В Интернете описано несколько случаев взрыва алкалиновых батареек. Происходит это по разным причинам: при зарядке батареек в зарядном устройстве, при перегреве элемента питания, при коротком замыкании в приборе или в самой батарейке.
Чтобы подробно разобраться в причинах, вначале рассмотрим устройство алкалиновой батарейки, и химические реакции, протекающие в ней.
В центре батарейки находится цинк в порошке (3). Это позволяет значительно увеличить площадь взаимодействия и снизить внутреннее сопротивление (вспоминаем закон Ома). Поэтому алкалиновые батарейки имеют более высокую энергоемкость, чем солевые. Порошок цинка пропитан электролитом и отделен сепаратором (4) от остальных компонентов батареи. Контакт с цинком осуществляется с помощью латунного стержня (2), который прикреплен к минусовому выводу в виде стального диска (9).
Диоксид марганца (5) в смеси с графитом (т.к. сам диоксид марганца не проводит электрический ток) составляет более 50% активной массы батареи. Вся конструкция помещена в стальной стакан (1), служащий плюсовым выводом. Для предотвращения коррозии стакан никелирован. Корпус батареи герметизирован пластиковой прокладкой (8) с разрывной мембраной (7). При избыточном давлении мембрана разрывается, выпуская газы. Поскольку небольшое количество газа (в основном водорода) выделяется при нормальной работе батарейки, для сбора газа оставляют пространство над мембраной.
Химическая реакция, происходящая при разряде батарейки, упрощенно записывается так: Zn +2MnO2 +H2O = ZnO + 2MnO(OH). Щелочной электролит в процессе работы не расходуется.
(Его состав почему-то нигде не написан. Авторы упорно переписывают щелочь КОН, но КОН растворяет ZnO с образованием цинката, так что он должен расходоваться. В одном советском справочнике было написано, что «электролит готовится растворением оксида цинка ZnO в растворе КОН до насыщения». Ну так это и будет цинкат калия, вот он как раз не будет расходоваться.)
На батарейках имеется надпись, предупреждающая, что они могут протечь или взорваться при перезарядке, бросании в огонь или разборке. Иногда имеются еще другие надписи: НЕ глотать! и Соблюдайте полярность. Однако маленькие дети читать не умеют, а идиотов надпись не остановит.
Возникает вопрос, можно ли заряжать алкалиновые батарейки, и насколько это безопасно? Как следует из предупреждения на корпусе, заряжать их нельзя! Но наши умельцы это делают. Я тоже пробовал заряжать. используя простейшее зарядное устройство с пульсирующим током, до напряжения 1.8-1.9 вольт на элементе. Эффект от зарядки небольшой, настенные кварцевые часы работали около 3 месяцев. Если батарейки не использовать сразу после зарядки, через 2-3 месяца они протекали и разряжались (чаще всего это были Duracell)
При бесконтрольной зарядке возможен перегрев, вскипание и/или вытекание щелочного электролита, так что этот метод не советую!
Существуют особые конструкции щелочных элементов, допускающие определённое количество, от 10 до 25 перезарядок. Такие элементы называют «Rechargeable Alkaline Manganese» (RAM, перезаряжаемые алкалиновые марганцевые).
Протечка электролита может привести к порче устройства, поэтому рекомендуется вынимать батарейки из устройств, которыми не пользуются длительное время.
Короткое замыкание может произойти как в устройстве, так и внутри самой батарейки из-за дефектов производителя. При коротком замыкании присходит разогрев элемента, вскипание электролита и выделение водорода, что приводит к нарушению целостности (разрыв мембраны) или даже к взрыву. С учетом описанной выше конструкции батарейки, взрыв возможен весьма редко. Кроме того, алкалиновые батарейки, в отличие от солевых, имеют прочный стальной корпус.
Итак, тестируем батарейки на короткое замыкание. Вначале проверил эффект от перезарядки, для чего поставил батарейки на ночь в зарядное устройство на балкон. Батарейки не разрушились и не протекли, конечное напряжение 1.72 и 1.76 В для Duracell, 1.92 и 1.96 В для GP. Вставил все 4шт. в держатель и замкнул провода, сверху накрыл кастрюлей на всякий случай. Оставил на полчаса. Вначале батарейки сильно разогрелись, но опять не разрушились и не протекли. Снова зарядил их до упора и замкнул. Через 5 минут у одной Duracell вышибло дно и все забрызгало электролитом. Другая Duracell и GP потекли, и лишь одна GP осталась целой.
Кидать в костер или греть батарейки паяльной лампой мы не будем, идиотов и так хватает. Однако где-то читал народный способ -кинуть в печку батарейку, чтобы прочистить дымоход от сажи. Говорят, что работает)))
Уважаемые читатели, ставьте лайки (желательно), пишите свои комментарии!