Почти у каждого современного человека есть устройство, работающее на батарейках или аккумуляторах: пульт, часы, фонарик, мобильный телефон или ноутбук. Всё это стало привычным, мало кто задумывается о принципах работы батареек, а между тем с момента их изобретения прошло уже более двухсот лет.

История открытия

Многие научные открытия совершаются людьми, далёкими от области, в которой открытие находит свое применение. Так было и с батарейками. Явление протекания электрического тока между разными металлами в солёной среде открыл физиолог Луиджи Гальвани, и с тех пор оно называется гальванизмом. Произошло это совершенно случайно: во время препарирования лягушек лаборант обратил внимание на подергивание их лапок при контакте со скальпелем. Инструмент был стальным, а лягушки закреплялись медными зажимами, средой при этом служили их мышцы. Таков был первый гальванический элемент. Электрический импульс возбуждал нервные окончания в лапках, что и приводило к сокращению мышц.

Странное поведение лягушек привело к возникновению теории гальванизма, которую проверил знакомый физиолога — Алессандро Вольта. Он продолжил исследования явления и в 1800 году создал первую батарейку. Конечно, она была мало похожа на современные, и до её повседневного использования было ещё очень далеко - электроприборы в основном встречались в научных лабораториях, а обычным людям демонстрировались на цирковых представлениях как интересные диковинки.

Современные батарейки

С момента появления гальванических элементов прошло много времени, их внешний вид сильно изменился. Несмотря на перемены, принцип работы таких элементов питания остался прежним. Они по-прежнему состоят из двух электродов (анод, катод) и электролита.

С распространением первых компактных электроприборов и накоплением опыта использования батареек стали видны их преимущества и недостатки. Они были громоздкими, много весили, случались потери электролита, окисление электродов, а также скапливание соли. Началась эволюция батареек, продолжающаяся и сегодня. Элементы питания разделились на два больших класса — первичные, к которым относят гальванические элементы, и вторичные, — чаще их называют аккумуляторами. Реакции, протекающие в первичных, необратимы, в конце концов они теряют весь заряд и подлежат утилизации. Вторичные позволяют восстанавливать заряд после разрядки и повторно использовать элемент питания, цикл которого повторяется много раз.

Также элементы питания различают по типу материалов, используемых для электродов, и виду электролитов. По виду католита различают солевые и щелочные, или алкалиновые, батарейки. Что это такое, рассмотрим более подробно. Электрод, как правило, изготавливают из металла, но есть и другие способы. Долгое время в качестве электродов и электролитов пробовались разные металлы и материалы. Одни вышли из употребления из-за высокой стоимости, другие из-за токсичности (ртутные), третьи имели низкую надёжность. Но многие типы батареек остались в употреблении и используются до сих пор. Почему так происходит? Всё дело в разнообразии электроприборов — разные устройства имеют различные требования к

Одни элементы питания очень дёшевы и просты в изготовлении, например солевые батарейки в часах или пульте дистанционного управления. Они работают с небольшой нагрузкой и требования к ним минимальны. Для других важна надёжность — это автомобильные аккумуляторы, источники бесперебойного питания. Однако из-за громоздкости и большой массы их применение ограничивается транспортом и стационарными устройствами. Также необходимо сочетание надёжности и компактности для современных мобильных телефонов и ноутбуков.

Солевая батарейка

Также известна как элемент Лекланше. Датой ее изобретения принято считать 1865 год. На данный момент это самые дешёвые и производимые элементы питания. Они распространены по всему миру и используются в большинстве электроприборов с низким энергопотреблением (часы, пульты). Устройство очень простое — одним электродом служит цинковая оболочка, другим угольный стержень (поэтому их ещё называют угольно-цинковыми), а в качестве электролита - хлорид аммония, загущённый с помощью крахмала. Помимо очевидных преимуществ, солевые батарейки имеют некоторые недостатки: высыхание электролита, засоление внутренней поверхности цинковой оболочки и её окисление. При окислении оболочка становится тоньше и может разрушиться, батарейку останется только выбросить. С засолением можно бороться с помощью приборов, подающих в устройство модулированный ток, что позволяет использовать ее намного дольше.

Щелочная батарейка

Или алкалиновая батарейка, отличить от солевой ее можно по созвучной с названием надписи на корпусе — Alkaline. Если солевые используются там, где не нужен сильный ток, то в устройствах с большим энергопотреблением (цифровые камеры, приборы с электродвигателями) применяются алкалиновые батарейки. Что это такое? Почти то же, что и солевые; главное отличие — цинк распределён в виде порошка по всем объёму электролита. Это позволяет увеличить площадь контакта и повысить надёжность при большом напряжении. Благодаря этому алкалиновая батарейка дольше хранится и устойчива к низким температурам. Поэтому в приборах, для которых характерны большие перерывы в работе (например, фонарики), они применяются чаще всего.

Алкалиновые батарейки - какие лучше?

Выбор источника питания зависит от элементов, в которых он используется. Для энергопотребляющих устройств, такие как фотокамера или радиоуправляемая модель, применяется алкалиновая батарейка. Если же нужно подзарядить менее энергозатратные пульт от бытовой техники или наручные часы, то, как правило, используются солевые в силу их дешевизны и долгого срока работы. В настоящее время имеется множество производителей щелочных элементов питания, но одними из самых надежных считаются алкалиновые батарейки Duracell. До недавнего времени их выпуск осуществляла компания Gilette, а после ее поглощения фирма Procter & Gamble.

Можно ли заряжать алкалиновые батарейки?

Ответ на данный вопрос - нет. В данном случае выгоднее купить новое устройство, тем более срок их годности достаточно велик. При попытке подзарядки алкалиновая батарейка начнёт нагреваться и придёт в негодность, а может и взорваться. Однако срок эксплуатации самих батареек можно увеличить - для этого попеременно меняют источники питания, давая одному из них немного "подзарядиться". Что же касается вопроса о том, можно ли заряжать алкалиновые батарейки, то ответ на него однозначно отрицательный.

В современном мире существует множество устройств и аккумуляторные батарейки – это уже необходимость. Пока одни меняют одну батарейку за другой, другие попросту заряжают аккумуляторную. Чтобы изделие прослужило как можно дольше, требуется соблюдать рекомендации по зарядке, эксплуатации и подбирать их в соответствии с требованиями приборов.

Содрежание

Какие батарейки можно заряжать

Заряжать можно только аккумуляторные батарейки, на корпусе которых это указано. Запрещено вставлять в ЗУ самые обычные модели и не важно какого они типа – AA или поменьше.

АКБ AA NiСd

Если нарушить правила безопасности, то будьте готовы к:

• Ничего не произойдет, тогда вас можно отнести к счастливчикам;
• Элемент питания зашипит и испортится;
• Возможен перегрев, возгорание и даже взрыв;
• Короткое замыкание в сети.

В зависимости от материалов, аккумуляторы бывают следующих типов:

1. Никель-металлогидридный ;
2. Никель-кадмиевый ;
3. Никель-цинковый NiZn;
4. Литий-ионный ;
5. Литий-полимерный .

У никель-кадмиевого аккумулятора есть эффект памяти, поэтому его нужно полностью разряжать и заряжать. У никель-металлогидридного тоже есть эффект памяти, но он сведен к минимуму.

Аккумуляторные элементы питания имеют схожие с классическими моделями типоразмеры:

• Мизинчиковая (AAA)
• Пальчиковая (AA).
• Дюймовочка типа C.
• Бочонок или батарейка типа D.
• Крона или Корунд.
• 1/2 AA.
• Большая квадратная.

Таких типоразмеров могут быть, как батарейки, так и аккумуляторы из-за этого очень важно не перепутать. Стоит отметить, что не бывает аккумуляторов таблеточного типа, за исключением ограниченной серии для слуховых аппаратов.

Также существуют Li-Ion аккумуляторы следующих типоразмеров, и их можно заряжать:

Тип элемента питания подбирается под конкретные устройства. Фотоаппаратам подходит AA, а вот для некоторых игрушек потребуется бочонок. Самыми популярными все же остаются 10440, и AAA.

Емкость аккумулятора может быть разной от 150 мАч до 6000 мАч. Чем больше емкость, тем дороже устройство. Величина емкости указывается на корпусе большими буквами. Чем больше емкость, тем дольше сможет проработать устройство.

Почему нельзя заряжать обычные батарейки

Одноразовые элементы имеют совершенно другой принцип работы – от электролита к электродам поступают ионы. Со временем их запас иссякает, тогда батарейка садится. Если пропустить ток через обычную модель, то восстановительного процесса просто не произойдет. Например, во время работы марганцево-цинковых батареек цинковый электрод растворится.

Аккумуляторы устроены так, что показатели электролитов и электродов можно вернуть к первоначальному варианту. Когда такую аккумулятор подключают к ЗУ, то из электролита преобразуются ионы кислорода и водорода. Начинается восстановительный процесс, где водород выступает катализатором преобразования катода в свинец, а кислород – анода в диоксид свинца.

Как определить это батарейка или аккумулятор

Перед покупкой стоит знать несколько нюансов, которые позволят определить обычные батареи от заряжаемых:

1. Обратите внимание на надпись на корпусе. Если есть емкость, то это АКБ, она указывается в mah (миллиамперах) за час. Чем больше этот показатель, тем дольше она прослужит.
2. Если на корпусе имеется надпись rechargeable, то это заряжаемые. Если же надпись звучит как do not recharge, то проводить подзарядку запрещено.
3. Обратите внимание на стоимость изделия. Обычные батарейки обойдутся дешевле аккумуляторов. Цена напрямую зависит от показателей мощности и циклов перезарядки.
4. Перезаряжаемые батарейки имеют больший запас прочности. Служат долго, заряжаются постепенно, а вот обычные элементы питания перестают функционировать при подключении к более мощным приборам.
5. Батарейка может похвастаться напряжением в ~1,5 В, а вот АКБ – ~1,2v, ~3,7v. У кроны в обоих случаях будет 9 вольт.
6. Если в маркировке на корпусе есть буквы: R, CR, LR и FR, то это батарейка.
7. Если на корпусе в маркировке присутствует: NiCd, Ni-MH, Ni-Zn, HR, ZR, KR, li-ion или li-pol, то это аккумулятор.

Следуя простым пунктам каждый может определить для себя необходимые элементы питания.

На картинке слева аккумулятор, так как на корпусе написано: 850 mAh, rechargeable и nickel metal hydride. Справа батарейка, так как на ней написано только Alkaline (Щелочная).

Как правильно заряжать аккумуляторную батарейку

1. Перед проведением зарядки в домашних условиях, ознакомьтесь с инструкцией к устройству и рекомендациями от производителя.
2. Современные аккумуляторы не обладают эффектом памяти, поэтому заниматься раскачкой батареи не нужно. За исключением никель-кадмиевых (Ni-Cd) АКб.
3. Соблюдайте температурные режим, не вставляйте в зарядное устройство при температуре ниже 5 градусов и выше 50 градусов Цельсия.
4. Подберите зарядник специально под аккумуляторы, хорошо, если это было сделано сразу. Учтите, чем медленнее подаётся заряд энергии, тем лучше.
5. Не оставляйте АКБ в ЗУ дольше, чем на сутки. Если они не зарядились, то продолжать не имеет смысла.

Важно! При зарядке аккумулятор будет греется, это нормально, но он не должен быть очень горячим, если Вам кажется, что он в ЗУ очень сильно перегревается то прекратить процедуру.

Сколько времени нужно заряжать аккумуляторные батарейки

Чтобы правильно определить время зарядки аккумулятора, используйте стандартную формулу:

Х (часов) = 1,4 * Y (мА*ч) / Z (мА) , где 1, 4 – коэффициент используется, ведь не весь ток переходит в заряд АКБ, можно назвать это скидкой на теплоотдачу.

Часть тока переходит в тепло, поэтому элемент питания перегревается.

Если емкостью 2400 мАч, при этом ток зарядного 150, то по формуле получается: 1,4 * 2400 / 150 = 22,4

Для заряда АКБ емкостью 2400 мАч при поступающем заряде 150 мАч потребуется до 22 с половиной часов. Некоторые ЗУ не определяют заряд элементов питания, напряжение подается постоянно, даже если батарея уже полностью заряжена. Такой подход может нанести вред батареи, сократив ее срок годности или приведя в негодность из-за перегрева.

Для того, что бы упростить себе жизнь рекомендуется использовать современные умные зарядные устройства, которые оснащены индикатором заряда. Они могут предоставить информацию сколько миллиампер (мА) было передано в батарею, а так как на корпусе указан емкость, то методом простого вычитания можно узнать на сколько процентов заряжена батарея. Так же после окончания зарядки устройство само отключится.

Батарейки прочно вошли в обиход каждого человека, обеспечивая энергией небольшие технические устройства. Однако большинство из них недолговечны, поэтому остро встает вопрос о возможности или невозможности их перезарядки. На сегодняшний день выпускают большое количество батареек разного производителя, разной емкости, с разным сроком службы и т.д. Но стоит понимать, что не все из них можно восстановить по истечению из внутреннего «заряда».

Можно ли заряжать батарейки дома

Батарейка является автономным портативным источником электричества, емкость которой измеряется в миллиамперах в час.

Выделяют несколько разновидностей батареек :

• Солевые батарейки;
• Литиевые батарейки;
• Батарейки щелочного типа;
• Никель-кадмиевые батарейки;
• Металлгидридные батарейки.

Большая часть батареек – одноразовые, однако металлгидридные батарейки или по-другому аккумуляторные, могут скапливать энергию, следовательно, их можно заряжать. Однако, каждый должен понимать, что незаряжаемые батарейки лучше не заряжать, так как они довольно быстро повторно придут в негодность, а также велик риск закипания щелочи или пропуска электролита, что обязательно приведет к повреждению устройства, а щелочной состав может взорваться.

Какие батарейки можно заряжать

Принцип действия батареек заключается в двух реагентах, которые соединяются друг с другом электролитом. Причем в батарейке солевого типа вещества расположены так, чтобы исключить возможность из смешивания, а проводяще-контактирующую роль играет электролит, поступающий через маленькое отверстие.

А вот непосредственно на само устройство батарейки передают ток через сниматели.

Несмотря на разный состав, срок службы и действенность, солевые и алкалиновые батарейки имеют одинаковый принцип действия. В частности, самой популярной маркой алкалиновых батареек является Дюрасел. Для таких батареек характерна большая емкость и высокая устойчивость, даже если условия работы экстремальны.

Есть несколько способов реанимировать батарейку на небольшой срок :

1. Можно постучать батарейкой обо что-нибудь твердое несколько раз, чтобы растрясти комочки реагентов.
2. Батарею можно сжать в нескольких местах плоскогубцами, но очень аккуратно, так как повреждение корпуса приведет к проливанию электролита, что в свою очередь спровоцирует поломку устройства.
3. Не использовать батарейки в жаркую или холодную погоду, так как находящийся внутри их электролит может испариться или замерзнуть.

Кроме того, некоторые батарейки могут разряжаться самостоятельно, особенно если это батарейки, выпущенные давно. Также не стоит совмещать разрядившуюся и новую батарейку, так как разные по типу гальванические элементы не должны быть смешаны. Таким образом, становится понятно, что оживить, восстановить или перезарядить пальчиковую батарейку нельзя, а лучше всего сразу приобрести новую.

Удобное зарядное устройство для пальчиковых батареек

Итак, не все батарейки подлежат зарядке, так как это просто не входит в их функционал.

На корпусе одноразовых батарейках, которые нельзя заряжать должна быть одна из этих надписей :

• Do not recharge;
• Alkaline.

Если же на батарейке вы увидели надпись «Rechargeable», то это означает, что она перезаряжаемая. А раз её можно заряжать, то нужно и зарядное устройство. Для начала стоит решить, какой именно зарядник вам необходим.

Они могут различаться по разным основаниям :

• В зависимости от источника питания (переменный ток или USB);
• Насколько сильным должен быть ток заряда;
• Наличие независимых каналов заряда и т.п.

Так, зарядное с раздельными каналами позволяет одновременно подзарядить несколько аккумуляторов. Устройства со слабым током в целом продлевают жизнь самому аккумулятору, так как обеспечивают щадящее воздействие, однако время зарядки может быть очень длительным. В то время как при помощи зарядки с сильным током аккумуляторная батарейка заряжается за несколько минут, но это может негативно сказаться на сроке службы самой батареи, поэтому оптимальным вариантом являются зарядные устройства со средним током. К таким зарядным устройствам нужно относиться с особым вниманием, так как они довольно чувствительны на внешние воздействия, особенно при низких или высоких температурах.

Заряжаем Крону в домашних условиях

Крона – это батарейка на 9 вольт, которую в принципе опасно заряжать, однако на данный момент выпускают и перезаряжаемые модели. Сама по себе такая крона – это сборка 7 батарей никеле-металло-гидридного типа, стандарта 4а, соединенных последовательно.

Очень важно, что заряд для кроны не должен быть больше 30 миллиампер.

Как уже было выявлено, батарейки могут быть первичными, то есть одноразовыми, и вторичными, то есть те, которые можно заряжать.

Вторичные батарейки называют аккумуляторными, они различаются по химическому реагенту, находящемуся в их составе :

• Никель-кадмиевые аккумуляторы (аккумуляторы типа 7Д-0,125);
• Свинцово-кислотные батарейки с герметизацией (например, 24v 10ah);
• Аккумуляторы никель-металлогидридного типа (от производителей Phillips, Sony, Panasonic и т.п.);
• Литий-ионные аккумуляторы (например, аккумулятор 18650).

Самым простым способом зарядки таких аккумуляторов является зарядка при помощи зарядного устройства. Для этого необходимо приобрести устройство, подходящее к вашему аккумулятору. Так, если ваш аккумулятор относится к батарейкам типа NiMH АА, а его характеристика составляет 2650 мАч, то зарядное устройство должно быть такого же типа и обладать высокой скоростью заряда. На время зарядки влияет емкость самого аккумулятора, обычно это время даже прописано в инструкции.

В большинстве случаев аккумуляторы оснащены индикаторами зарядки, поэтому нет необходимости засекать время. Все же не стоит оставлять аккумулятор, подключенный к зарядному устройству, на продолжительное время, так как это может плохо отразиться на емкости самих аккумуляторов.

Советы: как зарядить аккумулятор без зарядного устройства

Если же нет возможности приобрести зарядное устройство для аккумуляторных батареек, то его можно смастерить самостоятельно и подзарядить батарейку в домашних условиях.

Сам процесс зарядки можно разложить на несколько этапов :

1. Определите, является ли крона аккумуляторной и можно ли её вообще заряжать.
2. Внимательно изучите батарейку, чтобы определить плюс и минус. Обычно, в самой батареи на большой клемме расположен минус, а на маленькой – плюс, а вот в устройстве, питающемся от кроны, как раз наоборот.
3. Теперь нужно рассчитать ток самой батареи, для чего нужно разделить емкость этого тока на 10, (например, 125 мАч/10 = 12,5 мА), чтобы вычислить зарядный ток.
4. Если на выходе блока питания напряжение составляет примерно 15 В, а максимум потребляемого тока не выше вычисленного зарядного тока, то блок можно использовать как источник питания.
5. После этого, нужно разобраться со стабилизатором. Для чего нужно установить на изолированный теплоотвод микросхему, которая и будет стабилизатором. Между выходом микросхемы и регулировочным выходом нужно включить нагрузочный резистор.
6. Для этих процедур необходимо рассчитать сопротивление и мощность резистора.
7. Затем нужно подключить плюс блока питания к плюсу кроны, а её минус к стабилизаторному входу, и, соответственно, минус источника питания нужно соединить с регулировочным выводом. Также нужно включить электролитический конденсат между входом и регулировочным выводом стабилизатора. Кстати, сам конденсатор нужно зашунтировать.

Наконец, можно включать блок питания, среднее время зарядки аккумулятора будет составлять не менее 15 часов.

Как зарядить Крону в домашних условиях (видео)

Таким образом, не все батарейки можно заряжать, тем более пальчиковые. Перезаряжаемые батарейки называют аккумуляторными и их подзарядку можно произвести несколькими способами: при помощи специального зарядного устройства или в домашних условиях при помощи микросхем.

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:

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: