Утечка батареи
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]
Утечка по типу
[ редактировать ]Начальный
[ редактировать ]Цинк-углерод
[ редактировать ]
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 используется хлорид аммония в качестве электролита ( хлорид цинка в случае «сверхмощных» цинк-углеродных батарей), который является кислым .
Либо когда он будет полностью израсходован, либо через три-пять лет с момента его изготовления ( срок годности ), [2] Угольно-цинковые батареи склонны к протечкам. 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 углеродно-цинковых аккумуляторов можно эффективно очистить с помощью бикарбоната натрия (пищевой соды). [4]
Щелочной
[ редактировать ]
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 цинково-угольные 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 использовать средства защиты глаз и резиновые перчатки, так как электролит гидроксида калия является едким. [8]
Перезаряжаемый
[ редактировать ]Никель-кадмий (Ni-Cd)
[ редактировать ]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 установках 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 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-металлогидрид (Ni-MH)
[ редактировать ]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 емкость более чем в два раза большую, чем у никель-кадмиевых батарей, и при этом его 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%. помесячно. [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]
История
[ редактировать ]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]
Ссылки
[ редактировать ]
В эту статью включен текст Caps Wiki, доступный по лицензии CC BY 4.0 .
- ^ Бро, Пер; Сэмюэл К. Леви (1994). «Утечка батареи». Опасности, связанные с аккумуляторами, и предотвращение несчастных случаев . Springer Science & Business Media. стр. 43–86. ISBN 9781489914590 – через Google Книги.
- ^ Jump up to: а б Неперезаряжаемые батареи Energizer: часто задаваемые вопросы (PDF) . Компания «Энерджайзер Холдингс». 2012. Архивировано из оригинала (PDF) 30 мая 2023 года.
- ^ Jump up to: а б «Что это за белая штука, которая вытекает из батареек?» . PowerStream.com . Лундское приборостроение. 6 июня 2022 г. Архивировано из оригинала 9 февраля 2023 г.
- ^ Ример, Грейси (22 марта 2022 г.). «Как очистить аккумулятор от коррозии» . Дайджест дома . Статические СМИ. Архивировано из оригинала 25 марта 2023 года.
- ^ Холуша, Джош (3 июня 1990 г.). «Пытаемся сделать батареи «зелеными» » . Нью-Йорк Таймс : А9. Архивировано из оригинала 25 мая 2015 года.
- ^ Лист, Дженни (19 октября 2022 г.). «Протекшие клетки убивают вашу технику. Что происходит?» . Хакадей . Архивировано из оригинала 30 мая 2023 года.
- ^ Jump up to: а б с Уитман, Сара (3 декабря 2020 г.). «Как избавиться от коррозии аккумулятора» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 3 мая 2023 года.
- ^ Фаррелл, Ричард (14 января 2017 г.). «Как устранить утечку щелочных батарей» . Центр аккумуляторов ИБП. Архивировано из оригинала 12 ноября 2020 года.
- ^ Jump up to: а б О'Брайен, Билл (12 марта 1991 г.). «Никель-металл-гидридный: более добрый и мягкий аккумулятор» . Журнал ПК . 10 (5). Зифф-Дэвис: 105 – через Google Книги.
- ^ Дарон, Т.; П. Стифлер; Р. Бонометти; Б. Картер; Э. Энг (август 1990 г.). Использование небольших никель-кадмиевых (NiCd) элементов коммерческого качества на низкой околоземной орбите (LEO) . Университет штата Юта. Архивировано из оригинала 5 июля 2017 года.
- ^ Бигелоу, Стивен (1994). Устранение неполадок и ремонт ноутбуков, карманных компьютеров и компьютеров с ручками . Уиндкрест/МакГроу-Хилл. п. 20. ISBN 9780070052406 – через Google Книги.
- ^ Мюллер, Скотт (2004). Обновление и ремонт ноутбуков . Que. п. 255. ИСБН 9780789728005 – через Google Книги.
- ^ «Срок годности и хранение батареи» . Мастерские инструменты. Архивировано из оригинала 29 мая 2023 года.
- ^ Тан, Алиса (6 июня 2020 г.). «Взрываются ли NiMH аккумуляторы?» . Блог Grepow . Шэньчжэньская батарея Грепов. Архивировано из оригинала 4 декабря 2022 года.
- ^ Jump up to: а б Уорд, Питер К. (2023). Федеральная торговая комиссия: закон, практика и процедуры . Юридический журнал Пресс. стр. 7–8. ISBN 9781588520401 – через Google Книги.
- ^ Штатный писатель (1 января 1972 г.). «Что должна делать батарея?» . Глобус-Газета . Мейсон-Сити, Айова: 5 – через Newspapers.com.