Kävi ilmi, että ”kuolleiden paristojen pomppimisessa” on sittenkin perää

Joskus tuntuu siltä, että AA-paristot lisääntyvät, kun ne jätetään yksin pimeisiin laatikoihin ympäri taloa. Kun lapset repivät niitä leluista, kun niistä loppuu mehu, ilman latausta olevat kuolleet paristot sekoittuvat uusien paristojen joukkoon. Ja jotenkin toimiva paristotesteri tai monimittari ei koskaan ole käden ulottuvilla niiden testaamiseksi (ja niiden paristot on saatettu jopa anastaa käytettäväksi jossakin muussa).

Yksi huhuttu ja yksinkertainen testi, jolla tyhjä paristo voidaan erottaa hyvästä, on kuolleiden paristojen pomppiminen – pudota paristot lattialle, ja tyhjät paristot pomppivat. Tähän on suhtauduttu tietyllä skeptisyydellä, ja monet väittävät, ettei tekniikalla ole minkäänlaista tieteellistä perustaa. Asia on nyt kuitenkin selvitetty Princetonin yliopiston tutkijoiden vertaisarvioidun tutkimuksen tuloksilla, jotka on julkaistu Journal of Materials Chemistry -lehdessä.

The dead battery bounce.

Tutkimus osoittaa, että mitä enemmän akku purkautuu, sitä voimakkaammin se pomppii – mitattuna pudottamalla akkuja pleksilasiputkia pitkin alas ja kirjaamalla ylös pomppauksen korkeus. Tämä korrelaatio tasaantuu, kun puolet tehosta on käytetty. Sen lisäksi, että tekijät ovat poistaneet epäilyt tekniikan käyttökelpoisuudesta, he ovat myös selvittäneet, miksi paristojen ominaisuudet ja taipumus pomppia muuttuvat, kun niiden teho vähenee.

Paristojen ja akkujen erittely

Useimmat kertakäyttöiset paristot ja akut koostuvat kahdesta kammiosta. Toinen on positiivisesti varautunut katodi, joka sisältää mangaanidioksidia. Toinen on negatiivisesti varautunut anodi, joka sisältää sinkkiä geelin muodossa ja jonkin verran kaliumhydroksidia – emästä, josta tavalliset, ei-ladattavat alkaliparistot ovat saaneet nimensä.

Alkalipariston sisällä. Tympanus

Kun pariston kaksi päätä yhdistetään, sinkki reagoi anodissa olevan hydroksidin kanssa, joka vapauttaa elektroneja virtaamaan katodissa olevaan mangaanidioksidiin, jolloin syntyy sähköä. Tämän prosessin aikana eri kemikaalit reagoivat muodostaen sinkkioksidia ja toisenlaista mangaanioksidia. Kun kaikki sinkki on reagoinut, elektronivirtaa ei enää synny, joten paristo tyhjenee.

Princetonin yliopiston työryhmä purki sitten eriasteisesti purkautuneita paristoja ja tutki niiden sisältöä pyyhkäisyelektronimikroskoopilla. He havaitsivat, että purkautumisprosessissa tapahtuu myös fysikaalinen sekä kemiallinen muutos akun luonteessa.

Sinkkioksidi muodostuu geeliin upotettujen sinkkihiukkasten ympärille, jolloin geeli muuttuu hitaasti keraamiseksi. Vaikka materiaali alkaa tiiviisti pakkautuneina hiukkasina, hapettumisprosessi muodostaa niiden välille pieniä siltoja, jolloin materiaali muistuttaa hieman toisiinsa liittyvien jousien verkostoa, mikä antaa sille kimmoisuutta. Jokainen, joka on joskus pudottanut hyytelön lattialle, tietää, että geelit eivät pomppaa – mutta keraaminen muotti, johon se on muodostunut, saattaa pomppia.

Maksimaalinen pomppiminen saavutetaan kuitenkin, kun akun lataus on noin puolillaan, jolloin pomppimisen määrä tasaantuu huolimatta siitä, että sinkkioksidia muodostuu yhä lisää. Joten pomppimistekniikka voi paljastaa, että akku ei ole tuore, mutta se ei ole osoitus siitä, että se on täysin tyhjä. Se on kuitenkin helppo ja välitön tapa tarkistaa laatikoita täyttävä paristojen runsaus – yleismittaria ei tarvita.

Leave a Reply

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.