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.

1. Подзарядка вторичных элементов питания (аккумуляторов) обязана производиться только в том зарядном устройстве, которое для этого предназначено!

Идеальный вариант — когда зарядка специально подобрана под аккумуляторные источники тока еще в магазине.

2. Быстрая подзарядка (30 минут — 2 часа) современными мощными зарядками поддерживается не всеми типами батареек. Чем медленнее подается заряд энергии, тем лучше.

3. Перед началом подзарядки важно заранее внимательно ознакомиться со всеми прилагающимися руководствами по эксплуатации и инструкциями.

Причем, такие инструкции должны прилагаться как к зарядному устройству, так и непосредственным аккумуляторным батарейкам.

4. Любая новая или лежалая аккумуляторная батарейка должна подвергаться так называемой «тренировке». Фактически «тренировка» — это 3-4 полных цикла «разряд/заряд».

Т.е. новые аккумуляторы-батарейки необходимо подзаряжать по максимуму и разряжать до минимально возможного уровня (при этом заряд батарейки не должен выводиться «в ноль»).

Если ваше зарядное устройство действительно качественное, то функция «тренировки» в нем установлена заранее. Такое ЗУ способно самостоятельно провести процесс «тренировки» при выборе соответствующей опции в меню (читаем инструкцию к зарядному устройству).
Е

сли опция «тренировки» не предусмотрена в ЗУ, этот процесс предстоит выполнить в ручном режиме, контролируя все его этапы. Три-четыре полных цикла (на автомате или вручную) будет достаточно.

5. При подзарядке аккумуляторных батареек важно следить за температурой элементов питания. Этот показатель (температура) не должен превышать 55 градусов Цельсия (на ощупь — сильный нагрев).

Важный нюанс!

ВАЖНО: современные «умные» и программируемые зарядные устройства, осуществляющие «быстрый» заряд батарей, способны автоматически отслеживать температуру подзаряжаемых элементов, вовремя включая систему защиты от перегрева!

Аккумуляторная батарейка должна греться, но не «кипеть», что может привести к протеканию электролита.

Т.е. воткнув аккумуляторы в самое дешевое зарядное, контроль температуры необходимо производить в ручном режиме, периодически проверяя уровень нагрева тыльной стороной ладошки.

6. Если аккумуляторная батарейка прошла «тренировку», ее можно дозаряжать, не дожидаясь «выхода в ноль». В данном случае стоит говорить о частичной дозарядке в процессе эксплуатации.

Работая с литиевыми аккумуляторными батарейками, стоит знать, что дозарядка — естественная для них процедура. И даже хранение литиевых аккумуляторов выполняется в полностью заряженном виде.

Частичная дозарядка — это страховка от слеживания химического состава батареи!

7. Между зарядными устройствами для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторных батареек нет. Старые модели Ni-Cd зарядок вполне пригодны для современных Ni-MH аккумуляторов, притом, что продолжительность подачи энергии будет немного возрастать.

Что касается подзарядки Ni-Cd вторичных источников тока в зарядном устройстве Ni-MH спецификации, то это возможно, но нежелательно, т.к. высокие токи ЗУ способны уменьшить срок службы старых моделей аккумуляторов.

При этом старые зарядные устройства вряд ли смогут снабдить современную батарейку положенным запасом скорее, чем через 3-4 часа.

Аккумуляторы типа АА являются самыми распространёнными и продаваемыми наряду с мизинчиковыми. Они относятся к типу пальчиковых элементов питания, их производят с 1907 года. Гальванические аккумуляторы имеют характеристики, которые оптимально подходят для многих современных устройств. Это обуславливает широкую сферу применения, большой выбор среди отечественных и зарубежных производителей.

Содрежание

Виды и характеристики аккумуляторов AA

Источники питания с маркировкой AA обладают различными характеристиками в зависимости от типа установленного электрода. Но у них есть и идентичные характеристики. В первую очередь - это размеры.

АКБ AA li-ion

Пальчиковые АКБ АА представляет собой цилиндр, диаметр которого составляет от 13,5 до 14,5 миллиметров. Длина вместе с контактным выступом (он занимает примерно четверть от основного диаметра) - 50,5 миллиметров. Цилиндрическая часть полностью покрыта изолированной оболочкой во избежание возможных замыкания или коррозии.

Выводы находятся на различных сторонах батарейки. На положительном выводе находится выступ, высота которого около 1 миллиметра. Отрицательный вывод - это плоская или слегка рельефная поверхность.

Вес источников питания различный. Солевые весят примерно 14-18 грамм, щелочные - от 22 до 24 грамм, а никелевые - 30 грамм. Последний вариант оснащен преобразователем напряжения, следовательно такие батарейки можно заряжать, то есть они выполняют функции аккумуляторов и по сути являются ими.

Литий-ионные аккумулятор (li-ion)

Важная характеристика зарядного устройства- это ток заряда:

• со слабым током - щадящий режим, перегрева не будет, но зарядка может затянуться до суток;
• со средним током - не греются, практически не влияют на срок службы, зарядка длится около 6 часов;
• с сильным током - очень быстрая зарядка за несколько часов, но если батарея некачественная, она может быстро прийти в непригодность.

Также внимание обращают на возможность запоминания. Зарядные устройства с функцией интеллекта подбирают приемлемый режим и время.

Как заряжать аккумуляторные батарейки AA

Никаких особенных манипуляций производить не стоит. Большинство ЗУ питаются от сети переменного тока, поэтому нужно, чтоб напряжение было более-менее стабильным. Аккумуляторы можно заряжать на любом этапе, но желательно доводить цикл зарядки до конца (это уберегает начинку от быстрой порчи). Главное не перепутать полярность.

Популярные производители и их особенности

Особого различия между пальчиковыми аккумуляторами различных производителей нет. Главное - обращать внимание на тип источника питания и разницу в емкости. Хорошим соотношением качества и цены обладают устройства фирм Eneloop, Robiton, Varta, GP, Duracell, Xiaomi, Camelion.

АКБ AA NiСd

На что обратить внимание при выборе

Обращать внимание в первую очередь необходимо на тип и расшифровку значений. В зависимости от того, для какого устройства подбираются пальчиковые аккумуляторные батарейки AA. Также внимание обратить стоит на:

• силу тока;
• напряжение (от 1,25 до 3,7 Вольт);
• емкость;
• мощность;
• срок службы;
• цикл заряда-разряда;
• температурный диапазон работы.

Правильно подобранное устройство служит до 20 лет. Конечно, этот срок зависит от интенсивности эксплуатации.

В современных устройствах - вспышках, фотоаппаратах и пр. широко применяются аккумуляторы формата АА. Они чаще всего бывают никель-металгидридные (Ni-MH), реже никель-кадмиевые (Ni-Cd, Ni-Cad). У каждого из этих типов есть свои плюсы и минусы:

• Ni-MH - довольно ёмкие и стабильные, лучше всего подходят для фотоаппаратов, для вспышек же подходят, когда не требуется быстрая зарядка
• Ni-Cd - менее ёмкие из всех, но зато способные выдавать больший ток, даже при сильном разряде - лучше всего подходящие для вспышек, так как обеспечивают быстрый заряд. Крайне токсичны - кадмий из одного аккумулятора способен отравить огромное количество воды, поэтому сейчас такие аккумуляторы крайне мало производят

Аккумуляторы даже одного типа, например, Ni-MH, даже производимые одной и той же фирмой - очень разные. Например, большая ёмкость практически всегда подразумевает меньшую силу тока. Зарядить никель-металгидридные и никель-кадмиевые(наиболее распространенные пальчиковые аккумуляторы типоразмера AA) оказывается не так уж и просто:

• Например, зарядный ток может быть большим или малым. Малый зарядный ток означает очень долгую зарядку, но аккумулятор заряжен будет лучше.
  Большой зарядный ток означает очень быструю зарядку (с сильным нагревом аккумулятора, посему быстрые зарядные устройства обязательно оборудованы вентиляторами), но неполную зарядку и более быстрый износ аккумулятора. Древнее правило гласит “хорошую зарядку обеспечивает зарядка током равным 0.1 от емкости аккумулятора”. Быстрые зарядки это правило нарушают.
• Есть ещё и такое плохое явление как “эффект памяти аккумулятора”: неполный разряд аккумулятора с последующим зарядом означает что в следующий раз аккумулятор будет работать до того состояния когда его в прошлый раз не полностью разрядили - то есть теряет ёмкость.
  Никель-кадмиевые подвержены этому эффекту больше, чем никель-металгидридные. Вот почему так важно полностью разряжать аккумулятор до его следующего заряда (но и тут важно не переусердствовать - ибо разряд аккумулятора до 1 вольта способен безвозвратно испортить аккумулятор).
  Проблема с потерей ёмкости возникает и при обычной работе аккумулятора - при эксплуатации аккумуляторов долго. Впрочем, “эффект памяти” можно побороть “тренировками” аккумуляторов, то есть многократными полными разрядами и последующим зарядами.

Лично у меня было 2 зарядных устройства - быстрое получасовое зарядной устройство (кстати, есть и ещё более быстрые зарядные устройства, например, пятнадцатиминутные, и стоят недорого и торговая марка, вроде, неплохая - Duracell) и медленное восьмичасовое зарядное устройство. Оба зарядных устройства - неплохих производителей (Duracell и Annsman).
Аккумуляторы, заряженные этими разными зарядными устройствами, вели себя по разному - явное преимущество 8-часовой зарядки ыо хорошо заметно, ибо после зарядки восьмичасовой аккумуляторов хватало заметно на дольше. Посему большую часть времени я пользовался восьмичасовой, оставляя получасовую зарядку на крайний случай.
Хотя реклама и говорит, что современные аккумуляторы хороших моделей этой проблемы с “потерей ёмкости из-за эффекта памяти аккумулятора” не имеют, но мой опыт (порядка 15 комплектов по 4 штуки аккумуляторов в каждом комплекте, все комплекты самых разных марок - специально разные покупал, как дешёвые так и очень дорогие) говорит об обратном. То есть у разных моделей действительно в процессе эксплуатации происходит разная потеря ёмкости - у кого то больше, у кого то меньше, но реклама врет - от проблем с “эффектом памяти” современные аккумуляторы полностью не избавлены.
Самое неприятное, что плохие аккумуляторы подводят именно на фотосъёмке. Проявляется это так - полностью заряженные аккумуляторы издыхают после нескольких десятков кадров (а бывает и после нескольких кадров, даже о десятках речь не идёт). Иногда срабатывает “закон подлости” - чем меньше у тебя времени на съёмке - тем большее количество негодных комплектов аккумуляторов у тебя обнаруживается.
Когда такое со мной приключилось на репортажной съёмке - моменты которой повторить невозможно - после съёмки, я купил несколько новых комплектов аккумуляторов. Но когда спустя месяца три эксплуатации при умеренных нагрузках (разрядах-зарядах примерно раз в 2 недели на каждый комплект) на неспешной предметной съёмке после нескольких вспышек отказали подряд несколько комплектов, в том числе и новых - я потратил некоторое количество времени на поиск информации о нормальных зарядных устройствах.
Выяснил ещё интересную вещь - идеальный зарядный ток, при котором аккумуляторы заряжаются по максимуму и идеальное время зарядки, зависит от ёмкости аккумулятора. А, значит, лучше всего заряжающего полностью автоматического зарядного устройства быть не может. Ведь аккумуляторы типоразмера AA не оснащены механизмом обратной связи, который мог бы передать какую-либо информацию (например, хотя бы информацию о номинальной ёмкости) зарядному устройству. Из наиболее распространенных аккумуляторов подобным приспособлением оснащаются только литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы, но не типоразмера AA.
Получается, что правильно заряжать аккумуляторы без механизма обратной связи совсем не просто. Более того, даже новые аккумуляторы следует перед началом экслуатации “тренировать”. С аккумуляторами лежавшими более 3 месяцев также следует делать “тренировку”. Легкую “тренировку” следует делать и с полежавшими небольшое время (более 2 недель и менее 3 месяцев) аккумуляторами.
Поскольку вручную “тренировать” аккумуляторы очень утомительно выпускаются и умные зарядные устройства. А поскольку зарядный ток и время и дополнительно необходимые операции по “тренировке” аккумулятора зависит от самого аккумулятора - от его ёмкости номинальной, ёмкости фактической, времени бездействия (времени хранения), особенностей внутренней химии аккумулятора, - то есть очень и очень умные зарядные устройства.
Применение очень умных зарядных устройств позволяет не оказаться на ответственной съёмке с полной сумкой полностью заряженных, но очень быстро разряжающихся аккумулятором, как это несколько раз случалось со мной. Ну и в целом работа с аккумуляторами станет удобнее - их будет намного дольше хватать, реже понадобится покупать новые. В настоящее время мне известны следующие очень умные зарядные устройства:

• Maha Energy PowerEx MH-C9000 WizardOne Charger-Analyzer for 4 AA / AAA
• La Crosse Technology BC-900 AlphaPower Battery Charger (известная также под названиями Techno Line BC900, Techno Line iCharger)
• La Crosse Technology BC-700 (отличается от BC-900 уменьшенным током заряда, но и этого хватает за глаза)

Подробное обсуждение аккумуляторов и зарядок - здесь.

В огромном количестве портативных устройств вы можете встретить аккумуляторы типа ААА. В продаже вы найдете никель-металлогидридные, никель-кадмиевые. Но все чаще производители аккумуляторов берут за основу технологии, которые используют никель. Это позволило увеличить удельную емкость, исключив при этом саморазряд. Огромным преимуществом является тот факт, что их можно изготовить в любой форме, даже толщиной в несколько миллиметров. Это позволяет использовать их в электронных устройствах, которые ограничены размерами: сотовые телефоны, нетбуки, часы и т.д. Наиболее часто применимым типом являются аккумуляторы ААА.

Огромным минусом является то, что они не относятся к взаимозаменяемым. То есть если в вашем устройстве такой аккумулятор вышел из строя, то остается один вариант - покупать аналогичный, причем применяемый именно для такого же устройства, как ваше. Да, с одной стороны, они удобны, можно изготовить уникальную батарею, любой формы, но в случае ее поломки, придется долго поискать замену. Невозможно заменить аккумулятор, произведенный одной фирмой, аналогом производства конкурента. Поэтому придется искать оригинал, а цена на них достаточно высокая.

Стандартные аккумуляторы ААА - отличное решение, их используют в подавляющем большинстве электронной техники. Они дешевле в производстве, легко заменяемы, даже на обычные батарейки, которые схожи по размерам. Однако по сравнению с подобными аккумуляторами, они имеют меньшую емкость, что сказывается на времени работы устройства. Для их зарядки применяют специальные питаемые от обычной электрической сети. На аккумуляторы ААА, цена достаточно низкая, это и способствовало их быстрому распространению.

Происходит путем различных химических преобразований. Часть поступающей энергии для заряда тратится на преобразование химических элементов, а другая рассеивается в виде тепла. Это так называемый КПД заряда аккумулятора и он никогда не будет равен 100 %. Из-за того, что достаточно много энергии переходит в тепло, батареи не заряжают большими токами, иначе будет перегрев и батарея может попросту взорваться. Изготавливая аккумуляторы ААА, производители пытаются снизить количество выделяемой это позволит использовать более высокие токи для зарядки и существенно сократить общее время восстановления батареи. Как вы поняли, скорость зарядки зависит от общей величины тока.

ААА аккумуляторы требуют к себе бережного обращения. Их нельзя подвергать низким температурам, которые губительно сказываются на емкости батареи. Высокие температуры способны вывести аккумулятор из строя, поэтому нужно тщательно следить за температурным режимом, в котором используются аккумуляторы. Также для них вредно долгое нахождение в разряженном состоянии, поэтому, если вы решили убрать NIMH-элементы на хранение, то их следует зарядить. Следуя этим простым советам, аккумуляторы ААА прослужат вам долгий срок.