Схема зарядного устройства с таймером для АА и ААА аккумуляторов

Определяемся с терминологией

Для начала выясним, что такое батарейка. Открываем подобающую литературу и читаем:

Словарь Ожегова:

• Maлeнькaя aккyмyлятopнaя бaтapeя.

Словарь Ушакова:

• Малая электронная батарея для карманного фонаря.

Словарь Ефремовой:

• Маленькое аккумуляторное устройство для роста напряжения либо для питания энергией.

Да, полная каша. В особенности умиляет определение госпожи Ефремовой. Помощи от «зубров» величавого и могучего мы не дождемся. А все поэтому, что, в техническом плане, понятия «батарейка» не существует. Этим уменьшительно-ласкательным словом большая часть из числа тех, кто далек от электротехники, обзывают фактически все автономные источники тока – от гальванических частей до аккумов и батарей, собранных из них. С одним условием, что таковой источник умещается в кармашек. Авто АКБ, например, никто не назовет батарейкой. Это – Аккумулятор с большой буковкы!

Более продвинутые юзеры словом «батарейка» обзывают только гальванические элементы и батареи, собранные из них, но батареи и аккумуляторные батареи не трогают.

Потому что же именуются все эти устройства по сути? Вопрос решается просто. Достаточно осознать два определения:

1. Гальванический элемент – единичное устройство, генерирующее электронную энергию средством внутренних необратимых хим процессов.
2. Аккумулятор – единичное устройство, способное копить электронную энергию за счет внутренних хим конфигураций и потом ее отдавать средством оборотных хим процессов.

Другими словами, что-то разовое (поработало и выкинул) – это гальванический элемент. То, что можно неоднократно заряжать, – аккумулятор. Если элементы соединяют меж собой по той либо другой схеме, то такая конструкция именуется батареей. Для гальванических частей – батареей гальванических частей. Для аккумов – батареей аккумов либо аккумуляторной батареей.

Таким образом, на самом верхнем фото на первой и 2-ой позиции слева вправо стоят батареи гальванических частей. 1-ая собрана из 6 частей, 2-ая (ее часто именуют плоской) — из 3-х. На третьей позиции изображен никель-кадмиевый аккумулятор, на четвертой и пятой – гальванические элементы, на последней – аккумуляторная батарея из 2-ух никель-металлогидридных аккумов. Но мы со размеренной совестью называем все это «батарейками», а позже обижаемся, когда нас не могут осознать! А что касается авто аккума, который, как ни удивительно, не обзывают «батарейкой», то это как раз батарея, состоящая из 6 аккумов (в народе их именуют «банки»).

Мировоззрение профессионала

Алексей Бартош

Спец по ремонту, обслуживанию электрического оборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Любопытно. Очень многие считают, что в мобильных устройствах инсталлируются батареи (заметьте, не какие-то там «батарейки»). По сути во всех телефонах, телефонах и иной схожей технике стоят единичные батареи, а не батареи. Исключение может составлять батарея для ноутбука, состоящая из набора единичных аккумов.

Слева – аккумулятор для телефона, справа – аккумуляторная батарея для ноутбука, состоящая из 6 аккумов

Главные свойства батареек

С терминологией разобрались, сейчас поглядим, какими бывают батарейки и чем они отличаются друг от друга.

Форм-фактор

Нынешние батарейки – и гальванические элементы, и батареи на их базе – выпускаются в разных форм-факторах. Более всераспространенные – цилиндрические и дисковые. Некие батареи могут иметь прямоугольную форму.

Более пользующиеся популярностью типоразмеры гальванических частей и батарей

Что касается аккумов, то они могут в точности повторять форму и размер гальванических частей, но могут быть и уникальной формы. На фото ниже слева вправо можно узреть цилиндрический аккумулятор формата АА на 3.7 вольта (но не на 1.5, как рядовая пальчиковая батарейка), дисковый, в точности повторяющий форму литиевого гальванического элемента и дисковый уникальной формы (пилюля).

Батареи, как и гальванические элементы, могут выпускаться в различных форм-факторах

Типы батареек

По типу электролита и материалу электродов гальванические элементы можно поделить на:

Солевые. Элементы этого типа имеют электроды на базе марганца и цинка, в качестве электролита употребляется соль – хлорид аммония. Устройства отличаются низкой электронной емкостью и недолговечностью, но имеют маленькую цена.

Щелочные. В элементах этого типа для электродов употребляются те же материалы, но в качестве электролита применяется щелочь – гидроксид калия. Батарейки этого типа имеют завышенную емкость и завышенный срок службы. Они способны развивать высочайшие питающие токи, но стоят в пару раз дороже солевых частей. Часто щелочные батарейки именуют алкалиновыми либо алкалайновыми.

Литиевые. Анод этих частей сделан на базе лития, катод же и электролит подбираются зависимо от нужного выходного напряжения, которое может варьироваться от 1.5 до 3.0 В зависимо от предназначения источника тока. Литиевые гальванические элементы (не путать с литиевыми аккумами) имеют высшую емкость, долговечны (работают годами), но дороже щелочных.

Литиевая пальчиковая батарейка (гальванический элемент)

Серебряно-цинковые. Эти батарейки обычно выпускаются в форме пилюли. Их можно повстречать в наручных часах и схожей компактной экономной технике. Это малогабаритный и долговременный источник тока, но стоит он 1достаточно недешево (относительно емкости) и не обладает большой электронной емкостью.

Выходное напряжение

Выходное напряжение всех солевых и щелочных гальванических частей составляет 1.5 В. Серебряно-цинковые «таблетки» выдают те же 1.5 В. Литиевые элементы, как указывалось выше, зависимо от типа катода и электролита могут иметь на выходе напряжение от 1.5 до 3.0 В.

Никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлогидридные (Ni-MH) перезаряжаемые батарейки (батареи) выдают 1.2 В. Этот тип аккумов более популярен и нередко употребляется в качестве подмены пальчиковых (формат АА) и мизинчиковых (ААА) гальванических частей.

Никель-кадмиевые (слева) и никель-металлогидридные батареи формата АА и ААА

У никель-цинковых (Ni-Zn) аккумов на выходе 1.6 В.

В ближайшее время обширное распространение получили литий-ионные и литий-железо-фосфатные батареи. 1-ые выдают 3.7 В, 2-ые — 3.2 В. Они могут иметь тот же форм-фактор, что и солевые либо щелочные батарейки, но из–за различия выходных напряжений одни поменять другими нельзя.

Какие батарейки можно заряжать, а какие нет

Как мы узнали, существует величавое огромное количество типов и видов батареек. Какие из них можно заряжать через зарядное устройство, а какие нельзя?

Ответ прост. Зарядить можно только батареи — вернуть энергию в разряженном гальваническом элементе не получится. Другими словами нельзя заряжать щелочные, солевые, литиевые и серебряно-цинковые гальванические элементы, которые, на самом деле, являются разовыми.

Мировоззрение профессионала

Алексей Бартош

Спец по ремонту, обслуживанию электрического оборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Полезно. У многих даже после чтения этого абзаца остается вопрос – можно ли зарядить алкалиновую батарейку. Как мы обусловились выше, алкалиновая (Alkaline) батарейка – это щелочной гальванический элемент, а означает, заряжать его нельзя.

Что будет, если зарядить обыденные батарейки

Сейчас выясним, почему нельзя заряжать разовые батарейки. Во-1-х, это никчемно. При изготовлении гальванический элемент «заряжается» хим субстанциями, которые в процессе работы батарейки разрушаются, образуя сложные хим соединения. Когда изначальные вещества израсходованы стопроцентно, батарейка перестает отдавать ток. Вернуть же начальные вещества из образовавшихся соединений нереально. Элемент придется выкинуть.

Зарядка гальванических частей не только лишь никчемна, да и небезопасна. Если вынудить батарейку делать то, зачем она не предназначена, к примеру, против воли «заливать» в нее напряжение, то элемент может утратить плотность и «потечь», залив все электролитом. Да и это наименьшее зло. Еще ужаснее, когда при пробе зарядить батарейка перегревается и взрывается. Здесь и до травмы неподалеку, и до пожара рукою подать. Таким образом, заряжать на сто процентов разряженный гальванический элемент ни при каких обстоятельствах нельзя.

Но не все так плохо. Да, разовую батарейку нельзя вернуть, но ее можно зарядить, не дожидаясь полной разрядки. Делая подзарядку временами, полностью реально продлить срок жизни гальванического элемента в два раза и даже в три раза.

Откуда берется доп энергия в батарейке, хим реакции в какой необратимы? Дело в том, что во время работы гальванического элемента начальные материалы употребляются не до конца. Даже в на сто процентов разряженной батарейке остается большой неиспользованный потенциал. Если батарейка села совершенно, то воскресить ее не получится. Но если элемент временами «встряхивать» маленькими зарядными токами, то он будет более много расходовать составляющие и сумеет прослужить подольше.

Принципиально! Даже подзарядка гальванического элемента может нести внутри себя определенную опасность такого же взрыва либо воспламенения. Потому если мы все таки решили этим заняться, то должны верно представлять, что делаем это на собственный ужас и риск.

Как отличить разовую батарейку от аккума

Как именуются батарейки, которые можно перезаряжать, мы узнали. Имя им – батареи. Но как отличить гальванический элемент от аккума, в особенности если и тот и другой выполнены в одном форм-факторе? Сделать это нетрудно.

По напряжению

Ни один аккумулятор не выдает ровно 1.5 В. Быть может 1.2, 1.6, 3.2, 3.7 В, но никогда не 1.5 (см. раздел «Выходное напряжение»). Если на корпусе элемента обозначено напряжение 1.5 В, то это очевидно не аккумулятор. Но это правило не работает для батарей. Если батарея состоит из нескольких частей, то ее выходное напряжение может принимать разные значения.

Таким образом, совершенно точно отличить аккумуляторную батарею от батареи гальванических частей по напряжению достаточно трудно.

По сопроводительным надписям

Фактически всегда изготовитель проставляет на корпусе аккума его электронную емкость. На разовых батарейках таких надписей нет.

Не считая того, на аккумах всегда указывается его тип – состав электролита и материал электродов. На фото ниже слева мы лицезреем никель-металлогидридный аккумулятор, справа – литий-ионный.

Подавляющее большая часть аккумов маркируется надписью «Rechargeable» (перезаряжаемый) либо схожей. А вот на батарейках может стоять «Not rechargeable» (не перезаряжаемый), а на щелочных к тому же находиться надпись «Alkaline».

Слева мы лицезреем батареи, справа — гальванические элементы

По маркировке

Это самый верный метод не перепутать гальванический элемент с аккумом. Маркировка представляет собой код, состоящий из одной-двух латинских букв и цифр (к примеру, LR23 — пальчиковая щелочная), стоящих за ними. Буковкы обозначают тип элемента, числа – его типоразмер. Достаточно посмотреть на маркировку батарейки, свериться с нижеприведенной таблицей и можно точно узнать, что у нас в руках.

Таблица маркировки более фаворитных типов гальванических частей и аккумов по МЭК

Литий-ионный аккумулятор AAA (Li-ion)

Напряжение Li-Ion мизинчиковой АКБ составляет 3,7v. Емкость зависимо от изготовителя будет от 350 до 1100 мАч. С каждым годом возникают все более массивные и массивные источники питания. Батарея состоит из 2-ух электродов. С одной стороны отрицательный катод в виде плоской площадки, с другой стороны положительно заряженный анод в виде пупырышки. Меж ними находится электролит запечатанный в герметичную форму.

Положительные ионы лития являются источником тока. Они ведут взаимодействие с другими хим элементами, обеспечивая процесс хим реакции, которая дает питание какому-либо устройству.

Чтоб предупредить случайное воспламенение литиевой батареи при ее зарядке в корпус устанавливается контроллер заряда АКБ.

По сопоставлению с другими источниками питания ионные батареи имеют наилучшие свойства:

• низкий уровень саморазряда позволяет их использовать более долгое время;
• завышенная емкость обеспечивает долгую работу;
• не требуют доп обслуживания.

Аннотация по зарядке

Начнем с гальванических частей. Как было сказано выше, такие элементы нельзя заряжать, но можно временами заряжать, чтоб продлить их срок службы. Способ годится для батареек, напряжение на которых не опустилось ниже 1.2 В (для единичных щелочных и солевых батареек). Если оно ниже, подзарядку проводить поздно.

Мировоззрение профессионала

Алексей Бартош

Спец по ремонту, обслуживанию электрического оборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Принципиально! Заряжать имеет смысл только батарейки, работающие в устройствах с низким энергопотреблением. Если элемент питания работает с большенными разрядными токами, то подзарядка практически ничего не даст.

Сейчас разберемся, как зарядить батарейку в домашних критериях для продления ресурса ее работы. Для подзарядки обычно употребляется пульсирующий ток маленькой величины. Для батареек типоразмера АА и ААА величина тока заряда выбирается порядка 10 мА, для типоразмеров В и С ток можно прирастить до 20 мА, батарейки типа D восстанавливаем током 30-40 мА. Литиевые трехвольтовые «монетки» восстанавливаем током 3-4 мА, для серебряно-цинковых «таблеток» избираем ток около 1-2 мА.

Сколько времени заряжать? Зависимо от состояния элемента, его емкости и зарядного тока время может колебаться от 10-ов минут до нескольких часов. Окончание восстановления определяют по напряжению на клеммах элемента. Как оно подымется до величины 1.7 В (для единичных щелочных и солевых батареек), подзарядку прекращают.

Принципиально! В процессе зарядки нужно повсевременно держать под контролем температуру корпуса батарейки. Если элемент приметно нагрелся, подзарядку немедля прекращают. И, естественно, заряжаемый элемент ни при каких обстоятельствах нельзя оставлять без присмотра.

Зарядное для батареек своими руками

Без специального зарядного устройства, естественно, не обойтись, но схема его достаточно ординарна. Повторить конструкцию сумеет каждый, кто имеет исходные познания в электротехнике. Для примера разглядим схему зарядного устройства, которое можно использовать для подзарядки цилиндрических солевых и щелочных гальванических частей.

Переменное напряжение, пониженное до величины 3-4 В, поступает на простой выпрямитель, выполненный на кремниевом диодике VD1. Получившееся пульсирующее однополярное напряжение подается на плюсовую клемму заряжаемого элемента. На минусовую клемму напряжение подается через балластную лампу L1, ограничивающую зарядный ток.

В конструкции можно использовать хоть какой сетевой понижающий трансформатор, включая маломощный, с выходным напряжением на вторичной обмотке 3–4 В. Если использовать трансформатор с отводами, как показано на схеме, то зарядное устройство можно использовать для подзарядки частей либо батарей с огромным напряжением. При всем этом напряжение на выходе трансформатора должно быть приблизительно на 1 В выше рабочего напряжения восстанавливаемой батарейки.

На месте VD1 может работать фактически хоть какой выпрямительный диодик. Лампочку выбирают зависимо от нужного зарядного тока. Она быть может рассчитана на рабочее напряжение от 3.5 до 13.2 В. Полностью понятно, что заместо лампочки можно использовать переменный проволочный резистор. Это дозволит оперативно поменять ток зарядки.

Работают с устройством так:

1. Подключают восстанавливаемую батарейку, включают устройство в сеть.
2. Временами определяют напряжение на клеммах батарейки, и когда оно превзойдет номинальное на 0.2 В (для единичного элемента), зарядку прекращают.

Если заряжается батарея, то к номинальному напряжению батареи добавляют 0.2, умноженное на количество частей в этой батарее.

Сейчас выясним, как зарядить аккумуляторные батарейки. Тут все изрядно проще, и ничего изобретать не надо. Для этих целей служат особые зарядные устройства (ЗУ), которые можно приобрести в любом соответственном магазине. При этом есть приборы для зарядки как 1-го аккума, так и сразу нескольких.

Это зарядное устройство сумеет зарядить сразу два аккума типоразмера АА

Единственно, покупая такое устройство, нужно направить внимание на последующие аспекты:

1. Устройство должен быть рассчитан на установку в него аккумов подходящего нам типоразмера.
2. ЗУ должно поддерживать зарядку подходящего нам типа аккумов. Если, например, у нас Ni-MH источники питания, то их нельзя заряжать устройством, рассчитанным для работы с Ni-Cd батарейками и напротив.
3. Не стоит гнаться за дешевизной и брать простые китайские зарядки. Они стремительно разрушат батареи, которые окажутся изрядно дороже самого зарядного устройства.

На фото ниже представлен устройство, который вправду заслуживает внимания. Во-1-х, он имеет кассету, в которую можно установить батареи как АА, так и ААА размера. Во-2-х, он поддерживает зарядку хоть какого типа батареек – достаточно только выбрать соответственный режим.

И, в-3-х, устройство заряжает батареи не наобум, а по хорошему для каждого типа батарей методу. При всем этом он держит под контролем степень заряда и выводит информацию о текущем состоянии заряжаемых аккумов. По мере надобности тем же устройством можно «погонять» батарейку для устранения у нее эффекта памяти.

Как зарядить батарейки в домашних критериях?

Неограниченное количество бытовых устройств используют в качестве источника питания пальчиковые батарейки. Большая часть из них делают вспомогательные функции, потому отсутствие питания в детских игрушках либо пультах управления приносит только временное неудобство до приобретения новых батареек. Но, есть ситуации, когда разрядившийся элемент питания поменять нечем, но сделать это нужно прямо на данный момент. В такие моменты, любой из нас думал, как зарядить батарейку в домашних критериях.

Метод №1. Внедрение зарядного устройства

Многие из обывателей кроме обыденных батареек используют батареи, для зарядки которых используются особые устройства. Если у вас имеются такие приспособления в домашнем обиходе, можно использовать их, чтоб зарядить разрядившуюся батарейку.

Рис. 1: внедрение зарядного устройства

Направьте внимание, что для таковой подзарядки от сети можно использовать только щелочные либо, как их еще именуют, алкалиновые батарейки, а вот солевые способны просто разрушиться и протечь, потому их не стоит даже пробовать заряжать.

Чтоб зарядить:

• Установите батарейку в разъем зарядного устройства, при всем этом смотрите за соблюдением полярности;
• Включите устройство в сеть;
• По скоплению достаточной величины заряда, отключите устройство от сети.

Направьте внимание, передерживать батарейки при таком методе после того, как оно подаст сигнал о окончании процесса, нельзя.

Рис. 2: показатель уровня заряда

Если ваше зарядное устройство имеет таковой же тип сигнализации, как показано на рисунке, то после возникновения на сигнализаторе значка, свидетельствующего о том, что батарейка заряжена, его сразу нужно отключать. По другому батарейка надуется либо потечет, а такие разрушения в состоянии сделать неосуществимой ее последующую эксплуатацию и засорить подзарядное устройство. Также следует увидеть, если вы будете заряжать таким образом, емкость батарейки снизится на третья часть, из-за чего, спустя три заряда, она совсем выйдет из строя. Потому нескончаемо заряжать ее таким методом не получится.

Метод №2. Подключение к блоку питания.

Еще одним вариантом, с помощью которого можно зарядить батарейку, является внедрение блока питания. Такие устройства везде употребляются для зарядки тех же мобильников, mp3 плееров, роутеров и остального оборудования, питающегося напряжением от 1,5 до 3 В. Для этого для вас пригодиться либо подключиться к имеющимся выводам блока питания, либо обрезать разъем (если блок питания больше не употребляется по предназначению) для получения «+» и «–» выводов.

Рис. 3: Подготовка блока питания для зарядки

Чтоб зарядить батарею:

• Подключите к выводам блока питания полюсы – плюс к плюсу, минус к минусу. Непременно смотрите за соблюдением полярности, по другому заместо того, чтоб зарядить, вы совсем ее разрядите.
• В таком состоянии нужно зарядить батарейку до того времени, пока он не нагреется до температуры 50?С. После чего, отключите его от блока питания.
• Подождите, пока элемент питания не остынет естественным образом. Если пренебречь этим шагом, он может просто лопнуть и придти в негодность.
• Повторно зарядите батарею от блока, но в сей раз, подключите ровно на 2 минутки, не больше.
• После того, как зарядили 2-ой раз, положите батарейку в морозилку на 10 минут.
• Вытащите ее из морозилки и дождитесь естественного нагревания. После чего можно далее использовать батарейку по предназначению.

Заметьте, что этот метод сумеет посодействовать 1 – 2 раза, после этого для вас будет нужно приобрести новейшую батарейку. Для такового метода также подходят только щелочные (алкалиновые) модели.

Метод №3. Принудительное нагревание.

Вернуть работоспособное состояние может посодействовать воздействие больших температур. Этот метод не самый обычный и относительно страшный, потому что в случае перегрева элемента питания, его порвет. Более хорошим вариантом нагревания в домашних критериях является воздействие жаркой воды.

Если у вас под краном можно отрегулировать достаточно огромную температуру, подержите элемент питания под струей жаркой воды. За ранее обхватив его пинцетом либо пассатижами, чтоб не обжечь руки. При всем этом принципиально обеспечивать попадание всей площади поверхности под воду.

Если у вас отсутствует проточная вода либо воду в кране подогреть нереально, вскипятите маленькую кастрюлю либо кружку. Для вас пригодиться таковой объем жидкости, чтоб в нее можно было на сто процентов опустить батарейку. Необходимо подчеркнуть, чтоб зарядить этим способом, варить ее не надо, а только поместить в жаркую воду, потому после закипания дайте воде пару минут для остывания, до того как помещать в нее батарейку.

Рис. 4: расположите батарейку в жаркую воду

Необходимо подчеркнуть, что заряжать предложенным выше методом допускается менее 20 секунд. Выждав этот просвет, достаньте питающий элемент из воды, дайте ему остыть и высохнуть. Когда он достигнет уровня температуры среды, его можно повторно использовать.

Метод №4. Уменьшить объем.

Достаточно нередко можно повстречать варварское отношение к севшей батарейке – люди кусают их либо лупят об стол. Самое неописуемое, что это вправду рабочий метод, позволяющий зарядить батарейку. Единственное, на что стоит направить ваше внимание, это способ уменьшения объема. Приоритетная цель – это сжать внешнюю оболочку до наименьшего размера.

Если вы будете кусать корпус либо лупить об асфальт, очень высока возможность разрушить оболочку, что сделает последующую эксплуатацию неосуществимой. То же относиться и к другим способам приложения лишнего усилия, потому что не неважно какая деформация обеспечивает уменьшение объема в достаточной мере. Куда прибыльнее воспользоваться пассатижами либо молотком, которыми умеренно придавливают всю поверхность корпуса по кругу. В некоторых ситуациях удается зарядить батарейку за счет механического воздействия до 80 — 100% от промышленного уровня.

Избираем зарядное устройство

И в окончание поглядим, какие зарядные устройства выбирают юзеры устройств, работающих от перезаряжаемых батареек. Таблица была составлена по степени известности последних.

Рейтинг зарядных устройств по известности

Самодельное зарядное устройство для аккумов аа

• Самоделкин 24 марта 2013
• Самодельные зарядные и АКБ

Уже более 4-х лет верой и правдой мне служит самодельное зарядное устройство для заряда аккумов «аа» и «ааа» (Ni-Mh, Ni-Ca) с функцией разряда акб до фиксированного значения напряжения (1 Вольт) . Блок разряда аккумов создавался для способности проведения КТЦ (Контрольно-тренировочный цикл), говоря проще: для восстановления емкости аккумуляторовпотрепанных неверными китайскими зарядниками с формулой поочередного заряда 2-х либо 4-х акб. Как понятно, таковой метод заряда укорачивает жизнь аккумам, если впору их не реставрировать.

Источник: vsamodelino.ru