Alkaline battery: что это такое, что означает эта надпись на батарейках?
Вот уже более ста лет человечество имеет возможность получать электропитание от портативных устройств, в которых протекают химические процессы. Последнее слово в данном направлении – alkaline battery. Что это такое, интересно каждому, кто замечал эту надпись на обычных с виду батарейках.
Краткие сведения
Щелочная батарея (alkaline battery) представляет собой один из наиболее продвинутых на сегодняшний день химических источников тока. Заряд создают два действующих элемента – цинк и оксид марганца. Названием своим продукт обязан использованию щелочного электролита в виде гидроксида калия, в отличие от кислоты в устаревших изделиях.
Составляющими частями устройства являются:
- В самом сердце батарейки находится цинковая пудра с щелочью, которая дает отрицательный заряд и выводится на основание батареи, выполненное из стали;
- Положительный заряд дает оксид марганца, смешанный с углеродистыми веществами, и выходит наружу через верхнюю «кнопку» наверху изделия, выполненную из никеля;
- Также есть составные части, нацеленные сугубо на безопасность: корпус, защищающий от замыкания и прокладки на случай взрыва газообразных веществ.
Alkaline battery: можно ли заряжать?
Абсолютное большинство щелочных элементов не подходят для повторной зарядки. Производители изделий предупреждают об опасности такого действия.
Тем не менее, известны опыты успешного пополнения части заряда первичных зарядных элементов. Это объяснялось старой конструкцией батарей, в которых использовались соли. За время жизни обычного элемента около трети вещества оставалось неизрасходованным. Поэтому небольшого механического воздействия было достаточно, чтобы продлить батарее жизнь. Главное – не допустить опасной течи гальванического элемента.
Некоторые любители на свой страх и риск умудрялись перезаряжать не предназначенные для этого алкалиновые батареи. Применяли они для этого такие хитрости:
- Использовался ток низкой пульсации (от 40 до 200 импульсов в секунду). Если не соблюсти это правило, перезарядка может привести к взрыву простроченных батарей.
- Ток нужно пускать в обратном направлении, дабы сместить установившееся после утери заряда химическое равновесие реагентов.
- Производить такие манипуляции лучше не для полностью израсходованных батарей, а для частично потерявших заряд вследствие длительного хранения.
Щелочные аккумуляторы
Перезаряжаемые щелочные батареи позволяют их использовать несколько раз после истощения первоначального заряда.
В продаже имеются батареи таких форм-факторов:
- Пальчиковая (AA, RL06);
- Мизинчиковая (AAA, RL03);
- Дюймовая (тип С);
- Типоразмер D;
- «Крона».
Честь изобретения данного продукта принадлежит канадским ученым, но сегодня такими батарейками в продуктовой линейке могут похвастаться очень многие производители.
Щелочные алкалиновые батареи отличаются гораздо большим сроком службы, по сравнению с никель-кадмиевыми и никель-металлогидридными элементами питания, которые страдают от значительного саморазряда.
Желательно не допускать разряда более чем на 75%. Если не пренебрегать этим советом, то количество циклов восстановления аккумулятора может достигать более 100. Если же довести его до глубокого разряда, то полная емкость будет достигнута только после нескольких циклов «заряд-разряд».
Преимущества и недостатки
К сильным сторонам alkaline battery стоит отнести:
- Для эксплуатации необходимо гораздо меньшее количество электролита, чем в случае с соляными элементами питания;
- Удачная конструкция: химическая реакция протекает на достаточно большой площади;
- Выделения газообразных веществ практически не происходит;
- Достаточно долгий срок годности и малая опасность потери первоначального заряда;
- Возможность работы при низких температурах;
- Устойчивость к напряженной работе с повышенным потреблением тока;
- Разрядка в процессе использования происходит относительно равномерно.
Однако относить данный продукт к категории идеальных было бы ошибкой, потому что он отличается:
- Достаточно высокой ценой в сравнении с прочими типами химических источников тока;
- Относительно высокий вес;
- Для абсолютного большинства изделий, имеющихся в продаже, не допустима перезарядка без опасности взрыва находящегося внутри газа.
Утилизация алкалиновых батарей
Начиная с конца 1990-х производители резко снизили содержание ртути в батареях, что позволило утилизировать их вместе с прочими бытовыми отходами. Однако остается проблема со старыми изделиями, которые из-за наличия тяжелых металлов и агрессивных химических веществ представляют проблему и не позволяют закапывать их в полигонах.
В разных регионах мира есть свои подходы к ее решению. Так, в Калифорнии их нельзя выбрасывать в общий мусорный контейнер. В Европе магазины, занимающиеся сбытом щелочных элементов, обязаны принимать использованный товар обратно для передачи в профильные организации.
Утилизация изделия происходит следующим образом:
- Разборка батареи на корпус и «внутренности». Металлическая оболочка идет на переплавку в печах, где из нее делают низкосортную сталь (например, для арматуры).
- Химическая переработка гальванического элемента. Происходит отделение цинка, марганца и калия. В результате получается жидкий продукт с микропитательными веществами, который может использоваться для орошения в сельском хозяйстве.
Одним из действующих реактивов в данном элементе питания является щелочь, почему он и носит название на английском alkaline battery. Что это такое, было известно в научном сообществе еще в конце XIX века. Однако прошло более 70 лет, прежде чем был создан успешный коммерческий прототип.
Видео: как делают алкалиновые батарейки?
В этом ролике технолог Ирина Денисова покажет, как производятся на заводе алкалиновые батарейки, какими свойствами они обладают: