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:

1. Использовался ток низкой пульсации (от 40 до 200 импульсов в секунду). Если не соблюсти это правило, перезарядка может привести к взрыву простроченных батарей.
2. Ток нужно пускать в обратном направлении, дабы сместить установившееся после утери заряда химическое равновесие реагентов.
3. 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:

1. Разборка батареи на корпус и «внутренности». Металлическая оболочка идет на переплавку в печах, где из нее делают низкосортную сталь (например, для арматуры).
2. 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:

Суть проблемы в том, что любые щелочные (алкалиновые) батарейки рано или поздно начинают садиться.

В эти моменты наши фонарики, пульты, плеера или настенные часы начинают работать хуже, их индикаторы (если такие есть) показываю очень низкий уровень заряда.

Но именно в эти момент алкалиновые батарейки еще можно реанимировать, чуток подзарядить.

Для этого НЕ нужно:

• вскрывать корпус батарейки;
• разбирать батарейки или нарушать их целостность;
• кусать, стучать, прокалывать или надрезать корпус батарейки, но нужно проделать следующие действия, которые будут описаны ниже.

Для работы нам потребуется:

• алкалиновая батарейка на 1,5 В (щелочная с надписью Alkaline на корпусе) в полуразряженном состоянии;
• блок питания на 9 или 12 Вольт постоянного тока;
• провода для соединения схемы;
• тестер или мультиметр (сгодится и вольтметр);
• термопара или термометр (чем можно измерить температуру).

Подзаряжаем алкалиновые батарейки

1. Вставляем батарейки в используемое устройство и оцениваем уровень их заряда. Заряд должен сходить «на нет», но не достигать «нулевой» отметки.

Другими словами, фонарик с батарейками должен светить, но уже достаточно слабо.

2. Оголяем контакты блока питания и включаем его в розетку.

3. Соединительными проводами подсоединяем к контактам блока алкалиновые батарейки, которые нужно «встряхнуть» (подзарядить).

При этом строго соблюдаем полярность:

• Плюс — к Плюсу;
• Минус — к Минусу.

Примечание: если вы напутали с полярностью и Плюс попадает на Минус, то ваши батарейки в такой схеме будут разряжаться, а не дозаряжаться!!

4. Если цепь собрана правильно, блок питания включен в розетку, то батарейка должна нагреваться.

В момент, когда температура батарейки будет равна 50 градусов Цельсия, всю сеть нужно отключить от тока!

5. Обождав пару минут, пока разогретая батарейка остынет, снова замыкаем сеть, включив блок питания в розетку.

Продолжаем контролировать рост температуры батарейки.

ВАЖНО : температура элемента питания, подзаряжаемого данным способом, не должна превышать 50 градусов, иначе в батарейке могут начаться губительные необратимые процессы (либо она вообще взорвется!).

6. После 5-иминутной операции подключения/отключения и контроля температуры, переходим к следующему режиму.

7. Вставляем батарейки в фонарик и проверяем. Он должен светить ярко.

8. Помещаем алкалиновые батарейки обратно в самодельную схему и производим шоковую дозарядку. Делается это просто:

— в течение короткого времени быстро включаем блок питания в розетку и тут же отключаем его.

Общая операция длится порядка 2-х минут, за которые мы успеваем несколько раз воткнуть и выткнуть блок питания из розетки.

Говоря проще, нужно обеспечить «шоковый» режим прерывистой подачи тока на батарейки. В момент шоковой дозарядки температура может НЕ учитываться.

9. По окончании 2-х минут таких мучений можем замерить напряжение — оно должно оказаться даже выше номинального! Но в нагретом состоянии батарейки будут терять свою энергию, а значит:

10. Кладем батарейки прямиком в морозилку (не холодильник, а именно морозильник), где они должны охладиться.

11. Охлажденные алкалиновые батарейки достаем из морозильника и ждем, пока они приобретут комнатную температуру. Еще раз подвергаем источники тока тестированию в фонарике, часах, плеере или мультиметре (тестере).

Happy Powerful End

Таким образом, мы проделали следующее:

• разогрели и расшевелили скрытые ресурсы батарейки;
• произвели шоковую дозарядку;
• охладили элементы питания и закрепили восстановленную энергию.

К слову, аналогичная операция может быть проделана не более 1-2 раз, после чего, одноразовые батарейки уже придется отдать на утилизацию.

Часто мы упускаем хорошие кадры в лесу или на море, можем опоздать или споткнуться в темноте, потому что неожиданно разрядилась простая батарейка от фотоаппарата, часов или фонарика. Когда именно израсходуется заряд, сказать сложно, разве что это не модель Duracell с индикатором. Но не отчаивайтесь! Благодаря нескольким советам вы сможете избежать непредсказуемых ситуаций и сделать задуманные фотоснимки с цифровика, узнать точное время, осветить дорогу и т.д. В этой статье мы подскажем вам, как зарядить батарейки в домашних условиях без зарядного устройства, что значительно облегчит жизнь в непредсказуемых ситуациях.

Знайте, что для зарядки алкалиновых батареек можно воспользоваться специальным зарядным устройством, способным сравнительно быстро восстановить разрядившейся объект. Но каждый сеанс заряда будет сокращать срок ее работы приблизительно на 1/3. Вдобавок, возможно протекание.

Обратите внимание! В домашних условиях можно заряжать: щелочные (алкалиновые) пальчиковые батарейки. Нельзя: солевые. Не исключается возможность вытекания или даже взрыва!

Зарядка может осуществляться различными методами. Поэтому не стоит выкидывать элемент, как только он перестал служить. Несколько рекомендаций – и он опять в строю. Первый метод, применив который вы сможете самостоятельно зарядить пальчиковые батарейки без зарядного устройства. Подсоединяем блок питания к сети. Далее, воспользовавшись проводами для соединения, подключаем к блоку израсходованную батарейку. Не забываем про полярность: плюс подсоединяется к плюсу, и минус подсоединяется к минусу. Самому найти, где у разряженного объекта «-\+» довольно просто: они обозначены на корпусе.

Присоединив батарейку к источнику питания, ждём, пока она нагреется до пятидесяти градусов, и отключаем питание. Далее ожидаем несколько минут, чтобы нагретый объект охладился. В противном случае возможен его взрыв. Затем, пока АА еще тёплая, ее нужно зарядить иным способом. Заключается он в следующем: подсоединяем блок питания к электричеству и отсоединяем. Проделать это нужно около 120 секунд. Далее помещаем объект для зарядки в «морозилку» на 10 минут, потом достаем и ожидаем 2-3 минуты, что бы он нагрелся. Всё, заряд восстановлен прямо дома без зарядного устройства! Можете смело использовать её для той же компьютерной мышки.

Главные правила:

1. Заряд неосуществим, если вы расположите + и – иным образом. Наоборот, батарейка еще быстрей разрядится.
2. Зарядить объект в домашних условиях позволительно 1-2 раза.
3. Способом, описанным выше, можно заряжать только простые пальчиковые алкалиновые батарейки.
4. Заряд осуществим в любых температурных условиях окружающей среды.

Еще один метод зарядки – это метод обычного нагревания. Но он чреват последствиями (взрывом). Таким образом можно восстанавливать, опять же, маленькие алкалиновые батарейки в домашних условиях. Зарядить их также можно и более простым способом – поместить разряженные объекты в горячую воду, но не более чем на 20 секунд, иначе возможны печальные итоги. Еще один незамысловатый способ заключается в том, что бы сплющить или уменьшить объем элемента своими руками. Так можно зарядить различные пальчиковые батарейки. Имеется пример, когда человек по истечению заряда литейно-ионного аккумулятора просто доставал и топтал его, после чего показатели заряженности показывали сто процентов.

Восстановить заряд без зарядного устройства можно ещё и так: делаем 2 отверстия шилом около каждого угольного стержня глубиной три четвертых от высоты самого элемента. В них заливаем жидкость, и закупориваем их, замазывая с помощью смолы или пластилина. Заливать можно не просто жидкость, а восьми-десятипроцентный раствор соляной кислоты или же двойного уксуса. Заливаем раствор несколько раз для достаточного насыщения. Такой способ позволяет зарядить до семидесяти-восьмидесяти процентов от начальной емкости.

Видео инструкция по восстановлению Duracell с помощью телефонной зарядки

Ещё способ зарядить изделие: вскрываем ножиком крышку элемента. Если цилиндр из цинка, стержень объекта и угольный порошок невредимы, тогда погружаем объект в раствор соли. Соотношение его следующее: 2 ложки поваренной соли на несколько стаканов жидкости. Далее кипятим раствор вместе с элементом около десяти-пятнадцати минут. Потом возвращаем на место прокладки, отвечающие за герметизации, и замазывай воском или пластилином.

Телефоны, фотоаппараты, карманные фонарики, детские музыкальные игрушки и многое, многое другое, все эти умные и нужные вещи превращаются в бесполезный хлам после того, как перестает работать их "сердце" – батарейка.

Разумеется, случается это в самый неподходящий момент: едва вы соберетесь сделать последний и самый хороший кадр, занять хнычущего малыша поющим мишкой, войдете в темный подъезд или соберетесь позвонить по телефону.

Самое обидное, что "садятся" порой совсем новые батарейки, которые и не эксплуатировались почти.

Что же делать? "Покупать аккумуляторные, перезаряжаемые элементы питания" – скажут многие.

Однако стоят они намного дороже обычных батареек, да еще и зарядное устройство необходимо. А нельзя ли "убить двух зайцев одним выстрелом"?

Можно ли заряжать батарейки? Для того чтобы ответить на этот вопрос, стоит разобраться, а что же такое батарейка.

Не вдаваясь в подробности (их можно почерпнуть из школьного учебника физики), можно сказать, что батарейкой в быту называют автономный портативный источник электричества.

Существуют батарейки солевые, щелочные, литиевые, никель-кадмиевые и никель-металлгидридные (аккумуляторные). Как следует из названия, аккумуляторные батарейки могут накапливать (аккумулировать) энергию.

Это означает, что такие элементы питания можно заряжать множество раз. В обычных же батарейках (солевых или щелочных), электроэнергия вырабатывается за счет химической реакции, которая необратима.

Все вещества и хим. элементы полностью вырабатываются (в теории). Кстати, обычные щелочные батарейки называют еще алкалиновыми.

Можно ли заряжать алкалиновые батарейки? Как уже сказано выше: алкалиновые элементы питания это, не что иное, как обычные щелочные батарейки, а щелочь, вступая в химическую реакцию, расходуется.

Получается, что восстановить батарейку нельзя. Это не совсем верно: батарейку невозможно "зарядить", а вот немного продлить срок ее службы возможно.

Как зарядить батарейку? Дело в том, что на самом деле, во время эксплуатации на проводящих элементах образуются оксидные пленки, оседают соли, что выводит батарейку из строя и препятствует расходованию всех химических элементов.

Под воздействием электрического тока корки и пленки разрушаются, и работоспособность батарейки восстанавливается.

Можно ли заряжать обычные батарейки, как аккумуляторы, в обычном зарядном устройстве?

Оговоримся сразу, такая процедура вернет батарейку к жизни не более, чем минут на 5-10. Кроме того, перегретая батарейка просто-напросто взорвется, забрызгав все вокруг горячей щелочью.

Если уж вы решились на эксперимент, то не держите батарейку в зарядном устройстве более 15 минут и не допускайте её нагрева более чем до 40ºС.

Как отличить батарейку от аккумулятора? Прежде всего, на батарейках, в отличие от аккумуляторов, производитель не указывает емкость.

На щелочных батарейках имеются надписи "Alkaline" и "Do not recharge" (не перезаряжать). А на аккумуляторах, напротив – "Rechargeable" (перезаряжаемый).

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 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 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 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.

Даже если ваш элемент питания пережил один цикл зарядки, его емкость существенно не увеличится. Батарейки Duracell и другие гальванические элементы, скорее всего, довольно быстро снова потеряют свой заряд. К тому же у них может потечь электролит, что существенно повредит устройство, в котором они находятся. Получается, что вместо мнимой экономии есть риск получить серьезный ущерб. Следовательно, нет смысла размышлять о том, можно ли заряжать алкалиновые батарейки.

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

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 есть еще одна хитрость: используйте два комплекта элементов. Когда один начнет терять свой заряд, замените его на другой и дайте отдохнуть.