Как легко самому сделать батарейку из подручных средств

Батарейка является химическим источником электрического напряжения. Все имеющиеся в продаже элементы питания имеют похожие принципы действия. Положительный вывод изделия изготавливается из марганца или лития, отрицательный — из цинка или алюминия. Собрать батарейку своими руками можно из простых материалов.

Батарейки это источник электрического напряжения.

Самодельная батарейка из подручных средств

Изготовить элемент питания можно из материалов, свойства которых похожи на характеристики используемых в промышленных условиях веществ.

Из лимона

В роли электролита выступает кислота, содержащаяся в соке фрукта. Электроды делают из тонкой проволоки, гвоздей или игл. Железный элемент является анодом, медный — катодом. Лимон разрезают пополам и помещают в небольшую емкость (банку или стакан). Провода соединяют с электродами, зачищенные концы вводят в мякоть фрукта на расстоянии 1 см друг от друга.

С помощью мультиметра измеряют напряжение, подаваемое самодельным гальваническим элементом. Если оно недостаточно высокое, несколько лимонных батарей соединяют последовательно.

Банка с электролитом

Используя этот метод, можно собрать устройство, напоминающее первый в мире аккумулятор. Электроды изготавливают из меди и алюминия. Элементы должны иметь большую площадь. Алюминиевый электрод соединяют с проводом с помощью зажима или болта, медный — припаивают. Детали погружают в банку на небольшом расстоянии друг от друга. Для фиксации применяют крышку с отверстиями. В качестве электролита используют такие составы:

Создание батарей своими руками.

1. Нашатырь. Вещество смешивается с водой в соотношении 1:2. Использовать нашатырный спирт в качестве электролита нельзя. Подходящее вещество (хлористый аммоний) имеет вид белого порошка без запаха. Его используют в качестве удобрения или флюса для пайки.
2. Раствор серной кислоты. Вещество смешивают с водой в соотношении 1:5. Нельзя наливать кислоту первой. В таком случае добавляемая вода закипает, брызги попадают на кожу и одежду человека.

Раствор наливают в стеклянную емкость так, чтобы расстояние до краев банки составляло не менее 2 мм. С помощью мультиметра замеряют сопротивление и вычисляют нужное количество батарей. Принцип действия самодельного элемента сходен с таковым у солевого источника питания.

Медные монеты

Электроды изготавливают из алюминия и меди, в качестве электролита используют уксусную кислоту 9%. Монеты очищают от загрязнений, выдерживая в уксусе. Из картона и фольги вырезают кружки. Картонные изделия вымачивают в растворе уксусной кислоты, они должны впитать электролит. Из кружков и монет выкладывают столбик.

Первой кладется картонная деталь, второй — из фольги, третьей — монета. К крайним элементам заранее подсоединяют провода. Вместо пайки кабели можно прижать к металлическим деталям и заклеить скотчем. При эксплуатации батарейки монета становится непригодной. Не стоит изготавливать источники питания из ценных изделий.

Батарейка в пивной банке

Отрицательным выводом является корпус алюминиевой емкости, положительным — графитовый стержень. Также потребуются угольная пыль, пенопласт, вода, парафиновые свечи и соль. Верх банки снимают, из пенопласта вырезают кружок, который вставляют в емкость. Заранее проделывают отверстие для стержня. Последний устанавливают в центральной части банки. Оставшееся пространство заполняют угольной пылью. Материал пропитывают водным раствором соли (3 ст. л. продукта на 0,5 л воды). Края банки заливают парафином.

Картошка, соль и зубная паста

Батарейка из картошки предназначена для разового использования. Ее применяют для получения искры путем замыкания проводов. Для изготовления элемента потребуется крупная картофелина, изолированные медные кабели, соль, деревянные палочки и зубная паста. Сборку выполняют так:

1. Картофель разрезают на 2 равные части. В одной половине формируют выемку, куда добавляют соль и пасту.
2. Ингредиенты перемешивают до однородной консистенции. Электролит должен заполнить углубление.
3. В другой половине картофелины проделывают 2 отверстия на расстоянии 1-2 см. Они должны совпасть с заполненным углублением.
4. В отверстия вводят зачищенные концы проводов, половинки совмещают. Провода должны погрузиться в состав.
5. Части картофеля закрепляют зубочистками. Через несколько минут кабели замыкают, высекая искру для разведения огня.

Пошаговая инструкция по изготовлению батарейки

Элементы питания цилиндрической формы высотой 50 мм легко изготавливаются в домашних условиях.

Необходимые материалы и инструменты

Перед началом опыта подготавливают такие материалы и инструменты:

• гофрированный картон;
• плоские шайбы из меди диаметром 1 см — 12 шт.;
• плоские шайбы из цинка диаметром 1 см — 15 шт.;
• очищенная вода;
• термоусадочная трубка;
• уксусная кислота 70%;
• поваренная соль;
• паяльник;
• емкости для приготовления растворов;
• мультиметр;
• наждачная бумага.

Гофрированный картон является одним из материалов для создания батареек своими руками.

Зачистка шайб

В основе самодельного элемента питания лежит 11 медно-цинковых шайб, выдающих напряжение в 0,15 В. Детали должны участвовать в химических реакциях, поэтому их очищают наждачной бумагой. В результате получают ровную блестящую поверхность.

Подготовка электролита

Металлы создают электрический ток, однако для его проведения нужна среда. Электролит изготавливают из 120 мл воды, 4 ст. л. соли и 30 мл уксусной кислоты. Ингредиенты перемешивают и настаивают в течение часа.

Работа с картоном

Для формирования нужного расстояния между шайбами выкладывают кружки, вырезанные из гофрокартона. После нарезания материал пропитывают подготовленным на прошлом этапе раствором.

Растягивание трубки

Перед размещением медно-цинковых шайб трубке придают нужный диаметр. С помощью иглогубцев изделие растягивают на 10% от изначального размера.

Тестирование устройства

На медную шайбу накладывают пропитанный электролитом картон. Мультиметр переводят в режим постоянного напряжения. Черный провод подсоединяют к медной детали, красный — к цинковой. На экране прибора должно появиться значение 0,05-0,15 В. Этого достаточно для создании элемента питания из 11 токопроводящих компонентов.

Итоговая сборка батарейки

Элементы укладывают с соблюдением последовательности: медь — цинк — кусок картона. Каждую деталь выставляют перпендикулярно оси трубки. Для удобства шайбы вдавливают тонким стержнем. Установив последнюю деталь, самодельную батарейку сравнивают с заводской. При необходимости вводят дополнительную шайбу из цинка. Трубку прогревают, создавая подобие батарейки. Излишки удаляют.

Монтаж контактов

Прогретым паяльником приваривают к концам полученной конструкции точки из припоя. При установке в гнездо напаянные детали должны касаться контактов держателя батареи.

Столкнулся я тут с проблемой, что нужно было подобрать аккумуляторную батарею для мощного светодиодного фонарика.

Предыдущая готовая аккумуляторная батарея с оранжево-желтого ресурса быстро погибла, причем проработала она совсем немного.

Покупать новую батарею у наших продавцов было просто разорением. Можно было бы отдать денежку за услугу сборки (читай как В«купить собранную батареюВ»), но сколько я не искал готовую собранную батарею –то нужных характеристик нет, то используют самые дешевые и поганые элементы, которые дохнут за пару месяцев (а берут за них наши умельцы как за оригинальные элементы от Samsung).

Если вы уже собирали батарею самостоятельно, то смело закрывайте эту статью 🙂…Ничего нового вы тут уже не найдете. Но если делаете аккумулятор первый раз в жизни, то читайте дальше, информация обязательно пригодится.

Как устроено большинство аккумуляторных батарей?

Все они состоят из элементов, которые объединены в ячейки, а ячейки собраны в готовую аккумуляторную систему.

Ячейка – это несколько параллельно соединенных элементов.

Для того, чтобы получить требуемые характеристики, нужно поиграть со смешанным соединением проводников (использовать параллельные и последовательные соединения) с целью получить нужные значения.

Элементы в данном случае (в случае li-ion аккумулятора) – это банки 18650. Каждая банка обладает характеристиками.

Она имеет ёмкость, допустимый ток разряда и вольтаж. Ёмкость и вольтаж элемента всегда указаны на самой банке (элементе). Но вот допустимые разрядные токи обычно не указаны и зависят от типа элемента. Обычно если изделие не совсем В«паленоеВ», эта информация есть в подробных характеристиках.

Если вы работаете с Li-ion аккумулятором, то допустимый разрядный ток – это два значения ёмкости элемента.

Лучше выдерживать примерно 1,7 от значения емкости. Например, если емкость одной банки составляет 1700 мАч, то разряжать её можно примерно на 2,9 А. Важно, чтобы именно такие разрядные токи приходились на один элемент. Правда существуют и элементы с высокими токами разряда, но это отдельная песня.

Параметр этот зависит от химии аккумулятора и если бы вы использовали кислотно-свинцовый аккумулятор, то там эти цифры значительно выше. У литий-железофосфатных тоже другое значение. Но вернемся к нашим баранам.

Вы уже узнали, что одна банка вашего аккумулятора имеет емкость пусть 1700 мАч и способна выдавать 3,7 В. Нужно понять, как объединить эти элементы в систему и сколько нужно элементов.

Количество элементов определяется исходя из необходимой мощности батареи и допустимых разрядных токов на один элемент.

Давайте разберем всё это на простом примере.

Предположим, что есть у нас некоторый мнимый потребитель, мощность которого составляет 100 Вт, а для работы ему нужно 24 Вольта. Эти характеристики обычно указаны на корпусе самого объекта, который нужно запитать.

Рассчитываем батарею

Вспомним, что такое параллельное и последовательное соединения проводников. (Если забыли, то был у меня урок на этот счёт)

При параллельном соединении U = U1 = U2 и I = I1 + I2, а при последовательном всё наоборот.

Ещё нужно помнить формулу расчёта электрической мощности P = U*I.

Известно, что наш потребитель кушает 100 Вт и работает при 24 В.

1. Сила тока, которую нам нужно обеспечить в цепи составляет 100 Вт / 24 В = 4,2 Ампера (I = P/U). Дальше известно, что каждый элемент даёт нам по 3,7 В.

Чтобы выйти на нужные значения по напряжению, мы сначала должны В«раскидатьВ» 24 Вольта по элементам.

2. Очевидно, что элементы по 3,7 Вольта нужно соединять последовательно, чтобы выйти на суммарный показатель. Ведь при последовательном соединении напряжения складываются.

Соедини мы их параллельно, общее напряжение батареи составило бы всего 3,7 В. Этого недостаточно.

Сколько нужно раз взять по 3,7 В, чтобы получить 24 Вольта?

Разделим 24 В (рабочее напряжение нашего потребителя из примера, смотрим его на корпусе устройства)/ 3,7 В (напряжение нашего элемента).

Получили 6,5. Округлим до 7.

Итак, нужно соединить 7 элементов по 3,7 В последовательно, чтобы обеспечить вольтаж.

3. Теперь нужно «проверить емкость».

Известно, что каждый элемент может отдавать 1,7 А в течение одного часа.

Значит, в батарее с 7 последовательно соединенными элементами мы имеем силу тока 1,7 А. Ведь элементы соединены последовательно, а значит I=I1=I2.

Наш потребитель кушает 4,2 ампера в час (нашли значение в пункте 1).

Время работы имеющейся аккумуляторной системы сейчас составит 1,7 ампера/ 4,2 ампера = 0,4 часа. Маловато будет. Да и разрядный ток на один элемент сейчас составляет 2,47, что на 0,47 больше, чем две емкости одного элемента. Банки будут сами себя губить.

4. Добавим в нашу сборку дополнительно к каждому последовательно соединенному элементу по одному параллельному элементу.

Образуем бОльшую ячейку.

Что получаем? Напряжение на выходе ячейки постоянное, а вот емкость подрастает. Теперь каждая ячейка отдает вместо 1,7А*ч по 1,7 * 2 = 3,4 А*ч.

Проверим время работы такого аккумулятора с нашим стоваттным потребителем.

3,4 А / 4,2 А = 0,8 часа.

Уже интереснее. Проверим, не убьются ли элементы.

4,2 А разделим на 3,4 А = 1,23 А. Сравниваем с емкостью одного элемента – у нас 1,7 А*ч, а получили 1,23 А.

Замечательно. Элементы проживут долго, так как мы не вышли за границу 2С.

5. Остается подогнать значение под нужное время работы. Делается это также. Добавляем в каждую ячейку параллельную банку. Можно заложить в расчёт хоть 500 часов автономной работы 🙂 Только аккумулятор будет заряжаться 300 лет и весить 500 кг.

Соединение элементов

После расчёта батареи и приобретения всех нужных элементов, нужно собрать аккумулятор.

На производстве элементы Li-ion аккумулятора соединяются с помощью специальной никелевой ленты. Мы же обойдемся обычным паяльником :)…

Банки аккумулятора можно смело спаивать друг с другом, используя обычные соединительные провода. Очень важно не перегревать элементы при пайке. Для быстрого и качественного их соединения уместно использовать паяльный флюс для алюминия.

Бытует мнение, что паяные аккумуляторы долго не служат. Но на своем опыте могу подтвердить обратное. Главное следить за температурой при пайке и прикасаться к торцам аккумулятора на самое минимальное время.

Сами же банки можно соединить любым удобным способом. Китайцы любят, например, закатывать всё в термоусадку и заливать по уши термоклеем.

Плата BMS

Все аккумуляторные батареи из Li-ion элементов имеют контроллер заряда-разряда. Он называется плата BMS (Battery Monitoring System).

Её нужно купить отдельно, ориентируясь на характеристики нашего потребителя и химию аккумуляторов. В характеристиках всегда указан информация о максимальном количестве ячеек, с которыми плата сможет работать, максимальных разрядных токах, предельной мощности и вольтаже системы.

Плата позволит управлять зарядом вашей аккумуляторной системы и контролировать её разряд.

Сажаем её на вход аккумулятора и на каждую ячейку вешаем балансиры (это устройство для равномерного заряда всех ячеек. Выходы на них отмечены на плате. Нужно просто соединить каждую ячейку проводом с платой BMS) .

Ещё бывают платы BMS, интегрированные прямо в элементы аккумулятора. Такие элементы называют защищенными. Если в элементе уже есть плата BMS, то «общая» плата не нужна. Важно, чтобы BMS была в каждом элементе.

Заряжать полученную систему мы будем тем зарядником, который остался у нас от старого аккумулятора. Ну а если батарея новая, то проверьте мощность зарядника и допустимый ток заряда батареи. Напряжение выбираем по напряжению вашей батареи.

Ну и напоследок видео по этому вопросу.

135

Вокруг современного человека постоянно находятся электрические приборы, работающие на батарейках. В этих крошечных элементах есть ток. Он так же присутствует во фруктах и овощах! Если собрать овощно-фруктовый источник энергии, то им можно зарядить телефон или подпитать лампу. Рассмотрим, как сделать батарею своими руками несколькими способами.

Лимонная батарейка

Чтобы изготовить источник энергии из кислого фрукта придется обзавестись следующим:

1. 1 лимон.
2. 2 проводка.
3. Медная монета или проволока.
4. Стальной гвоздь или что-то другое металлическое поможет сделать батарею достаточно прочной.

Об изготовлении данного источника тока читайте в статье батарейка из лимона!

Как сделать батарейку из стекла и жидкости?

Чтобы изготовить подобный источник энергии потребуется следующие вещи:

1. Банка или стакан из стекла.
2. Вода.
3. Проводки.
4. Хлористый аммоний.
5. Пластина из меди.
6. Алюминиевая пластинка или цинковая.

Уделите большое внимание площади пластинок меди и алюминия. Желательно чтобы она была размером с ладонь. Так будущая сделанная батарея будет более эффективна.

После того, как весь инвентарь будет собран припаяйте провода к пластинам. Они должны быть значительно выше банки. Разместите их в этой емкости таким образом, чтобы они не соприкасались друг с другом.

Чтобы получить правильный электролит выполните смешивание воды и хлористого аммония. Следует на 0.1 H2O брать 50 грамм порошка. Затем перелить эту смесь в стакан или баночку.

Если вы не боитесь, то электролитический раствор можно создать из серной кислоты. Он должен выйти 20 процентным. Всегда вливайте кислоту в воду. Если перепутать, то начнется кипение и разбрызгивание ядовитого раствора. Не забывайте о средствах защиты. Перчатки и очки всегда должны быть при себе.

Созданное вещество налить до краев в подготовленную емкость.

Если сделать батарею, а потом копировать ее несколько раз, то можно получить хорошее устройство, от которого можно будет зарядить даже очень энергетически затратный гаджет.

Как сделать батарею из монет?

По сути это простейшая батарейка. Ее называют некоторые мудрецы вольтовым столбом. Так как она похожа на первую батарейку, созданную профессором Вольтом.

Вот что потребуется для изготовления:

1. Медные монетки. Можно брать по 50 или 10 копеек.
2. Бумагу.
3. Фольгу.
4. Сильно соленая вода или уксус.

Чтобы самоделка имела красивый эстетический вид лучше брать одинаковые монеты. Перед началом опытов их нужно обмакнуть в уксус. Это поможет убрать грязь и оксидный налет. Дальше нужно изготовить из фольги и бумаги кругляшки формой как монетки. Их должно быть на 2 штуки меньше чем монеток, так как нужны контакты для крепления проводников.

Данный монетный столб изготавливается по следующему алгоритму:

1. Вымоченная бумажка в уксусе или сильном солевом растворе прилепляется к монетке.
2. Поверх бумаги ложится кружок из фольги.
3. После этого устанавливается монетка.
4. Все повторяется до тех пор, пока медные монетки не закончатся.
5. У вас с одного конца должен получится плюс, а с другого минус.

Помните о том, что большое количество монеток даст вам больше напряжения. Когда данный опыт закончится монеты заржавеют и будут не годными для дальнейшего использования в быту.

Когда между фольгой и монетой находится электролит образуется разность потенциалов и в итоге образуется ток.

Как сделать батарею в пивной банке?

Что бы изготовить этот элемент питания следует взять:

1. Соль и воду.
2. Банку из алюминия.
3. Парафиновую свечу.
4. Уголь или пыль от потухшего костра.
5. Стержень из графита.
6. Пенопласт от 1 сантиметра и выше.

Первым делом у полученной баночке отрезаем верхнюю часть. Из куска пенопласта создаем круг. Он должен подходить к дну банки. Так же следует выполнить не сквозное отверстие. Оно нужно для стержня. Пенопласт кладется на дно и в него втыкается графитовый стержень. Убедитесь, что он встал прямо по центру банки. Дальше засыпьте всю пустоту углем.

Помните, что графитовый стержень не должен сближаться со стенками баночки иначе сделать батарею не получится.

После этой процедуры остается создать раствор из соли. Для этого потребуется взять пол литра воды и 3 столовых ложки соли. Теперь все перемешайте и пусть вся соль растворится полностью. Получившийся электролит перелейте в баночку и закупорьте ее воском. Но помните графитовый стержень должен торчать из банки.

Теперь цепляйте провода к только что созданным полюсам. В качестве анода или плюсового полюса выступает конец торчащего графита. Минусом же или катодом будет корпус баночки. Чтобы сделанная батарея генерировала до 3 вольт, следует последовательно присоединить 2 таких элемента.

От подобной батареи будут функционировать часы, лампочка или калькулятор. Подобную самоделку даже можно подзарядить.

Как сделать батарею из зубной пасты, картошки и соли?

Подобный источник энергии является одноразовым. Этот элемент позволит вам в походных условиях разжечь костер при помощи обычного замыкания.

Основной инвентарь:

• Паста для чистки зубов.
• Большая картофелина.
• Соль.
• Медные провода без изоляции на концах.
• Маленькие щепки, зубочистки или подструганные до остра спички.

Картошку режим так чтобы площадь в итоге была максимально возможной. Дальше ножом выковыриваем из одной половинки углубление. Туда сыпем соль и смешиваем с пастой для зубов. Заполняем лунку полностью до краев. Это будет нашим электролитом.

Теперь в руки берем оставшуюся часть картофелины и создаем в ней 2 небольших отверстия под провода. Они должны находится над нашим электролитом. В эти дырочки заталкиваем медные провода, концы которых очищаем от изоляции. Теперь соединяем вместе 2 половинки картофеля. В итоге нам удалось сделать батарею в домашних условиях! Ах, да еще ее нужно скрепить зубочистками с двух сторон.

После того как конструкция будет сделана подождите не менее 5 минут. Далее замыканием проводников добейтесь искры. Естественно если вы желаете разжечь костер, то искру нужно выбивать на что-то легко воспламеняющееся.

Читайте так же о другом способе изготовления батареи из картофеля.

Конечно все что перечислено выше полноценно не сможет заменить элементы питания! Но для интереса и общего развития данные конструкции можно повторить! Особенно фруктовые, овощные и другие типы батареек пригодятся в походных условиях для добычи огня!

Batareykaa.ru

Используемые источники:

• https://3batareiki.ru/batarejki/kak-legko-sdelat-batarejku
• https://pikabu.ru/story/kak_sdelat_akkumulyator_iz_gotovyikh_yelementov_7121113
• https://batareykaa.ru/kak-sdelat-batarejku-svoimi-rukami/