Меню

При каком напряжении выбрасывать батарейки

Про аккумуляторы и батарейки. Ликбез для гуманитариев.

Посвящается очередному «клиенту», который надысь мне плакался в жилетку.

Вкратце — аккумулятор это перезаряжаемый источник энергии. В отличии от батареи, которая является одноразовой. Пост главным образом про бытовые аккумуляторы (типоразмера АА как самые популярные) и про целесообразность замены батареек на эти самые аккумуляторы. До кучи пройдусь по всем остальным типам.

Итак, самое популярное у нас это батарейки АА. Продаются в каждом магазине. Хорошие стоят по 50-60 руб/штука, дешманские идут по 10 руб/пучок. Это то, что продают в электричках со сроком годности до 2097 года.
Вариантов тут три — солевые (самые дешевые, емкость АА элемента в лучшем случае 1500 мАч, чаще 300-500). Бренды — GP из приличного, подделки в электричках. GP я сам брал, беру и буду брать. Хотя они и уступают алкалинкам по емкости, но цена/емкость у них лучше. Одна батарейка стоит 12-15 рублей, дает 1500 мАч если не наглеть с током потребления. Запомните эту цифру — 100 мАч/руб.
Алкалиновые, это уже приличные бренды Дюраселл, Энерджайзер. Тут цена 60-80 руб за элемент (выгодно брать десяток). Емкость 4-5 Ач. Эффективность 80-90 мАч/руб.
Третий вариант этого типоразмера — литий. Очень дорого, чуть более эффективно. 100-120 руб/элемент, емкость 7-8 Ач, эффективность 70-80 мАч/руб.

Замечание номер раз. Солевые батареи не любят больших токов разряда. Идеально для них — часы на стенке. Там они проработают 2-3 года и свою емкость отдадут на 110%. Да, именно 110%, ибо стандартные тесты показывают емкость чуть меньше при токе 0,1С (С = емкость). Часы жрут очень мало, отдаваемая емкость будет больше.

Алкалиновые батареи подходят для средних потребителей. Это фонарики, радио, плееры и прочее. Из моего зоопарка на них работают металлоискатели и GPS-навигатор. Хотя туда можно и солевые запихать. Если время работы прибора на батарейках превышает 8-10 часов — солевые пихать можно. Меньше — лучше алкалин.

Литиевые еще лучше в плане тока разряда. Они спокойно выдерживают мгновенные токи в 2-3С и продолжительный разряд током 1С. Это всякие детские игрушки, фотоаппараты. Да, да. При зарядке вспышки ток от батареи очень даже большой, батарейки это не любят. Поэтому для мыльницы лучше не жалеть, а покупать литий. Они смогут отдать всю емкость. Алкалин сдохнет отдав 50-60%. Солевые сдохнут сразу.

Про срок хранения. Он очень большой если это правильный бренд и соблюдены условия хранения. У меня на даче валяется фонарь, лет 10 назад я впихал туда 3 бочки типоразмера D от Дюраселла и забыл о проблеме. Фонарь работает до сих пор. Когда батарейки сядут я скорее выкину его не открывая. Если они вообще сядут. Хранение на морозе батарейки переносят свободно, летом в доме прохладно, так что самого страшного испытания — перегрева — батарейкам не достается. Поэтому и работают. Дешманские подделки из электричек как ни храни — они текут уже через полгода.

Альтернатива батарейкам — аккумуляторы NiCD (никель-кадмий) и NiMH (никель-металгидрид). Типичные значения емкости — 1500 мАч для кадмия и 2500 для МГ (для размера АА). Типовое напряжение 1,0 — 1,2 вольта, заряд только специальным зарядником. Существенная разница опять же в отдаваемом токе. NiCD мощнее. Гораздо мощнее. Правда таких токов в быту получить сложно, модельная сборка, к примеру, может выдать 50-100А не пискнув. По всем остальным показателям NiMH лучше. Выше емкость, нет эффекта памяти (точнее есть, но не так явно), меньше вес элемента.

Сразу главный нюанс — мало купить аккумуляторы, их нужно правильно заряжать. С этим у 99% пользователей проблемы и отсюда катастрофическое снижение жизненного цикла. Перед зарядом батарею обязательно разряжать до нуля! Причем небольшим током, примерно 0,2С. Ноль это примерно 0,8 вольт/элемент. Примерно раз в 10 зарядок (раз в 3-5 для NiCD) батарею нужно прогонять по циклу разряд-заряд-разряд-заряд. Это убирает эффект памяти и вообще позитивно влияет на емкость. Недавно нашел у себя в заначке сборку NiMH. Элементы были по 2500 мАч, первый прогон показал емкость 700 мАч, после десятого прогона емкость уже 1800 мАч. Еще поработают.

Типичный срок службы при сохранении 70% емкости и реальной эксплуатации — около 200 циклов для дешевых NiCD и до 500 циклов для дорогих NiMH. Если заряжать как попало — 10-20 циклов и на помойку. Иногда восстановить получается.

Из необходимости высаживать NiMH в ноль выросли ноги у старой байки — новый сотовый телефон нужно полностью разрядить. Проблема только в том, что эта байка неприменима к Li-ION аккумуляторам. А старые (которые как раз появлялись на замену NiMH) еще и убивались каждым разрядом до отсечки. Минус 10% емкости и все. Не вернуть.

Переходим к телефонам. Там LiION. Емкость банки 3,6 — 4,2 вольта. Заряд попроще, подал 4,2 вольта через лампочку и жди результата. Но если подать 4,3 вольта. Бабах и пожар гарантированны. Так что лучше не рисковать. Литий не любит перезаряда.

А еще он не любит холода. И жары. И механических повреждений. И вообще очень капризные эти батареи. В быту они стоят почти везде — телефоны, планшеты, ноутбуки, плееры. Для длительной работы батарею желательно держать заряженной. В идеале — 70% емкости и выше. Разряд в ноль необратимо сокращает емкость. Разряд на холоде тоже. Правда на хорошем минусе литий замерзает мгновенно и просто не работает. Потом оттаивает, но полной емкости уже не будет. Старайтесь не высаживать телефон, купите повербанк. Будет дешевле, чем потом батарею менять. А если она еще и вздуется — это попадалово на ремонт корпуса как минимум и треснувший экран как максимум. Про пожары я молчу. Номинальный срок службы LiION — около 1000 циклов заряд-разряд. Тоесть в телефоне его должно хватать на 3 года. У меня хватает, я слежу за батареей. А у вас?

Экзотика. Относительная конечно. Батареи типа LiFePO4. Чуть удобнее напряжения — 3,0 — 3,3 рабочее, 3,6 заряд. 4 банки дают пацанские 12 вольт (как в автомобиле). Гораздо лучше рабочие токи, не так быстро замерзают. Это все стоит в электросамокатах, электроскутерах, гироскутерах, электромобилях и прочем крупном. ЛиФерум гораздо более безопасен. Не вздувается, не возгорается, просто медленно теряет емкость. Минус — пока уступают LiION по соотношению Ач на грамм или куб.см.

И последний аргумент — свинец. То, что стоит в машине и в бесперебойнике. Минусы — тяжелый и габаритный. Мелкие батареи имеют плохую емкость из-за необходимости большого и толстого корпуса. Зато на больших емкостях на порядки дешевле всего остального. Очень не любит перегрев. Два совершенно одинаковых бесперебойника, один в серверной при +18, второй в комнате с вечномерзлыми блондинками (+25 им холодно). Первый — батареи плавно деградируют и через 3 года их меняем. Второй — через полгода батареи вздулись и завоняли. Ну и разлив серной кислоты до кучи.

Источник



Почему батарейки нельзя выбрасывать

На каждой батарейке или аккумуляторе питания всегда нарисована перечеркнутая урна. Про экологию и токсичность говорят сейчас много, но почему же батарейки — эти маленькие и безобидные на вид элементы питания — все-таки нельзя выбрасывать в урну и что с ними тогда делать?

Читайте также:  Стабилизатор напряжения энерготех инфинити 9000

Что опасного в батарейках?

Для начала разберемся, что у нас содержится внутри батареек. Не будем вдаваться в подробности механизма работы, но запомним основное — это элемент питания, под оболочкой которого мы имеем имеет анод и катод, погруженные в электролит и вступающие в химические реакции для выработки электрического тока.

В этом материале мы не станем оценивать характеристики батареек по работоспособности и эффективности. Нас интересует только внутренний состав «ингредиентов».

Батарейки бывают нескольких типов:

  • солевые (zinc-carbon)
  • щелочные (alkaline)
  • литиевые (lithium)
  • оксид-серебряные (oxygen-silver)
  • воздушно-цинковые (zinc-air)

Солевые — самые первые и простые батарейки. Анод состоит из смеси диоксида марганца с электролитом. В качестве электролита раньше выступал хлорид аммония, сейчас в основном хлорид цинка иногда с добавкой хлорида кальция.

Щелочные (алкалиновые) батарейки в составе электролита имеют, как понятно из названия, щелочь. Здесь мы имеем анод из цинка, гидроксида калия, катод из диоксида марганца.

Литиевые основаны на литиевом катоде и органическом электролите. В составе также оксиды марганца и меди, серы, дисульфид железа, хлористый тионил.

Оксид-серебряные батарейки подразумевают в составе оксид серебра в виде катода, цинковый анод, щелочной электролит и еще гидроксиды натрия и каля в придачу.

Воздушно-цинковые батарейки — это гидроксид калия либо раствор хлорида цинка в электролите и цинковый катод.

Но и это не все. В целом, в зависимости от типа батарейки, мы получаем под корпусом занятный компот: свинец, литий, марганец, никель, натрий, кадмий, титан, иногда ртуть. Не самый приятный и совершенно точно токсичный набор элементов.

Если вы уже в ужасе побежали вытаскивать батарейки из всех приборов, погодите. Пока вы держите батарейку в руках, пользуетесь ей в приборе — она не опасна. Когда весь букет токсичности прочно спрятан в корпус элемента питания — никакой угрозы для вас или окружающего пространства батарейка не представляет.

От одной выброшенной батарейки вреда ведь не будет?

Было бы здорово так думать, но на планете живет не один человек, а почти 8 миллиардов. По статистике Роспотребнадзора, только в Москве в среднем ежегодно выбрасывается порядка двух тысяч тонн батареек.

В чем же тогда проблема, если сама по себе батарейка не особо страшна? Отдыхая годами на свалке, корпус батарейки разрушается, и все токсичные соединения отправляются на волю. Либо они попадают в почву и грунтовые воды, либо прямиком в атмосферу, если батарейку сожгли. И все наши токсичные товарищи совершают долгое путешествие, отравляющее все на своем пути.

А теперь давайте разберемся, что такого вредного в основных токсичных элементах.

Свинец — как тяжелый металл, вреден в любых количествах, попадающих в организм. Накапливается в мозге, печени, почках, костях. Особенно опасен для детей и внутриутробного развития, вызывая нарушения в работе мозга и центральной нервной системы, снижение умственного развития.

Литий — в чистом виде для человека угрозы не представляет, так как литий сам по себе в небольшой концентрации и так содержится во всех тканях организма. Мы потребляем его с едой, и некоторые лекарственные психотропные препараты содержат литий в том числе. Но превышение нормы лития и интоксикация его соединениями вызывает нарушения в опорно-двигательном аппарате, тормозит ЦНС и работу щитовидной железы.

Марганец — тоже сам по себе не особо токсичен и участвует во многих обменных процессах организма. А вот оксид марганца — такая себе история. Разлагается он только при температуре от 535 градусов, и что точно не стоит делать — так это вдыхать его, так как интоксикация оксидом марганца приводит к поражению мозга.

Никель — вообще-то, ваша поджелудочная железа содержит никель. Но это не отменяет того факта, что никель и его соединения токсичны. В основном его избыток вызывает кожные реакции — дерматиты, витилиго.

Ртуть — вы наверняка про нее знаете, она чрезвычайно токсична и для человека, и для животных. ЦНС, пищеварительная и иммунная системы, дыхательные пути, почки, кожа, глаза — это все поражается ртутью. Наиболее уязвим к ее воздействию внутриутробный плод. Всемирная Организация Здравоохранения признает ртуть одним из десяти химических элементов, представляющих опасность и проблему для здоровья человечества.

Кадмий — токсичен так же, как ртуть или мышьяк. Вдыхать или есть кадмий точно не стоит. Поражает дыхательные пути, ЦНС, желудочно-кишечный тракт, нарушает работу печени и почек. Даже сотых долей грамма соединений кадмия уже достаточно для острого отравления.

И это мы говорим только о том, как эти элементы влияют непосредственно на человека. Но стоит помнить и о токсичности для растений и животных. Например, высокая концентрация кадмия в водоемах вызывает отравление воды и массовую гибель рыбы. Литий химически активен и быстро вступает в реакции в почве и воде. Никель, накапливаясь в почве, вызывает болезни и гибель животных, дегенерацию растений. Природа «болеет» и к тому же становится отличным проводником всех вредных элементов к человеку. Рыба и моллюски с высоким содержанием ртути — уже не редкость, как и вода с повышенным содержанием тяжелых металлов.

А что тогда с ними делать?

Итак, вы уже наверняка достаточно убедились, что даже одна батарейка стоит вашего внимания. Что с ней делать? Не выбрасывать в мусорное ведро!

В каждом городе есть пункты приема батареек и других элементов питания, которые впоследствии отправляются на утилизацию. Например, на сайте компании «Мегаполисресурс», которая занимается в России переработкой батареек, есть удобная карта городов, на которой отмечены все пункты приема и адреса. Просто выберите свой город и посмотрите, куда можно отнести свои отжившие элементы питания — очень часто это обычные магазины, торговые центры.

Найти пункт приема можно также на сайте Duracell — крупнейшего мирового производителя батареек. Именно они стали инициатором экологического проекта по утилизации батареек, к которому подключились российские экологические предприятия, компании, школы.

Бегать сдавать по одной батарейке неудобно. Проще всего организовать хранение использованных батареек у себя дома в отдельном контейнере. Но помните, что в некоторых пунктах приема есть ограничения. Например, до 20 батареек с человека.

Их точно переработают?

До сих пор многие считают утилизацию бесполезным занятием. Мол, потом все отходы все равно попадают на свалку и точно также там валяются или, того хуже, сжигаются, отравляя атмосферу. На самом деле, это не так.

Да, с батарейками дело обстоит достаточно сложно. Даже в Европе есть всего несколько заводов, производящих переработку элементов питания. В России на данный момент основных точек пока только две — завод «Мегаполисресурс» в Челябинске и «Национальная экологическая компания» в Ярославле. Правда, по данным «Российской газеты», к 2024 году в России планируется организовать до семи экологических предприятий.

В начале 2020 года российский филиал Duracell отчитался, что в ходе своего экологического проекта только с мая по октябрь 2019 года на утилизацию в «Мегаполисресурс» были отправлены 30 тонн батареек.

Читайте также:  Сгорел мультиметр при измерении сопротивления под напряжением

Сейчас батарейки не утилизируются полностью, а возвращаются дальше в промышленный оборот. В среднем, из 100 кг старых батареек получается порядка 40 кг чистого сырья, включая цинк и железо. Батарейки дробятся, их содержимое промывается от электролита. Далее в несколько этапов выщелачивания извлекаются цветные металлы и из соли. Электролит используется для нейтрализации кислот, графитовые стержни в батарейках также отфильтровываются и используются в дальнейшем.

Источник

Как правильно заряжать? Куда выкидывать? Почему они взрываются? А что, если проглотить? Стыдные вопросы о батарейках и аккумуляторах

В 2019 году Нобелевскую премию в области химии присудили за изобретение литий-ионных аккумуляторов. С решением комитета сложно не согласиться — сейчас батареи такого типа установлены практически в каждое мобильное устройство и стали частью повседневной жизни. Отвечаем на стыдные вопросы о батарейках: как их правильно использовать, и чего с ними делать не нужно.

Как правильно — батарейка или аккумулятор?

Зависит от того, что вы хотите сказать. Самое общее слово — «химический топливный элемент». Если эту штуку можно много раз перезаряжать (не меньше ста раз уж точно), то ее можно назвать и аккумулятором. Если нет — то просто «химическим топливным элементом».

И презаряжаемый, и неперезаряжаемый источник тока может быть (или не быть) батарейкой. Здесь важно, чтобы несколько любых электрических элементов (аккумуляторов, гальванических, топливных), были соединены последовательно или параллельно для увеличения напряжения или силы тока. В обиходной речи батарейками называют и одиночные элементы —например, обычные «пальчики» стандарта АА. Но это, вообще говоря, не корректно.

Как правильно заряжать аккумуляторы? Правда ли, что их надо полностью заряжать, а потом разряжать?

Идея о необходимости полной разрядки с последующей зарядкой до 100% появилась во время широкого распространения никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов. Они обладали выраженной «памятью», то есть их емкость значимо уменьшалась, если заряжать не полностью разряженный элемент или батарею. Тогда же аккумуляторы стали «раскачивать», то есть несколько раз подряд разряжать и заряжать до предела, что несколько увеличивало емкость.

В подавляющем большинстве современных мобильных устройств стоят литий-ионные аккумуляторы. Для них подобные ухищрения неактуальны , поскольку они работают только за счет перемещения ионов лития между анодом и катодом без каких-либо химических преобразований и фазовых переходов. Такой ток ионов можно направлять в определенную сторону (при заряде и разряде) в любой момент — к изменениям в структуре батареи это не приведет. Тем не менее, энтузиасты постоянно предпринимают попытки «раскачивать» и калибровать литий-ионные батареи, однако значимого увеличения емкости добиться не удается .

Как изобрели литиевые батарейки?

Более того, глубокий разряд или, наоборот, излишний заряд могут привести к осаждению на электродах металлического лития, что ухудшит характеристики аккумулятора и снизит срок его службы. Этот процесс может сопровождаться газообразованием из-за реакции с электролитом — тогда батарея «вздувается». За тем, чтобы этого не происходило, в современных устройствах, как правило, следит специальный электронный модуль.

Опасность осаждения лития и газообразования существует также при быстром заряде холодного аккумулятора, поэтому перед подключением к источнику тока его лучше согреть до комнатной температуры.

Что такое Quick Charge? За счет чего удается заряжать быстрее?

Quick Charge — это патентованная технология быстрого заряда литий-ионных аккумуляторов, разработанная компанией Qualcomm. Она основана на использовании напряжения и силы тока выше стандартных и подаче напряжения по двум каналам одновременно. При этом и источник питания, и заряжаемое устройство должны поддерживать соответствующую версию технологии (наиболее современная на данный момент — Quick Charge 4+). Аналогичную разработку под разными названиями — TurboPower, Adaptive Fast Charging, Dual-Engine Fast Charging (аналоги Quick Charge 2.0) — используют и другие компании. Существуют и конкурирующие технологии, такие как Pump Express, VOOC, USB Power Delivery и другие.

Если смартфон или планшет не поддерживает какую-либо из подобных технологий, пытаться сэкономить время с помощью более мощных зарядных устройств не рекомендуется — «здоровья» аккумулятору это не прибавит.

Почему от универсального внешнего аккумулятора нельзя зарядить ноутбук? А есть ли подобные устройства для ноутбуков?

Параметры универсальных портативных аккумуляторов соответствуют режиму заряда USB-устройств. Для ноутбуков необходимы совершенно другие характеристики (например, большее напряжение), причем они отличаются в зависимости от модели и производителя. Соответственно, и внешние аккумуляторы нужны другие — более емкие, выдающие разные значения напряжения, имеющие переходники для подключения разных ноутбуков. Они существуют, их можно найти во многих магазинах электроники.

Какие аккумуляторы используются в «Теслах»? А в электросамокатах? Чем они отличаются от батарей смартфонов?

Во всем современном аккумуляторном транспорте используют разновидности литий-ионных батарей — по принципу работы таких же, как в смартфонах, только гораздо более емких и мощных (а значит, объемных и тяжелых). Конкретно в автомобилях Tesla используется около 8 тысяч литиевых батареек формата 18650 — таких же, какие можно встретить в современных фонариках или батареях ноутбуков. Их общая емкость составляет около 80 кВч, конкретное число может быть разным в зависимости от модели.

Литиевые батареи в электромобилях обычно работают в паре с суперконденсатором (ионистором), который выдает большую мощность за короткое время (например, при резком ускорении) и эффективно рекуперирует энергию торможения. Выбор технологии в каждом конкретном случае зависит от большого числа технологических, экономических и других факторов.

В последнее время растет интерес к электротранспорту с водородными топливными ячейками . В отличие от других электрических элементов они требуют постоянного притока топлива — водорода, который, реагируя с кислородом воздуха, вырабатывает ток. Выхлопной газ при этом представляет собой чистый водяной пар. Такие источники питания обладают крайне высоким КПД (80% — не предел), однако требуют специальной инфраструктуры для заправки сжатым водородом. Тем не менее, они уже используются в некоторых городских автобусах за рубежом.

Слышал, что электромобили появились раньше автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, почему про них тогда забыли?

Действительно, поначалу электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания (ДВС) занимали примерно равные доли авторынка. Более того, первым отметку в 100 километров в час преодолел именно электромобиль. Однако потом нефть подешевела, стали более совершенными технологии ее переработки, что позволило получать более чистое топливо, постоянно улучшались и конструкции ДВС — в итоге автомобили с ними стали меньше загрязнять окружающую среду и обогнали принципиально не меняющиеся электромобили со свинцово-кислотными батареями по скорости заправки, запасу хода и динамическим показателям.

С появлением достаточно компактных, емких и экономически приемлемых аккумуляторов интерес к гибридному и электротранспорту стал бурно возрождаться, что мы и наблюдаем сейчас. Способствуют этому и правительственные субсидии на новый экологичный транспорт.

Чем опасно выбрасывать аккумуляторы в мусор? И куда их лучше сдавать?

Массово применяемые технологии утилизации бытовых отходов (сжигание, захоронение) для безопасного обращения с отработавшими аккумуляторами не подходят . Рано или поздно выброшенные батареи разрушатся и выделят в окружающую среду крайне небезобидную начинку: токсичные тяжелые металлы (кобальт, свинец, никель, кадмий, ртуть), едкие вещества (кислоты, щелочи) и другие. Не говоря уже о том, что поврежденные элементы питания, особенно в жаркую погоду, могут расстаться со своим содержимым еще на стадиях сбора и транспортировки мусора.

Читайте также:  Регулятор напряжения г 273

К сожалению, федеральных документов, регламентирующих сбор и утилизацию аккумуляторов, в России сейчас нет. Существуют локальные законодательные инициативы (например, программа правительства Московской области по переработке свинцово-кислотных аккумуляторов), но этого явно недостаточно.

Сейчас сбором и утилизацией батарей занимаются частные компании, которые проводят периодические акции, а также устанавливают специальные контейнеры в специальных пунктах приема супермаркетах, бизнес-центрах, подъездах и дворах жилых домов (карты обычно имеются на сайтах фирм). Но такие контейнеры есть далеко не везде, и возможности переработки аккумуляторов весьма ограниченны: в России ей занимаются всего три завода — в Челябинске, Новосибирске и Ярославле.

Что потом будет со сданными аккумуляторами? Как их утилизируют?

Сначала элементы питания вручную сортируют по химическому составу и направляют в соответствующие цеха. Там их дробят, с помощью магнита отделяют железный корпус от содержимого, промывают от электролита, экстрагируют цветные металлы и отфильтровывают графит. Металлы возвращаются на производство, электролит используют для нейтрализации кислот, а графит идет на изготовление антифрикционных смазок.

Есть закон Мура про транзисторы — а есть ли такое про батарейки? Почему аккумуляторы развиваются медленнее других элементов электроники?

В мире батарей тоже наблюдается прогресс, но его темп существенно скромнее, чем то, к чему мы привыкли в мире интегральных микросхем. Удельная энергия лучших литий-ионных аккумуляторов с момента их изобретения и начала промышленного производства в 1990-х годах выросла в 2,5 раза, но это, видимо, почти предел.

Сейчас в разработке находятся несколько новых (т.н. постлитийонных) аккумуляторов — литий-воздушные, литий-серные, натрий-ионные и другие. Все это пока лишь лабораторные образцы — каждая принципиально новая технология требует для практической реализации множество дополнительных исследований. У химических источников тока есть и фундаментальные ограничения, которые не зависят от их состава: например, очень емкий аккумулятор не может быть очень мощным и наоборот. Поэтому для тех случаев, когда одновременно требуется и высокая пиковая мощность и большая емкость, новые аккумуляторы будут дополняться устройствами вроде суперконденсаторов.

Почему и когда запретили сдавать батарейки в багаж?

Сразу оговоримся, что подобные запреты касаются только литийсодержащих электрических элементов. Причем Международная организация гражданской авиации (ICAO) с 2016 года запрещает только коммерческие перевозки таких батарей в багажных отсеках пассажирских самолетов. Разные страны и авиакомпании могут ужесточать этот запрет. Так, например, в США запрещено сдавать в багаж литийсодержащие элементы, не вставленные в какое-либо устройство (в том числе внешние аккумуляторы для телефонов), поскольку случайный контакт открытых электродов с металлом может привести к короткому замыканию и воспламенению. В целом опасения, касающиеся таких батарей, связаны с их способностью в редких случаях самовозгораться с выделением большого количества тепла. При этом системы пожаротушения в багажных отсеках не одобрены к применению при подобных пожарах.

Почему горел Samsung Galaxy Note 7? Больше подобных проблем не будет?

Согласно расследованию, проведенному компанией Samsung, самовозгорания аккумуляторов в этой линейке смартфонов происходили из-за дефектов производства в условиях спешной подготовки аппаратов к продажам. В зависимости от конкретного завода это были либо дефекты сварки, либо неточное соответствие размеров батареи и телефона, что приводило к изгибу электродов и недостаточному барьеру между положительным и отрицательным зарядами. Все это создавало условия для перегрева, коротких замыканий и, как следствие, самовозгоранию. Как дефектные батареи пропустила служба контроля качества — вопрос отдельный.

Что касается прогнозов, от производственных дефектов и нарушений при экспертизе готовых устройств полностью не застрахован никто. Другое дело, что их вероятность постоянно стараются минимизировать — в этом сильно заинтересован сам производитель, поскольку подобные истории грозят не только репутационными потерями, но огромными расходами на иски, штрафы и отзыв продукции. Однако, как показывает опыт, иногда алчность и желание выиграть в конкурентной борьбе берут верх.

Может ли аккумулятор взорваться?

Может, причем, наиболее опасны в этом отношении именно литий-ионные аккумуляторы — в «класическом» виде они содержат нестабильные соединения: LiPF₆ в смеси органических карбонатов (электролит) и кобальтат лития (катод). При достаточных температуре и разности потенциалов эти вещества могут выделять горючие газы с предсказуемыми прискорбными последствиями.

Другие причины взрывов аккумуляторов включают конструктивные дефекты (как в случае с Galaxy Note); чрезмерно быструю зарядку и разрядку; механическое воздействие, замыкающее катод и анод, а также (в больших батареях) недостаточный отвод тепла от отдельных ячеек.

А бывают батарейки, которые надо не заряжать, а заливать туда топливо — вроде бензина или спирта? Такие бы сильно пригодились в походе!

Да, бывают — они называются топливными элементами (мы говорили о них в вопросе о транспорте). Во многом они даже превосходят аккумуляторы. Главные факторы, которые ограничивают их использование в походах, на охоте, рыбалке и т. д. — это необходимость брать с собой специальное топливо (чаще всего сжатый водород) и весьма ограниченная его доступность (вряд ли найдется много мест, где можно купить портативную емкость водорода с нужным заправочным переходником). Тем не менее, топливные элементы вполне перспективны в качестве замены аккумуляторам в подходящих условиях.

Некоторые батарейки правда работают дольше? На вид они все одинаковые…

Несмотря на одинаковые форм-факторы, содержимое, а значит, и характеристики, у бытовых элементов питания бывают разными . Самые простые и дешевые — солевые, в них катодом служит диоксид марганца, анодом — цинк, а электролитом — хлорид аммония. В щелочных элементах химический состав катода и анода такие же (хотя цинк не цельнометаллический, а порошкообразный), а в качестве электролита используют гидроксид калия.

По сравнению с солевыми у щелочных элементов больше емкость, разрядный ток, срок хранения и диапазон рабочих температур, меньше саморазряд и падение напряжения в процессе эксплуатации. При этом они дороже и тяжелее.

Как работает беспроводная зарядка? Она с любым аккумулятором может справиться?

Беспроводная зарядка основана на явлении электромагнитной индукции — выработке электричества под действием магнитного поля. Зарядное устройство генерирует его, а смартфон или другой прибор принимают и преобразуют в электричество для аккумулятора. Тип аккумулятора при этом значения не имеет.

Что будет, если проглотить батарейку?

Если батарея застряла в пищеводе, ее заряд или вытекший электролит могут привести к тяжелому ожогу. Если «проскочила» дальше, то в большинстве случаев пройдет через весь желудочно-кишечный тракт без последствий. В случае повреждения корпуса батареи материал электродов и электролит, попавшие в просвет желудка или кишечника, могут вызвать тошноту, рвоту, боль в животе, повышенное слюнотечение, потемнение стула и другие симптомы. Но даже если подобных проявлений нет, нужно обязательно обратиться за медицинской помощью.

А как меняют батарейки, если речь идет про имплантированные устройства?

Вскрывать грудную клетку, чтобы поменять батарейку в кардиостимуляторе, не нужно. В современных устройствах источник питания вшивают под кожу и либо заряжают индукционно, либо заменяют раз в несколько лет.

Источник