18 февраля отмечается День батарейки. Он приурочен ко дню рождения итальянского физика Алессандро Вольты, одного из основоположников учения об электричестве. Сегодня элементы питания обеспечивают работу десятков привычных устройств — от пультов и часов до игрушек, фонарей и медицинской техники. В беседе с RT учёные Пермского национального исследовательского университета объяснили, как устроены батарейки, чем различаются их виды и почему важно правильно их утилизировать.
18 февраля отмечается Всемирный день батарейки. Эта дата приурочена ко дню рождения итальянского физика Алессандро Вольты — одного из основоположников учения об электричестве и создателя первого гальванического элемента. Сегодня без батареек невозможно представить повседневную жизнь. Они обеспечивают работу пультов, часов, фонарей, игрушек, гаджетов и даже сложной медицинской техники.
Учёные из Пермского Политеха в беседе с RT объяснили, какие типы батареек сегодня выпускаются, как правильно подобрать батарейку для конкретного устройства и как утилизировать отслужившие своё элементы питания.
Солевые батарейки
Солевые батарейки с маркировкой R — самые доступные по цене. В них используется цинковый анод, катод из марганца и солевой электролит. Однако невысокая стоимость объясняется и более скромными характеристиками: небольшой ёмкостью, высоким саморазрядом и чувствительностью к холоду.
«При интенсивной нагрузке их цинковый корпус постепенно окисляется и в нём образуются микротрещины. В результате батарейка может протечь и повредить контакты прибора, а также вызвать химический ожог кожи», — предупредил ассистент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ Никита Фаустов.
По словам кандидата технических наук, доцента кафедры «Микропроцессорные средства автоматизации» ПНИПУ Николая Павлова, такие батарейки лучше всего подходят для маломощных устройств — часов, пультов, калькуляторов и других.
Щелочные батарейки
У щелочных батареек с маркировкой LR катод из диоксида марганца, анод из цинкового порошка и электролит из гидроксида калия или другого щелочного металла. Они считаются более надёжными. Их ёмкость значительно выше, срок службы достигает пяти–семи лет и, кроме того, они сохраняют работоспособность при низких температурах. Такие батарейки отлично подходят для устройств со средним и высоким энергопотреблением — фонарей, фотоаппаратов, игрушек с моторчиками.
По мнению специалистов, благодаря особенностям конструкции риск протекания у щелочных элементов значительно ниже, чем у солевых.
Литиевые батарейки
Литиевые батарейки с маркировкой CR — самые мощные среди одноразовых. В них используются анод из различных материалов, катод из лития и органический электролит. Они долго сохраняют стабильное напряжение и могут служить до 10—12 лет. Их используют в видеокамерах, компьютерной технике, датчиках безопасности и медицинских приборах. Однако и здесь есть нюансы.
«Химические вещества, используемые в литиевых батарейках, являются наиболее опасными для окружающей среды, поэтому такие элементы питания не рекомендуется устанавливать в устройства, с которыми контактируют дети. Корпус этих батареек имеет более сложные стандарты изготовления, что также добавляет проблем при утилизации», — объяснил Николай Павлов.
Серебряно-цинковые батарейки
В серебряно-цинковых батарейках с маркировкой SR используется щелочной электролит, а в качестве анода и катода — цинк и серебро. Эти аккумуляторы обеспечивают особенно стабильное напряжение и безопасность, что делает их востребованными в наручных часах, слуховых аппаратах и других носимых устройствах.
Как пояснил кандидат технических наук, доцент кафедры «Микропроцессорные средства автоматизации» ПНИПУ Александр Семёнов в беседе с RT, в процессе работы оксид серебра превращается в металлическое серебро, благодаря чему элемент сохраняет высокую проводимость и ровное напряжение.
Можно ли использовать просроченные батарейки?
Специалисты ПНИПУ не рекомендуют использовать элементы питания после истечения срока годности. По словам экспертов, со временем корпус теряет герметичность, а электролит может вытечь и повредить устройство.
«Особенно опасны солевые батарейки. Их цинковый корпус сам является электродом и постепенно разрушается изнутри», — предупредил Никита Фаустов.
Можно ли подзарядить использованную батарейку?
Как пояснил Александр Семёнов, батарейка состоит из анода «-», катода «+» и электролита. На аноде возникает реакция окисления: атомы металла отдают электроны, которые по внешней цепи движутся к катоду. Там происходит реакция восстановления, а ионы внутри корпуса перемещаются через электролит, поддерживая электрический баланс. Именно так и возникает напряжение. По мере разряда анод постепенно разрушается, катод покрывается продуктами реакции, и элемент перестаёт выдавать необходимую мощность.
«Этот процесс необратим, поэтому обычную батарейку зарядить нельзя. Кроме того, каждая батарейка имеет собственное внутреннее сопротивление, которое обеспечивает медленные химические изменения, даже в условиях отсутствия электрической нагрузки. Такой процесс называют «саморазряд», — пояснил эксперт.
Как правильно утилизировать?
Как отмечают эксперты, выбрасывать батарейки вместе с остальным мусором нельзя — они относятся к высокоопасным отходам. Их следует сдавать в специальные пункты приёма. На заводах элементы питания сортируют и перерабатывают, извлекая металлы и нейтрализуя химические компоненты.
Контейнеры для сбора можно найти в крупных магазинах, банках, образовательных учреждениях, подъездах и специализированных экопунктах. Важно помнить, что выбрасывание батареек в обычный бак грозит штрафом в размере от двух тыс. до 30 тыс. рублей за «Несоблюдение требований в области охраны окружающей среды при обращении с отходами производства и потребления» (статья 8.2 КоАП РФ).
Свежие комментарии