Автономные портативные источники тока – аккумуляторы, которые можно заряжать, и гальванические элементы питания (батарейки) активно используются как в домашних условиях, так и специалистами в разных сферах деятельности,
будь-то «таблетка» от карманных часов или BIOS, пальчиковые или плоские аккумуляторы мобильных устройств, мощные автомобильные аккумуляторные батареи.
Электрический ток в данных устройствах питания появляется благодаря преобразованию энергии химических реакций, вызывающей накопление заряда на электродах.
Принцип перезарядки аккумуляторов
Нет никакой сложности в перезарядке любых аккумуляторных батарей, имея на руках зарядное устройство – стоит лишь следовать инструкции, подсоединив кабель и включив электроприбор в сеть.
Но, чтобы зарядить в домашних условиях аккумулятор, используя имеющиеся подручные средства и источники электричества, необходимо знать основные их свойства и характеристики аккумуляторных батарей. Прежде всего, нужно узнать, можно ли вообще заряжать имеющийся элемент питания – на его корпусе должно быть слово «rechargeable» (перезаряжаемый).
Используемые в быту аккумуляторы, будь-то свинцово-кислотные автомобильные, никель — кадмиевые пальчиковые элементы или литий ионные батареи мобильных телефонов и гаджетов заряжаются током, обратным току разряда.
Иными словами, соединяются одноимённые электроды – плюс клеммы зарядного блока питания подключается к положительному (плюсовому) электроду аккумулятора, а минус подсоединяется к отрицательному (минусовому) выводу.
Физические параметры зарядки аккумуляторных батарей
Независимо от типа аккумулятора, важнейшей его характеристикой является напряжение и ток зарядки. Выход за рамки данных параметров может безвозвратно повредить аккумуляторную батарею, или сильно сократить срок ее службы.
Количество электрического заряда аккумулятора измеряется в ампер-часах (A/h). Для небольших портативных элементов принято измерять емкость в миллиампер-часах (mA/h). К сожалению, процесс зарядки аккумулятора до его полной электрической емкости не имеет аналогии с наполнением посудины жидкостью, где равномерный поток постепенно наполняет объем, то есть график наполнения во времени линейный.
Из-за сложных электрохимических процессов и конструктивных особенностей в аккумуляторах, его напряжение и заряд, а также протекающий ток зарядки изменяются во времени, и зависят от типа используемых химических веществ.
Зарядка мобильных устройств
Данные динамические изменения запрограммированы в зарядных устройствах и контроллерах мобильных телефонов и гаджетов. Поэтому нельзя дать однозначно верного совета о том, как зарядить аккумулятор без зарядного устройства правильно, не повредив при этом перезаряжаемый источник тока, к тому же, имея в распоряжении электроприборы, используемые в домашних условиях – блоки питания, обычные батарейки, другие аккумуляторы.
В данном случае, приходится говорить о том, как подзарядить батарею телефона, чтобы сделать важный звонок, если зарядка вдруг перегорела, или нет под рукой, например в походных условиях, где наверняка присутствует карманный фонарик.
Зная, что батареи мобильных телефонов заряжаются от напряжения максимум 5В (рабочее 4,2В), можно разобрать карманный фонарь, вынуть три элемента, сложить их последовательно, получив напряжение около 4,5В, найти две проволоки и подключить к батареи телефона напрямую, предварительно её вынув из корпуса мобильного устройства.
что вполне возможно в домашних условиях, но в походе такая «роскошь» вряд ли представится. По истечению некоторого времени можно попробовать вставить батарею и проверить заряд. Если зарядить аккумулятор с помощью трёх батареек не удастся (они тоже могут быть подсевшие), то их количество нужно увеличить до четырёх,
чтобы появилась возможность заряжать благодаря появлению достаточного или немного превышенного напряжения. При таком способе, контролировать процесс зарядки нужно проверяя на ощупь нагрев батареи.
Зарядка гаджетов от Apple
Если же стоит вопрос, как зарядить айфон, айпад или другой гаджет от Apple, то дело намного усложняется – без подходящего разъема данные устройства заряжать вообще невозможно.
Даже при наличии соответствующего, но не сертифицированного компанией Apple кабеля,
и наличия требуемого напряжения и силы тока зарядки, данные устройства отказываются заряжаться, выводя на экран сообщение об ошибке.
Apple таким способом защищает устройства пользователей от поломки, и свои маркетинговые интересы, и хоть их зарядные устройства чрезвычайно сложны и выполнены по последнему слову техники,
но физически, требуется 5В и 1000мА для зарядки аккумулятора на несколько необходимых процентов. Поэтому, без наличия компьютера или ноутбука поблизости, имея на руках USB кабель,
в экстремальных условиях можно изловчиться и подать на соответствующие разъёмы (GND «-«, Vcc»+»)напряжение,
или разрезать провод в крайне важной жизненной ситуации.
В некоторых случаях повторное подключение, или включение зарядки в момент выключения айфона может помочь обойти встроенный алгоритм защиты.
Чтобы таких ситуаций не возникало, разработаны автономные портативные зарядные устройства для мобильных гаджетов, работающие от энергии солнца,
ветра,
тепла и физической силы.
Продление срока службы батареек
Не вдаваясь в подробности процессов, происходящих в аккумуляторе и батарейке, нужно заметить, что не заряжаемые элементы питания также можно заряжать, но с меньшей емкостью заряда и очень ограниченным количеством циклов перезарядки.
Следует помнить, что нет способов зарядить гальванический элемент до уровня первоначальной емкости, но можно продлить срок службы батарейки в домашних условиях, подключив блок питания к электродам, аналогично процессу зарядки аккумулятора.
Ток зарядки должен быть выбран таким, чтобы гальванический элемент нагрелся до 50ºС примерно за два часа, потом его надо резко охладить.
Ещё один способ временной реанимации – проделать в корпусе несколько отверстий и впрыснуть туда несколько капель воды, тем самым разбавив электролит, улучшив его химическое взаимодействие с электродами.