Чи можна заряджати звичайні одноразові батареї

Ідея зарядки одноразових соляних або лужних батарейок, що «сіли», зовсім не абсурдна. Ви будете здивовані, але відновлення їхньої працездатності шляхом заряду або деякими іншими способами приносить позитивні результати.

Дуже часто одноразові батарейки «сідають» у невідповідний момент. І для подальшого продовження роботи пристроїв їх потрібно замінити на нові. Часто нових батарейок не виявляється під рукою, а придбати їх у короткі терміни неможливо. А відновити працездатність пристрою необхідно тут і зараз.

Виникає логічне питання, а чи не можна ці розряджені батарейки зарядити хоча б частково. Щоб продовжити роботу пристрою до придбання нових батарейок.

Принцип роботи та влаштування батарей не передбачає можливості їх заряду. Вважається, що заряджати сольові або лужні батареї не можна. Що з розряді у яких відбуваються незворотні хімічні процеси. Винятком є ​​лише акумулятори, у яких відбуваються оборотні хімічні процеси, що дозволяють їм багаторазово переходити з розрядженого стану в заряджений, і навпаки.

Ви здивуєтеся, але я скажу, що батареї, що сіли, заряджати можна. Звичайно, про повне відновлення їхньої працездатності не йдеться. Але все ж таки частково працездатність відновлюється, і їх повторно можна використовувати.

Ось навіть виробник зарядників ROBITON заявляє, що їхні зарядники
можуть заряджати одноразові лужні батареї

Як працюють одноразові батареї

У будь-якому електричному елементі, якими є як сольові, так і лужні батареї, генерування електрики відбувається за рахунок хімічних реакцій, що руйнують їх електроди.Коли вихідна речовина одного з електродів повністю вичерпана, батарейка втратить працездатність (сяде).

У лужній батарейці активною речовиною позитивного електрода є діоксид марганцю (MnO2), а негативним електродом – цинковий порошок (Zn). Все це знаходиться в замкнутому об'ємі (корпусі), в лужному електроліті.

При розряді батарейки відбувається реакція відновлення діоксиду марганцю в оксид і окислення цинку до оксиду цинку. Поки що хімічна реакція здатна протікати в електродах, батарейка працездатна. Як тільки зникнуть умови для перебігу реакції, батарейка перестане генерувати електричний струм.

У сольової батареї відбуваються аналогічні хімічні реакції.

Здавалося б, що батарейка повинна «сісти», коли всі вихідні активні речовини її електродів будуть повністю витрачені. Але насправді «сідає» вона ще набагато раніше.

У лужній батарейці відбувається це через те, що цинковий порошок негативного електрода перетворюється на оксид не рівномірно у всьому його обсязі. Перетворення в оксид найінтенсивніше відбувається на поверхні електрода. Це призводить до утворення оксидної шкаралупи на його поверхні, яка перекриває доступ електроліту до нього. Хімічні реакції у своїй сильно уповільнюються, і батарейка стає нездатна генерувати електричний струм.

Виходить, що активні речовини електродів ще не використані повністю, а батарейка вже села. І якщо в такій батарейці якось зруйнувати цю оксидну «шкаралупу», то вона продовжить працювати далі.

Відновлення працездатності шляхом заряджання

Одним із способів руйнування оксидної плівки на негативному електроді є заряджання батареї.Тобто пропускання через неї струму у зворотному напрямку від зовнішнього джерела струму. Як такої, зарядки при цьому не відбуватиметься. І не відбуватимуться хімічні реакції, що відновлюють «відпрацьовані» речовини електродів до вихідного стану, що відповідає новій батарейці. Такі оборотні реакції можуть відбуватися лише в акумуляторах.

Зарядний пристрій одноразових батарейок

Але під впливом зарядного струму відбуватиметься руйнація оксидної "шкаралупи" на електроді батарейки та вступ у роботу її глибших, ще невикористаних шарів. Працездатність батареї при цьому відновиться лише частково, стану нової вже ніколи не досягти. Руйнування оксидної «шкаралупи» дозволить використовувати її ще деякий час. Таку «відновну зарядку» можна провести лише кілька разів. Причому ефективність відновлення з кожною такою процедурою зменшуватиметься.

Тут слід зазначити, що дуже невелика частина «відпрацьованої» електродної речовини все ж таки відновиться до вихідного стану. І на нетривалий час також візьме участь у роботі батарейки.

Інші способи відновлення працездатності батарейок

Існує й інший спосіб відновлення батарейок. Він полягає в механічній деформації корпусу батареї, при цьому відбувається деформація та її внутрішніх шарів, де якраз і знаходиться оксидна шкаралупа на поверхні негативного електрода. При цьому відбувається її руйнація, і як у попередньому випадку, в робочий цикл вступають глибші шари «невикористаної» речовини. Батарейка відновлює свою працездатність, але знову ж таки лише частково і ненадовго.

Відновлення батареї шляхом її деформації

Деформувати корпус батареї необхідно дуже обережно, щоб не пошкодити його та не порушити герметичність. Інакше електроліт витікне з батарейки та роз'їсть контакти, а в особливо запущених випадках затече всередину пристрою, замкне там радіоелементи, роз'їсть їх висновки та доріжки друкованих плат. Природно, що після такої протікання батарейок пристрій буде виведено з ладу.

Відновлювати вищезазначеними методами можна тільки батареї, які зовсім недавно «сіли». Ті ж батареї, які пролежали «сілими» тривалий час, відновленню не піддадуться, навіть не намагайтеся. Вони вже всі активні речовини електродів повністю прореагували і розклалися.

Заходи безпеки при зарядженні батарейок

Оскільки батарейки не призначені для заряджання, потрібно бути дуже обережним і дотримуватись заходів безпеки. Не за яких обставин їх не можна перегрівати під час заряджання. Як тільки навпомацки відчули, що батарейка стала тепла, одразу припиняти заряд.

Також потрібно враховувати, що використовуючи метод відновлення шляхом зарядки, в батарейці з кожним таким циклом дедалі більше розкладаються речовини електродів, у тому числі її корпус. Внаслідок чого ймовірність витікання електроліту різко зростає. Тому «заряджені» батарейки залишати в пристроях, що не використовуються, не варто.

Наслідки витікання електроліту з батарейок

Батарейки заряджали ще за часів СРСР

За часів СРСР були певні проблеми із батарейками для переносних побутових пристроїв. Особливо їх важко було дістати в глибинці, в магазини вони рідко завозилися. Тому вичавлювалось із них усе, до останньої краплі. Їхня зарядка на той час була дуже поширена.

Пам'ятаю, був у батька касетний магнітофон "Романтік-306". У ньому використовувалося 6 батарейок по 1,5В.

Батарейний відсік магнітофона, підключався до його блоку живлення через два гнучкі металеві контакти, розташованих збоку мережного роз'єму. Роз'єм мережевого шнура мав збоку клиноподібний пластиковий виступ, який при підключенні до магнітофона розсовував ці гнучкі контакти і відключав батарейний відсік від блоку живлення. А при відключенні мережевого шнура, відповідно, підключав батарейний відсік. Таким чином, виключалося проходження струму від блока живлення через відсік батареї при роботі магнітофона від мережі.

Мережевий роз'єм із клиноподібним виступом

Але варто було перевернути роз'єм мережевого шнура навпаки, так щоб його клиноподібний виступ виявився з іншого боку гнучких контактів і вставити в магнітофон, відключення батарейного відсіку від блока живлення не відбувалося, оскільки контакти не розмикалися. У цьому випадку батареї постійно заряджалися від блока живлення магнітофона. І їх потім вистачало на якийсь час автономної роботи магнітофона. Так тоді й робили, батареї постійно стояли на підзарядці, і цей спосіб працював.

Пишіть у коментарях, чи заряджали ви колись батарейки чи «м'яли» їх корпус? І наскільки це виявилося ефективним?

Заряджаємо батарейки

У сучасному світі існує безліч пристроїв та акумуляторні батареї – це вже потреба. Поки одні змінюють одну батарейку за іншою, інші просто заряджають акумуляторну батарею. Щоб виріб прослужив якомога довше, потрібно дотримуватись рекомендацій щодо заряджання, експлуатації та підбирати їх відповідно до вимог приладів.

Які батарейки можна заряджати

• Нічого не станеться, тоді вас можна зарахувати до щасливчиків;
• Елемент живлення зашипить та зіпсується;
• Можливий перегрів, спалах і навіть вибух;
• Коротке замикання у мережі.

Залежно від матеріалів акумулятори бувають наступних типів:

1. Нікель-металогідридний Ni-Mh;
2. Нікель-кадмієвий Ni-Cd;
3. Нікель-цинковий NiZn;
4. Літій-іонний Li-Ion;
5. Літій-полімерний Li-Pol.

У нікель-кадмієвого акумулятора є ефект пам'яті, тому його потрібно повністю розряджати і заряджати.

Акумуляторні елементи живлення мають схожі з класичними моделями типорозміри:

• Мізинчикова (AAA)
• Пальчікова (AA).
• Дюймовочка типу C.
• Барило або батарейка типу D.
• Крона або Корунд.
• 1/2 AA.
• Великий квадратний.

Таких типорозмірів можуть бути, як батарейки, так і акумулятори, через це дуже важливо не переплутати.

Також є Li-Ion акумулятори наступних типорозмірів, і їх можна заряджати:

Тип елемента живлення підбирається під конкретні пристрої. Фотоапаратам підходить AA, а ось для деяких іграшок потрібно бочонок.

Місткість акумулятора може бути різною від 150 мАч до 6000 мАч.

Чому не можна заряджати звичайні батареї

Не рекомендується використовувати ЗУ для заряджання таблеток або інших елементів живлення. Якщо на корпусі вказано alkaline (лужні батарейки), то й пробувати не варто.

Одноразові елементи мають зовсім інший принцип роботи – від електроліту до електродів надходять іони. Згодом їх запас вичерпується, тоді батарейка сідає. Якщо пропустити струм через звичайну модель, то відновлювального процесу просто не станеться. Наприклад, під час роботи марганцево-цинкових батарей цинковий електрод розчиниться.

Акумулятори влаштовані так, що показники електролітів та електродів можна повернути до початкового варіанту. Коли таку акумулятор підключають до ЗП, то з електроліту перетворюються іони кисню та водню. Починається відновний процес, де водень виступає каталізатором перетворення катода на свинець, а кисень – анода на діоксид свинцю.

Як визначити це батарейка чи акумулятор

Перед покупкою варто знати кілька нюансів, які дозволять визначити звичайні батареї від заряджання:

1. Зверніть увагу на напис на корпусі. Якщо є ємність, то це АКБ, вона вказується в mah (міліамперах) за годину. Що більше цей показник, то довше вона прослужить.
2. Якщо на корпусі є напис rechargeable, то це заряджається. Якщо ж напис звучить як do not recharge, то підзарядку проводити заборонено.
3. Зверніть увагу на вартість виробу. Звичайні батарейки обійдуться дешевше за акумулятори. Ціна безпосередньо залежить від показників потужності та циклів перезарядки.
4. Акумуляторні батареї мають більший запас міцності. Служать довго, заряджаються поступово, а ось звичайні елементи живлення перестають функціонувати при підключенні до потужніших приладів.
5. Батарейка може похвалитися напругою ~1,5 В, а ось АКБ - ~1,2v, ~3,7v. У крони в обох випадках буде 9 вольт.
6. Якщо в маркуванні на корпусі є букви: R, CR, LR і FR, це батарейка.
7. Якщо на корпусі в маркуванні є: NiCd, Ni-MH, Ni-Zn, HR, ZR, KR, li-ion або li-pol, то це акумулятор.

Дотримуючись простих пунктів, кожен може визначити для себе необхідні елементи живлення.

На малюнку ліворуч акумулятор, тому що на корпусі написано: 850 mAh, rechargeable та nickel metal hydride. Справа батарейка, тому що на ній написано лише Alkaline (Лужна).

Як правильно заряджати акумуляторну батарейку

1. Перед проведенням заряджання в домашніх умовах, ознайомтеся з інструкцією до пристрою та рекомендаціями від виробника.
2. Сучасні акумулятори не мають ефекту пам'яті, тому займатися розкачуванням батареї не потрібно. Крім нікель-кадмієвих (Ni-Cd) АКб.
3. Дотримуйтесь температурного режиму, не вставляйте в зарядний пристрій при температурі нижче 5 градусів і вище 50 градусів Цельсія.
4. Підберіть зарядник спеціально під акумулятори, добре, якщо це було зроблено одразу. Врахуйте, що повільніше подається заряд енергії, то краще.
5. Не залишайте АКБ у ЗУ довше, ніж на добу. Якщо вони не зарядилися, то продовжувати немає сенсу.

Важливо! При зарядці акумулятор буде гріється, це нормально, але він не повинен бути дуже гарячим, якщо Вам здається, що він у ЗУ дуже сильно перегрівається, то припинити процедуру.

Скільки часу потрібно заряджати акумуляторні батареї

Щоб правильно визначити час заряджання акумулятора, використовуйте стандартну формулу:

Х (годин) = 1,4 * Y (мА * год) / Z (мА), де 1, 4 – коефіцієнт використовується, адже весь струм перетворюється на заряд АКБ, можна назвати це знижкою на тепловіддачу.

Частина струму перетворюється на тепло, тому елемент живлення перегрівається.

Якщо ємністю 2400 мАг, при цьому струм зарядного 150, то за формулою виходить: 1,4*2400/150 = 22,4

Для заряду АКБ ємністю 2400 мАг при заряді 150 мАч, що надходить, потрібно до 22 з половиною годин. Деякі ЗУ не визначають заряд елементів живлення, напруга постійно подається, навіть якщо батарея вже повністю заряджена. Такий підхід може завдати шкоди батареї, скоротивши її термін придатності або призводячи до непридатності через перегрівання.

Для того, щоб спростити собі життя, рекомендується використовувати сучасні розумні зарядні пристрої, які оснащені індикатором заряду. Вони можуть надати інформацію скільки міліампер (мА) було передано в батарею, а так як на корпусі зазначений ємність, то методом простого віднімання можна дізнатися на скільки відсотків заряджена батарея. Також після закінчення зарядки пристрій сам відключиться.

Залишились питання чи є що додати? Тоді напишіть нам про це у коментарях, це дозволить зробить матеріал більш повним та точним.

Заряджаємо звичайні батареї

Багато хто з вас здивується, коли дізнається, що звичайні лужні (alkaline) батарейки можна заряджати за допомогою спеціального зарядного пристрою. Я провів експеримент, щоб з'ясувати, скільки енергії можуть дати батареї після перезарядки.

Мені відомо лише дві моделі зарядних пристроїв для батарейок. Перший пристрій продається на Aliexpress, коштує близько 600 кермів, заряджає лише батареї та живиться від USB.

Другий пристрій - ROBITON Ecocharger AK02 коштує близько 900 рублів, заряджає як батареї, так і акумулятори, живиться від мережі.

Режим заряду перемикається на бічній панелі пристрою.

Пристрій заряджає акумулятор струмом 350 мА, батарейки заряджаються струмом 100-150 мА.

Можна заряджати батарейки та акумулятори форматів АА та ААА, у пристрою чотири незалежні канали. Двоколірні світлодіоди показують стан кожного каналу, так що це ще й хороша зарядка для акумуляторів.

Для експерименту я взяв нові батарейки АА та ААА двох брендів — свідомо хороші GP Super та одні з найдешевших FLARX із магазинів FixPrice. Кожного виду три штуки, всього 12 штук.

Спочатку всі батареї були розряджені в трьох режимах із виміром ємності:

1. Розряд у режимі "постійний опір" з початковим струмом 200 мА;
2. Розряд у режимі "постійний опір" з початковим струмом 1000 мА;
3. Розряд імпульсами (10 с навантаження, 20 с пауза) в режимі «постійний опір» з початковим струмом 2500 мА для АА і 1000 мА для ААА.

Далі я дав батарейкам "відпочити" протягом 12 годин, зарядив їх, знову "дав відпочити" і розрядив у тих самих режимах. І так п'ять разів (весь процес зайняв майже місяць). Я не захаращуватиму статтю величезною кількістю цифр і графіків, покажу лише, як падала енергія, що віддається, у відсотках від початкової.

Найкраще заряджаються батарейки, які були розряджені імпульсами великого струму: після першого заряджання вони дають 60-75% енергії при розряді в такому ж режимі і навіть після п'ятої зарядки вони здатні дати 39-43% початкової енергії. У цій та наступних таблицях зазначений відсоток від початкової енергії у ват-годинах після 1, 2, 3, 4 і 5 зарядки.

Добре заряджаються батареї і після безперервного розряду великим струмом: 50-60% після першої зарядки, 24-32% після п'ятої.

А ось після розряду невеликим струмом все набагато гірше.Батарейка FLARX AAA взагалі не змогла зарядитись жодного разу, GP AAA один раз зарядилася і дала 36% початкової енергії, але більше зарядитися не змогла. Батарейки АА дали 35-39% початкової енергії після першого заряду, а далі FLARX AA продовжувала заряджатися та давати 33-35% енергії щоразу, а GP AA зарядитися майже не змогла.

Але енергія це не все. Після заряду батареї мають спочатку меншу напругу і деякі пристрої вважатимуть свіжозряджені батареї наполовину розрядженими. Я виміряв напругу за хвилину після початку розряду.

Нові батарейки, що розряджаються малим струмом, спочатку мають напругу вище 1.5В, але вже після першої зарядки їхня початкова напруга виявилася близько 1.2В і багато пристроїв справедливо вважатимуть заряджені батарейки «напівдохлими».

У цій та наступних таблицях вказані значення напруги у вольтах для нової батареї (0) і після 1-5 зарядки, виміряні через хвилину від початку розряду зазначеним струмом.

При безперервному розряді нових батарей великих струмом через хвилину напруга на батареях АА становить близько 1.4В, а на батарейках ААА 1.3В. У заряджених батарейок ця напруга на 0.2В менше.

Схожа картина і у батарейок, що розряджаються імпульсами великого струму.

У ході експерименту з'ясовано таке:

• лужні (alkaline) батареї дійсно можна заряджати, причому не один раз;
• після зарядки більшість батарейок дають від третини до двох третин початкової ємності;
• найкраще заряджаються батареї, які розряджалися великими струмами;
• чим якісніша батарейка спочатку, тим гірше вона заряджається, тому що при першому використанні вона віддала максимум енергії;
• процес заряду займає від 3 до 12 годин, залежно від стану батарейки;
• чим більше енергії було віддано батареєю спочатку, тим гірше вона заряджається;
• для успішного заряду потрібно, щоб напруга на розрядженій батарейці була вищою за 1 вольт;
• в процесі експерименту жодна батарея не протікла.

© 2020, Олексій Надійін