Okazuje się, że jest prawda do „martwego odbicia baterii” po wszystkim

Czasami wydaje się, że baterie AA rozmnażają się, gdy pozostawione same w ciemnych szufladach wokół domu. Jako dzieci wyrywają je z zabawek, gdy kończy im się sok, martwe bez ładunku mieszają się z nowymi. I jakoś działający tester baterii lub multimetr nigdy nie jest pod ręką, aby je przetestować (i może nawet miał swoje baterie skradzione do użytku w czymś innym).

Jeden podobno i prosty test, aby określić płaską baterię od dobrej jest martwa bateria bounce – upuść je na podłogę, a płaskie odbijają się. To spotkało się z pewnym sceptycyzmem, z wieloma twierdząc, że technika ta nie ma żadnych podstaw naukowych w ogóle. Jednak sprawa została rozstrzygnięta dzięki wynikom recenzowanego badania przeprowadzonego przez naukowców z Uniwersytetu Princeton, opublikowanym w Journal of Materials Chemistry.

Odbijanie się martwych baterii.

W badaniu wykazano, że im bardziej bateria się rozładowuje, tym większe jest jej odbijanie się – mierzone poprzez upuszczanie baterii w dół rur pleksiglasowych i rejestrowanie wysokości odbicia. Korelacja ta ustaje po wykorzystaniu połowy mocy. Autorzy nie tylko rozwiali wątpliwości co do użyteczności tej techniki, ale także ustalili, dlaczego właściwości baterii i ich tendencja do odbijania się zmieniają się wraz z wyczerpywaniem się energii.

Rozbiór baterii

Większość jednorazowych baterii składa się z dwóch komór. Jedna z nich to dodatnio naładowana katoda, która zawiera dwutlenek manganu. Druga to ujemnie naładowana anoda, która zawiera cynk w postaci żelu i trochę wodorotlenku potasu – zasady, która nadaje standardowym, nieładowalnym bateriom alkalicznym ich nazwę.

Wewnątrz baterii alkalicznej. Tympanus

Gdy dwa końce baterii są połączone, cynk reaguje z wodorotlenkiem w anodzie, co uwalnia elektrony, które przepływają do dwutlenku manganu w katodzie, wytwarzając energię elektryczną. Podczas tego procesu różne substancje chemiczne reagują, tworząc tlenek cynku i inną formę tlenku manganu. Kiedy cały cynk wejdzie w reakcję, nie ma już możliwości tworzenia przepływu elektronów, a więc bateria się rozładowuje.

Zespół z Uniwersytetu Princeton rozebrał następnie baterie o różnym stopniu rozładowania i zbadał ich zawartość pod skaningowym mikroskopem elektronowym. Odkryli, że w procesie rozładowywania zachodzą zarówno fizyczne, jak i chemiczne zmiany w charakterze baterii.

Tlenek cynku tworzy się wokół cząstek cynku osadzonych w żelu, powoli zmieniając żel w ceramikę. Podczas gdy materiał zaczyna się jako ciasno upakowane cząsteczki, proces utleniania tworzy drobne mostki pomiędzy nimi, tworząc materiał przypominający nieco sieć połączonych sprężyn, co nadaje mu sprężystość. Każdy, kto kiedykolwiek upuścił galaretkę na podłogę, wie, że żele się nie odbijają – ale ceramiczna forma, w której powstały, może.

Jednakże „maksymalna sprężystość” zostaje osiągnięta, gdy bateria jest naładowana mniej więcej do połowy, w którym to momencie ilość odbijających się cząsteczek zmniejsza się, mimo że nadal tworzy się więcej tlenku cynku. Tak więc technika „bounce” może ujawnić, że bateria nie jest świeża, ale nie jest to wskaźnik, że jest całkowicie rozładowana. Mimo to, jest to łatwy i natychmiastowy sposób na sprawdzenie mnogości baterii wypełniających nasze szuflady – nie potrzeba multimetru.

Leave a Reply

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.