.jpg/1280px-NiCd_VARTA_battery_leakage_on_circuit_board_(IMG_3313).jpg)
Утечка из батареи — это утечка химических веществ, таких как электролиты , из электрической батареи из-за образования путей выхода во внешнюю среду, вызванных заводскими или конструктивными дефектами, чрезмерным газообразованием или физическим повреждением батареи. Утечка химических веществ из батареи часто вызывает разрушительную коррозию соответствующего оборудования и может представлять опасность для здоровья. [1]
Цинк-угольные батареи были первым коммерчески доступным типом батарей и до сих пор довольно часто используются, хотя они в значительной степени были заменены щелочными батареями аналогичного состава . Как и щелочная батарея, цинк-угольная батарея содержит диоксид марганца и цинковые электроды. В отличие от щелочной батареи, цинк-угольная батарея использует хлорид аммония в качестве электролита ( хлорид цинка в случае «тяжелых» цинк-угольных батарей), который является кислотным .
Либо когда он полностью израсходован, либо через три-пять лет с момента его изготовления ( срок годности ), [2] цинк-угольная батарея склонна к протечке. Побочные продукты утечки могут включать гидроксид марганца , хлорид аммония цинка , аммиак , хлорид цинка , оксид цинка , воду и крахмал . Эта комбинация материалов вызывает коррозию металлов, таких как металлы контактов батареи и окружающей схемы. [3]
По неофициальным данным, утечку из цинково-угольной батареи можно эффективно устранить с помощью бикарбоната натрия (пищевой соды). [4]
Щелочные батареи используют диоксид марганца и цинковые электроды с электролитом из гидроксида калия . Щелочная батарея получила свое название от замены кислотного хлорида аммония цинково-угольных батарей на гидроксид калия, который является щелочью. Щелочные батареи значительно более эффективны, более экологичны и более долговечны, чем цинково-угольные батареи — от пяти до десяти лет при хранении при комнатной температуре. [2] Щелочные батареи в значительной степени заменили цинково-угольные батареи в обычном использовании к 1990 году. [5]
После того, как щелочная батарея разрядилась или достигла конца срока годности, химический состав ее ячеек изменяется, и в качестве побочного продукта образуется водород. [3] Когда внутри создается достаточное давление, корпус раскалывается у основания или сбоку (или и там, и там), высвобождая оксид марганца , оксид цинка, гидроксид калия, гидроксид цинка и гидроксид марганца. [6]
Утечку щелочной батареи можно эффективно нейтрализовать лимонным соком или дистиллированным белым уксусом. [7] Следует надевать защитные очки и резиновые перчатки, так как электролит гидроксида калия является едким. [8]
Никель-кадмиевые батареи (Ni-Cd) используют гидроксид оксида никеля и металлические кадмиевые электроды с электролитом из гидроксида калия. Герметичные никель-кадмиевые батареи широко использовались в фотооборудовании, ручных электроинструментах и радиоуправляемых игрушках с начала 1940-х до начала 1990-х годов, когда их вытеснили никель-металл-гидридные батареи (подобно тому, как щелочные батареи заменили цинк-углеродные батареи). В персональных компьютерах никель-кадмиевые батареи впервые нашли применение в середине 1980-х годов как более дешевая альтернатива литиевым батареям для питания часов реального времени и сохранения настроек BIOS. Никель-кадмиевые батареи также недолгое время использовались в аккумуляторных батареях ноутбуков, пока не появились коммерчески жизнеспособные никель-металл-гидридные батареи в начале 1990-х годов. [9] Никель-кадмиевые батареи до сих пор используются в некоторых источниках бесперебойного питания и аварийных осветительных установках.
За исключением авиационных или других высокорисковых приложений, никель-кадмиевые батареи намеренно не герметичны и включают в себя отверстия для сброса давления для безопасности, если батареи заряжаются неправильно. С возрастом и достаточным количеством тепловых циклов уплотнение деградирует и позволяет электролиту вытекать. [10] Утечка обычно идет вниз по положительным и/или отрицательным клеммам на любые окружающие схемы (см. верхнее изображение).
Как и в случае с утечкой щелочных батарей, утечку Ni-Cd можно эффективно нейтрализовать с помощью лимонного сока или дистиллированного белого уксуса. [7]
Никель-металл-гидридные батареи (Ni-MH) в значительной степени заменили Ni-Cd батареи в начале 1990-х годов. [9] Они заменили металлический кадмиевый электрод на сплав, поглощающий водород, что позволило им иметь емкость более чем в два раза больше, чем Ni-Cd батареи, и при этом их было легче перерабатывать. Их расцвет в компьютерном оборудовании пришелся на начало-середину 1990-х годов. К 1995 году большинство производителей материнских плат перешли на неперезаряжаемые литиевые элементы питания, чтобы поддерживать питание чипа BIOS. [11] Литиевые аккумуляторные батареи заменили Ni-MH батареи во всех ноутбуках, кроме самых дешевых, к началу 2000-х годов. [12]
Практический срок хранения Ni-MH составляет около пяти лет. Цилиндрические рулетообразные Ni-MH-элементы, такие как те, что использовались в батареях ноутбуков 1990-х годов, разряжаются со скоростью до 2% в день, в то время как таблеточные элементы, такие как те, что использовались в батареях материнских плат, разряжаются со скоростью менее 20% в месяц. [13] Говорят, что они протекают реже, чем щелочные батареи, но имеют схожий режим отказа. [14]
Утечку Ni-MH можно эффективно нейтрализовать лимонным соком или дистиллированным белым уксусом. [7]
В 1964 году в США Федеральная торговая комиссия запретила использование слова « герметичный » или фразы «гарантированная герметичность» в рекламе или на упаковках сухих батарей, поскольку было установлено, что ни один производитель еще не разработал батарею, которая была бы действительно непроницаема для протечек. [15] [16] В 1997 году Федеральная торговая комиссия отменила этот запрет. [15]
В данной статье использован текст Caps Wiki, доступный по лицензии CC BY 4.0.