«Постепенно разрушается изнутри»: эксперты — о типах батареек, правилах использования и утилизации

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.

• Сгенерировано с помощью ИИ

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, кроме того, они сохраняют работоспособность при низких температурах. Такие батарейки отлично подходят для устройств со средним и с 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. 

• Сгенерировано с помощью ИИ

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.

• Сгенерировано с помощью ИИ

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, а 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 2 тыс. до 30 тыс. рублей за несоблюдение требований в области охраны окружающей среды при обращении с отходами производства и потребления (ст. 8.2 КоАП РФ).