Как определить работоспособность батарейки (гальванического элемента). Эксперименты с нестандартными (косвенными) методами определения
Батарейки ("пальчики", "мизинчики", "кроны", "таблетки") повсеместно используются в быту, технике, игрушках и т.д. Со временем они, естественно, постепенно "разряжаются". Но есть возможность дальнейшего использования таких батареек в менее требовательных к их заряду устройствах. Например, перестали батарейки "тянуть" детскую радиоуправляемую машинку, им можно подарить вторую жизнь и использовать в настенных часах или пульте дистанционного управления. А для этого необходимо понять работоспособна ли еще батарейка или годится она уже только для утилизации.
Не так давно наткнулся на статью в интернете о способах проверки батареек (гальванических элементов) на работоспособность. Среди изложенных способов были как обычные, всем известные и надежные (с точными замерами), так и нестандартные (с довольно условными результатами проверки - "жива", "померла").
Известные, основные, точные и надежные способы проверки батарейки на работоспособность (например для типоразмера АА, напряжением 1,5В):
- измерение напряжения мультиметром (от 1,5В до 1,6В - новая, от 1,2В до 1,4В - работоспособная, от 0,9В до 1,1В - ресурс исчерпан)
- измерение тока мультиметром (от 2А и более - новая, от 1,0А до 1,5А - работоспособная, от 0А до 0,7А - ресурс исчерпан)
Нестандартные (косвенные) способы проверки батарейки (озвученные в той статье), позволяющие примерно оценить ее работоспособность:
- установка в маломощный прибор (фонарик, ПДУ и т.д.)
- при помощи светодиода (степень работоспособности определяется по яркости свечения светодиода)
- при помощи компаса
- при помощи "теста на прыгучесть"
Решил поставить эксперимент и проверить два последних нестандартных способа (у меня, конечно, есть мультиметр и заморачиваться в реальной жизни с такими проверками работоспособности мне кажется контрпродуктивно, но было просто интересно).
Для экспериментов взял две алкалиновые (щелочные) батарейки типоразмера АА (так называемые "пальчики") от одного производителя (по крайней мере по названию). Одна новая, из упаковки. Вторая - поработавшая, но оставленная для установки в будущем в настенные часы.
Вес обеих батареек примерно одинаковый (новая - 18гр., поработавшая - 21гр.)
Замер напряжения (новая - 1,54В, поработавшая - 1,16В)
Замер тока (новая - 1,88А, поработавшая - 0,41А)
1. Эксперимент. Определение работоспособности батарейки с помощью компаса
Поместите батарейку над компасом, поворачивая её в разные стороны, держа центр батарейки над его осью. Красный участок стрелки будет тянуться к минусу, а белый — к плюсу. Чем больше гуляет стрелка, тем меньше в ней заряд.
Цитата из статьи "11 способов проверить любую батарейку на работоспособность"
Хорошо. пробую. Беру компас. Поочередно "прикладываю" к нему батарейки.
Ожидание: Стрелка компаса должна отклониться от "севера" и застыть параллельно батарейке. Чем меньше будет амплитуда колебаний стрелки до обретения ею состояния покоя и чем быстрее стрелка застынет параллельно батарейке, тем больший заряд имеет батарейка.
Результат: В обоих случаях стрелка компаса не приняла положение перпендикулярно батарейкам. Отклонение стрелки относительно исходного положения, с разряженной батарейкой оказалось намного больше, чем в случае с новой батарейкой. Результат эксперимента оказался (по крайней мере у меня) абсолютно противоположным ожиданиям (в соответствии со статьей).
Единственное что можно утверждать однозначно, так это то, что с помощью компаса можно определить полюса батарейки (стрелка компаса "северным" концом будет указывать на "минус" батарейки). Но практической пользы, думаю, это принести не может. Разве что продемонстрировать такой "опыт-фокус" ученикам во втором классе начальной школы. А вот определить однозначно какая батарейка "живая", а какая "дохлая", с помощью компаса мне не удалось.
2. Эксперимент. Определение работоспособности батарейки с помощью "теста на прыгучесть"
Если батарейку типа: АА, ААА, C, D и CR123 в висячем положении с высоты 10 см бросить на твердую ровную поверхность, она поведёт себя двумя вариантами. Первый, если батарейка новая или полностью заряжённая — она с глухим звуком приземлится на днище. Второй, если батарейка подсевшая или полностью разряженная — она со звонким звуком отпрыгнет вверх и упадёт на бок.
Цитата из статьи "11 способов проверить любую батарейку на работоспособность"
Ожидание: После сбрасывания с высоты (в моем случае это 50см.) батарейки отскакивают от твердой поверхности. Высота отскока новой батарейки будет минимальна. Чем больше разряжена батарейка, тем выше должен быть отскок.
Результат: В наивысшей точке после отскока новая батарейка была на высоте 1см. от поверхности. Поработавшая батарейка отскочила на высоту 6,5см.
Данный косвенный метод работает. Вероятно, что разница в высоте отскока новой и поработавшей батареек появляется из-за электрохимических реакций, проходящих внутри гальванических элементов. В новой батарейке электролит находится в гелеобразном состоянии. Чем больше работает батарейка, тем больше она разряжается и в процессе разряда в гелеобразном электролите образуются твердые частицы оксида металла, увеличение объема которых и влияет на повышение "прыгучести" батарейки.
Подводя итог, можно сказать, что некоторые нестандартные (косвенные) методы определения работоспособности батарейки работают. Но оценка результата может имеет только два варианта - "жива", "мертва". Определить насколько "жива" батарейка и в каком устройстве ее целесообразно и возможно использовать в дальнейшем (по току, напряжению, заряду), однозначно, с помощью косвенных методов, невозможно.