Не секрет, що автономні портативні джерела електрики можуть бути звичайними та акумуляторними. У звичайних батарейках, як сольових і лужних, і літієвих хімічна реакція необоротна, а акумуляторних її можна продовжити з допомогою циклічної перезарядки. Так які батареї можна заряджати і як відрізнити їх один від одного - у цій статті.
Як дізнатися, чи можна заряджати батарейку?
Перше, що відрізняє акумулятор від звичайної батареї - це напис, що позначає ємність в міліамперах на годину (mAh). Найчастіше виробник наносить її великими літерами, тому не помітити її просто неможливо. Чим більша ця цифра, тим довше буде акумулятор.
Батарейки, які можна заряджати, мають назву, характерну для акумулятора – rechargeable, що перекладається як «заряджається». Якщо покупець бачить напис do not recharge, це означає, що пристрій підзарядці не підлягає.
Третя відмінність полягає у ціні. Акумулятори стоять на порядок вище звичайних батарей, причому ціна складається з їхньої потужності та циклів перезарядки. Однак, високою потужністю відрізняються і звичайні, але все-таки заряджати їх не можна. Відрізнити такі енергоносії можна за присутнім на них написом «Lithium».
Напруга звичайних батарей становить 1,6 В, а акумуляторних - 1,2 В. Маючи в наявності спеціальний вимірювальний прилад - мультиметр або вольтметр можна виміряти цей показник і таким чином зрозуміти, що знаходиться в руках.
Звичайна батарейка проявить себе і в процесі експлуатації: переставши функціонувати в потужнішому приладі, її можна помістити в інший пристрій з меншими вимогами до потужності і таким чином продовжити її життя. Акумулятори служать довше, розряджаються поступово, а виробивши весь свій ресурс, знову будуть готові до роботи після підзарядки.
Тим, хто цікавиться, чи можна заряджати звичайні батарейки, варто відповісти, що вони не призначені для цього. У кращому випадку це закінчиться легким пшиком, а у важкому вибухом з усіма наслідками. Акумулятори з будь-яким типом електроліту можна заряджати і це буде відповіддю на запитання тих, хто запитує, чи можна заражати відповідні літієві батареї. Однак, не збідніє фантазія народних умільціві сьогодні багато хто знайшов спосіб заряджати і звичайні батарейки. Так, тим, хто цікавиться, чи можна зарядити звичайні алкалінові батарейки, варто відповісти, що можна. Для цього в зарядний пристрійна 4 акумулятори потрібно поставити 3 селі алкалінові батарейки, а справа 1 акумуляторну. За 5–10 хвилин вони будуть готові до роботи.
Не має значення, як села АКБ: чи забули ви погасити габарити, надто захопилися прослуховуванням музики на стоянці чи їхали на все літо у відпустку. Щоб зарядити акумулятор, потрібно мати уявлення про теорію і дотримуватися кількох простих правил.
Трохи теорії
У автомобілях переважно використовуються свинцево-кислотні акумулятори (WET). Їх принцип роботи ґрунтується на хімічній реакції свинцевих пластин з електролітом, в результаті якої виробляється електрика. Згодом неминуче відбувається сульфатація і руйнування пластин, і навіть википання електроліту, через що знижується ємність АКБ. І акумулятор може розрядитися в самий невідповідний момент.
Як перевірити акумулятор
akbinfo.ruНайпростіше використовувати вбудований індикатор заряду, який є на більшості акумуляторів. Це та сама «лампочка», яка насправді ніяка не лампочка, а зелена кулька-поплавець, що рухається в прозорій колбі. При достатньому рівні та щільності електроліту кулька піднімається, і ми бачимо зелений індикатор. Якщо поплавця не видно, необхідно перевірити електроліт і підзарядити АКБ.
Ще один варіант – мультиметр. З його допомогою можна виміряти напругу на клемах і зрозуміти, розряджений акумулятор чи ні. На повністю зарядженій АКБ має бути 12,6 і більше. Напруга 12,42 відповідає 80% заряду, 12,2 - 60%, 11,9 - 40%, 11,58 - 20%, 10,5 - 0%.
Самим надійним способомє перевірка вилкою навантаження. Вона може показати падіння напруги під навантаженням, тобто реальний рівень заряду та, відповідно, ємність. Такий прилад має будь-який автоелектрик або магазин, де продають акумулятори. І за цю перевірку з вас, найімовірніше, навіть не візьмуть грошей.
toyotaoforlando.com Визначивши, що АКБ дійсно можна приступати до зарядки, але спочатку потрібно підготуватися.
- Акумулятор бажано зняти з машини. Якщо на це немає часу, відключіть його від бортової мережі, від'єднавши мінусовий провід.
- Після цього потрібно очистити клеми від мастила та окису для гарного контакту.
- Не завадить протерти поверхню акумулятора сухою ганчіркою, а краще змоченою в 10-відсотковому розчині нашатирного спирту або кальцинованої соди.
- Також не забудьте відвернути пробки на кожній із банок АКБ або зніміть заглушку, щоб забезпечити вільний вихід пар електроліту і не допустити надлишкового тиску всередині.
- Якщо рівень електроліту в якійсь із банок недостатній, потрібно долити дистильовану воду, щоб вона повністю покрила пластини.
evilution.co.uk Сам принцип зарядки простий: потрібно лише відповідно до полярності приєднати до клем акумулятора дроту від зарядного пристрою і встромити вилку в розетку. Однак спочатку варто визначитися зі способом зарядки. Розрізняють два основні методи: заряджання постійним струмомта зарядка постійною напругою.
Перший ефективніший, але проходить у кілька етапів і потребує контролю. Друге простіше, проте забезпечує зарядку АКБ лише до 80%.
Існує ще так званий комбінований метод, за якого участь з боку автовласника зводиться до мінімуму. Мінус такого способу потребує спеціального зарядного пристрою з досить високою вартістю.
Заряджання постійним струмом
- Встановлюємо струм в 10% від номінальної ємності акумулятора і заряджаємо доти, доки напруга на клемах АКБ не підніметься до 14,3-14,4 В. Наприклад, акумулятор ємністю 60 А·год потрібно заряджати струмом не більше 6 А.
- Далі зменшуємо струм вдвічі (до 3 А), щоб знизити інтенсивність кипіння, і продовжуємо заряджання.
- Як тільки напруга підніметься до 15 В, потрібно знову зменшити струм вдвічі і заряджати акумулятор до того моменту, коли значення напруги та струму перестануть змінюватися.
Заряджання постійною напругою
Тут все набагато простіше. Потрібно лише встановити напругу в межах 14,4-14,5 і чекати. На відміну від першого методу, за допомогою якого можна повністю зарядити АКБ за кілька годин (порядку 10), заряджання постійною напругою триває близько доби і дозволяє заповнити ємність акумулятора лише до 80%.
Запобіжні заходи
Оскільки зарядка акумулятора - це хімічний процес, при якому виділяється вибухонебезпечна суміш водню та кисню, потрібно бути дуже обережним і дотримуватися правил:
- Заряджайте АКБ у приміщенні, що добре провітрюється.
- Не користуйтеся відкритим вогнем і не проводьте жодних робіт з утворенням іскор.
- Якщо немає можливості зняти акумулятор з машини, вимкніть мінусовий провід, а краще обидва.
Оцінка характеристик того чи іншого зарядного пристрою скрутна без розуміння того, як власне повинен протікати зразковий заряд li-ionакумулятора. Тому перш ніж перейти безпосередньо до схем, давайте трохи згадаємо теорію.
Якими бувають літієві акумулятори
Залежно від того, з якого матеріалу виготовлений позитивний електрод літієвого акумулятора, існує кілька різновидів:
- з катодом із кобальтату літію;
- з катодом на основі літованого фосфату заліза;
- на основі нікель-кобальт-алюмінію;
- на основі нікель-кобальт-марганцю.
У всіх цих акумуляторів є свої особливості, але так як для широкого споживача ці нюанси не мають принципового значення, у цій статті вони не розглядатимуться.
Також усі li-ion акумуляторВиробляються в різних типорозмірах і форм-факторах. Вони можуть бути як у корпусному виконанні (наприклад, популярні сьогодні 18650), так і в ламінованому або призматичному виконанні (гель-полімерні акумулятори). Останні є герметично запаяні пакети з особливої плівки, в яких знаходяться електроди і електродна маса.
Найбільш поширені типорозміри li-ion акумуляторів наведені в таблиці нижче (всі вони мають номінальну напругу 3.7 вольта):
| Позначення | Типорозмір | Подібний типорозмір |
|---|---|---|
| XXYY0, де XX- Вказівка діаметра в мм, YY- значення довжини в мм, 0 - відбиває виконання у вигляді циліндра |
10180 | 2/5 AAA |
| 10220 | 1/2 AAA (Ø відповідає ААА, але на половину довжини) | |
| 10280 | ||
| 10430 | ААА | |
| 10440 | ААА | |
| 14250 | 1/2 AA | |
| 14270 | Ø АА, довжина CR2 | |
| 14430 | Ø 14 мм (як у АА), але довжина менша | |
| 14500 | АА | |
| 14670 | ||
| 15266, 15270 | CR2 | |
| 16340 | CR123 | |
| 17500 | 150S/300S | |
| 17670 | 2xCR123 (або 168S/600S) | |
| 18350 | ||
| 18490 | ||
| 18500 | 2xCR123 (або 150A/300P) | |
| 18650 | 2xCR123 (або 168A/600P) | |
| 18700 | ||
| 22650 | ||
| 25500 | ||
| 26500 | З | |
| 26650 | ||
| 32650 | ||
| 33600 | D | |
| 42120 |
Внутрішні електрохімічні процеси протікають однаково і не залежать від форм-фактора та виконання АКБ, тому все, сказане нижче, однаково відноситься до всіх літієвих акумуляторів.
Як правильно заряджати літій-іонні акумулятори
Найбільш правильним способом заряду літієвих акумуляторів є заряд у два етапи. Саме цей спосіб використовує компанія Sony у всіх своїх зарядниках. Незважаючи на більш складний контролер заряду, це забезпечує повніший заряд li-ion акумуляторів, не знижуючи термін їхньої служби.
Тут йдеться про двоетапний профіль заряду літієвих акумуляторів, скорочено іменованим CC/CV (constant current, constant voltage). Є ще варіанти з іпульсним та ступінчастим струмами, але в цій статті вони не розглядаються. Докладніше про зарядку імпульсним струмом можна прочитати.
Отже, розглянемо обидва етапи заряду докладніше.
1. На першому етапіповинен забезпечуватись постійний струм заряду. Розмір струму становить 0.2-0.5С. Для прискореного заряду допускається збільшення струму до 0.5-1.0С (де - це ємність акумулятора).
Наприклад, для акумулятора ємністю 3000 мА/год, номінальний струм заряду першому етапі дорівнює 600-1500 мА, а струм прискореного заряду може лежати не більше 1.5-3А.
Для забезпечення постійного зарядного струму заданої величини схема зарядного пристрою (ЗП) повинна вміти піднімати напругу на клемах акумулятора. На першому етапі ЗУ працює як класичний стабілізатор струму.
Важливо:якщо планується заряд акумуляторів із вбудованою платою захисту (PCB), то при конструюванні схеми ЗУ необхідно переконатися, що напруга холостого ходу схеми ніколи не зможе перевищити 6-7 вольт. А якщо ні, то плата захисту може вийти з ладу.
У момент, коли напруга на акумуляторі підніметься до значення 4.2 вольта, акумулятор набере приблизно 70-80% своєї ємності (конкретне значення ємності залежить від струму заряду: при прискореному заряді трохи менше, при номінальному - трохи більше). Цей момент є закінченням першого етапу заряду і є сигналом для переходу до другого (і останнього) етапу.
2. Другий етап заряду- це заряд акумулятора постійною напругою, але струмом, що поступово знижується (падаючим).
На цьому етапі ЗП підтримує на акумуляторі напругу 4.15-4.25 вольта та контролює значення струму.
У міру набору ємності зарядний струм буде знижуватися. Як його значення зменшиться до 0.05-0.01С, процес заряду вважається закінченим.
Важливим нюансом роботи правильного зарядного пристрою є повне відключення від акумулятора після закінчення зарядки. Це пов'язано з тим, що для літієвих акумуляторів є вкрай небажаним їхнє тривале перебування під підвищеною напругою, що зазвичай забезпечує ЗП (тобто 4.18-4.24 вольта). Це призводить до прискореної деградації хімічного складу акумулятора і, як наслідок, зниження його ємності. Під тривалим перебуванням мається на увазі десятки годин і більше.
За час другого етапу заряду акумулятор встигає набрати ще приблизно 0.1-0.15 своєї ємності. Загальний заряд акумулятора у такий спосіб досягає 90-95%, що є відмінним показником.
Ми розглянули два основні етапи заряду. Однак, висвітлення питання заряджання літієвих акумуляторів було б неповним, якби не було згадано ще один етап заряду - т.зв. передзаряд.
Попередній етап заряду (передзаряд)- цей етап використовується лише для глибоко розряджених акумуляторів (нижче 2.5 В) для виведення їх на нормальний експлуатаційний режим.
На цьому етапі заряд забезпечується постійним струмом зниженої величини доти, доки напруга на акумуляторі не досягне значення 2.8 Ст.
Попередній етап необхідний для запобігання спучування та розгерметизації (або навіть вибуху з займанням) пошкоджених акумуляторів, що мають, наприклад, внутрішнє коротке замикання між електродами. Якщо через такий акумулятор відразу пропустити великий струм заряду, це неминуче призведе до його розігріву, а як пощастить.
Ще одна користь передзаряду - це попереднє прогрівання акумулятора, що актуально при заряді при низьких температурах довкілля(У неопалюваному приміщенні в холодну пору року).
Інтелектуальна зарядка повинна вміти контролювати напругу на акумуляторі під час попереднього етапу заряду і, якщо напруга довгий часне піднімається, робити висновок про несправність акумулятора.
Усі етапи заряду літій-іонного акумулятора (включаючи етап передзаряду) схематично зображені на цьому графіку: 
Перевищення номінальної зарядної напруги на 0,15В може скоротити термін служби акумулятора вдвічі. Зниження напруги заряду на 0,1 вольт зменшує ємність зарядженої батареї приблизно на 10%, але значно продовжує термін її служби. Напруга повністю зарядженого акумулятора після виймання його із зарядного пристрою становить 4.1-4.15 вольта.
Резюмую сказане вище, позначимо основні тези:
1. Яким струмом заряджати акумулятор li-ion (наприклад, 18650 або будь-який інший)?
Струм буде залежати від того, як швидко ви хотіли б його зарядити і може лежати в межах від 0.2С до 1С.
Наприклад, для акумулятора типорозміру 18650 ємністю 3400 мА/год мінімальний струм заряду становить 680 мА, а максимальний - 3400 мА.
2. Скільки часу потрібно заряджати, наприклад, акумуляторні батареї 18650?
Час заряду залежить від струму заряду і розраховується за формулою:
T = З/I зар.
Наприклад, час заряду акумулятора ємністю 3400 мА/год струмом в 1А складе близько 3.5 годин.
3. Як правильно зарядити літій-полімерний акумулятор?
Будь-які літієві акумулятори заряджаються однаково. Не важливо, літій-полімерний він чи літій-іонний. Для нас, споживачів, жодної різниці немає.
Що таке захист захисту?
Плата захисту (або PCB - power control board) призначена для захисту від короткого замикання, перезаряду та перерозряду літієвої батареї. Як правило, в модулі захисту також вбудована і захист від перегріву.
З метою дотримання техніки безпеки заборонено використання літієвих акумуляторів у побутових приладах, якщо в них не вбудована плата захисту. Тому у всіх акумуляторах від мобільних телефонів завжди є PCB-плата. Вихідні клеми АКБ розміщені прямо на платі: 
У цих платах використовується шестиногий контролер заряду на спеціалізованій мікрохвілі (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 та ін. аналоги). Завданням цього контролера є відключення батареї від навантаження при повному розряді батареї та відключення акумулятора від зарядки при досягненні 4,25В.
Ось, наприклад, схема плати захисту від акумулятора BP-6M, якими постачалися старі нокіївські телефони: 
Якщо говорити про 18650, то вони можуть випускатися як із платою захисту так і без неї. Модуль захисту знаходиться в районі мінусової клеми акумулятора. 
Плата підвищує довжину акумулятора на 2-3 мм. 
Акумулятори без PCB-модуля зазвичай входять до складу батарей, що комплектуються власними схемами захисту.
Будь-який акумулятор із захистом легко перетворюється на акумулятор без захисту, досить просто розпотрошити його. 
На сьогоднішній день максимальна ємністьакумулятора 18650 становить 3400 мА/год. Акумулятори із захистом обов'язково мають відповідне позначення на корпусі (“Protected”). 
Не слід плутати PCB-плату з PCM-модулем (PCM - power charge module). Якщо перші служать лише цілям захисту акумулятора, то другі призначені для управління процесом заряду - обмежують струм заряду на заданому рівні, контролюють температуру і забезпечують весь процес. PCM-плата - це те, що ми називаємо контролером заряду.
Сподіваюся, тепер не залишилося питань, як зарядити акумулятор 18650 чи будь-який інший літієвий? Тоді переходимо до невеликої добірки готових схемотехнічних рішень зарядних пристроїв (тих контролерів заряду).
Схеми заряджання li-ion акумуляторів
Всі схеми підходять для заряджання будь-якого літієвого акумулятора, залишається тільки визначитися із зарядним струмом та елементною базою.
LM317
Схема простого зарядного пристрою на основі мікросхеми LM317 з індикатором заряду: 
Схема найпростіша, все налаштування зводиться до встановлення вихідної напруги 4.2 вольта за допомогою підстроювального резистора R8 (без підключеного акумулятора!) та встановлення струму заряду шляхом підбору резисторів R4, R6. Потужність резистора R1 – не менше 1 Ватт.
Як тільки згасне світлодіод, процес заряду можна вважати закінченим (зарядний струм до нуля ніколи не зменшиться). Не рекомендується довго тримати акумулятор у цій зарядці після того, як він повністю зарядиться.
Мікросхема lm317 широко застосовується у різних стабілізаторах напруги та струму (залежно від схеми включення). Продається на кожному кутку і коштує взагалі копійки (можна взяти 10 шт. За 55 рублів).
LM317 буває в різних корпусах: 
Призначення висновків (цоколівка): 
Аналогами мікросхеми LM317 є: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, КР142ЕН12, КР1157ЕН1 (останні два – вітчизняного виробництва).
Зарядний струм можна збільшити до 3А, якщо замість LM317 взяти LM350. Вона, щоправда, дорожче буде – 11 руб/шт.
Друкована плата та схема у зборі наведені нижче: 
Старий радянський транзистор КТ361 можна замінити аналогічним. p-n-p транзистор(наприклад, КТ3107, КТ3108 або буржуазні 2N5086, 2SA733, BC308A). Його можна взагалі забрати, якщо індикатор заряду не потрібен.
Недолік схеми: напруга живлення має бути в межах 8-12В. Це пов'язано з тим, що для нормальної роботи мікросхеми LM317 різниця між напругою на акумуляторі та напругою живлення має бути не менше 4.25 Вольт. Таким чином, від USB-порту запитати не вдасться.
MAX1555 або MAX1551
MAX1551/MAX1555 - спеціалізовані зарядні пристрої для Li+ акумуляторів, здатні працювати від USB або окремого адаптера живлення (наприклад, зарядника від телефону).
Єдина відмінність цих мікросхем – МАХ1555 видає сигнал для індикатора процесу заряду, а МАХ1551 – сигнал того, що живлення включене. Тобто. 1555 в більшості випадків все-таки краще, тому 1551 зараз вже важко знайти у продажу.
Детальний опис цих мікросхем від виробника.
Максимальна вхідна напруга від DC-адаптера – 7 В, при живленні від USB – 6 В. При зниженні напруги живлення до 3.52 В мікросхема відключається і заряд припиняється.
Мікросхема сама детектує на якому вході є напруга живлення і підключається до нього. Якщо харчування йдепо ЮСБ-шині, то максимальний струм заряду обмежується 100 мА - це дозволяє встромляти зарядник в USB-порт будь-якого комп'ютера, не побоюючись спалити південний міст.
При живленні від окремого блоку живлення типове значення зарядного струму становить 280 мА.
У мікросхеми вбудовано захист від перегріву. Але навіть у цьому випадку схема продовжує працювати, зменшуючи струм заряду на 17 мА на кожен градус вище за 110°C.
Є функція попереднього заряду (див. вище): доки напруга на акумуляторі знаходиться нижче 3В, мікросхема обмежує струм заряду на рівні 40 мА.
Мікросхема має 5 висновків. Ось типова схема включення: 
Якщо є гарантія, що на виході вашого адаптера напруга за жодних обставин не зможе перевищити 7 вольт, можна обійтися без стабілізатора 7805.
Варіант зарядки від USB можна зібрати, наприклад, на . 
Мікросхеми не потребує ні зовнішніх діодів, ні зовнішніх транзисторів. Взагалі, звісно, шикарні мікрохи! Тільки вони маленькі надто, паяти незручно. І ще коштують дорого().
LP2951
Стабілізатор LP2951 виробляється фірмою National Semiconductors(). Він забезпечує реалізацію вбудованої функції обмеження струму та дозволяє формувати на виході схеми стабільний рівень напруги заряду літій-іонного акумулятора.
Розмір напруги заряду становить 4,08 - 4,26 вольта і виставляється резистором R3 при відключеному акумуляторі. Напруга тримається дуже точно.
Струм заряду становить 150 - 300мА, це значення обмежено внутрішніми ланцюгами мікросхеми LP2951 (залежить від виробника).
Діод застосовувати з невеликим зворотним струмом. Наприклад, він може бути будь-яким із серії 1N400X, який вдасться придбати. Діод використовується як блокувальний для запобігання зворотного струму від акумулятора в мікросхему LP2951 при відключенні вхідної напруги. 
Ця зарядка видає досить низький зарядний струм, тому який-небудь акумулятор 18650 може заряджатися всю ніч.
Мікросхему можна купити як у DIP-корпусі, так і в корпусі SOIC (вартість близько 10 рублів за штучку).
MCP73831
Мікросхема дозволяє створювати правильні зарядні пристрої, до того ж вона дешевша, ніж розкручена MAX1555. 
Типова схема включення взята з: 
Важливою перевагою схеми є відсутність низькоомних потужних резисторів, що обмежують струм заряду. Тут струм задається резистором, підключеним до 5-го виведення мікросхеми. Його опір має лежати у діапазоні 2-10 кОм.
Зарядка у зборі виглядає так: 
Мікросхема в процесі роботи непогано так нагрівається, але це їй не заважає. Свою функцію виконує.
Ось ще один варіант друкованої платизі smd світлодіодом та роз'ємом мікро-USB: 
LTC4054 (STC4054)
Дуже проста схема, відмінний варіант! Дозволяє заряджати струмом до 800 мА (див. ). Щоправда, вона має властивість сильно нагріватися, але в цьому випадку вбудований захист від перегріву знижує струм. 
Схему можна суттєво спростити, викинувши один або навіть обидва світлодіоди з транзистором. Тоді вона виглядатиме ось так (погодьтеся, простіше нікуди: пара резисторів і один кондер): 
Один з варіантів друкованої плати доступний . Плата розрахована під елементи типорозміру 0805.
I=1000/R. Відразу великий струм виставляти не варто, спочатку подивіться, наскільки сильно грітиметься мікросхема. Я для своїх цілей взяв резистор на 2.7 ком, при цьому струм заряду вийшов близько 360 мА.
Радіатор до цієї мікросхеми навряд чи вдасться пристосувати, та й не факт, що він буде ефективним через високий теплового опорупереходу кристал-корпус. Виробник рекомендує робити тепловідведення "через висновки" - робити якомога товстіші доріжки та залишати фольгу під корпусом мікросхеми. І взагалі чим більше буде залишено "земляної" фольги, тим краще.
До речі кажучи, більша частина тепла відводиться через 3 ногу, так що можна зробити цю доріжку дуже широкою і товстою (залити її надмірною кількістю припою). 
Корпус мікросхеми LTC4054 може мати маркування LTH7 чи LTADY.
LTH7 від LTADY відрізняються тим, що перша може підняти акумулятор, що сильно сів (на якому напруга менше 2.9 вольт), а друга - ні (потрібно окремо розгойдувати).
Мікросхема вийшла дуже вдалою, тому має купу аналогів: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054 , VS6102, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Перш, ніж використовувати будь-який з аналогів, звіряйтеся по датацит.
TP4056
Мікросхема виконана в корпусі SOP-8 (див. ), має на череві металевий теплознімач не з'єднаний з контактами, що дозволяє ефективніше відводити тепло. Дозволяє заряджати акумулятор струмом до 1А (струм залежить від резистора, що струмозадає). 
Схема підключення вимагає мінімум навісних елементів: 
Схема реалізує класичний процес заряду - спочатку заряд постійним струмом, потім постійною напругою і струмом, що падає. Все по-науковому. Якщо розібрати зарядку по кроках, можна виділити кілька етапів:
- Контролює напругу підключеного акумулятора (це відбувається постійно).
- Етап передзаряду (якщо акумулятор розряджено нижче 2.9 В). Заряд струмом 1/10 від запрограмованого резистором R prog (100мА при R prog = 1.2 кОм) рівня 2.9 В.
- Заряджання максимальним струмом постійної величини (1000мА при R prog = 1.2 кОм);
- При досягненні на батареї 4.2 В напруга на батареї фіксується на цьому рівні. Починається плавне зниження зарядного струму.
- При досягненні струму 1/10 від запрограмованого резистором R prog (100мА при R prog = 1.2кОм) зарядний пристрій вимикається.
- Після закінчення заряджання контролер продовжує моніторинг напруги акумулятора (див. п.1). Струм, що споживається схемою моніторингу 2-3 мкА. Після падіння напруги до 4.0В, заряджання вмикається знову. І так по колу.
Струм заряду (в амперах) розраховується за формулою I=1200/R prog. Допустимий максимум - 1000 мА.
Реальний тест зарядки з акумулятором 18650 на 3400 мА/год показано на графіку: 
Гідність мікросхеми в тому, що струм заряду задається лише одним резистором. Не потрібні потужні низькоомні резистори. Плюс є індикатор процесу заряджання, а також індикація закінчення заряджання. При непідключеному акумуляторі індикатор блимає з періодичністю раз на кілька секунд.
Напруга живлення схеми має лежати не більше 4.5...8 вольт. Чим ближче до 4.5В – тим краще (так чіп менше гріється).
Перша нога використовується для підключення датчика температури, вбудованого в літій-іонну батарею (зазвичай це середнє виведення акумулятора стільникового телефону). Якщо на виводі напруга буде нижчою за 45% або вище 80% від напруги живлення, то зарядка припиняється. Якщо контроль температури вам не потрібний, просто посадіть цю ногу на землю.
Увага! Ця схема має один істотний недолік: відсутність схеми захисту від переполюсування батареї. У цьому випадку контролер гарантовано вигоряє з ладу через перевищення максимального струму. У цьому напруга живлення схеми безпосередньо потрапляє на акумулятор, що дуже небезпечно.
Печатка проста, робиться за годину на коліні. Якщо час терпить, можна замовити готові модулі. Деякі виробники готових модулів додають захист від перевантаження по струму і перерозряду (наприклад, можна вибрати яка плата вам потрібна - із захистом або без, і з яким роз'ємом). 
Також можна знайти готові плати з виведеним контактом під температурний датчик. Або навіть модуль зарядки з кількома запаралеленими мікросхемами TP4056 для збільшення зарядного струму та із захистом від переполюсування (приклад).
LTC1734
Теж дуже проста схема. Струм заряду задається резистором R prog (наприклад, якщо поставити резистор на 3 ком, струм дорівнюватиме 500 мА).
Мікросхеми зазвичай мають маркування на корпусі: LTRG (їх можна часто зустріти у старих телефонах від самсунгів). 
Транзистор підійде взагалі будь-який p-n-pголовне, щоб він був розрахований на заданий струм зарядки.
Індикатора заряду на зазначеній схемі немає, але на LTC1734 сказано, що висновок "4" (Prog) має дві функції - установку струму і контроль закінчення заряду батареї. Для прикладу наведено схему з контролем закінчення заряду за допомогою компаратора LT1716. 
Компаратор LT1716 у цьому випадку можна замінити дешевим LM358.
TL431 + транзистор
Напевно, складно придумати схему більш доступних компонентів. Тут найскладніше - це знайти джерело опорної напруги TL431. Але вони настільки поширені, що зустрічаються практично всюди (рідко яке джерело живлення обходиться без цієї мікросхеми). 
Ну а транзистор TIP41 можна замінити будь-яким іншим з відповідним струмом колектора. Підійдуть навіть старі радянські КТ819, КТ805 (чи менш потужні КТ815, КТ817).
Налаштування схеми зводиться до встановлення вихідної напруги (без акумулятора!!!) за допомогою підстроювального резистора на рівні 4.2 вольта. Резистор R1 задає максимальне значеннязарядного струму.
Дана схема повноцінно реалізує двоетапний процес заряду літієвих акумуляторів - спочатку заряджання постійним струмом, потім перехід до фази стабілізації напруги і плавне зниження струму практично до нуля. Єдиний недолік - погана повторюваність схеми (примхлива в налаштуванні і вимоглива до компонентів, що використовуються).
MCP73812
Є ще одна незаслужено обділена увагою мікросхема від компанії Microchip – MCP73812 (див. ). На її базі виходить дуже бюджетний варіант зарядки (і недорогий!). Весь обвіс - всього один резистор!
До речі, мікросхема виконана у зручному для паяння корпусі – SOT23-5. 
Єдиний мінус сильно гріється і немає індикації заряду. Ще вона якось не дуже надійно працює, якщо у вас малопотужне джерело живлення (яке дає просідання напруги). 
Загалом, якщо вам індикація заряду не важлива, і струм в 500 мА вас влаштовує, то МСР73812 - дуже непоганий варіант.
NCP1835
Пропонується повністю інтегроване рішення - NCP1835B, що забезпечує високу стабільність зарядної напруги (4.2±0.05).
Мабуть, єдиним недоліком даної мікросхеми є її мініатюрний розмір (корпус DFN-10, розмір 3х3 мм). Не кожному під силу забезпечити якісне паяння таких мініатюрних елементів. 
З незаперечних перевагхотілося б відзначити таке:
- Мінімальна кількість деталей обважування.
- Можливість заряджання повністю розрядженої батареї (передзаряд струмом 30мА);
- Визначення закінчення заряджання.
- Програмований зарядний струм – до 1000 мА.
- Індикація заряду та помилок (здатна детектувати незаряджувані батареї та сигналізувати про це).
- Захист від тривалого заряду (змінюючи ємність конденсатора С, можна задати максимальний час заряду від 6,6 до 784 хвилин).
Вартість мікросхеми не те щоб копійчана, а й не настільки велика (~1$), щоб відмовитися від її застосування. Якщо ви дружите з паяльником, я б порекомендував зупинити свій вибір на цьому варіанті.
Більше докладний описзнаходиться в .
Чи можна заряджати літій-іонний акумулятор без контролера?
Так можна. Однак це вимагатиме щільного контролю за зарядним струмом та напругою.
Взагалі, зарядити АКБ, наприклад, наш 18650 без зарядного пристрою не вийде. Все одно потрібно якось обмежувати максимальний струм заряду, так що хоча б найпримітивніше ЗУ, але все ж таки буде потрібно.
Найпростіший зарядний пристрій для будь-якого літієвого акумулятора - це резистор, послідовно включений з акумулятором: 
Опір та потужність розсіювання резистора залежать від напруги джерела живлення, яке використовуватиметься для заряджання.
Давайте як приклад, розрахуємо резистор для блоку живлення напругою 5 Вольт. Заряджатимемо акумулятор 18650, ємністю 2400 мА/год.
Отже, на початку зарядки падіння напруга на резисторі становитиме:
U r = 5 - 2.8 = 2.2 Вольта
Припустимо, що наш 5-вольтовий блок живлення розрахований на максимальний струм 1А. Найбільший струм схема буде споживати на початку заряду, коли напруга на акумуляторі мінімальна і становить 2.7-2.8 Вольта.
Увага: у цих розрахунках не враховується ймовірність того, що акумулятор може бути дуже глибоко розрядженим і напруга на ньому може бути набагато нижчою, аж до нуля.
Таким чином, опір резистора, необхідне обмеження струму на початку заряду лише на рівні 1 Ампера, має становити:
R = U / I = 2.2 / 1 = 2.2 Ом
Потужність розсіювання резистора:
P r = I 2 R = 1 * 1 * 2.2 = 2.2 Вт
В самому кінці заряду акумулятора, коли напруга на ньому наблизиться до 4.2, струм заряду становитиме:
I зар = (U іп – 4.2) / R = (5 – 4.2) / 2.2 = 0.3 А
Тобто, як ми бачимо, всі значення не виходять за рамки допустимих для даного акумулятора: початковий струм не перевищує максимально допустимий струм заряду для даного акумулятора (2.4 А), а кінцевий струм перевищує струм, при якому акумулятор перестає набирати ємність ( 0.24 А).
Найголовнішим недоліком такої зарядки є необхідність постійно контролювати напругу на акумуляторі. І вручну вимкнути заряд, як тільки напруга досягне 4.2 Вольта. Справа в тому, що літієві акумулятори дуже погано переносять навіть короткочасну перенапругу - електродні маси починають швидко деградувати, що неминуче призводить до втрати ємності. Поруч із створюються всі передумови для перегріву і розгерметизації.
Якщо у ваш акумулятор вбудована плата захисту, про які йшлося трохи вище, все спрощується. Після досягнення певної напруги на акумуляторі, плата сама відключить його від зарядного пристрою. Однак такий спосіб зарядки має суттєві мінуси, про які ми розповідали у .
Захист, вбудований в акумулятор, не дозволить його перезарядити за жодних обставин. Все, що вам залишається зробити, це проконтролювати струм заряду, щоб він не перевищив допустимі значення для акумулятора (плати захисту не вміють обмежувати струм заряду, на жаль).
Заряджання за допомогою лабораторного блоку живлення
Якщо у вашому розпорядженні є блок живлення із захистом (обмеженням) по струму, то ви врятовані! Таке джерело живлення є повноцінним зарядним пристроєм, що реалізує правильний профіль заряду, про який ми писали вище (СС/СV).
Все, що потрібно зробити для заряджання li-ion - це виставити на блоці живлення 4.2 вольта і встановити бажане обмеження струму. Можна підключати акумулятор.
Спочатку, коли акумулятор ще розряджений, лабораторний блок живлення працюватиме в режимі захисту струму (тобто стабілізуватиме вихідний струм на заданому рівні). Потім, коли напруга на банку підніметься до 4.2В, блок живлення перейде в режим стабілізації напруги, а струм при цьому почне падати.
Коли струм впаде до 0.05-0.1С, акумулятор можна вважати повністю зарядженим.
Як бачите, лабораторний БП – практично ідеальний зарядний пристрій! Єдине, що він не вміє робити автоматично, це приймати рішення про повної зарядкиакумулятора та вимикатися. Але це дрібниця, яку навіть не варто звертати уваги.
Як заряджати літієві батареї?
І якщо ми говоримо про одноразову батарейку, не призначену для перезарядки, то правильна (і єдино правильна) відповідь на це питання - НІЯК.
Справа в тому, що будь-яка літієва батарейка (наприклад, поширена CR2032 у вигляді плоскої таблетки) характеризується наявністю внутрішнього шару, що пасивує, яким покритий літієвий анод. Цей шар запобігає хімічній реакції анода з електролітом. А подача стороннього струму руйнує вищезгаданий захисний шар, приводячи до псування елемента живлення.
До речі, якщо говорити про батарею CR2032, що незаряджається, тобто дуже схожа на неї LIR2032 - це вже повноцінний акумулятор. Її можна і потрібно заряджати. Тільки в неї напруга не 3, а 3.6В.
Про те ж, як заряджати літієві акумулятори (чи то акумулятор телефону, 18650 або будь-який інший li-ion акумулятор) йшлося на початку статті.
Для нормальної роботи будь-якого акумулятора потрібно завжди пам'ятати «Правило «Трьох П»:
- Чи не перегрівати!
- Чи не перезаряджати!
- Чи не перерозряджати!
Для обчислення часу заряджання нікель-метал-гідридного акумулятора або батареї з декількох елементів можна використовувати таку формулу:
Час заряджання (год) = Місткість акумулятора (мАч) / Сила струму зарядного пристрою (мА)
Приклад:
Ми маємо акумулятор з ємністю 2000mAh. Струм заряду в нашому зарядному пристрої – 500mA. Ділимо ємність акумулятора на струм заряду та отримуємо 2000/500=4. Це означає, що при струмі 500 міліампер наш акумулятор з ємністю 2000 міліампергодин заряджатиметься до повної ємності 4 години!
А тепер більш детально про правила, яких потрібно намагатися дотримуватися, для нормальної роботи нікель-метал-гідридного (Ni-MH) акумулятора:
- Зберігайте Ni-MH акумулятори з невеликою кількістю заряду (30-50% від його номінальної ємності).
- Нікель-металогідридні акумулятори більш чутливі до нагрівання, ніж нікель-кадмієві (Ni-Cd), тому не перевантажуйте їх. Перевантаження може негативно позначитися на струмовіддачі акумулятора (здатність акумулятора тримати та видавати накопичений заряд). Якщо у вас є інтелектуальний зарядний пристрій з технологією Delta Peak» (переривання заряду акумулятора по досягненню піку напруги), то ви можете заряджати акумулятори практично без ризику перезаряджання та руйнування їх.
- Ni-MH (нікель-метал-гідридні) акумулятори після покупки можна (але не обов'язково!) піддавати «тренуванню». 4-6 циклів заряду/розряду для акумуляторів у якісному зарядному пристрої дозволяє досягти межі ємності, яка була розгублена в процесі перевезення та зберігання акумуляторів у сумнівних умовах після виходу з конвеєра заводу-виробника. Кількість подібних циклів може бути різною для акумуляторів від різних виробників. Якісні акумулятори досягають межі ємності вже після 1-2 циклів, а акумулятори сумнівної якості зі штучно завищеною ємністю не можуть досягти своєї межі і після 50-100 циклів заряду/розряду.
- Після розряджання або заряджання намагайтеся дати охолонути акумулятору до кімнатної температури (~20 o C). Заряд акумуляторів при температурах нижче 5 o C або вище 50 o C може значно позначитися на термін служби батареї.
- Якщо хочете розрядити Ni-MH акумулятор, то не розряджайте його менше ніж до 0.9В для кожного елемента. Коли напруга нікелевих акумуляторів падає нижче 0.9В на елемент, більшість зарядних пристроїв, які мають «мінімальний інтелект», не можуть активувати режим заряду. Якщо Ваш зарядний пристрій не може розпізнати глибоко розряджений елемент (розряджений менше 0.9В), то варто вдатися до допомоги більш «тупого» зарядника або підключити акумулятор на короткий час до джерела живлення зі струмом 100-150мА до досягнення напруги на акумуляторі 0.9В.
- Якщо ви постійно використовуєте ту саму збірку з акумуляторів в електронний пристрійв режимі дозаряду, іноді варто розряджати кожен акумулятор зі складання до напруги 0,9В і виробляти його повний заряд у зовнішньому зарядному пристрої. Подібну процедуру повного циклування варто проводити один раз на 5-10 циклів дозаряду акумуляторів.
Таблиця заряду типових Ni-MH акумуляторів
| Місткість елементів | Типорозмір | Стандартний режим заряджання | Піковий струм заряду | Максимальний струм розряду |
| 2000 мА/год | AA | 200 мА ~ 10 годин | 2000 мА | 10.0А |
| 2100 мА/год | AA | 200 мА ~ 10-11 годин | 2000 мА | 15.0А |
| 2500 мА/год | AA | 250 мА ~ 10-11 годин | 2500 мА | 20.0А |
| 2750 мА/год | AA | 250 мА ~ 10-12 годин | 2000 мА | 10.0А |
| 800 мА/год | AAA | 100 мА ~ 8-9 годин | 800 мА | 5.0 A |
| 1000 мА/год | AAA | 100 мА ~ 10-12 годин | 1000 мА | 5.0 A |
| 160 мА/год | 1/3 AAA | 16 мА ~ 14-16 годин | 160 мА | 480 мА |
| 400 мА/год | 2/3 AAA | 50 мА ~ 7-8 годин | 400 мА | 1200 мА |
| 250 мА/год | 1/3 AA | 25 мА ~ 14-16 годин | 250 мА | 750 мА |
| 700 мА/год | 2/3 AA | 100 мА ~ 7-8 годин | 500 мА | 1.0 A |
| 850 мА/год | FLAT | 100 мА ~ 10-11 годин | 500 мА | 3.0 A |
| 1100 мА/год | 2/3 A | 100 мА ~ 12-13 годин | 500 мА | 3.0 A |
| 1200 мА/год | 2/3 A | 100 мА ~ 13-14 годин | 500 мА | 3.0 A |
| 1300 мА/год | 2/3 A | 100 мА ~ 13-14 годин | 500 мА | 3.0 A |
| 1500 мА/год | 2/3 A | 100 мА ~ 16-17 годин | 1.0 A | 30.0 A |
| 2150 мА/год | 4/5 A | 150 мА ~ 14-16 годин | 1.5 A | 10.0 A |
| 2700 мА/год | A | 100 мА ~ 26-27 годин | 1.5 A | 10.0 A |
| 4200 мА/год | Sub C | 420 мА ~ 11-13 годин | 3.0 A | 35.0 A |
| 4500 мА/год | Sub C | 450 мА ~ 11-13 годин | 3.0 A | 35.0 A |
| 4000 мА/год | 4/3 A | 500 мА ~ 9-10 годин | 2.0 A | 10.0 A |
| 5000 мА/год | C | 500 мА ~ 11-12 годин | 3.0 A | 20.0 A |
| 10000 мА/год | D | 600 мА ~ 14-16 годин | 3.0 A | 20.0 A |
Дані в таблиці є актуальними для повністю розряджених акумуляторів.
Часто ми упускаємо хороші кадри в лісі чи на морі, можемо запізнитися чи спіткнутися у темряві, бо несподівано розрядилася проста батарейкавід фотоапарата, годинника або ліхтарика. Коли саме витрачено заряд, сказати складно, хіба що це не модель Duracell з індикатором. Але не впадайте у відчай! Завдяки кільком порадам ви зможете уникнути непередбачуваних ситуацій і зробити задумані фото з цифровика, дізнатися точний час, висвітлити дорогу і т.д. У цій статті ми підкажемо вам, як зарядити батареї в домашніх умовах без зарядного пристрою, що полегшить життя в непередбачуваних ситуаціях.
Знайте, що для зарядки алкалінових батарейок можна скористатися спеціальним зарядним пристроєм, здатним порівняно швидко відновити об'єкт, що розрядився. Але кожен сеанс заряду скорочуватиме термін її роботи приблизно на 1/3. Крім того, можливе перебіг.
Зверніть увагу! У домашніх умовах можна заряджати: лужні (алкалінові) пальчикові батареї. Не можна: сольові. Не виключається можливість витікання чи навіть вибуху!
Заряджання може здійснюватися різними методами. Тому не варто викидати елемент, як тільки він перестав служити. Декілька рекомендацій - і він знову в строю. Перший метод, застосувавши який ви зможете самостійно зарядити пальчикові батареї без зарядного пристрою. Підключаємо блок живлення до мережі. Далі, скориставшись проводами для з'єднання, підключаємо до блоку витрачену батарею. Не забуваймо про полярність: плюс приєднується до плюсу, і мінус приєднується до мінусу. Самому знайти, де у розрядженого об'єкта "-\+" досить просто: вони позначені на корпусі. 
Приєднавши батарейку до джерела живлення, чекаємо, поки вона нагріється до п'ятдесяти градусів і відключаємо живлення. Далі очікуємо кілька хвилин, щоб нагрітий об'єкт охолоне. В іншому випадку можливий його вибух. Потім, поки АА ще тепла, її потрібно зарядити в інший спосіб. Полягає він у наступному: приєднуємо блок живлення до електрики та від'єднуємо. Зробити це потрібно близько 120 секунд. Далі поміщаємо об'єкт для зарядки в «морозилку» на 10 хвилин, потім дістаємо і чекаємо 2-3 хвилини, щоб він нагрівся. Все, заряд відновлено прямо вдома без зарядного пристрою! Можете сміливо використовувати її для тієї ж комп'ютерної мишки.
Головні правила:
- Заряд нездійсненний, якщо ви розташуєте + та – іншим чином. Навпаки, батарея ще швидше розрядиться.
- Зарядити об'єкт у домашніх умовах можна 1-2 рази.
- Спосіб, описаний вище, можна заряджати тільки прості пальчикові алкалінові батарейки.
- Заряд здійснимо у будь-яких температурних умовах навколишнього середовища.
Ще один метод заряджання – це метод звичайного нагрівання. Але він загрожує наслідками (вибухом). Таким чином можна відновлювати, знову ж таки, маленькі алкалінові батареї в домашніх умовах. Зарядити їх також можна і більше простим способом- помістити розряджені об'єкти в гарячу воду, але не більше ніж на 20 секунд, інакше можливі сумні результати. Ще один нехитрий спосіб полягає в тому, щоб сплющити або зменшити об'єм елемента своїми руками. Так можна зарядити різні пальчикові батареї. Є приклад, коли людина після заряду ливарно-іонного акумулятора просто діставав і топтав його, після чого показники зарядженості показували сто відсотків.
Відновити заряд без зарядного пристрою можна ще й так: робимо два отвори шилом біля кожного вугільного стрижня глибиною три четверті від висоти самого елемента. У них заливаємо рідину, і закупорюємо їх, замазуючи за допомогою смоли чи пластиліну. Заливати можна не просто рідину, а восьми-десятипроцентний розчин соляної кислоти або подвійного оцту. Заливаємо розчин кілька разів для достатнього насичення. Такий спосіб дозволяє зарядити до сімдесяти-вісімдесяти відсотків від початкової ємності.
Відео інструкція з відновлення Duracell за допомогою телефонної зарядки
Ще спосіб зарядити виріб: розкриваємо ножем кришку елемента. Якщо циліндр із цинку, стрижень об'єкта та вугільний порошок неушкоджені, тоді занурюємо об'єкт у розчин солі. Співвідношення його таке: 2 ложки кухонної солі на кілька склянок рідини. Далі кип'ятимо розчин разом із елементом близько десяти-п'ятнадцяти хвилин. Потім повертаємо на місце прокладки, що відповідають за герметизацію, та замазуй воском або пластиліном.
Альтернативний спосіб заряджання
У цій статті ми підказали, як зарядити батареї в домашніх умовах без зарядного пристрою. Запропоновані поради поширюються лише на пальчикові батарейки, оскільки вони, на відміну від мізинчикових, плоских (таблеток), що використовуються для лазерів, найчастіше застосовуються в побуті. Тепер ви можете правильно зарядити потрібні елементи, навіть якщо немає електрики!
Також читають: