HG-1412F++: ААААА-зарядник, умеющий заряжать одноразовые щелочные (алкалиновые) батарейки.

Почти каждый современный человек имеет устройство, для работы которого требуются аккумуляторы или батарейки: телевизионный пульт, настенные часы, сотовый телефон или фотоаппарат. Все эти гаджеты стали настолько обыденными, что никто уже не пытается вникнуть в суть функционирования их элементов питания, а между тем, с момента изобретения прототипа современной батарейки миновало уже больше двух столетий.

Оглавление:

Выбор типа батареек напрямую связан с устройством прибора, где они будут использоваться. Алкалиновую (щелочную) батарейку относят к марганцево-цинковому источнику питания. Реакция, необходимая для генерирования электричества, создаётся за счёт щелочного электролита. Алкалиновые батарейки (на их корпусе часто можно обнаружить надпись alkaline) нашли широкое применение в устройствах, потребляющих малое количество энергии, например, в портативном фонарике, электрической зубной щётке. Рано или поздно любой элемент питания исчерпывает свой резерв. Можно ли зарядить алкалиновые батарейки? Есть ли способы реанимировать старые источники тока или же придётся покупать новые?

Принцип действия алкалиновой батарейки

Принцип действия этого щелочного источника питания довольно прост. Его описал итальянский физик Алессандро Вольта в далёком 1782 году. Учёный сконструировал гальванический элемент, в котором цинковый анод и медный катод погружались в раствор серной кислоты. Разница потенциалов двух металлов, опущенных в электролит, создавала электрический ток.

Своему названию этот вид батареек обязан веществу, выполняющему функцию проводника тока, а именно — концентрированному раствору щелочи. Производят электролит, используя в основном гидроксид калия или гидроксид натрия.

Другими обязательными участниками электрохимической реакции в алкалиновом элементе становятся — отрицательный электрод (из цинка) и положительный электрод (из оксида марганца). В зависимости от типа источника тока напряжение может составлять 1,5–12 В.

Конструкция алкалиновой батарейки

Размер цилиндрического элемента аналогичен размеру элемента марганцево-цинковой системы с солевым электролитом. Однако между устройством алкалиновых и солевых источников тока есть некоторые различия: алкалиновые батарейки отличаются вывернутой конструкцией. В элементе питания, где присутствует щелочной электролит, цинк находится в порошкообразном состоянии. В связи с этим, цинковый стаканчик заменяют стальным никелированным цилиндрическим корпусом, служащим токоотводом электрода со знаком «+».

В активном состоянии происходит прессование положительного электрода к внутренним стенкам корпуса. В щелочной элементе, как правило, есть возможность размесить большее количество активной массы положительного электрода, нежели в солевом аналоге такого же размера. Так, в щелочной батарейке типа D может быть расположено 35–40 г диоксида марганца. Солевой элемент питания подобного типоразмера вмещает не более 25–30 г электролита.

Сепаратор предварительно пропитывают электролитом, а затем вставляют во внутреннюю полость, заполненную активной массой анода. Сепарационным материалом может выступать гидратцеллюлозная плёнка или какой-нибудь нетканый полимерный материал.

По оси химического источника тока размещают токоотвод (из латуни) катода, а в полость между латунным токоотводом и сепарационным материалом вводят анодный состав, состоящий из цинкового порошка. Важно, чтобы перед этим цинковый порошок был пропитан загущённым электролитом.

На производстве нередко в качестве электролитов используют щелочи, заранее насыщенные цинкатами. Такая мера снижает расход щелочи на начальном этапе эксплуатации. Помимо этого, присутствующие цинкаты в электролите тормозят развитие коррозионного процесса.

Отличия солевых батареек от алкалиновых

Как солевые, так и щелочные элементы питания долгие годы не теряют популярность среди потребителей. Тем не менее, между этими видами батареек есть целый ряд различий.

Солевые:

• Если их не использовать в течение двух-трёх лет с момента выпуска, то велика вероятность, что они полностью разрядятся.
• Восприимчивы к температурным перепадам, что существенно сказывается на сроке хранения.
• Внутренние химические процессы, протекающие ближе к концу срока эксплуатации, зачастую провоцируют вытекание содержимого батарейки.
• Не отличаются высокой ёмкостью.
• Имеют непродолжительное время работы.
• Не способны выдержать высокую нагрузку, поэтому пригодны лишь для приборов с низким уровнем энергопотребления: часов, кухонных весов, пультов дистанционного управления.

Щелочные:

• Работоспособность сохраняется и через пять лет после покупки.
• Практически невосприимчивы к колебаниям температур.
• Не протекают.
• Имеют удельную ёмкость, превышающую аналогичный параметр у солевых элементов, минимум в 2 раза при малоточной нагрузке и в 5–10 раз при высокоточной нагрузке.
• Подойдут для устройств с любым уровнем энергозатраты, но лучше всего себя демонстрируют в условиях постоянной нагрузки.

Можно ли зарядить алкалиновую батарейку?

Рынок гальванических элементов разнообразен. Ежедневно с конвейеров сходят миллионы самых разнообразных батареек. Есть масса дешёвых экземпляров, доступных каждому. Их можно приобрести на кассе любого супермаркета или в магазине электротоваров. Таким образом, вопрос о том, можно ли заряжать щелочные батарейки, потерял свою актуальность. Из школьного курса химии всем известно, что при нагревании едкой щелочи, которая содержится в батарейки, может произойти бурная химическая реакция. Обратный ток зарядного устройства, проходя через замкнутое пространство, провоцирует закипание батарейки и даже тепловой взрыв.

В случае если, элементу питания удалось пережить единичный цикл заряда, его ёмкость всё равно не увеличится до первоначального уровня. Любая щелочная батарейка, скорее всего, в скором времени снова потеряет свой заряд. При этом, может произойти разгерметизация корпуса и вытекание электролита, а это может вызвать поломку устройства, потребляющего энергию. Выходит, что вместо желаемой экономии можно попросту угробить дорогостоящее устройство.

Для тех, кто готов рискнуть или нуждается в экстренной подзарядке, потому что возможности купить алкалиновую батарейку на данный момент нет, есть несколько хитрых способов продлить жизнь источнику тока.

1. Берут блок питания и включают его в сеть. Далее, используя провода, подсоединяют элемент к адаптеру. Нельзя забывать о соблюдении полярности: минус подключают к минусу, а плюс обязательно к плюсу. Полярность обычно указывают на верхней части корпуса элемента питания. Нагревают гальванический элемент до 50 градусов, после чего отключают питание и охлаждают. Затем в течение двух минут подключают зарядное устройство к сети и тут же отключают его. После проделанных манипуляций элемент питания закидывают в морозильную камеру на 15 минут.
2. Произвести зарядку старой батарейки можно нагреванием последней. Этот способ таит в себе опасность — всё может закончиться взрывом. Разряженный объект помещают в кипяток на 30 секунд — и батарейка на какое-то время вновь пригодна к использованию.
3. Подзарядить алкалиновую батарейку можно путём уменьшения её объёма. Для этого её нужно сплющить с помощью рук.

Рубрики Это интересно

• Как зарядить аккумулятор шуруповерта правильно
• Торцовочная пила с протяжкой по дереву: устройство, рейтинг
• Фуговальный станок по дереву для домашней мастерской
• Циркулярный станок по дереву: конструкция и разновидности
• Описание, характеристики и выбор электрического рубанка

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.

Поскольку в ходе работы устройства газы не выделяются, корпус батарейки герметичен. У нее есть защитный клапан, предохраняющий ее от взрыва. Выпускаются щелочные батареи с разным напряжением – от 1,5 до 12 В.

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.

Процесс возобновления энергии в алкалитовых батарейках может привести к утечке электролита или разгерметизации швов

Можно ли заряжать щелочные батарейки и насколько это безопасно:

1. При восстановлении простого устройства может произойти утечка электролита или разгерметизация.
2. Чем чаще пытаются зарядить такую модель, тем выше риск возникновения проблем.
3. 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.

Элемент сохраняет заряд в течение нескольких лет. Самое главное преимущество таких устройств – абсолютная их безвредность для человека. Если не разряжать конструкцию полностью, а сохранять около 25%, то ее удастся использовать долгое время.

Производители утверждают, что их батарейки можно заряжать в зарядном устройстве до 50 раз. Перезаряжать конструкцию полностью – только 20 раз.

Классификация групп батареек D, C, AA, AAA

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.

• Цена: 4,6 бакса (МистерТао, без доставки)

Сегодня попробую оборзеть очередную железку «с изюминкой», которая (изюминка) вроде бы ещё не попадала в поле зрения муськи. Речь пойдёт о заряднике для пальчиковыхмизинчиковых аккумуляторов и щелочных (алкалиновых) батареек тех же типоразмеров (ААААА). Краткий итог: обещанное зарядник сумел – зарядил до 1,52 вольта две разряженные до 0,8 вольта щелочные батарейки. Обычные, одноразовые (подчеркну для ясности). Но испытуемые батарейки этот вольтаж удержали недолго. Поскольку результат неоднозначный, восторженно хвалить не буду. Но и ругать прибор особо не за что пока. Подробности под катом. Итак, началось всё с интернет-баек о самодельных чудо-зарядниках, которые по 5-10 раз перезаряжают импульсным током одноразовые батарейки. В байки поверил и поискал нечто на таобао. Нашёл, и не одно. Начал выбирать, какая из них больше других ещё всякого умеет. После погружения в тему образовался кругозор на предмет «что они вообще сейчас умеют». Вот примерный портрет «идеальной» зарядки (имхо). Она всеядна по типоразмерам: в неё воткнутся все «пальчиково-бочоночные» (+«Крона» и даже от мобильников в некоторые втыкаются), по напряжениям заряда: 1.2, 3, 3.7, 9 вольт, по типам аккумов: зарядит все никелевые (кадмиевые, металлгидридные и даже цинковые), все литиевые (ионные, полимерные) и щелочные одноразовые. Она «умная» (заряжает по оптимальным алгоритмам, сама разряжает, сама выключается или поддерживает минимальный ток подзаряда) и наглядная (индикаторами или даже дисплеем она показывает все этапы, токи). Возможно, даже имеет зачатки диагностики: измеряет ёмкость, степень износа аккума. Она, конечно же, многоканальная: каждое гнездо независимо от соседних. И она — карманных размеров. «Всё в одной» не нашёл. Попадались и очень всеядные и очень наглядные и очень умные. Но с остальным у каждой было хуже и главное: ни одна не умела заряжать одноразовые батарейки. Что я подразумеваю под «умом»? Это когда зарядник умеет: 1. Разряжать аккумы перед их зарядкой (ликвидация эффекта памяти). 2. Оптимизировать процесс зарядки, специальными алгоритмами выискивая золотую середину между двух зол: быстро, но вредно для аккумуляторов (большим током), или безопасно для аккумуляторов (щадящими токами), но долго. 3. Определять степень заряда аккумов и выключаться или переходить в «поддерживающий» режим очень малыми токами. С таких позиций купленный прибор – «умный». Хотя далеко не идеальный: наглядность происходящего слабая (только лампочки-индикаторы), всеядность по типоразмерам тоже никакая (только формат ААААА). Но зато — умный и одноразовые обещает сделать пятиразовыми (где-то в описаниях встречал рекомендацию, что перезаряжать стоит не более 5 раз). Если верить производителю, конечно. Если верить своим глазам, то дела такие: Внешности. Вид дешёвый: лёгкий, сплошь пластмасса, много «воздуха» внутри. Но собран нормально, на троечку. Складная вилка под Китай понравилась – компактненько, карманно. Разъём под автомобильные 12 вольт имеется, но меньше, чем у меня сейчас есть (под пылесос и массажёр): мне придётся подбирать к нему штекер. Признаки «ума» рядом с вилкой: переключатель «батарейкиаккумуляторы» и кнопка запуска режима разрядки. Выяснял этот функционал, штудируя описания, картинки и переводы у продавцов. Пришлось и в иероглифах самому немного поковыряться (все наклейки на приборе по китайски). В общем, ползунок влево – это щёлочные батарейки, вправо — аккумуляторы (в моём экземпляре — так). Для дотошных (типа меня) даю подсказки к переводу ползунка: 可充碱性, 镍氢.С лица – пять светодиодов и ещё пара внутри, под пластмассой. Это ночник. Неотключаемый. Будильника опять нету (это юмор родом из первого моего обзора 🙂 Очень тугие гнёзда, очень упругий металл контактов. На удивление. Внутренности.

В работе Первой партией в четыре его независимых АА-гнезда были заряжены два никель-кадмия на 1000мач лет пяти от роду, и два металлгидридных: ветеран на 1300мач (ему уже лет 10, столько не живут вообще-то) и посвежее, но поёмче – трёхлетний на 2650мач. Все с непростой судьбой: кадимевые в машине пару лет мёрзлижарились, ветерана били и мяли, перепутав с обычными батарейками, ёмкий дюраселл активно трудился в фотоаппарате со вспышкой. В общем, сборная солянка. Всем был включен режим разрядки (на зарядку прибор переключается автоматом, после того, как разрядит пациента до 0,8 вольта – согласно описаниям). Индикатор ветерана практически сразу потух. Насколько я помню из прочитанного о приборе, это означает либо полный заряд, либо отказ прибора заряжать безнадёжный аккум. Решил, что второе, но оставил в гнезде. Поутру, где-то через 12 часов от начала процедуры окончательно потухли лампочки кадмиевых (затухали постепенно, видимо по ним можно будет судить о степени готовности аккума), последним потух дюраселл через 15 часов. Ну, вроде всё логично. Похоже, действительно разряжает и заряжает «умно»: несмотря на заявленный жестокий ток заряда (1.2 А), батарейки ни вечером ни утром не перегревались. Хотя подозрительно долго, конечно. Ожидал, что будет быстрее. Возможно, это разрядка отъела много времени. Напряжение сразу по окончании зарядки на всех: около 1.38 вольта (и на ветеране тоже). Показания стрелочного мультиметра со шкалой оценки батареек тоже сменились с явного «bad» до заряда (и стрелка падала на глазах) на уверенное «good». Через сутки (без использования): 1.32-1.36 вольта. Через двое: 1.3-1.35 вольта. Но удержание вольтажа — скорее показатель здоровья аккума, нежели того, насколько хорошо зарядник «набил» его электричеством (имхо). Ёмкость измерить нечем. Если коллеги знают какой-то способ без спецприбора (кроме выработки в устройствах) – буду благодарен. Удивителен результат ветерана: если верить индикатору, прибор его не заряжал. Ответа нет. Одноразовые щёлочные батарейки. Испытуемые: две дешёвые одноразовые алкалиновые батарейки, пришедшие с дешёвым же шуруповёртом. Сели быстро и одновременно. Были придержаны от утилизации специально для прибывающего чудо-зарядника. Показания вольтметра до заряда – 0.8 вольта, после – 1.52 вольта. Время заряда — 2,5 часа. Стрелочный мультиметр тоже показал: до – твёрдое «плохо» с падением стрелки, после – твёрдое «хорошо». Через сутки без использования: 1.13-1.19, через двое: 1.11-1.13 вольта. В более-менее энергоёмком приборе (портативный цифровой радиоприёмник с динамиком) проработали едва полчаса. После того, как радио замолчало, батарейки были вставлены: одна — в кварцевые часы, вторая — в беспроводную мышь. Часы работают до сих пор (заканчивается вторая неделя), в мыши батарейка проработала 2 дня и 5 дней (после очередного перезаряда). После разминания батарейки пассатижами в третий раз заряжать эту одноразовую батарейку прибор отказался (светодиод гнезда моргнул и сразу потух). Вот такая история. В общем, с батарейками скорее разочарование. Если так же будет и с дорогими, то большого смысла в перезарядке одноразовых для меня нет: батарейки у меня трудятся в долгоиграющих или редко используемых приборах, где хочется про них забыть на годы: пульты, часы, метеостанции, мультиметры. При таком падении вольтажа перезаряженные алкалиновые на это дело не пойдут, скорее всего. Одна надежда на дорогие батарейки. Но разряженных у меня сейчас под рукой нет и не предвидится — проверить будет не на чем. Впрочем, часы со второй батарейкой пока благополучно тикают. Какой-никакой, а уже результат… ТХ прибора (какие понял на этикетке): Входной ток: 220DC12V Зарядный: 1.21.7V (видимо, для щелочных, которые на 1.5 вольта) — 1200mA Доставка, упаковка, сроки. Всё как обычно: пупырка, картон, сам прибор в пластиковом блистере. Инструкции опять не было: только рекламная блистер-бумажка по китайски. Доехало на Украину за 3 недели. Есть модификации без ночника, цвет пластмассы от жёлтой до рыжей, белой и даже чёрную, кажется видел (на фотках в таобао). У меня на странице товара жёлтый без ночника, а приехал рыжий с ночником. Извинения. Понимаю, что правильный обзор пишется через месяц-год эксплуатации. Тогда в тексте гораздо меньше «наверное», «вероятно» и «предположительно». Но найти в себе мотивацию к писанине могу только в момент шопинг-экстаза 🙂 То есть, сразу после первых проб новой игрушки. Уж простите, коллеги. Думаю, всё лучше, чем ничего. Плюсы в карму приятны, но не самоцель. Цель – воздать муське её должное, внести свою лепту. Не повторяясь (чтобы была не найденная ранее «изюминка»). Ну и, в данном случае, удешевить каждому жизнь и улучшить всем экологию: говорят, что одна выброшенная батарейка «убивает» один кубометр плодородной почвы. Может врут, а может и нет. Используемые источники:

• https://instrument.guru/sovety/mozhno-li-zaryadit-alkalinovye-batarejki.html
• https://3batareiki.ru/batarejki/zaryadka-shhelochnyh-batareek-zaryadnym-ustrojstvom-pochemu-luchshe-ne-riskovat
• https://mysku.ru/blog/taobao/16529.html