется, особенно при температуре ниже нуля. При расчете времени заряда аккумуляторов из никеля подходит процентное соотношение 1,4

Напряжение разряда аккумулятора не должно быть менее 0,9в независимо от тока разряда. В большинстве устройств пороговое значение определяется автоматически.

Можно прерывать заряд, но общее значение не должно быть меньше расчетного.В процессе заряда может нагреваться корпус прибора, предельная температура – 55 градусов. При этом устройство переключается из основного режима заряда в дозарядное. Температура снижается и процесс обновляется.

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 эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Важно! 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.

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.

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.

Но у литий-ионных аккумуляторов в телефонах и ноутбуках всё иначе?

Всё то же самое относится и к литий-ионным батареям. Концепцию «зарядки и разрядки одновременно с выделением тепла», конечно, никто не отменял (если вы понимаете, о чём речь), но на практике ЭДС обычного гаджета составляет около 3,7 В, а зарядное напряжение намного выше (~5 В). То есть аккумулятор не используется во время зарядки.

Про концепцию «зарядки и разрядки одновременно с выделением тепла»

Вот, что иногда происходит в ноутбуках: если устройство с батарейным питанием от внешнего источника питания может выдерживать большие нагрузки, батарея в конечном итоге используется в качестве буфера внешнего питания.

Например, в контуре требуется цепь 10 А в течение 30 секунд, затем 1 А в течение следующих 30 секунд. Да, напряжение имеет значение, но давайте просто придерживаться тока, чтобы объяснить ситуацию проще.

Итак, в целом нам нужно 5,5 А в среднем. Допустим, что внешний источник питания может обеспечить 6 А (у ноутбуков обычно бывают адаптеры 4,74 А и 6,3 А, но для примера упростим).

Таким образом, в течение 30 секунд каждой минуты батарея разряжается со скоростью 4,4 А. в течение остальных 30 секунд она может заряжаться при 4,6 А. В данном случае 0,2 А — потери на зарядку и разрядку. Другими словами, в конце цикла батарея находится на том же уровне, что и раньше. Эти 0,2 А являются тем, что генерирует тепло.

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