Хоча батарейки зараз не так вже й дороги, може статися, що у віддаленій сільській місцевості у вас не виявиться під рукою джерела живлення для радіоприймача, кварцових годин або ліхтарика. Як же бути в такій, здавалося б, безвихідної ситуації. Допоможуть саморобні «батарейки».

Щоб зрозуміти, що таке найпростіший джерело струму, розглянемо так званий ряд активності металів: К, Са, Мg, Аl, Мn, Сr, Fе, Сd, Со, Ni, Sn, Рb, Н (С), Сu, Аg, Нg , Аu. За умовний «нуль» цієї своєрідної шкали прийнятий водень, найближче до нього стоїть графіт. Важливо, що чим далі відстоять один від одного метали в цьому ряду, тим більше різниця електричних потенціалів, яку вони здатні забезпечити в електроліті. У побуті найбільш доступні з цих металів: алюміній, цинк, залізо, мідь. Чистий алюміній можна замінити дюралюмінію, цинк - оцинкованим залізом, залізо - сталлю або чавуном, а мідь - латунню або бронзою.

Справжній гальванічний елемент влаштований складно. У ньому, крім електроліту і двох різнополярних електродів, міститься активна маса, сепаратор і деполяризатор. Саморобну батарейку можна виготовити простіше, використавши електроліт і електроди. Що видається батареєю напруга буде при цьому, звичайно, менше, ніж у джерел струму промислового виготовлення.
Нагадаємо також, що при зануренні в електроліт кожний наступний по ряду активності метал (щодо вуглецю) матиме позитивний знак (плюс) щодо попереднього - негативного (мінуса). Ясно, що мідний електрод буде мати позитивний знак по відношенню до алюмінієвого або цинковому.
На малюнку 1 зображена саморобна батарея, утворена трьома мідними, трьома алюмінієвими дисками і трьома пористими прокладками між ними. Прокладки можна виготовити з декількох шарів туалетного або газетного паперу. Попередньо всі диски зачищають до блиску наждачним папером, а прокладки просочують морський або мінеральною водою або розсолом або маринадом. Важливо, щоб полюсні провідники були надійно припаяні припоєм ПОС до крайніх пластин. Весь набір пластин і прокладок щільно стягують гумкою.

Подібну «батарейку» автор виготовив з радянських двокопієчну монет (мідний сплав) і алюмінієвих монет НДР гідністю 10 пфенігів. Від цієї батареї вдавалося живити найпростіший радіоприймач (рис. 2) на одному транзисторі. Спершу е.р.с. такого стовпчика монет склало приблизно 1,8 В. Але через деякий час напруга поступово знизилося. Справа в тому, що електроліт з часом висихає, а на пластинах з'являються відкладення з не проводять струм твердих частинок. Якщо попрацювати батарейку розібрати, почистити чорнильним ластиком електроди, а потім знову зібрати, працездатність її відновиться. Зрозуміло, прокладки слід знову заповнити електролітом.
Слід також пам'ятати, що потужність саморобного джерела визначається поверхнею електродів, дотичної з електролітом. Чим ширший ця поверхня, тим вище енергетичні можливості джерела живлення.

Більш «потужну» батарею можна скласти з декількох гальванічних елементів (див. Рис. 3). Кожен з них збирається в скляній банці місткістю 0,5 ... 1 л. Банку 1 заповнюють промитим річковим піском 2, в який поміщений алюмінієвий електрод 3 у вигляді пластини, згорнутої в циліндр, і штирьовий циліндричний електрод 4 з міді (латунь, бронза або графіт). Електрод 4 найбільш просто виготовити з вугільного стрижня, витягнутого з відслужило елемента 373 (R20) «Марс» або «плоскої» батареї 3336 (ЗR12) «Планета». Але припустимо і навпаки, порожній циліндр виготовити з червоної міді, а центральний електрод з дюралюмінію. Заздалегідь утрамбований пісок змочують концентрованим розчином кухонної солі у воді. Полюсні висновки тут повинні бути надійними - на гвинтових затисках або паяні. Такі елементи теж потребують періодичного очищення і дозаправки. Кожен елемент видає близько 0,5 ... 0,6 В. Якщо з'єднати їх в батарею з 5 ... 7 штук, то можна живити одну-дві лампи 2,5 В х 0,15 А або 3,5 В х 0,26 А від кишенькового ліхтаря, з'єднані паралельно. часом трапляється так, що один елемент виснажується набагато швидше за інших, що порушує роботу в ній батареї. Щоб уникнути цієї неприємності, паралельно кожному
елементу підключають германієвого діод серії Д7, підключений катодом до плюса, а анодом до мінуса. Поки елемент видає напругу, діод закритий і не впливає на роботу батареї. Коли ж якийсь елемент істотно виснажується, діод шунтирует його, а живлення навантаження йде від інших елементів батареї.
При роботі гальванічного елемента протікають окислювально-відновні реакції. Маса менш активного по ряду металу (скажімо, алюмінію) знижується, а більш активного (міді)-навпаки, збільшується. Дефіцит іонів міді покривається за рахунок позитивних іонів, що надходять з електроліту. З цією метою в нього слід додавати мідний купорос.

Тоді елемент повинен бути виконаний так (див. Рис. 4). У скляну банку наливають розсіл 2 і опускають на дно банки мідний електрод 3, скручений у вигляді спіралі, а трохи вище поміщають такий же спіральний електрод 4 з алюмінієвого дроту. Той, хто йде на дно мідний дріт обов'язково укладають в ізоляційну ПВХ-трубочку 5, а на дно по центру поміщають одну-дві столові ложки порошку мідного купоросу 6 в марлевому мішечку. Після цього струшувати і перемішувати вміст банки вже не можна. Купорос почне повільно розчинятися і концентруватися на дні темно-синім шаром товщиною 20 ... 30 мм.
При роботі елемента з мідного купоросу виділяється металева мідь, яка осідає на мідному електроді. Темно-синій розчин поступово блідне. Концентрацію іонів міді відновлюють, додаючи у міру потреби мідний купорос. Алюмінієвий же електрод поступово розчиняється, забруднюючи електроліт. Тому через кожні 30 ... 35 годин роботи електроліт замінюють новим, а в неробочому режимі негативні електроди найкраще з електроліту витягувати.

В.Банников
Журнал "Лівша" №7-98г.