Как восстановить заряд старых батареек или батареек АА

Чтобы собрать простейшую схему, работающую от батарейки, нам приходится прибегать к различным ухищрениям, чтобы провода плотно прилегали к полюсам самой батарейки. Кто-то обходится изолентой и скотчем, кто-то придумывает различного рода прижимные устройства. Но контакт в таком случае будет несовершенным, что в конечном итоге влияет на работоспособность собранной схемы. Нередко контакт пропадает либо получается неплотным, и устройство работает с перебоями. Чтобы избежать этого, лучше всего просто припаять провода к полюсам. В нашей статье мы расскажем, как припаять провода к батарейке так, чтобы контакт получился совершенным.

Часто при конструировании электронных устройств возникает необходимость в сборке батареи из нескольких гальванических элементов или аккумуляторов. Обычно соединения делают при помощи специальных кассет – холдеров – или сварки. Но мало у кого есть аппарат для точечной сварки, а кассету на нужное число ячеек еще надо найти. В этой статье мы прибегнем к помощи обычного паяльника и выясним, как припаять провод к батарейке или аккумулятору.

Украинцы уже прочувствовали на себе продолжительное отключение электричества. Сейчас сложно представить свою жизнь без смартфона и прочих гаджетов. Но телефон можно зарядить не только от павербанка, аккумулятора, генератора, а и от обычных батареек АА.

• батарейка формата АА (напряжением не выше 5,5 V);
• стабилизатор напряжения (плата);
• два обычных провода;
• кабель зарядки.

Современные телефоны заряжаются от напряжения 5V и тока 100 mA, тогда как батарейка АА выдает только 1,5V. Однако подключение к ней стабилизатора сразу даст напряжение в 5V.

Сначала следует подготовить стабилизатор: на плате есть USB-вход, светодиод, разъем плюс и минус. Надо припаять два провода к разъемам (красный +, синий -), а затем подключить батарейку к проводам.

Один из проводов, подсоединенный к «плюсу», нужно поднести к соответствующей отметке на батарейке. Такое же повторить с «минусом». Индикатором того, что все правильно сделано, служит светодиод, который должен засветиться на плате. И наконец следует закрепить провода на батарейке, подключить кабель ко входу USB на плате и подключить телефон к зарядному устройству.

Сподобалася стаття! Підтримай проект BuildingTech!

50% коштів іде на закупівлю спорядження для ЗСУ!

Дякуємо всім за допомогу!

UAH — 4149 4993 7451 0947

USD — 4149 4993 7451 0988

EUR — 4149 4993 7451 1002

Примерно из таких же аккумуляторов собираются батареи для шуруповертов и других подобных автономных инструментов. Шуруповертом я пользуюсь интенсивно в течение порядка 15 лет. Опытные пользователи подразделяют их на оригинальные и «китайский ширпотреб». У оригинальных батарея примерно выдерживает заявленное количество циклов «заряд-разряд», а у китайских — как повезет. Может прослужить долго, а может и на сезон не хватить. Нет, не все банки аккумуляторный выходят сразу из строя, а только 1-2 из 10 имеющихся. При разобранной батарее их выявить не составит труда с помощью вольтметра или автомобильной лампочки от поворотников. В идеале конечно же лучше было бы заменить всю батарею, но это дорого, неоправданно и не у нас! Нам же интересно починить неремонтируемое!)) Я аккуратно ножницами разрезаю соединительные пластины, убираю дефектные банки и на их место устанавливаю заведомо исправные, которые добываю с таких же батарей. Но припаиваться мне приходится не к «телу» самой банки, а спаять разрезанные пластины. Если их концы соседствуют рядышком, то их можно спаять внахлест или кусочком пластины, вырезанной из консервной банки. Припой обыкновенный ПОС-40 + протравленная цинком соляная кислота. Конечно же не 40-ваттным паяльником (им только усы мышам припаивать разве что!) — здесь как минимум надо 60 ватт, а лучше 100.

В моем случае это аккумуляторы Ni-CD или Ni-MH, напряжением 1,2В каждый. Аккумуляторы серии 18650 имеют напряжение 3,7В и литий-полимерную структуру, с которыми я не шибко знаком. И не знаю, как они отреагируют при нагреве, без которого припаяться не получится. Если взорвутся — мало не покажется! Опытные специалисты их паять не советуют (почему — не объясняют), рекомендуют собирать в батареи при помощи подпружиненных контактов.

А еще рекомендуют собирать в корпус так, чтобы был доступ к проверке каждой банки батареи без её разборки. И заряжать каждую банку персонально, уверяют — батарея будет вечно! Предлагается вот такая схема:

https://youtube.com/watch?v=IUQXKvB4qjs%3Fenablejsapi%3D1

Инструкция по созданию альтернативного освещения дома — минифонарик своими руками.

Украинский блогер, ведущий YouTube-канала Sasha Ternopolskiy, рассказал в одном из выпусков об аварийном освещении для дома. Сделать альтернативный светильник может каждый, понадобятся лишь 2 пальчиковые батарейки и светодиод, говорится в материале.

Как заявляет Александр, чтобы создать светильник «вечная свечка», необходимо купить 2 пальчиковые батарейки типа АА или ААА и светодиод на 3 В. Так как светодиод потребляет крайне мало энергии, питания от батареек хватит на год, утверждает автор видео. По его словам, он протестировал батарейки от разных производителей — многие проработали почти 12 месяцев. Блогер акцентирует, что выбирать необходимо батарейки alkaline, еще их называют щелочными. Батарейки такого типа более безопасны, устойчивы к перегрузкам (не разогреваются), являются более энергоэффективными, чем другие аналоги.

Для того, чтобы сделать «вечную свечку», вам понадобится простой белый светодиод на 3 В, 2 щелочные батарейки АА или ААА (разницы нет), скотч, чтобы скрепить батарейки, кусочек медного провода, паяльник с канифолью. Батарейки нужно обмотать скотчем таким образом, чтобы с одной стороны был «плюс», а с другой «минус». С одной стороны нужно припаять медный провод, соединив «плюс» и «минус», с другой стороны к «плюсу» и «минусу» необходимо припаять светодиод так, как показано на видео. На корпусе батареек всегда указано, на каком конце находится «плюс», однако для наглядности мы покажем на иллюстрации ниже.

«Плюс» и «минус» батарейки

Александр подчеркивает выгоду от использования такого альтернативного фонарика, так как стоить он будет дешево. Один светодиод стоит 1 — 9 грн штука (обычно, продаются в упаковках по нескольку десятков штук), а 4 батарейки могут обойтись в 90 — 140 грн. Светодиоды вы можете купить в любом магазине, где продаются электронные компоненты, радиоэлектроника, осветительные приборы и комплектующие и т.п.

Вот так выглядят необходимые вам светодиоды:

Светодиоды можно купить в магазинах электроники

Список магазинов, где можно приобрести светодиоды:

• foton.ua
• electronoff.ua
• imrad.com.ua
• rezist.com.ua
• sea.com.ua
• prom.ua/Svetodiod.html
• svl.com.ua

Рекомендуем вам ознакомиться с нашим материалом об альтернативном освещении: рекомендации могут пригодиться ввиду веерных отключений электроэнергии в Украине.

Из-за постоянных отключений света украинцы начали массово запасаться повербанками. Покупать устройство необязательно – его можно сделать и своими руками в домашних условиях. Об этом сообщает «Днепр Оперативный», ссылаясь на Obozrevatel.

Чтобы сделать повербанк самостоятельно, понадобятся аккумуляторы (например, старые из электронных сигарет) или батарейки АА, а также специальная плата, преобразователь, медные провода и паяльник.

Из чего состоит повербанк

• Плата с защитой от перезарядки. Должна иметь защиту от перезаряда, от короткого замыкания и от перегрузки. Устройство собирается на основе микросхемы и нужно для того, чтобы вовремя прекращать зарядку. Плату можно купить в магазине электроники или на онлайн-маркетплейсе. Цена – до 200 грн. Повышающий преобразователь может быть в виде платы, к которой нужно припаивать провода, либо в виде платы уже с установленным USB-разъемом. Стоят они около 200 грн.
• Аккумуляторы (батареи). Их можно достать из ноутбуков, электронных сигарет («эльф баров»), б/у телефонов. Также подойдут алкалиновые батарейки стандарта АА или ААА.
• Провода;
• Корпус. Можно не только найти в интернет-магазине, но и переделать из готового корпуса от ненужного гаджета.

Как собрать повербанк из аккумуляторов

• Разметить корпус по размерам компонентов и сделать отверстия по разметке.
• При помощи пайки соединить параллельно аккумуляторы (жало паяльника должно быть массивным, а паять нужно быстро, чтобы не повредить АКБ). Аккумуляторы соединяются «плюс» к «плюсу».
• Укрепить конструкцию из батарей скотчем, изолентой или термоклеем, установить ее в корпус.
• Установить модуль заряда в корпус, припаять батарею аккумуляторов к модулю заряда.
• Установить повышающий преобразователь, соединив его с модулем заряда через кнопку включения.
• Если на плате повышающего преобразователя есть USB-разъемы, на этом изготовление зарядного устройства можно считать законченным. Если такого гнезда нет, его нужно припаять. Для этого к разъему припаиваются плюсовой и минусовой выход платы преобразователя.

Как собрать повербанк из батареек

• Алкалиновые батарейки АА или ААА нужно установить попарно в картонные коробки, батарейки располагаются полюсами в одном направлении. Для увеличения емкости и напряжения рекомендуется собирать 3 банки.
• Соединить контакты в параллельную цепь, припаяв проводники.
• Установить полученные банки в подходящую коробку из картона или пластика, а затем соединить цепи последовательно, что позволит получить на выходе напряжение 4,5 В.
• Разместить в кожухе разъем USB, который напрямую подключается к выводам пальчиковых батареек. Колодка крепится к корпусу или размещается свободно на соединительных электрических кабелях. Установка контроллера зарядки не требуется, поскольку элементы питания не поддерживают восстановления емкости.
• Закрепить компоненты при помощи термоклея.

Напомним, ранее мы сообщали о том, как переселенцам в Днепре и области не платить за коммуналку.

Собрать простенький повербанк можно своими руками

На фоне регулярных отключений электроэнергии украинцы активно скупают повербанки, или внешние аккумуляторы. Но на такой покупке можно сэкономить и сделать устройство для зарядки своими руками.

Для этого понадобятся аккумуляторы (например, старые из электронных сигарет) или батарейки АА, а также специальная плата, преобразователь, медные провода и паяльник. OBOZREVATEL собрал несколько простых и дешевых вариантов.

• Плата с защитой от перезарядки, повышающий модуль;
• аккумуляторы (батареи);
• провода;
• корпус.

Специальная плата заряда должна иметь защиту от перезаряда, от короткого замыкания и от перегрузки. Устройство собирается на основе микросхемы и нужно для того, чтобы вовремя прекращать зарядку. Плату можно купить в магазине электроники или на онлайн-маркетплейсе. Найти такую можно по запросу «плата для повербанка модуль». Цена – до 200 грн.

Аккумуляторы выдают 3,5-3,7 вольт, а для заряда мобильного гаджета требуется напряжение 5 В. Поэтому необходим повышающий преобразователь. Он может быть в виде платы, к которой нужно припаивать провода, либо в виде платы уже с установленным USB-разъемом. Найти устройство можно по запросу «повышающий преобразователь для повербанка 3,7-5 вольт», или «повышающий DC-DC преобразователь». Стоят они около 200 грн.

Батареи тоже можно купить, но дешевле достать из ноутбуков, электронных сигарет («эльф баров»), б/у телефонов и так далее. Часто бывает так, что у старого устройства выходит из строя только контроллер, а сами батареи (или по крайней мере, часть аккумуляторов в них) остаються в хорошем состоянии. Также допускается использование алкалиновых батареек стандарта АА или ААА, а также перезаряжаемых элементов на никель-металлогидридной основе, имеющих аналогичные размеры корпуса.

Скрепить батареи можно при помощи изоленты, скотча, или посадив их на термоклей. Аккумуляторы можно расположить в линию, выложить в форме куба или пирамиды – это зависит от того, какой корпус будет использоваться (если будет).

Корпус можно не только найти в интернет-магазине, но и переделать из готового корпуса от ненужного гаджета. Или можно сделать самостоятельно из подручных средств.

• Разметить корпус по размерам компонентов и сделать отверстия по разметке.
• При помощи пайки соединить параллельно аккумуляторы (жало паяльника должно быть массивным, а паять нужно быстро, чтобы не повредить АКБ). Аккумуляторы соединяются «плюс» к «плюсу»:

Как соединять батареи в повербанке

• Укрепить конструкцию из батарей скотчем, изолентой или термоклеем, установить ее в корпус.
• Установить модуль заряда в корпус, припаять батарею аккумуляторов к модулю заряда.
• Установить повышающий преобразователь, соединив его с модулем заряда через кнопку включения.
• Если на плате повышающего преобразователя есть USB-разъемы, на этом изготовление зарядного устройства можно считать законченным. Если такого гнезда нет, его нужно припаять. Для этого к разъему припаиваются плюсовой и минусовой выход платы преобразователя.

Емкость аккумуляторов от электронных сигарет составляет 850 м-Ач. В зависимости от того, насколько мощная зарядка нужна, можно менять количество используемых аккумуляторов. К примеру, если их будет 10, то емкость устройства составит 8500 м-Ач. Батареи из-под электронных сигарет заряжаются довольно долго, но и долго держат заряд.

Для уменьшения размеров устройства лучше собрать 2 банки, в каждой из которых аккумуляторы будут удерживаться изолентой или скотчем. Для упрощения сборки АКБ размещаются контактными площадками в одном направлении.

Затем медным кабелем соединяются крайних контактов источников тока в каждой банке. Проводка крепится методом пайки, перед соединением тестовым прибором проверяется полярность элементов. Батареи соединяются в параллельную цепь, что позволяет увеличить емкость.

При сборке следует использовать только крайние контакты на каждом источнике тока, средняя площадка не используется (этот элемент предназначен для контроля температуры батареи). По аналогичной схеме коммутируется вторая банка.

После соединения кабелей компоненты помещают в коробку, для ограничения подвижности устанавливаются пластиковые или поролоновые прокладки. Рекомендуется делать разъемную конструкцию, которая позволит убирать загрязнения и менять вышедшие из строя элементы.

После всех манипуляций подключите гаджет к павербанку, чтобы проверить его работу. Также протестируйте, как заряжается непосредственно повербанк: USB-провод подключите к разъему, подсоедините к вилке и вставьте ее в розетку.

Соединение батареек АА попарно в картоне

• Соединить контакты в параллельную цепь, припаяв проводники.
• Установить полученные банки в подходящую коробку из картона или пластика, а затем соединить цепи последовательно, что позволит получить на выходе напряжение 4,5 В.
• Разместить в кожухе разъем USB, который напрямую подключается к выводам пальчиковых батареек. Колодка крепится к корпусу или размещается свободно на соединительных электрических кабелях. Установка контроллера зарядки не требуется, поскольку элементы питания не поддерживают восстановления емкости.
• Закрепить компоненты при помощи термоклея.

Полученное устройство является одноразовым, пригодным для подзарядки телефона в чрезвычайной ситуации. Сделать такой повербанк многоразовым можно с использованием АА аккумуляторов на никель-металлогидридной или никель-кадмиевой основе. Однако в таком случае понадобится включить в конструкцию модуль зарядки и разъем для нее.

• возможность создания устройств с увеличенным напряжением или емкостью;
• для изготовления используются компоненты б/у изделий;
• возможна замена части аккумуляторов, вышедших из строя в процессе эксплуатации.

• необходимы знания электрики и навыки работы с паяльником;
• требуется найти или купить блок зарядки и повышающий модуль;
• меньший срок службы по сравнению с заводскими изделиями;
• отсутствие дополнительных элементов (переключателя питания, контрольных диодов, вспомогательных разъемов).

Ранее OBOZREVATEL также рассказывал, как экономить электроэнергию в пиковые часы. Сокращать потребление энергии нужно, чтобы максимально избегать отключений.

Предлагаемое решение можно, конечно, рассматривать как технический курьёз; но, с другой стороны, оно — вполне работоспособно и может прослужить долгие десятилетия, если не века. 🙂

Как устроена эта вечная батарейка, в общих чертах ясно из фотографии всей системы в целом.

Но, чтобы всё это заработало, пришлось хорошенько повозиться как с теоретической, так и с практической проработкой осуществления задуманной идеи.

• Ингридиенты
• Электронные часы
• Сборка электронных часов на вечной батарейке
• Выбор места установки электронных часов на вечной батарейке
• Итоги и выводы

На идею создания вечной батарейки для часов меня вдохновил обычный калькулятор с солнечными элементами. Ведь работает же!

Но с электронными часами всё сложнее. От них требуется непрерывная работа даже тогда, когда света нет совсем.

Значит, в светлое время суток какой-то накопитель энергии должен зарядиться с большим (кратным) запасом энергии, чтобы ночью отдавать накопленную энергию.

Итак, что нам требуется, чтобы часы работали на солнечной батарейке вечно и без перерывов на тёмное время суток и тёмный сезон года (с коротким днём)?

1. Сами электронные часы. Они должны быть с жидкокристаллическим дисплеем, так как часы со стрелками содержат механические элементы, на движение которых расходуется намного больше энергии.

2. Солнечная батарея. Она должна иметь достаточно большую поверхность, чтобы даже при слабом освещении отдать достаточный ток как для текущего потребления часов, так и для создания запаса на ночную работу. Напряжение, развиваемое батареей, не должно превышать предельно-допустимое для часов.

3. Накопительный элемент. Тут были возможны два варианта: небольшой литий-ионный аккумулятор или ионистор (он же суперконденсатор). Был выбран ионистор, так как у него нет проблем перезаряда и переразряда (которые вредны для аккумуляторов всех типов).

4. Диод Шоттки. Он должен стоять между солнечной батареей и ионистором, чтобы ионистор не разряжался ночью через солнечную батарею (у них довольно значителен темновой ток). Диод Шоттки лучше «обычного» диода тем, что у него меньше прямое падение напряжения (а мы тут везде ток и напряжение экономим!).

Теперь — более-менее подробно о каждом ингридиенте.

Электронные часы с ЖК индикатором бывают с питанием от пальчиковых батареек напряжением 1.5 В и от литиевых батареек напряжением 3 В.

Были выбраны часы с напряжением питания 3 В  в надежде, что они имеют более широкий диапазон допустимого напряжения питания (и эти надежды оправдались). Куплены были на Алиэкспресс вот здесь; цена с учётом доставки около $5.

Часы — недорогие, простые по внешнему виду и функциям:

На дисплей часов наклеена защитная плёнка, но не очень аккуратно (заметна помятость в правом нижнем углу).

Часы показывают время, температуру воздуха и его влажность.

Все их функции, характеристики и инструкция по применению приведены на следующем изображении:

Всяких будильников, календарей и таймеров в этих часах нет.

Часы можно повесить на гвоздики или поставить на стол. Для гвоздиков есть два отверстия-петельки, а для установки на столе — откидная ножка-подставка:

Пять отверстий вблизи центра задней стороны служат для доступа воздуха к датчикам температуры и влажности.

При штатном применении часы должны питаться от литиевой батарейки CR2032 (диаметр 20 мм, толщина 3.2 мм). Батарейка входит в комплект часов, но была сэкономлена ввиду ненадобности в задуманной конструкции.

Так выглядели часы со снятой крышкой батарейного отсека:

В ходе испытания часов были проверены следующие характеристики:

— Точность измерения температуры и влажности;

— Диапазон возможного изменения напряжения питания;

— Потребление тока при различных напряжениях питания.

Сначала — самые простые пункты: точность измерения температуры и влажности.

Для проверки точности температуры у меня для сравнения нашелся хороший термометр с ценой деления 0.2 градуса. Сравнение показало, что встроенный в часы термометр занижает показания на 0.4 градуса. Это — хорошая точность для прибора такого класса.

Что касается влажности, то для проверки её точности пришлось выносить часы на балкон, и там сравнивать с информацией Гидрометцентра. Увы, отклонение оказалось существенным: часы занижали влажность на 20-25%. В общем, надо мысленно прибавлять это значение к показаниям влажности на часах.

При всём при этом надо иметь в виду, что у каждого экземпляра часов может быть своя индивидуальная величина погрешности; т.е. приведённые цифры не следует считать окончательными.

Диапазон возможного изменения питающего напряжения составил 1.28 — 4.2 В, т.е. очень широкий. Поднять напряжение выше 4.2 В  я не решился, чтобы не спалить прибор.

При напряжении даже немного ниже 1.28 В различимость изображения на дисплее часов резко падала; хотя, возможно, что часы и продолжали работать.

Теперь — тест потребления часов при различных напряжениях питания.

В процессе этого теста выяснилось, что часы проводят измерения температуры и влажности не постоянно, а один раз в каждые 8 секунд; и занимает измерение ровно секунду. В течение измерения потребление часов возрастает примерно в 5 раз.

В связи с этим, для измерения среднего потребления пришлось сколхозить простую RC-цепочку с большой постоянной времени (47 секунд).

Таблица среднего потребления электронных часов в зависимости от напряжения питания

Если взять за основу по потреблению ток в 10 мкА, то суточное потребление электричества составит 0.864 Кулона (вспоминаем классические школьные единицы измерения!).

Иными словами, за сутки без подзарядки ионистор ёмкостью 1 Фарада потеряет напряжение 0.864 В. Многовато будет!

В связи с этим определяем минимально-необходимую ёмкость ионистора в 5 Фарад. Но и злоупотреблять ёмкостью тоже не надо: чем больше ёмкость, тем выше токи утечки, а этого нам не надо!

Поскольку изначально была неопределённость в диапазоне допустимого напряжения питания часов, то был закуплен целый кулёк из 10-ти штук одноэлементных солнечных панелек размером 53*18 мм, чтобы затем собрать из них батарею на нужное напряжение:

Куплен этот кулёк солнечных панелей был здесь.

Размеры активной части панели — 40*10 мм (это — та величина, от которой следует отталкиваться при выборе альтернативных панелей).

На прямом солнечном свете напряжение холостого хода составило 0.6 В, а ток короткого замыкания — 116 мА.

Формально приведённая величина тока в тысячи раз выше требуемой, но на самом деле какого-то большого излишества здесь нет. В типовом случае расположения в не самом светлом месте помещения на солнечную батарею никогда не будет падать прямой солнечный свет; а интенсивность рассеянного света в помещении в десятки и сотни раз ниже интенсивности солнечного света.

Кроме того, на северных широтах зимой вместо белых ночей приходят чёрные дни; и тогда батарея будет питаться не от дневного света, а от искусственного освещения, которое будет работать всего несколько часов в день (когда обитатели уже пришли с работы, но ещё не легли спать).

Итак, номинальное напряжение питания электронных часов составляет 3 В.

Причём, в зависимости от уровня освещения солнечной панели, реальное напряжение может иногда и превышать эту величину.

В то же время стандартное номинальное напряжение для ионисторов составляет 2.7 — 2.8 В.

Из этого следует, что потребуется не один ионистор, а два последовательно соединённых ионистора.

К счастью, промышленность Поднебесной выпускает сдвоенные ионисторы на напряжение 5.5 В:

Ионистор на 5 Ф 5.5 В состоит из двух последовательных ионисторов 10 Ф 2.8 В. Купить этот ионистор можно здесь.

Но можно купить и отдельно два ионистора и соединить их последовательно, кому как нравится.

Остался самый последний и простой ингридиент — диод Шоттки. Он нашелся у меня в домашнем хозяйстве, и откуда он взялся — даже и не помню. 🙂

В принципе, желательно использовать диод с как можно меньшим прямым током, ибо у них и обратный ток тоже мал.

Тот диод, который нашелся у меня (1N5819), имел допустимый прямой ток 1 А и обратное напряжение 40 В.

Как показали испытания, такой диод вполне подходит для применения в задуманном устройстве.

Его обратный ток при напряжении 3 В составил всего 1.5 мкА.

С учетом верхнего предела питания часов в 4.2 В, было принято решение последовательно соединить 8 одиночных солнечных панелек. На прямом солнечном свете они дали бы даже слишком высокое напряжение (4.8 В), но, с учетом падения напряжения на диоде и пониженного освещения в помещении такое напряжение в реальной жизни устройству не грозит.

Эти панельки были спаяны последовательно с помощью кусочков толстой проволоки. Для большей надёжности можно было бы провести спайку ещё в одном-двух местах параллельно, но, если конструкцию при эксплуатации не трогать руками слишком часто, то и такой пайки достаточно:

Затем на одну из крайних солнечных панелек были напаяны ионистор и диод. Для правильной сборки схемы в двух местах пришлось вырезать изолированные «островки» из печатных проводников на солнечных панелях:

Теперь осталось припаять проводники от солнечной батареи к часам.

Это было сделано грубо, но вполне функционально:

После этого я закрыл крышку батарейного отсека часов, чтобы провода не перегибались в местах пайки (в таких местах перегибы особенно вредны).

Изначально местом установки этой конструкции была выбрана кухня.

А на кухне было два подходящих для этого места: на боковой стене (относительно окна) и на дверце холодильника (это место расположено прямо напротив окна и освещено лучше). Кроме того, дверца холодильника ближе расположена к лампочке светильника (т.е. там освещённость всегда лучше).

Были проведены замеры напряжения холостого хода и тока короткого замыкания на выходе солнечной батареи в сборе (т.е. всех 8-ми элементов) для естественного освещения (днём) и искусственного (вечером). Для проверки при естественном освещении выбирались сильно пасмурные дни (моделирование осенне-зимнего периода).

Стена (тёмное место), естественное освещение: напряжение ХХ — 1.7 В;  ток КЗ — 42 мкА.

Холодильник (светлое место), естественное освещение: напряжение ХХ — 2.3 В; ток КЗ — 95 мкА.

Стена (тёмное место), искусственное освещение: напряжение ХХ — 1.4 В; ток КЗ — 34 мкА.

Холодильник (светлое место), искусственное освещение: напряжение ХХ — 2.5 В; ток КЗ — 170 мкА.

Вот всё, что осталось от 116 мА на прямом солнечном свете!

По итогам теста можно сказать, что более освещённое место подходит для установки системы с полной гарантией работоспособности, а менее освещенное место — где-то на грани работоспособности.

Теперь — практические испытания всей системы в целом; т.е. её реальное использование при реальных погодных условиях и пользовании искусственным освещением.

При этом испытании был проведён контроль напряжения на входе электронных часов вечером сразу после захода Солнца (максимум зарядки за день) и утром после восхода (для проверки падения напряжения за ночь). Испытания проводились в течение нескольких дней до стабилизации показаний.

Типичные результаты такие.

Стена (тёмное место), напряжение утром (минимум) — 1.6 — 2.1 В.

Стена (тёмное место), напряжение вечером (максимум) — 1.8 — 2.2 В.

Холодильник (светлое место), напряжение утром (минимум) — 2.5 — 2.7 В.

Холодильник (светлое место), напряжение вечером (максимум) — 2.8 — 3.2 В.

Во всех случаях разборчивость изображения на дисплее оставалась высокой.

По итогам окончательным местом установки была выбрана стена, поскольку это место удобнее для наблюдения за показаниями прибора. Не исключено, что в тёмное время года могут возникнуть проблемы с работоспособностью; тогда всё-таки придётся перевесить на холодильник.

На окончательном месте установки (на стене) и была сделана первая фотография в обзоре:

Фиолетовая петелька, на которой повешены электронные часы, была сделана из скрепки с пластиковым покрытием.

Солнечная батарея не скреплена с часами жестко, а подвешена к ним на проволочках из витой пары.

На момент публикации обзора эта система работала без проблем уже две недели. То есть, всё получилось, как и было задумано!

Итак, была создана система питания для электронных часов, которая избавит пользователя от заботы об их питании навсегда.

Используемые в этой системе питания компоненты (солнечные панели, ионисторы, диоды Шоттки) при малой нагрузке имеют практически неограниченный срок службы.

Да и сами электронные часы тоже имеют высокую надёжность; и шансы, что они когда-то выйдут из строя в этой жизни, крайне малы.

Остаются вопросы с эстетикой данного решения, но это дело вкуса.

В любом случае эта система будет хорошим поводом поговорить с гостями о судьбах «зелёной» энергетики и о Ваших умелых руках. 🙂

Ещё одним положительным итогом будет то, что нашлось хорошее применение ионисторам (суперконденсаторам).

Фактически у этих изделий оказалось очень мало областей применения, поскольку они «провалились» в щель между конденсаторами и аккумуляторами (т.е. оказались не в состоянии заменить ни одно, ни другое). А здесь они оказались очень к месту.

Кстати, некоторое время тому назад был даже проект использования суперконденсаторов в гибридных автомобилях (Ё-мобиль, помните?). Но проект провалился из-за ряда недостатков, в том числе и невозможности полноценно заменить аккумуляторы на суперконденсаторы.

К недостаткам часов на «вечной батарейке» надо отнести то, что они не смогут работать в совсем тёмных местах помещения, удалённых и от окон, и от источников искусственного освещения. Но в таких случаях не исключено и пространственное разделение часов и «вечной батарейки» с их соединением тонким малозаметным кабелем.

Несколько слов о том, что я сделал с оставшимися двумя панельками из комплекта в 10 штук.

Одну из них пришлось выбросить. Она оказалась бракованной: ток короткого замыкания был близок к нулю.

А вторая была применена в любительской системе для определения характеристик экранов электронных приборов и источников света (статья).

При создании и тестировании вечной батарейки использовался лабораторный блок питания Longwei K1030D (обзор) и мультиметр Aneng V8 (обзор).

Всем спасибо за внимание!

Самый простой пример устройства

Самым простым прибором, работающим от батарейки, является обыкновенный электромагнит. На его примере и будем проверять работоспособность нашей ученической пайки. Берем обыкновенный гвоздь, например сотку, наматываем на него медный провод плотными рядами. Изолируем витки сверху изолентой. Электромагнит готов. Теперь остается лишь запитать устройство от батарейки.

Конечно, можно просто прижать по проводку с каждого конца батарейки, и устройство уже начнет работать. Но пользоваться им неудобно. Поэтому лучше всего обеспечить постоянный контакт проводов с источником питания. Это можно осуществить, добавив в сеть обыкновенный выключатель (тумблер) и припаяв провода к полюсам батареи напрямую. Устройство станет более надежным, им будет удобнее пользоваться, а в случае ненадобности его всегда можно выключить, разомкнув цепь при помощи выключателя, чтобы не садилась батарея. Но как припаять провода к батарейке, чтобы они не отвалились через пять минут использования устройства?

Припаиваем провода к обычной батарейке

Итак, как припаять провода к батарейке 1,5V? Задача эта несложная, если все, что нужно, уже под рукой. Действуем по следующей инструкции:

• Перед включением паяльника следует очистить его жало от окалины. Делаем это при помощи мелкого напильника или наждачки. Когда жало паяльника заблестит девственным металлом, процесс можно считать завершенным.
• Включаем паяльник, водрузив его на подставку, и ждем, пока он не разогреется до необходимой температуры. Пробуем накал жала на нити припоя. Если припой при его соприкосновении плавится, можно начинать пайку.
• Чтобы пайка была крепкой, пока паяльник греется, следует предварительно обработать поверхность батарейки, к которой мы будем припаивать кончик провода, флюсом. Делается это при помощи специальной кисточки. Нынешние батарейки изготавливаются из сплавов, на которых пайка держится очень плохо. Обработав поверхность таких сплавов паяльной кислотой, мы обеспечим более крепкую пайку. Также следует обработать и края припаиваемых проводов. За неимением кисточки можно воспользоваться любой палочкой. Достаточно нанести каплю кислоты, и поверхность уже будет считаться обработанной.
• После нанесения кислоты разогретым паяльником наносим на полюса батарейки слой припоя. То же делаем с кончиками проводов.
• В случае канифоли предварительно придется залудить поверхность, а кончики провода очистить от лака. Но можно сказать с полной уверенностью, что, даже если вам известно, как правильно паять с канифолью, такое сцепление с поверхностью батарейки будет менее эффективным.
• Но если у вас нет под рукой кислоты, а имеется лишь канифоль, зачищаем поверхность батарейки, канифоль используем как флюс, нанеся небольшую ее часть на батарейку, а затем берем жалом паяльника немного припоя и залуживаем место на полюсе батареи. Провод тоже будет необходимо залудить.
• При правильном лужении на поверхности батарейки образуется крепкая пленка из припоя, к которой и нужно будет осуществить пайку.
• Приставляем провод к обработаной флюсом или залуженной части батарейки, набираем паяльником немного припоя и припаиваем провод. Провод не дергаем, не двигаем, держим ровно и на одном месте, иначе пайка будет некрепкой.
• После того как припой застынет, проделываем все с другим полюсом батарейки.

Все, провода качественно припаяны к батарее.

Какой флюс и припой понадобятся

Для пайки батареек и аккумуляторов мастера рекомендуют спирто-канифольный флюс. Он нейтральный и не разрушит соединение, даже если мы его плохо смоем или не будем смывать вообще. Но тот, кто занимается пайкой, знает, что далеко не все сплавы поддаются этой операции при помощи обычной канифоли. Сколько их ни чистишь, облудить контакт не удается.

В этом случае придется воспользоваться кислотным флюсом. И тот, и другой есть в продаже. Самый распространенный спирто-канифольный – СКФ (спирто-канифольный флюс). Кислотный обычно называется паяльной кислотой. Есть и другие названия – ФЦА, ФИМ, ФЭП и даже ЗИЛ (в зависимости от состава и фантазии производителя).

Нейтральный спирто-канифольный (слева) и активный кислотный флюс для пайки

Если мы пользовались кислотным флюсом, то после работы место пайки нужно тщательно промыть ацетоном. В противном случае контакт будет разрушен уже через месяц-другой.

Теперь о припоях. Нам понадобится легкоплавкий свинцово-оловянный припой с хорошей теплопроводностью. Идеально – ПОСК 50-18 (температура плавления 145 °С). Но подойдут и другие, к примеру, ПОС 61, ПОС 61М, ПОС 90, ПОС 60 и подобные с температурой плавления 183-190 °С, что тоже неплохо.

Этот припой имеет температуру плавления 190 °С

Если мы собираемся пользоваться флюсом, то не стоит брать трубчатый припой с канифолью внутри. Это бесполезная трата денег, да и пайка будет выглядеть «грязной» из-за обилия канифоли. Важно: не используем сплавы на основе висмута. У них температура плавления ниже, но такие припои очень хрупкие, и соединение со временем развалится.

Прежде чем начать разговор о пайке, выясним, как сделать вышеназванные флюсы своими руками – их не везде можно увидеть на полках магазинов.

Спирто-канифольный

Для его приготовления понадобятся:

• обычная сосновая канифоль;
• этиловый спирт – медицинский или технический.

Необходимо хорошо измельчить канифоль – чем лучше, тем быстрее она растворится в спирте. Сделать это можно любым удобным способом – прокатать бутылкой, завернув предварительно в целлофан, раздробить молотком или растереть, поместив кусочек между двумя ложками. Одна будет использоваться в качестве ступы, другая – как пестик.

Чем мельче «помол», тем быстрее канифоль растворится

Засыпаем порошок канифоли в любую тару с плотно пригнанной крышкой. В ее качестве удобно использовать пузырек из-под лака для ногтей, отмытый ацетоном. В нем даже есть готовая кисточка, которой можно наносить флюс на место пайки. Заливаем все спиртом в соотношении примерно 2:3. Завинчиваем крышку и взбалтываем пузырек до полного растворения канифоли. Флюс готов. Сразу после использования не забываем плотно закрутить крышку – спирт легко испаряется, придется регулярно доливать.

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Вместо спирта не стоит использовать водку или одеколоны. В составе водки немало воды, а в одеколонах еще и масла. Ни в том, ни в другом канифоль не растворяется. Флюс получится некачественный. Пойдет изопропиловый спирт, но он токсичен.

Кислотный

Для приготовления такого флюса придется поискать соляную кислоту и цинк. Разводим соляную кислоту в воде в соотношении 1:1, всыпаем в раствор цинк, ждем завершения реакции – образования хлорида цинка. Это и будет наша паяльная кислота. Готовить смесь нужно на открытом воздухе, поскольку при образовании хлорида цинка происходит бурное газовыделение. На 10 мл раствора соляной кислоты необходимо 4 г цинка.

Цинк можно добыть из отработавших свой срок батареек

Другие варианты

В качестве активного флюса можно использовать ортофосфорную кислоту или таблетку ацетилсалициловой кислоты, в народе именуемой аспирином. Если таблеткой паять неудобно, то ее можно растворить в триэтаноламине, добавив немного вазелина.

Ортофосфорная и ацетилсалициловая кислота подойдет в качестве активного флюса

Полезно! Вместо ацетилсалициловой кислоты можно использовать обычную лимонную.

Как припаять провод к батарейке

Флюс готов, припой куплен. Еще нам понадобится острый нож, паяльник мощностью 25-40 Вт. Если используем кислотный флюс, то ацетон для промывки. Теперь займемся пайкой батареек, для удобства разделив их на типы и размеры.

Пальчиковая

Это наиболее популярные элементы, имеющие типоразмер «АА». Для начала готовим отрезки провода необходимой длины. Берем многопроволочный медный. Зачищаем концы отрезков и облуживаем их, используя канифоль или спирто-канифольный флюс. В подробности этой операции вникать не будем. Если вы взялись за дело, то пальник в руках держать умеете.

Теперь батарейка. Если нет третьей руки, зажимаем ее в бельевую прищепку, как на фото выше. С помощью ножа зачищаем контакты до блеска. Наносим на зачищенное место флюс или, как на фото, несколько крупинок лимонной кислоты. Хорошо прогретым паяльником облуживаем, стараясь сделать это быстро (2-4 секунды), чтобы не перегреть элемент.

Облуживание контактов батарейки

Во избежание перегрева мы рекомендуем использовать мощный паяльник – минимум 25, а лучше 40 Вт. Большим жалом прогреть место будущей паки можно очень быстро, маленькое сразу остынет.

Припаиваем провода. Еще каплю флюса, провод и короткий прогрев. Здесь желательно немного попрактиковаться на отработавшей свое батарейке. Не догрели – холодная пайка просто отвалится. Перегрели – вывели из строя элемент.

Если использовался кислотный флюс, осталось промыть место пайки. Автор фото делает это при помощи ватного тампона и жидкости для снятия лака с ногтей. Лучше воспользоваться кисточкой, не жалея растворителя. Тампоном хорошо отмыть кислоту не удастся.

Промываем места пайки, и работа окончена

Все вышеописанное относится и к остальным цилиндрическим гальваническим элементам – «ААА», «АААА», «А», «В», «С» и им подобным. Для элементов большого типоразмера лучше использовать паяльник 40, а то и 60 Вт.

«Крона»

С этой батареей все немного проще – она не так боится перегрева, как цилиндрический элемент. В остальном алгоритм пайки тот же. Нарезаем и залуживаем провода. Зачищаем контакты батареи по бокам с разных сторон – так меньше вероятность устроить замыкание. Лудим, паяем, промываем, если флюс кислотный.

Контакты лучше зачищать в местах, указанных стрелкой

К «Кроне» несложно сделать разъем. Берем отработавшую свое такую же батарейку, разбираем, снимаем колодку, подпаиваем к ней провода, соблюдая полярность (она получится зеркальной), и разъем готов.

Работы на 15 минут, и разъем для «Кроны» готов

CR2032

С этим литиевым элементом надо быть осторожнее. Он очень тонкий и его легко перегреть. Результат – разгерметизация, а то и взрыв. Для облуживания лучше использовать паяльник 25 Вт и применять паяльную кислоту. Капаем кислотой, лудим как можно быстрее.

Так же быстро паяем заранее облуженный провод.

Промываем ацетоном. Поскольку вся батарейка типоразмера CR2032 – сплошной контакт, лучше заизолировать ее термоусадкой подходящего диаметра.

Надеваем термоусадочную трубку

Точно так же можно припаять провода и к другим «монеткам». К примеру, к CR2025. Главное – не перегреть, поэтому лучше использовать кислотный флюс. С ним проще лудить, а промыть – не проблема.

3R12

Эту батарею с напряжением 4.5 В нередко называют «плоской». В советские времена она маркировалась как 3336Л, а еще раньше – КБС-Л-0,5. Здесь проблем нет – контакты батареи длинные, лудятся отлично даже спирто-канифольным флюсом без зачистки. Перегреть ее тоже проблемно, если не припаивать провода у самого основания контактов.

На такие контакты припаять провода несложно

В каких случаях лучше использовать холдеры для батареек и АКБ

Все, о чем вы прочитали выше, – не совсем корректная операция. Точнее, совсем некорректная. Ни гальванические элементы, ни аккумуляторы, за исключением моделей с контактными лепестками, не предназначены для пайки. Поэтому везде, где это возможно, стоит использовать специальные кассеты (на гондурасском холдеры) или колодки. Кроме того, гальванические элементы (одноразовые батарейки) придется регулярно менять, а это значит, снова выпаивать, лудить и припаивать.

Варианты кассет для батареек и аккумуляторов

Единственное, пайка оправдывается, если места впритык, кассета не той формы или не лезет в батарейный отсек. Или этой кассеты вообще нет, а искать лениво либо некогда. Еще вариант – замена отработавших свое аккумуляторов, имеющих лепестки для пайки, на аналогичные, но без лепестков. Наглядный пример – батарея для ноутбука, гироскутера или электроинструмента.

Вот и все о том, как припаять провода к батарейке или аккумулятору безопасно и для элементов питания, и для своего здоровья. Будем надеяться, информация кому-нибудь пригодится. Но имейте в виду, что все эти операции вы осуществляете на свой страх и риск.

Батарейки типа «аккумулятор»

Батарейки-аккумуляторы лучше не паять, а изготовить для них специальный контейнер, в котором контакты элементов будут плотно соприкасаться с полюсными контактами контейнера. Материал батареек-аккумуляторов состоит из сплавов, которые поддаются пайке еще хуже, чем обычные литиевые. Но если очень приспичило, то пайка осуществляется, как и в случае с обычной 1,5 V батарейкой, только воспользуйтесь флюсом, а ни канифолью. Плюс ко всему пайку следует производить как можно быстрее, сведя прикасания паяльника к полюсам к минимуму, поскольку такие батарейки боятся перегрева.

Припаиваем провода к кроне

Как припаять провод к батарейке типа «Крона»? Здесь пайка осуществляется почти так же, как и в случае с обычным элементом питания. Единственная разница в том, что в батарейке «Крона» 9V плюс и минус находятся рядышком с одной верхней стороны элемента питания. Нюансы заключаются в следующем:

• В случае с флюсом обрабатываем кислотой контакты «Кроны» с противоположных сторон. Там и будем осуществлять припаивание проводов.
• В случае с канифолью потребуется залудить контакты «Кроны» и тоже с противоположных сторон. Почему с противоположных? Потому что в этом случае риск замыкания между проводами практически сводится к нулю.
• У батарейки «Крона» 9V контакты (полюса) очень неудобные для пайки. Кверху они раскрываются вширь, а потому для качественного лужения и припаивания с боковой стороны такого контакта нужно, чтобы жало у паяльника было более узким или заостренным.

В целом же весь процесс схож с предыдущим. Обрабатываем контакты и края проводков кислотой (или залуживаем в случае с канифолью), прижимаем провода к контактам, берем паяльником немножко припоя и припаиваем. Процесс завершен.

Как паять провода к литиевому аккумулятору и не испортить его

Наверняка вы слышали, что литиевые аккумуляторы могут загореться и даже взорваться. Причины – повреждение корпуса, внутреннее замыкание, перезарядка и перегрев. Нам нужно бояться именно последнего. Даже если литиевый аккумулятор и не взорвется от перегрева, он существенно потеряет в электрической емкости. Поэтому используем мощный паяльник (40 или даже 60 Вт) и максимально сокращаем время облуживания и пайки.

Аккумуляторы некоторых производителей невозможно облудить спирто-канифольным флюсом даже после тщательной зачистки. Поэтому тут лучше не экспериментировать, лишний раз грея элемент, а сразу брать паяльную кислоту.

В остальном все по-прежнему. Зачищаем, смазываем паяльной кислотой, быстро (2-3 секунды) лудим хорошо прогретым паяльником.

Припаиваем провода в соответствии со схемой и соблюдая полярность. Последнее очень важно, поскольку при неправильном подключении и коротком замыкании литиевые аккумуляторы сразу же перегреваются и взрываются.

Инструменты и расходники, необходимые для пайки

Для того, чтобы осуществить надежное припаивание проводов к полюсам батареи, нужен необходимый набор инструментов. Так как припаять провод к батарейке — задача посложнее, чем просто спаять между собой пару медных проводов, делать будем все в точности с инструкцией, размещенной ниже. А пока приготовим все нужное:

• Обычный бытовой ручной паяльник. Им и будем припаивать провода к полюсам батареи.
• Наждачка или напильник, чтобы зачистить жало паяльника от шлака и нагара.
• Острый нож. Им будем зачищать провода, если они в оплетке.
• Флюс либо канифоль. Какой флюс для пайки подойдет в данном случае? Тут голову ломать не будем, возьмем простую паяльную кислоту, она продается в любом магазине, торгующем радиотоварами. Ну а канифоль хоть по цвету и оттенку нередко отличается, но по свойствам всегда одинакова.
• Кисточка для нанесения флюса.
• Припой. Его можно приобрести там же, где и флюс.

Батарейки четырехугольные на 4,5 V

К таким батарейкам припаять провода еще легче. У них имеются плоские отгибающиеся контакты, которые с легкостью можно залудить. И припаивание к ним осуществляется легче и быстрее. Главное — не шевелить проводки в процессе припаивания. Иначе они попросту оторвутся.

Здесь можно и вовсе не держать провод, а обмотать его вокруг плоскости контактной планки. И затем уже, набрав олово паяльником, осуществить пайку.

Заключение

Из двух вариантов – канифоль или флюс — лучше выбрать именно флюс. Он обеспечит пайке большую долговечность и надежность. Такая пайка не отвалится даже в случае, если прибором будут пользоваться очень часто. Единственный нюанс — пары кислоты, выделяющиеся при пайке, очень вредны, поэтому вдыхать их не рекомендуется, а после процедуры следует тщательно вымыть руки.