Энергия денег: как сделать батарейку из медных монет. Соляная батарейка своими руками


Одним из авторов под псевдонимом «Oborotez» был предложен вариант, как можно сделать простейшую и мощную батарею, которая может работать на соляном растворе. От такой батареи можно зарядить мобильный, включить радио, осветительные приборы и многое другое. Знание принципа работы такой батареи точно никогда не помешает тем, кто занимается туризмом.

Материалы и инструменты для создания батареи:
- металлы для создания гальванической пары (магний и медь);
- поваренная соль;
- вода;
- корпус от старого аккумулятора;
- сода;
- тиски;
- ножовка;
- мультиметр;
- светодиоды и другие потребители для проверки батареи.


Процесс изготовления:

Шаг первый. Подготовка корпуса
В качестве корпуса для новой батареи автор использовал пластиковый корпус аккумулятора от скутера. Старые аккумуляторы можно забесплатно взять в тех местах, где занимаются ремонтом скутеров. В первую очередь с аккумулятора нужно аккуратно слить кислоту. При этом нужно быть крайне осторожным, так как при попадании на кожу кислота вызывает ожог. Чтобы нейтрализовать кислоту используют соду. Также в конце процедуры лучше всего помыть руки водой с растворенной содой.


Шаг второй. Подготовка гальванической пары
В качестве гальванической пары используется два таких металла как медь и магний, так как именно в таком случае получается получить максимальный ток и напряжение в 1.2-1.4 Вольта. Что касается меди, то ее найти не составит труда, для этих целей отлично подойдет медная проволока, только с нее необходимо убрать лаковое покрытие, иначе батарея работать не будет.








Что касается магния, то здесь все немного сложнее. Сталь, с высоким содержанием магния можно найти в старых немецких авто , также много магния содержится в корпусе двигателя автомобиля «Запорожец». Если таковых элементов не имеется, то отлично подойдут элементы от Водогреек. Их еще называют Магниевые аноды.

От анодов нужно отрезать лишние штыри, а сами аноды разрезать на де части, в итоге из трех анодов получится шесть небольших.

Шаг третий. Сборка батареи
Теперь нужно взять медную проволоку и смять ее так, как на картинке. Чем больше будет проволоки, тем больше будет площадь контакта, и как следствие выше сила тока. Далее медная проволока подключается последовательно с магниевыми анодами и укладывается в отсеки корпуса аккумулятора. При этом медь будет образовывать положительный потенциал, а магний отрицательный. На заключительном этапе емкость заливается соленой водой. Если вода будет теплой, это хорошо, так как сила тока при этом также возрастет.


Тестирование батареи
Вот и все, батарея собрана, можно переходить к тестированию. При подключении мультиметра у автора появился результат в 7.7 Вольта, что довольно неплохо, а ток короткого замыкания составил 70 мА. Силу тока можно регулировать путем манипуляций с пластинами. Экспериментальным путем удавалось достигать тока в 150 мА. Чем ближе они будут расположены и чем больше будет их площадь, тем больше энергии будет выдавать батарея.
От такой батареи без проблем загораются ярким светом два диода по 0.2 Ватта.

Первый свинцово кислотный аккумулятор изобрел и опробовал как известно французский физик Гастон Планте. Он скрутил две свинцовые пластины в рулон, предварительно проложив между ними разделительное сукно. Рулон поместил в сосуд и залил его соленой водой. В итоге если подать напряжение на пластины, то он заряжался. И после, если к нему подключить лампочку, или что-то другое, то он мог некоторое время отдавать запасенную энергию на горение этой лампочки. Так же после заряда энергия в таком аккумуляторе могла хранится без потерь продолжительное время. Это и положило начало эры свинцово кислотных аккумуляторов .

Но самый главный недостаток такого рулонного аккумулятора, это маленькая емкость. В последствии было выяснено что если такой аккумулятор несколько раз зарядить и разрядить меняя полярность (+-), то емкость увеличивалась. Это объясняется тем, что на пластинах образовывался слой оксида свинца, и пластины размегчаоись, становились как губка. Кислота теперь могла проникать глубже в пластины, тем самым больше свинца участвовало в химическом процессе.

Эти циклы заряда разряда меняя плюс на минус и обратно назвали формовкой пластин. Чтобы нарастить толстый слой оксида свинца, приходилось затрачивать много энергии и времени. Но позже один молодой человек, работавший помощником у Планте решил сделать по другому. Он решил сразу наносить на пластины оксид свинца, тем самым он сразу получил более емкий аккумулятор. В последствии эту технологию немного улучшили. Стали делать свинцовые решетки, которые замазывали аксидом свинца в виде пасты. Пасту готовили из оксида свинца, в которую добавляли немного воды, или электролита и перемешивали до густой консистенции.

>

Спустя уже более 100 лет технология изготовления аккумуляторов в принципе не изменилась. На производствах так же методом литья, или штамповки делают свинцовые решетки, и намазывают пастой, состоящей из оксида свинца, плюс дополнительные добавки, которые не дают пасте распадаться и придают другие нужные свойства. Так же разделительные прокладки между пластинами делают из современных материалов, что исключает выпадение намазки из решеток и препятствует замыканию пластин между собой. На каждом заводе, и для различных типов аккумуляторов (тяговых, стартерных, и т.п.) есть свои тонкости, но в целом технология одна и та же.

>

Теперь можно подумать о том, можно ли сделать свинцово кислотный аккумулятор в домашних условиях, чтобы это было выгодно и эффективно. Во первых дело в свинце, где его брать?. В негодных аккумуляторах, но если переплавить один авто-аккумулятор, то на выходе будет всего примерно 1,5кг свинца, и станет понятно что добывать свинец таким образом не выгодно. Чтобы переплавить весь свинец содержащийся в аккумуляторе, часть которого в виде оксида, сульфата и прочие элементы, которые содержатся в намазке решеток, то тут нужна плавильная печь и дополнительная химия и условия, по-этому дома на костре получится консервная банка свинца и целая куча шлака.

Тогда можно купить свинец, есть листовой, и в чушках, стоит не дорого. Если делать из листового свинца, то можно примерно прикинуть затраты на один аккумулятор. Если покопаться в литературе, то можно узнать что с одного квадратного метра площади пластин можно получить емкость примерно 5-10Ач. Тогда для одной банки емкостью 50-100Ач нужно 10кв.м свинца. Так как для 12-ти вольт нужно 6 банок, то соответственно нужно около 60 кв.м свинца. Самые тонкие листы в продаже 0,5мм, вес одного кв.м такого листа свинца состовляет 5,7 кг. Так как площадь листа работает с обоих сторон, значит нам нужно на АКБ уже не 60кв.м, а 30кв.м. Тогда получается на аккумулятор емкостью 50-100Ач нужно 30*5,7=171кг свинца, стоимость за 1кг около 150 рублей, и цена только на свинец составит около 25 000 рублей, что в 5-6раз дороже чем заводской аккумулятор емкостью 100Ач.

>

Можно увеличить емкость пластин формовкой, с помощью зарядки и разрядки меняя местами плюс и минус, но не известно сколько циклов нужно сделать чтобы значительно увеличить емкость. Планте формовал пластины электричеством три месяца. За это время уйдет очень много энергии на формовку, и в итоге аккумулятор только подорожает. Из всего этого понятно что экономически не выгодно делать аккумулятор из листового свинца.

Да, кстати на счет долговечности аккумулятора с пластинами из листового свинца. Служить такой аккумулятор будет значительно дольше, так-как пластины цельные и от глубоких разрядов, больших разрядных токов, не будет отходить намазка, которой просто нет, но сульфатация пластин будет точно такая же как и у обычного аккумулятора, по этому по сути дольше обычных этот аккумулятор не прослужит. Правда его можно разобрать и почистить от белого налета (сульфата) и он дальше сможет работать.

Проблема в том что у листового свинца нет слоя оксида, точнее есть, из-за него свинец становится темно серого цвета, но этот слой слишком тонкий. Оксид, это окисленный кислородом свинец, на производствах его по разному получают. Но в домашних условиях эту пыль получить затруднительно. Можно конечно попробовать пластины увлажнять водой, чтобы они окислялись на свежем воздухе, но какой слой окиси удастся нарастить таким образом и сколько времени на это уйдет не известно, поэтому про рулонный аккумулятор из листового свинца можно забыть.

Хороший аккумулятор получится если использовать вместо пластин свинцовую фольгу. Так можно в несколько раз увеличить площадь при том же весе, но дома фольгу не сделаешь, а в продаже чистой свинцовой фольги нет, да и стоила бы она в несколько раз дороже листового свинца того же веса. Поэтому хороший вариант с фольгой отпадает. Или дома ставить прокаточный станок и самому делать фольгу.

Можно попробовать делать пластины как делают на заводе, решетки отлить не сложно. Они толстые, и форму для отливки сделать просто. Но проблема в намазке, она ведь состоит из оксида свинца, а как его делать дома. К примеру чем нибудь стирать свинец в пыль, или мелкую стружку, потом поливать водой или электролитом и в какой нибудь емкости его постоянно перемешивать чтобы окислялся на кислороде, но это дома трудно и бессмысленно делать, так как готовый аккумулятор гораздо дешевле выйдет.

Вот наверно вкратце все что я хотел сказать. Для себя я сделал вывод что свинцовый аккумулятор своими руками возможен, но трудоемок и не выгоден, поэтому на этом деле можно смело ставить большую и жирную точку. Так же читая множество информации и о других типах аккумуляторов я пришел к выводу что ничего нормального в домашних условиях и с применением доступных и дешевых материалов не выйдет. Если есть вопросы или какие-то выводы то оставляйте комментарии.

Однажды у меня перестала работать моя любимая игрушка «котёнок», который бегал, мяукал и, у него светились глазки. Оказалось, что причиной всему были батарейки.

Мне захотелось познакомиться с устройством батарейки, узнать историю их создания, ответить на вопросы: какие устройства являются источниками тока? Как сделана батарейка? Можно ли самой сделать батарейку?

Источник тока - это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию.

Устройства, разделяющие заряды, т. е. создающие электрическое поле, называют источниками тока.

Электрические батарейки - очень полезная вещь. Многие игрушки работают от батареек, и это очень удобно.

Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц.

Для существования электрического тока необходимы следующие условия:

1. Наличие свободных электрических зарядов в проводнике;

2. Наличие внешнего электрического поля для проводника.

Электрический ток возникает тогда, когда избыточные электроны заряженного тела имеют возможность перемещаться к менее заряженному телу. Эта разница в зарядах между двумя телами называется разностью потенциалов. Батарейка способна поддерживать определенную разность потенциалов на концах цепи.

ИЗОБРЕТЕНИЕ ВОЛЬТА.

Первая электрическая батарея появилась в 1799 году. Её изобрел итальянский физик Алессандро Вольта (1745 - 1827) - итальянский физик, химик и физиолог, изобретатель источника постоянного электрического тока.

Она состояла из набора цинковых и медных дисков, разделенных кусками ткани, пропитанными подкисленной водой. Диски укладывались один на другой в виде столба. Соединив медным проводом, первый диск из цинка с последним медным диском, Вольта получил постоянный ток в результате химической реакции между медью, цинком и кислым раствором. Как только кислота в растворе истощилась, электрический ток исчезал. Таким образом, Вольта открыл, что электрический ток возникает между двумя различными проводниками, если эти проводники находятся в соответствующем контакте между собой.

Обычная сухая батарейка очень отличается от батарейки, придуманной Вольта, но действует по тому же принципу. Кислый раствор, который приводил в действие батарею Вольта, здесь заменен очень густой смесью оксида марганца. Оболочка батарейки сделана из цинка и представляет собой один из полюсов - отрицательный. В центре батарейки вставлен стержень из угля. Это положительный полюс. Он соединен с выводом в верхней части батарейки. Когда батарейка включается в цепь, находящиеся внутри неё вещества вступают в химическую реакцию. Она вызывает отделение положительных зарядов от отрицательных. Тем самым создаются условия для возникновения электрического тока. Когда вещества, находящиеся внутри батарейки, истощаются, батарейка разряжается и становится непригодной. Аккумуляторы, то есть батарейки, которые можно перезаряжать и использовать снова, отличаются материалом полюсов и раствором.

Экспериментальные работы.

1. Конструирование батарейки.

Приборы и материалы:

Прочное бумажное полотенце; пищевая фольга; ножницы; медные монеты; поваренная соль; вода; два изолированных медных провода; маленькая лампочка (1,5 В).

Порядок выполнения опыта:

1. Растворить в воде немного соли;

2. Нарезать аккуратно бумажное полотенце и фольгу на квадратики чуть крупнее монет;

3. Намочить бумажные квадратики в солёной воде;

4. Положить друг на друга стопкой: медную монету, кусочек фольги, снова монету, и так далее несколько раз. Сверху стопки должна быть бумага, внизу – монета.

5. Защищённый конец одного провода подсунуть под стопку, второй конец присоединить к лампочке. Один конец второго провода положить на стопку сверху, второй тоже присоединить к лампочке.

2. Фруктовая батарейка.

Оказывается некоторые фрукты и овощи, которые мы едим, могут быть использованы в качестве батарейки? Давайте попробуем выполнить эксперимент и убедимся в этом самостоятельно.

Приборы и материалы:

3 лимона (лайм тоже подойдет);

3 блестящих медных монеты;

3 оцинкованных винта;

4 провода, желательно с зажимами на концах; небольшой нож; мультиметр; светодиод.

Порядок выполнения работы:

Прежде всего, надо помять все лимоны. Надавливать пальцами и катать их надо до тех пор, пока они не станут мягкими. Это делается для того, чтобы внутри лимона появился сок. Этот шаг очень важен – от него зависит эффективность наших лимонов.

Вкрутить в лимоны оцинкованный винт приблизительно на треть его длины. При помощи ножа осторожно вырезать в лимоне небольшую полосу – на 1/3 его длины.

Вставить в щель в лимоне медную монету таким образом, чтобы половина ее осталась снаружи.

Лимон работает как батарейка: монета – положительный (+) полюс, а винт – отрицательный (-). К сожалению, это очень слабый источник энергии. Но его можно усилить, соединив несколько лимонов.

Вставить таким же образом винты и монеты в другие два лимона. Затем подключить провода и зажимы, соединить лимоны таким образом, чтобы винт первого лимона подключался к монете второго и т. д. Подключить провода к монете из первого лимона и винту из последнего.

Наконец, пометить знаком «+» первую монету, и знаком «-« - последний винт.

Как и настоящая батарейка, наш лимонный аккумулятор имеет положительный и отрицательный полюсы.

К сожалению, это очень слабый источник энергии. Но его можно усилить, соединив несколько лимонов.

Как же убедиться в том, что батарея работает?

Один из способов – подключить к ней устройство мультиметр, которое позволит измерить напряжение батареи.

Другой способ – приложить два свободных конца проволок к контактам светодиода (лампочки), он загорится.

3. Батарейка из соленого огурца

Приборы и материалы:

Один соленый огурец;

Медная монета;

Оцинкованный винт;

Провода, желательно с зажимами на концах;

Небольшой нож;

Мультиметр;

Работа проводится по описанию предыдущего опыта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучая литературу, проводя наблюдения, собирая устройство, я пришла к следующим выводам:

1. Электрические батарейки - очень полезная вещь. Многие игрушки работают от батареек, и это очень удобно.

2. Батарейки создают электрический ток.

3. Простейшие модели батареек можно сделать в домашних условиях.

4. Даже из овощей и фруктов можно создать батарейку.

Полученный материал может быть использован при проведении уроков окружающий мир, физики, естествознания.

Зарядка для батареек

Если батарейка в ваших наручных часах или калькуляторе иссякла в самый неподходящий момент (а так обычно и бывает), воспользуйтесь таким способом по восстановлению ее сил. Для этого большую и полную энергии батарейку на 1,5 В (например, из фонарика) соедините с маленькой и обессилевшей, обязательно проследив, чтобы плюс подсоединялся к плюсу, а минус к минусу.

На рисунке показано, как при зарядке батареек можно обойтись без проводов.

Уже через 10-15 минут зарядки маленькая батарейка начнет «оживать» и сможет питать ваши часы несколько часов, но для того чтобы батарейка зарядилась лучше, рекомендуется оставить их наедине на ночь. За это время реанимируемая батарейка получит такой «заряд бодрости», что ваши электронные часы смогут проходить еще несколько месяцев. Причем батарейка-донор может снова занять свое место в фонарике.

Предупреждение! Если маленькая 6атарейка имеет напряжение 3 В, то для её зарядки надо использовать две включенные последовательно батарейки по 1,5 В. Для батареек с номинальным напряжением 1,25 В этот способ зарядки использовать не рекомендуется

Применение альтернативных источников энергии становится все более популярным в нашем обществе. Аккумулирование солнечного света полезно не только для экологии, но и для экономии средств, затрачиваемых на электричество. Если вы заботитесь об окружающей среде или просто хотите не тратить лишние деньги, тогда мы предлагаем вам статью о том, как сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов. Обычно на форумах пишут о фотоэлементах, цены которых весьма высокие. Благодаря нашим советам вы узнаете, как полностью соорудить самодельную батарею, что значительно минимизирует ваши затраты.

Материалы для изготовления

Для того, чтобы сделать устройство в домашних условиях, Вам понадобятся:

  1. Медный лист. Средняя его стоимость около ста пятидесяти рублей за 0,9 м2. Потребуется где-то 0,45 м2.
  2. Зажимы в числе двух штук. Обычно называются «крокодильчиками».
  3. Тестер или же микроамперметр. Этот прибор нужен для измерения силы тока в пределах между десятью и пятидесятью микроамперами.
  4. Электроплита, обладающая мощностью от 1100 Ватт, чтобы краснела спираль.
  5. Пластиковая бутылка, у которой надо самому отрезать горлышко.
  6. Кухонная соль. Несколько столовых ложек.
  7. Подогретая вода.
  8. «Наждачка».

Пошаговая инструкция

Итак, чтобы сделать солнечную батарею своими руками, Вы должны выполнить следующие действия:

  • Отрезаем от листа меди кусок такого размера, чтобы мы смогли расположить его на спирали электрической плитки. Для хорошего результата очищаем отрезанный кусок от пыли и грязи.
  • Далее размещаем его на спирали плиты. В связи с химическими реакциями, при нагревании медь станет меняться. Вот когда медь приобретет чёрный окрас, отсчитайте ещё 30 минут, чтобы слой чёрного цвета стал толстым.

  • Затем выключите электроприбор. Пусть кусок, предназначенный для изготовления солнечной батареи своими руками, остынет. Охлаждаясь, медь и медная окись станут с различной скоростью сжиматься. Тогда и начнется отслоение окиси.


Кстати, такая солнечная батарея может давать несколько миллиампер даже без солнца! Рекомендуем сразу же просмотреть более серьезный вариант использования альтернативных источников энергии, который мы описали в статье о том, !

Обучающее видео о том, как в домашних условиях создать зарядное устройство

Заряжаем телефон от солнца

Теперь мы расскажем, как самому собрать солнечную батарею, способную заряжать мобильный телефон. Изготавливая батарею, состоящую из отдельных частей, основанных на монокристаллическом кремнии, не исключены проблемы при их пайке. Если вы не уверены, что сможете все сделать самостоятельно, лучше выберите уже изготовленные модули. Хорошо, если они будут состоять из десяти монокристаллических элементов, подходить к размеру корпуса вашего мобильника и обладать напряжением пять Вольт.

Солнечные элементы могут присутствовать и в калькуляторах, питаемых от солнца. В этих приборах для счета чисел используют в основном аморфные элементы, где слой полупроводника расположен на маленькой пластине из стекла. Учитывая, что модули такого типа дают около полутора вольт, нам понадобится четыре штуки с последовательным соединением. Не забываем к положительному выводу батареи подпаять диод, который будет использоваться как вентиль, не давая аккумулятору тратить заряд через солнечную батарею. Достать диод можно с платы фонаря. Дабы наше изобретение служило более надежно, заливаем термоклеем поперечные грани модулей.

Обзор более сложной модели