.jpg/1280px-NiCd_VARTA_battery_leakage_on_circuit_board_(IMG_3313).jpg)
Утечка батареи — это утечка химических веществ, таких как электролиты , внутри электрической батареи из-за образования путей во внешнюю среду, вызванных заводскими или конструктивными дефектами, чрезмерным выделением газа или физическим повреждением батареи. Утечка химикатов из аккумуляторной батареи часто вызывает разрушительную коррозию соответствующего оборудования и может представлять опасность для здоровья. [1]
Угольно-цинковые батареи были первым коммерчески доступным типом батарей и до сих пор используются довольно часто, хотя в значительной степени их заменили щелочные батареи аналогичного состава . Как и щелочная батарея, угольно-цинковая батарея содержит диоксид марганца и цинковые электроды. В отличие от щелочной батареи, в цинк-угольной батарее в качестве электролита используется хлорид аммония ( хлорид цинка в случае «сверхмощных» цинк-углеродных батарей), который является кислым .
Либо когда он полностью израсходован, либо через три-пять лет с момента его изготовления ( срок годности ), [2] углеродно-цинковый аккумулятор склонен к утечке. Побочные продукты утечки могут включать гидроксид марганца , хлорид цинка и аммония , аммиак , хлорид цинка , оксид цинка , воду и крахмал . Эта комбинация материалов вызывает коррозию металлов, например, контактов батареи и окружающих схем. [3]
Неофициальные данные свидетельствуют о том, что утечку из цинк-угольной батареи можно эффективно очистить с помощью бикарбоната натрия (пищевой соды). [4]
В щелочных батареях используются электроды из диоксида марганца и цинка с электролитом из гидроксида калия . Щелочная батарея получила свое название от замены кислого хлорида аммония в цинк-угольных батареях гидроксидом калия, который является щелочным. Щелочные батареи значительно более эффективны, более экологичны и более стабильны при хранении, чем углеродно-цинковые батареи — от пяти до десяти лет при хранении при комнатной температуре. [2] К 1990 году щелочные батареи в значительной степени заменили регулярно используемые цинк-углеродные батареи. [5]
После того, как щелочная батарея израсходована или когда срок ее годности подходит к концу, химический состав ее элементов меняется, и в качестве побочного продукта образуется газообразный водород. [3] Когда внутри создается достаточное давление, корпус раскалывается по основаниям или бокам (или по обеим сторонам), 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] Необходимо надевать средства защиты глаз и резиновые перчатки, так как электролит гидроксида калия является едким. [8]
В никель-кадмиевых батареях (Ni-Cd) используются электроды из оксида никеля и металлический кадмий с электролитом из гидроксида калия. Герметичные Ni-Cd батареи широко использовались в фототехнике, ручных электроинструментах и радиоуправляемых игрушках с начала 1940-х до начала 1990-х годов, когда их вытеснили никель-металлогидридные батареи (например, как щелочные батареи заменили цинк-углеродные батареи). В персональных компьютерах Ni-Cd батареи впервые начали использоваться в середине 1980-х годов как более дешевая альтернатива литиевым батареям для питания часов реального времени и сохранения настроек BIOS. Никель-кадмиевые батареи также некоторое время использовались в аккумуляторах для ноутбуков до появления коммерчески жизнеспособных никель-металлогидридных батарей в начале 1990-х годов. [9] Ni-Cd батареи до сих пор используются в некоторых источниках бесперебойного питания и системах аварийного освещения .
За исключением авиационных или других применений с высоким уровнем риска, Ni-Cd аккумуляторы намеренно не герметично запечатаны и имеют вентиляционные отверстия для обеспечения безопасности на случай неправильной зарядки аккумуляторов. С возрастом и достаточными термическими циклами уплотнение разрушается и пропускает электролит. [10] Утечка обычно распространяется вниз по положительным и/или отрицательным клеммам на любую окружающую схему (см. верхнее изображение).
Как и в случае с утечкой щелочных батарей, утечку Ni-Cd можно эффективно нейтрализовать лимонным соком или дистиллированным белым уксусом. [7]
Никель-металлогидридные батареи (Ni-MH) в значительной степени заменили Ni-Cd батареи в начале 1990-х годов. [9] Они заменили металлический кадмиевый электрод сплавом, поглощающим водород, что позволило ему иметь более чем в два раза большую емкость, чем никель-кадмиевые батареи, и при этом его было легче перерабатывать. Их расцвет в сфере компьютерного оборудования пришелся на начало-середину 1990-х годов. К 1995 году большинство производителей материнских плат перешли на неперезаряжаемые литиевые кнопочные элементы , чтобы обеспечить питание чипа BIOS. [11] К началу 2000-х годов литиевые аккумуляторы заменили Ni-MH аккумуляторы во всех ноутбуках, кроме самых дешевых. [12]
Практический срок хранения Ni-MH составляет примерно пять лет. Цилиндрические желейные Ni-MH элементы, подобные тем, которые использовались в аккумуляторах для ноутбуков 1990-х годов, разряжаются со скоростью до 2% в день, а таблеточные элементы, подобные тем, которые используются в батареях для материнских плат, разряжаются со скоростью менее 20%. в месяц. [13] Говорят, что они дают течь реже, чем щелочные батареи, но имеют аналогичный режим отказа. [14]
Утечку Ni-MH можно эффективно нейтрализовать лимонным соком или дистиллированным белым уксусом. [7]
В Соединенных Штатах в 1964 году Федеральная торговая комиссия запретила использование слова герметичность или фразы «гарантированная герметичность» в рекламе или на упаковках сухих батарей, поскольку они установили, что ни один производитель еще не разработал батарею. это было действительно невосприимчиво к утечкам. [15] [16] Федеральная торговая комиссия отменила этот запрет в 1997 году. [15]
В эту статью включен текст Caps Wiki, доступный по лицензии CC BY 4.0.