Czasami wydaje się, że baterie AA rozmnażają się, gdy pozostawione same w ciemnych szufladach wokół domu. Jak dzieci wyrwać je z zabawek, jak zabraknie soku martwe bez opłat dostać miesza 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 z dobrego jest martwa bateria bounce – upuść je na podłodze, a płaskie odbijają się. To spotkał się z pewnym stopniu sceptycyzmu, z wielu twierdząc, że technika nie ma żadnych podstaw naukowych w ogóle. Jednak sprawa została rozstrzygnięta dzięki wynikom recenzowanego badania przeprowadzonego przez naukowców z Uniwersytetu Princeton, opublikowanym w czasopiśmie Journal of Materials Chemistry.
Odbicie martwej baterii
Co pokazuje badanie, to fakt, że im bardziej bateria się rozładowuje, tym większe jest jej odbicie – mierzone poprzez upuszczanie baterii w dół rur pleksiglasowych i rejestrowanie wysokości odbicia. Korelacja ta ustabilizuje się po wykorzystaniu połowy mocy. Oprócz rozwiania wątpliwości co do przydatności tej techniki, autorzy ustalili również, dlaczego właściwości baterii i tendencja do odbijania się zmieniają się wraz z wyczerpywaniem się jej mocy.
Rozbiórka baterii
Większość jednorazowych baterii składa się z dwóch komór. Jedną z nich jest 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 zareaguje, nie ma już nic, co mogłoby stworzyć przepływ 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 przekształcając żel w ceramikę. Podczas gdy materiał zaczyna się jako ciasno upakowane cząsteczki, proces utleniania tworzy drobne mostki między 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 się odbijać.
Jednakże „maksymalne odbicie” osiąga się, gdy bateria jest naładowana mniej więcej do połowy, w którym to momencie ilość odbicia 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 wymaga multimetru.
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w serwisie The Conversation. Przeczytaj oryginalny artykuł.