Батарейки и аккумуляторы, как особый вид ТБО

Батарейки

Батарейки и аккумуляторы широко вошли в нашу жизнь. Электронные игрушки, телефоны, MP3-плееры, цифровые фотоаппараты, пульты дистанционного управления - вот неполный перечень устройств, которым нужны элементы питания. На сегодняшний день существует несколько наиболее распространенных типоразмеров батареек и аккумуляторов, что очень удобно для конечного пользователя.

Батарейка — это обиходное название элемента питания, который используется для автономного питания электронных устройств. В отличие от аккумуляторов, батарейки не перезаряжаются и подлежат утилизации после того, как они выработают свой ресурс.

Батарейки бывают следующих типов:

1. Солевые (угольно-цинковые, марганцево-цинковые) батарейки. В них используется пассивный уголь и двуокись марганца, электролит из хлорида аммония и катод из цинка. В перерывах между эксплуатацией элементы питания могут «восстанавливаться» — это обусловлено выравниванием локальных неоднородностей в композите электролита, вызванных разрядом. Это немного продлевает срок службы батарейки.

2. Алкалайновые (щелочные) батарейки. От марганцево-цинковых их отличает химический состав электролита - здесь используется щелочной электролит. Такие батарейки имеют продолжительный срок хранения, а в процессе эксплуатации напряжение на электродах меняется гораздо меньше, чем у элементов с солевым раствором.

3. Солевые и алкалиновые (щелочные) батарейки содержат растворенные тяжелые металлы, круг металлов узкий, батарейки различаются по составу металлов, в состав может входить от 10 до 20 элементов таблицы Менделеева, многие из этих элементов являются сильно токсичными веществами.

4. Серебряные батарейки имеют катоды из оксида серебра. Их напряжение на 0,2 В выше, чем угольно-цинковых в одних и тех же условиях. В остальном серебряные элементы питания похожи на угольно-цинковые.

5. Литиевые батарейки обладают очень большим сроком хранения, высокой плотностью энергии и сохраняют работоспособность в большом диапазоне температур, поскольку не содержат воды. В их состав входит литиевый катод, органический электролит и анод из различных материалов. Так как литий имеет наивысший отрицательный потенциал по отношению к остальным металлам, следовательно, он имеет наибольшее номинальное напряжение при минимальных размерах.

Кроме этого, на рынке можно встретить батарейки, которые совершенно не вписываются в общую схему и разрабатываются специально для конкретных электронных устройств, не являясь универсальными в применении.

Аккумуляторы

Аккумуляторы, в отличие от батареек, можно перезаряжать при помощи зарядных устройств. Для аккумуляторов число циклов заряд-разряд в среднем составляет 1000 циклов. Емкость аккумуляторов обычно измеряют в ампер-часах.

Характеристики аккумулятора зависят от нескольких параметров (материал электродов и состава электролита).

1) Никель-кадмиевые (NiCd)

Кадмий, который используется в никель-кадмиевых батареях, считается более вредным при попадании внутрь, чем свинец. Рабочие на заводах в Японии, которые работают с никель-кадмиевыми батареями, испытывают серьезные проблемы со здоровьем, связанные с длительным воздействием металла. Утилизация на свалке таких батарей запрещена во многих странах. Мягкий, беловатый металл, который встречается в природе, может привести к повреждению почек. При прикосновении к протекшей батарее, кадмий может всасываться через кожу. Так как большинство NiCd батарей герметизировано, то при обращении с ними практически не существует риска для здоровья. Но очень осторожно надо обращаться с открытыми батареями.

2) Никель-металл-гидридные (NiMH)

Никель-металл-гидридные батареи считается нетоксичными и единственное, чего следует опасаться – это электролит. Токсичный для растений, никель, тем не менее, не представляет опасности для человека.

3) Литий-ионные (Li-ion) и литий-полимерные (Li-pol)

Литий-ионные батареи также являются довольно безопасными, они содержат мало токсичных материалов. Тем не менее, с поврежденными батареями необходимо обращаться с осторожностью. При работе с протекшей батареей, не прикасайтесь ко рту, носу и глазам и тщательно мойте руки.