Добавь сайт в закладки нажми CTRL+D
У каждого дома есть такой ящик. Тот самый, куда летят ключи, монеты, скрепки, пара батареек и забытая зажигалка.
Кажется — ну что тут страшного? А страшного тут на маленький пожар и пару химических ожогов. Обычная пальчиковая батарейка в компании монет превращается в бомбу замедленного действия: металл замыкает контакты, корпус раскаляется, электролит течёт. Дальше — огонь, едкие испарения и испорченные вещи. И это мы ещё не добрались до литиевых аккумуляторов, которые при замыкании разогреваются до 800 °C и выбрасывают ядовитые газы.
Монета + батарейка = короткое замыкание
Между полюсами батарейки есть разница потенциалов (напряжение). Пока контакты разделены, ток не идёт. Но стоит бросить в ящик пару монет или связку ключей — и металл мгновенно замыкает цепь.
Что происходит дальше? Ток устремляется по кратчайшему пути через проводник. Батарейка начинает разряжаться с бешеной скоростью. Корпус нагревается. При этом закон Джоуля — Ленца работает безотказно: чем выше ток и чем ниже сопротивление замыкающего предмета, тем больше тепла выделяется. У монеты сопротивление мизерное — и вся энергия уходит в нагрев.
Для обычной щелочной батарейки это означает перегрев, вздутие и протечку электролита — едкой щёлочи, которая разъедает контакты, портит вещи и вызывает химические ожоги на коже. Для литиевой — сценарий гораздо хуже, но об этом чуть позже.
Что течёт из батарейки и почему это не «просто вода»
Белый или бурый налёт на потёкшей батарейке — это не безобидная ржавчина. В щелочных элементах (а это подавляющее большинство бытовых АА и ААА) электролитом служит гидроксид калия. Вещество с рН около 14 — то есть настолько щелочное, что разъедает кожу при контакте. Попадание в глаза грозит серьёзным повреждением роговицы.
В солевых батарейках используется хлорид аммония — это электролит кислый. Он менее агрессивен. Но, в любом случае потёкшая батарейка в ящике — это гарантированная порча всего содержимого: документов, флешек, ювелирных украшений. Причём коррозия начинается задолго до того, как вы заметите подтёк.
Литий: когда всё по-настоящему серьёзно
Щелочная батарейка при замыкании — это неприятность. Литиевая батарейка при замыкании — это ЧП. Литий-ионные элементы хранят колоссальную энергию в компактном корпусе. И когда эта энергия выходит неконтролируемо, начинается процесс, который инженеры называют тепловым разгоном.
Вот как это работает. Короткое замыкание вызывает резкий скачок тока. Температура в точке контакта поднимается до 80–120 °C за считаные секунды. При этом защитная плёнка на аноде разрушается, выделяя дополнительное тепло и горючие газы. Когда температура добирается до 120–150 °C, плавится сепаратор — полимерная мембрана, разделяющая электроды. Всё, барьера больше нет. Начинается массовое внутреннее замыкание.
Электролит разлагается, выделяя метан, водород и угарный газ. Катод отдаёт кислород. Температура растёт со скоростью 10–100 градусов в секунду и может достигать 800–900 °C. Газы воспламеняются. Корпус разрывает давлением.
Самое неприятное: потушить такой пожар водой нельзя. Вода реагирует с литием и электролитом, только усиливая горение. Нужен порошковый огнетушитель.
Ядовитый коктейль в дыму
О пламени при возгорании литиевого аккумулятора все слышали. О газах — почти никто. А между тем, дым от горящей литиевой батареи — это химическое оружие в миниатюре.
При тепловом разгоне выделяются: метан и этилен (горючие, взрывоопасные), угарный газ CO (смертельно опасен в закрытом помещении), фтороводород HF — вещество, которое разъедает кожу, лёгкие и кости. Горящий аккумулятор многократно превышает ее допустимую концентрацию.
Газы вырываются из корпуса со скоростью до 20 м/с. В квартире это означает мгновенное отравление воздуха. О
Реальные пожары: не «где-то в новостях», а по соседству
Статистика пугает не абстрактными цифрами, а конкретными адресами. В 2021 году в России робот-пылесос загорелся ночью из-за замыкания батареи во время подзарядки — всё произошло пока хозяева спали. В Санкт-Петербурге аккумулятор электросамоката взорвался в квартире ночью: мужчина оказался в реанимации с ожогами, его подруга пострадала, а собака погибла.
В августе 2019 года в Москве электромобиль врезался в эвакуатор, и его аккумуляторная батарея сдетонировала дважды. Водитель получил переломы. Пожарные тушили машину несколько часов — литиевые батареи способны повторно воспламеняться даже после кажущегося тушения.
И это не уникальные случаи. Пауэрбанки, электросамокаты, смартфоны, ноутбуки — любое устройство с литий-ионным аккумулятором несёт в себе потенциальную угрозу. Температуры при тепловом разгоне достигают 600–900 °C, а цепная реакция в многоячеечной батарее распространяется от элемента к элементу за секунды.
Не только монеты: что ещё нельзя хранить рядом с батарейками
Монеты и ключи — очевидные враги батареек. Но список опасных «соседей» гораздо длиннее.
Любые металлические предметы: кольца, цепочки, провода, инструменты, алюминиевая фольга, металлические стружки — всё это проводит ток и может замкнуть полюса. Не храните батарейки в металлических коробках, если контакты не изолированы.
Другие батарейки — и тут сюрприз. Разные типы нельзя хранить вместе. Новые со старыми, щелочные с литиевыми, литиевые с никель-металлгидридными. Разная химия — разные напряжения и скорости разряда. При контакте возможны паразитные токи, перегрев и утечка электролита.
Тяжёлые предметы. Они давят и деформируют корпус батарейки и повреждает внутренний сепаратор. Для литиевых элементов механическое повреждение — прямой путь к тепловому разгону.
Химикаты. Кислоты, щёлочи, растворители рядом с батарейками — рецепт катастрофы. При малейшей протечке электролит вступает в реакцию с агрессивной средой.
Ну и, напоследок, расскажу о популярных мифах, связанных с батарейками.
Развенчиваем мифы
«Батарейку надо полностью разряжать перед зарядкой». Это правило для никель-кадмиевых аккумуляторов с «эффектом памяти». Современные литий-ионные, наоборот, страдают от глубокого разряда. Оптимально — держать заряд между 20% и 80%.
«Ночная зарядка убивает батарею». Контроллеры в современных устройствах отключают ток при достижении 100%. Реальный вред наносит не зарядка на ночь, а перегрев — когда телефон заряжается под подушкой или на мягкой поверхности без вентиляции.
«Щелочные батарейки можно заряжать». Нет. Это опасно. Щелочной элемент при зарядке выделяет газы, корпус может вздуться и лопнуть. Результат — утечка электролита или мини-взрыв. Заряжать можно только аккумуляторы (NiMH, Li-ion) специальными зарядными устройствами.
«Замыкание всегда вызывает пожар». Для щелочных батареек пожар — редкость, обычно дело ограничивается нагревом и протечкой. Для литиевых — риск реальный, и шутить с ним не стоит.
Поделись видео: