Батарейка является химическим источником электрического напряжения. Все имеющиеся в продаже элементы питания имеют похожие принципы действия. Положительный вывод изделия изготавливается из марганца или лития, отрицательный – из цинка или алюминия. Собрать батарейку своими руками можно из простых материалов.
Батарейки это источник электрического напряжения.
Самодельная батарейка из подручных средств
Изготовить элемент питания можно из материалов, свойства которых похожи на характеристики используемых в промышленных условиях веществ.
Из лимона
В роли электролита выступает кислота, содержащаяся в соке фрукта. Электроды делают из тонкой проволоки, гвоздей или игл. Железный элемент является анодом, медный – катодом. Лимон разрезают пополам и помещают в небольшую емкость (банку или стакан). Провода соединяют с электродами, зачищенные концы вводят в мякоть фрукта на расстоянии 1 см друг от друга.
С помощью мультиметра измеряют напряжение, подаваемое самодельным гальваническим элементом. Если оно недостаточно высокое, несколько лимонных батарей соединяют последовательно.
Банка с электролитом
Используя этот метод, можно собрать устройство, напоминающее первый в мире аккумулятор. Электроды изготавливают из меди и алюминия. Элементы должны иметь большую площадь. Алюминиевый электрод соединяют с проводом с помощью зажима или болта, медный – припаивают. Детали погружают в банку на небольшом расстоянии друг от друга. Для фиксации применяют крышку с отверстиями. В качестве электролита используют такие составы:
Создание батарей своими руками.
- Нашатырь. Вещество смешивается с водой в соотношении 1:2. Использовать нашатырный спирт в качестве электролита нельзя. Подходящее вещество (хлористый аммоний) имеет вид белого порошка без запаха. Его используют в качестве удобрения или флюса для пайки.
- Раствор серной кислоты. Вещество смешивают с водой в соотношении 1:5. Нельзя наливать кислоту первой. В таком случае добавляемая вода закипает, брызги попадают на кожу и одежду человека.
Раствор наливают в стеклянную емкость так, чтобы расстояние до краев банки составляло не менее 2 мм. С помощью мультиметра замеряют сопротивление и вычисляют нужное количество батарей. Принцип действия самодельного элемента сходен с таковым у солевого источника питания.
Медные монеты
Электроды изготавливают из алюминия и меди, в качестве электролита используют уксусную кислоту 9%. Монеты очищают от загрязнений, выдерживая в уксусе. Из картона и фольги вырезают кружки. Картонные изделия вымачивают в растворе уксусной кислоты, они должны впитать электролит. Из кружков и монет выкладывают столбик.
Первой кладется картонная деталь, второй – из фольги, третьей – монета. К крайним элементам заранее подсоединяют провода. Вместо пайки кабели можно прижать к металлическим деталям и заклеить скотчем. При эксплуатации батарейки монета становится непригодной. Не стоит изготавливать источники питания из ценных изделий.
Батарейка в пивной банке
Отрицательным выводом является корпус алюминиевой емкости, положительным – графитовый стержень. Также потребуются угольная пыль, пенопласт, вода, парафиновые свечи и соль. Верх банки снимают, из пенопласта вырезают кружок, который вставляют в емкость. Заранее проделывают отверстие для стержня. Последний устанавливают в центральной части банки. Оставшееся пространство заполняют угольной пылью. Материал пропитывают водным раствором соли (3 ст. л. продукта на 0,5 л воды). Края банки заливают парафином.
Картошка, соль и зубная паста
Батарейка из картошки предназначена для разового использования. Ее применяют для получения искры путем замыкания проводов. Для изготовления элемента потребуется крупная картофелина, изолированные медные кабели, соль, деревянные палочки и зубная паста. Сборку выполняют так:
- Картофель разрезают на 2 равные части. В одной половине формируют выемку, куда добавляют соль и пасту.
- Ингредиенты перемешивают до однородной консистенции. Электролит должен заполнить углубление.
- В другой половине картофелины проделывают 2 отверстия на расстоянии 1-2 см. Они должны совпасть с заполненным углублением.
- В отверстия вводят зачищенные концы проводов, половинки совмещают. Провода должны погрузиться в состав.
- Части картофеля закрепляют зубочистками. Через несколько минут кабели замыкают, высекая искру для разведения огня.
, нужно позвонить или еще что-то сделать. Так вот, давайте
сделаем батарейку
из того, что у нас имеется под рукой!
1. Батарейка из соляного раствора
Для изготовления гальванического элемента нам потребуется:
1) Большой сосуд (ведро, можно даже дырявое, или что-то в этом роде, можно даже полиэтиленовые пакеты) 2) Цинковую и медную пластину. Если нет пластин, то можно использовать и просто цинковую и медную проволоку, но пластины обладают большей площадью, и дают больший ток. 3) Земля. Да, можете взять и просто накопать земли. 4) Соляной раствор. Тут уж точных рекомендаций не дам. На ведро воды ну пол-пачки соли достаточно.
Все просто — засыпаем землю, втыкам электроды, поливаем, и на концах электродов вы увидите напряжение, порядка 0,5-1В. Конечно немного, но что вам мешает сделать батарею таких элементов? Для зарядки мобильника вполне хватит. Насыпали, залили и идете заниматься своими делами!
Хорошим вариантом самодельного элемента является воздушно-алюминиевый. Для этого нужно взять алюминиевую фольгу-катод,салфетку пропитать соленой (или морской водой), пробовал также брать кислый флюс, в качестве анода-горка угольного порошка,я брал тонер от картреджей лазерного принтера. Напряжение составляет 0.5-1.0в при токе 10мА
2. Батарейка из фруктов и овощей
Чтобы сделать гальванический элемент нам необходимо: два электрода, окислитель, восстановитель и электролит. Возьмем три пластинки: медную, железную и магниевую — они будут служить электродами. Чтобы измерить напряжение, нам необходим вольтметр, для этих целей вполне подойдет цифровой (или аналоговый) тестер. А в качестве «стакана» с электролитом мы используем большой и красивый… апельсин. Сок фруктов и овощей содержит растворенные электролиты — соли и органические кислоты. Их концентрация не очень высока, но нас это вполне устраивает.
Итак, положим апельсин на стол и воткнем в него три наших электрода (медный, железный и магниевый). К каждому из электродов предварительно прикрепите по проводку (для этого удобно пользоваться «крокодильчиками»). Теперь присоедините контакты тестера к медному и железному электроду. Прибор покажет напряжение около 0.4-0.5 В. Отсоедините контакт от железного электрода и подключите его к магниевому. Между медным и магниевым электродами возникнет разница потенциалов около 1.4-1.5 В — примерно как у «пальчиковой» батарейки. И наконец, гальванический элемент железо-магний даст напряжение около 0.8-0.9 В. Если поменять контакты местами, то показаниях прибора изменится знак («+» на «-» или наоборот). Другими словами, ток потечет через вольтметр в противоположном направлении.
Вместо апельсина можно использовать грейпфрут, яблоко, лимон, луковицу, картофель и многие другие фрукты и овощи. Любопытно, что батарейки из апельсина, яблока, грейпфрута и луковицы давали довольно близкие значения напряжения — разница не превышала 0.1 В. Восстановителем в нашем случае служит железо или магний, окислителем — ионы водорода и кислород (которые содержатся в соке). Обратите внимание, что железо в гальваническом элементе медь-железо заряжено отрицательно, а в элементе железо-магний — положительно. Если у вас нет магния, эксперимент можно провести и с двумя электродами — медным и железным. Вместо железа можно взять цинк или кусочек оцинкованной жести. Цинковый электрод должен дать большую разность потенциалов с медью и меньшую с магнием.
В случае цитрусовых, эксперимент выглядит особенно красиво, если разрезать плод поперек, так, чтобы были видны «дольки» и вставить в них электроды (обычно так разрезают лимон). Если плод разрезать вдоль, это будет выглядеть не так эффектно.
Приведенные цифры не следует воспринимать как абсолютные. Напряжение нашей батарейки зависит от концентрации ионов водорода (а также — других ионов) в соке фруктов и овощей, скорости диффузии кислорода, состояния поверхности электродов и других факторов. Напряжение сделанной вами батарейки может значительно отличатся от того, что наблюдалось в данном эксперименте. Можно соединить несколько фруктовых батареек последовательно — это увеличит напряжение пропорционально количеству взятых фруктов.
Для батарейки из картошки подойдут те же самые материалы, но она даёт меньше напряжения по этому рекомендуется внутрь картошки добавить немного соли, эффект будет намного больше.
3. Батарейка из кофе (Nespresso батарейка)
В попытке показать миру важность сбора и утилизации ценных алюминиевых материалов, дизайнеры Mischer ‘Traxler из Вены разработали аккумуляторы от 700 использованных алюминиевых баночек и кофейной гущи для питания кварцевых часов. Разработанную конструкцию назвали «Nespresso Battery», установка изготовлена из старых алюминиевых баночек, кофейной гущи, полосок из меди и соленой воды.
На фото снизу:
— часы, как испытательный прибор — соль — молотый кофе — провода — медные пластины — алюминиевые пластины — стакан — пластиковый разделитель из бутылки
В стакан кладём медную пластину (текстолит, монета, толстая проволока) и алюминиевую нарезку (из пивных банок). Чтобы медь с алюминием не соприкасались, ставим между ними разделитель из любого диэлектрика (пластик от бутылки, кофейная гуща), при этом он не должен мешать свободному протоку воды. К пластинам подсоединяем провода, один к медной и один к алюминиевой. Теперь возьмём воды и добавим туда несколько ложек соли, перемешаем их до полного растворения соли. Наливаем этот раствор в стакан. Всё батарейка сделана.
Каждая батарея производит достаточно энергии для электромеханических кварцевых часов. А 17-и батарей достаточно для работы небольшого радио. Устройство является одним из трех победителей в конкурсе, озаглавленном «Устойчивость дизайна».
Кофейная гуща тут чисто для антуража, и чтобы можно было дать красивое название. А так её функция может быть использована для разделения проводников, можно вовсе отказаться от кофейной гущи.
4. Багдадская батарейка(Парфянская батарейка)
Небольшой парфянский сосуд был найден в Хужут-Рабу, в окрестностях современного Багдада (ныне Ирак), некогда являвшегося частью западных территорий Большого Ирана. В июне 1936 г. возле Багдада прокладывали новую железную дорогу — и рабочие обнаружили древнее захоронение. В процессе последующих раскопок выяснилось, что оно принадлежит к парфянскому периоду (ок. 250 г. до н.э. — 250 г. н.э.).
Одна из находок представляла собой глиняный сосуд с «пробкой» из асфальта. Сквозь «пробку» проходил железный стержень. Внутри сосуда стержень был опущен в медный цилиндр. Впервые этот сосуд был описан немецким археологом Вильгельмом Кёнигом в 1938 г. — он посчитал его очень похожим на электрическую батарею, и опубликовал статью на эту тему в 1940 г.
По схожему принципу можно собрать свою батарейку. Берём «сосуд», который можно сделать из: глины, пластилина, бутылки, банки, стакана, вставляем в неё медную пластину закрученную в цилиндр, в этот цилиндр вставляем никелированный гвоздь. Эти пластина и гвоздь являются электродами, они должны немного выглядывать из банки. Для их закрепления в корпусе «сосуда» можно использовать: клей эпоксидный, пластилин, замазку для окон и т.д. Теперь надо сделать электролит. Он может быть щелочной или кислотный. Для щёлочи надо сделать концентрированный раствор из: вода + соль или вода + сода. Для кислотного подайдёт разбавленная уксусная, щавелевая кислота в воде или можно использовать сок цитрусовых.
Заливаем электролит внутрь банки и тщательно закупориваем «сосуд». Всё Багдадская батарейка готова.
При наполнении такой модели электролитом, она может давать напряжение. В целом, в зависимости от вида электролита, напряжение, даваемое «батарейкой», варьируется от 0,5 до 2 вольт.
К сожалению, в связи с уничтожением множества иранских литературных источников и библиотек во время вражеских вторжений на территорию Ирана на протяжении столетий, не сохранилось никаких письменных сообщений о том, для чего именно служили такие сосуды. Все, известное нам о них сегодня — это только догадки.
5. Солнечная батарея
Начитавшись в безграничных просторах интернета про самодельные солнечные элементы, я решил провести свои «эксперименты» в этой области. Я расскажу вам о самом простом способе изготовления солнечных батарей своими руками.
Для начала я решил определиться с элементной базой. Для солнечного элемента нам надо P-N переходы. Они есть в диодах и транзисторах. Решено было выбрать кремниевые транзисторы КТ801. Они выпускались в металлическом корпусе и поэтому их можно открыть не портя кристалл. Достаточно надавить пассатижами на крышку и она отломается.
Теперь разберёмся в параметрах. При среднем дневном освещении, каждый наш транзистор выдаёт 0.53В (База — плюс, а Коллектор и Эмиттер — минусы). А дальше идёт один нюанс. Транзисторы 1972 года выпуска имеет большой белый кристалл, и выдают около 1.1мА. Транзисторы с 1973 по 1980гг. выпуска имеют большой кристалл с зелёным покрытием, и выдают около 0.9мА. Транзисторы выпускаемые позже имеют маленькие кристаллы и выдают всего 0.13мА.
Для эксперимента я использовал батарею из двух параллельных цепочек по 4 транзистора. Под нагрузкой она выдавала около 1.8В, 2-2.5мА. Это довольно скромные параметры, зато как говорится «на халяву». Питать такой батарейкой можно китайские наручные часы, или зарядить аккумулятор и питать светодиод, жучок и др.
Для удобства крепления и измерений можно закрепить транзисторы на печатной плате как на рисунке ниже. Моё устройство выполнено навесным монтажом, так как это ускоряет сборку.
6. Монетно-энергетическая батарейка
Вроде бы конструкция стандартна, цинково-медные контакты и подсоленная вода, но тут интересна сама конструкция батарейки.
Нам понадобится:
— лоток для льда — монеты из меди/медного сплава — монеты из никеля/алюминиевой бронзы/цинка — скрепки — соль — вода — светодиод (для проверки)
Чтобы получить батарею, необходимо соединить монеты в электроды и залить их электролитом. В каждой ячейке лотка необходимо разместить две монеты из разных сплавов, например медную и никелевую. Далее соединяем последовательно все ячейки с помощью скрепки. Прижимая к одной стороне стенки медную монету, а с другой никелевую закрепляем их скрепкой. После этого в каждый лоток необходимо залить электролит: соль+вода. Обратите внимание на концы лотка, так как ячейки идут в два ряда то, с одной стороны нам надо их соединить, а с другой должно остаться без соединения. Теперь проверяем работоспособность батареи с помощью диода или мультиметра, для этого замыкаем им две не соединённые ячейки.
Одна ячейка производит электричество напряжением 0,5 в, а соединённые в одну батарею — 2 в и 110 мА. По этому желательно один электролит на все ячейки, а не разнородный.
Особенности:
1. Ячейка должна быть полностью залита электролитом, но контакт должен быть только с монетой, а не скрепкой. 2. Одна из пар ячеек не должна замыкаться между собой. 3. Цинковые монеты используются в качестве положительных электродов, а медные — отрицательные. 4. Монеты должны быть из разных металлов/сплавов (медь и никель), желательно так же отсутствие одинаковых примесей в сплавах.
7. Самодельный аккумулятор
Теперь мы изготовим достаточно простое устройство, а точнее источник питания — самодельный аккумулятор напряжения. Как известно, два разных металла погруженные в раствор электролита, способны в себе накапливать электрический ток. В качестве электродов было решено использовать медную и алюминиевую фольгу (на мой взгляд они самые доступные).
Кроме фольги нам еще понадобится — лист бумаги, прозрачный скотч и сам сосуд, в котором мы поместим банку аккумулятора (очень удобно использование стеклянного сосуда из — под нафтизина или валериановых таблеток).
Смотрим на фотографии.
Фольги почти одинакового размера, только алюминиевая фольга чуть длиннее, причины этому нет, просто на медную фольгу легче нанести припой, чем на алюминиевую и провод к фольге не припаян, просто свернут в нее затем зажат при помощи плоскогубцев.
Далее обе фольги были завернуты в лист бумаги. Не допустимо касание металлов друг к другу, между ними ограждением служит лист бумаги. Затем фольги нужно взять вместе и завернуть в кружок и обмотать ниткой или прозрачным скотчем.
Затем изготовленный сверток нужно поместить в сосуд. После этого берем 50 мл воды и разбавляем в нее 10 — 20 граммов соли. Раствор хорошенько перемешиваем и подогреваем до тех пор, пока вся соль не расплавится.
После расплавления соли раствор заливаем в сосуд, где у нас готовая заготовка для нашего самодельного аккумулятора. После заливки ждем несколько минут и измеряем напряжение на проводах аккумулятора. Забыл уточнить полярность аккумулятора, медная фольга — плюс питания, алюминиевая соответственно минус. Измерения покажут напряжение порядка 0,5-0,7 вольт. Но первоначальное напряжение ни о чем не говорит. Нужно зарядить наш аккумулятор. Заряжать можно от любого источника постоянного тока с напряжением 2,5-3 вольт, зарядка длится пол часа. После зарядки опять измеряем напряжение, оно возросло до 1,3 вольт и может достигать до 1,45 вольт. Максимальный ток такого самодельного аккумулятора может достигать до 350 миллиампер.
Можно изготовить несколько таких аккумуляторов и использовать как резервный источник питания скажем для светодиодной панели или фонаря. Для повышения мощности аккумулятора можно использовать фольгу больших размеров, но конечно такой самопальный аккумулятор держать заряд будет не очень долго (в течении одной недели заряд иссякнет), еще один минус — малый срок службы (не более 3 месяцев), поскольку на меди образуется оксид а во время процесса заряд-разряд алюминиевая фольга начинает поддаваться коррозии и постепенно разделится на мелкие кусочки, но думаю для экспериментов стоит попробовать собрать такой простенький аккумулятор.
8. Адаптер-переходник на постоянном токе
Имея немного свободного времени и желания, легко собрать из подручных материалов переходник-адаптер для питания различных гаджетов от внешнего источника питания. Что понравилось в данной статье, так это простота такого адаптера. Опишу подробнее технологию изготовления. Думаю, она окажется полезной кому-то ещё, тем более, что ничего сложно здесь нет абсолютно. За материалом даже никуда не ходил. Как раз на столе валялась старая карточка МТС. Не зря же сто рублей платил. Померил, в аккурат подходит для изготовления модели одного аккумулятора для фотика.
Раскройка картона:
Даже обрезков осталось совсем немного.
Картон, что и надо — жесткий, толщина где-то 0.25 мм. Сделал разметку и надрезал по швам. Картон не прорезал насквозь, а примерно чуть больше половины толщины, чтобы легче было сгибать и клеить. Для контактов расклепал медную проволоку 1.5 квадратных миллиметра. Получилось примерно так.
Так выглядят контакты изнутри:
Припаял провода и проклеил все швы на два раза клеем ПВА «Момент СТОЛЯР». Швы тоненькие, поэтому пришлось мазать кончиком зубочистки терпеливо, по капельке… Хотя, если кому не терпится, можно и скотчем склеить. Подключаем к «вампирчику» и работаем:
Подключил, всё заработало.
Пока обнаружилось только одно неудобство — провод. Толстый, тянется к фотоаппарату и к «вампирчику» Поэтому задумал пристроить к камере такой же аккумулятор, как в «вампирчике», только с защитой. Кстати, аккумуляторы с защитой здесь ставить не обязательно, т.к. фотоаппарат уже имеет встроенный измеритель уровня заряда и при разряде аккумулятора он просто не включится.
И не забывайте соблюдать полярность!!!
>
Случайные материалы сайта
Чистим сифон 6935
Необходимые материалы и инструменты
Перед началом опыта подготавливают такие материалы и инструменты:
- гофрированный картон;
- плоские шайбы из меди диаметром 1 см – 12 шт.;
- плоские шайбы из цинка диаметром 1 см – 15 шт.;
- очищенная вода;
- термоусадочная трубка;
- уксусная кислота 70%;
- поваренная соль;
- паяльник;
- емкости для приготовления растворов;
- мультиметр;
- наждачная бумага.
Гофрированный картон является одним из материалов для создания батареек своими руками.
Батарейка из картофеля
- двумя картофелинами;
- тремя проводами с зажимами;
- двумя хромированными гвоздями;
- двумя медными гвоздями.
Итак, как сделать батарейку из клубней:
- Дайте условное обозначение каждой из картофелин — «А» и «Б».
- В края каждого из клубней воткните по хромированному гвоздику.
- В противоположный край — медный гвоздь. В теле картошек гвозди не должны пересекаться.
- Возьмите какое-либо устройство, питающееся от батарейки, выньте ее и оставьте отсек открытым.
- Первый провод должен соединить медный штырек клубня «А» с положительным полюсом в отсеке батарейки.
- Второй провод соединяет хромированный штырек картофелины «В» с отрицательным полюсом.
- Последний провод соединяет хромированный гвоздь клубня «А» с медным гвоздем клубня «Б».
- Как только вы замкнете таким образом все провода, картошка начнет питать устройство энергией.
Картофель в этом опыте можно заменить на банан, авокадо или любой из цитрусовых.
Батарейка из монет
Конструкцию из монет в качестве простейшего гальванического элемента также называют Вольтов столб. Для его изготовления понадобится:
- медные монеты (50 или 10 копеек);
- фольга;
- бумага;
- уксус или очень соленная вода.
Для красоты конструкции необходимо выбирать монеты одного номинала. Также перед экспериментом их ненадолго окунуть в уксус. Это устранит налет и загрязнения. После чего необходимо вырезать из бумаги и фольги элементы по форме монеток. Их количество должно быть на 2 меньше, чем монет.
Вольтов столб собирается так:
- Бумага смачивается в растворе уксуса или соленной воды и прикрепляется к монетке.
- Сверху на бумагу кладется круг из фольги.
- Далее кладется следующая монетка.
- Этапы повторяются пока не кончатся монеты в выбранном количестве.
- Конструкция должна получиться такой, чтобы с одного конца была монета (+) последним элементом, а с другого фольга (-).
Чем больше монет будет задействовано в эксперименте, тем больше выдаст батарейка напряжения. Важно понимать, что после эксперимента монеты не будут пригодны для использования. Элементы покрываются ржавчиной.
Заряд возникает из-за того, что помещенный между двумя металлами (фольга и монеты) электролит (уксус или солевой раствор) создает разницу потенциалов.
