Меню

Чем вредны кислотные аккумуляторы

Влияние электрохимических источников электричества на здоровье человека

При корректной эксплуатации электрические батареи безопасны, но необходимо соблюдать осторожность при контакте с поврежденными элементами и также при работе со свинцово-кислотными аккумуляторами, в которых открыт доступ к свинцу и серной кислоте. Некоторые страны маркируют свинцово-кислотные аккумуляторы как вмещающие опасные вещества, и такой подход не лишен оснований. Свинец может быть опасен для здоровья, если не будет должным образом обработан.

1. Свинец

Свинец – это токсичный металл, который может попасть в организм при вдыхании свинцовой пыли или через ротовую полость с загрязненных свинцом рук. Если произошла утечка в землю, то кислота и частицы свинца приводят к загрязнению почвы и попадают в воздух с парами воды. Наиболее подвержены воздействию свинца дети и плоды у беременных. Чрезмерное содержание свинца может повлиять на рост ребенка, вызвать поражение головного мозга, нанести вред почкам, ухудшить слух и вызвать поведенческие проблемы. У взрослых свинец может привести к потере памяти и снизить способность к концентрации внимания, а также нанести вред репродуктивной системе. Дополнительно известно, что свинец вызывает повышенное кровяное давление, нервные расстройства, а также мышечные и суставные боли. Есть версия, что Людвиг ван Бетховен умер именно от отравления свинцом.

К 2017 году члены Международной Ассоциации по добыче свинца планируют снизить уровень этого вещества в крови работников горнодобывающей, металлургической, перерабатывающей и отрасли утилизации к уровню ниже 30 микрограммов на децилитр (30 мкг/дл). В 2014 году несмотря на то, что средний показатель уровня свинца в крови работников составил 15,6 мкг/дл, у 4,8% работников он был выше 30 мкг/дл (по материалам Batteries & Energy Storage Technology за лето 2015 года).

Standard Range AGM Deep Cycle Range AGM Gellyte Range GEL
10 — 12 лет / 600 циклов 10 — 12 лет / 700 циклов 10 — 12 лет / 750 циклов
универсальная серия AGM для глубоких разрядов AGM универсальная серия GEL

2. Серная кислота

Серная кислота в свинцово-кислотном аккумуляторе имеет высокую коррозионную активность и является более вредной, чем кислоты, используемые в большинстве других электрохимических систем. Контакт этой кислоты с органами зрения может привести к постоянной слепоте, попадание внутрь через ротовую полость повреждает внутренние органы, что может привести к смерти. При попадании кислоты на кожу, необходимо немедленно промыть место контакта большим количеством воды в течение 10-15 минут, чтобы охладить поврежденные ткани и предотвратить вторичное повреждение. Загрязнённую одежду нужно немедленно снять. При работе с серной кислотой всегда используйте средства индивидуальной защиты.

3. Кадмий

Кадмий используется в никель-кадмиевых аккумуляторах и считается более вредным, чем свинец при попадании внутрь организма. В Японии, где находится много заводов, производящих такие аккумуляторы, рабочие испытывают проблемы со здоровьем от длительного воздействия этого металла. Правительствами многих стран были введены существенные ограничения, связанные с использованием и утилизацией никель-кадмиевых аккумуляторов. Мягкий, беловатый металл, который встречается в природе в грунтах, может привести к сильному повреждению почек. Кадмий может проникать в организм, всасываясь через кожу при контакте с аккумулятором. Но так как большинство NiCd аккумуляторов запечатанные, риск возникает при работе с поврежденными или негерметичными.

Никель-металл-гидридные батареи считаются нетоксичными, единственным проблемным моментом в плане вреда здоровью у них является электролит. Никель, хоть и токсичен для растений, для человека не вреден.

Литий-ионный аккумуляторы также считаются безвредными, но тем не менее в их составе присутствует небольшое количество токсичных веществ. При работе с поврежденным аккумулятором следует соблюдать осторожность, нельзя допускать контакта веществ с органами зрения, дыхания и ротовой полостью. После следует тщательно помыть руки.

Маленькие батарейки или аккумуляторы храните в недоступном для детей месте. Довольно много случаев, когда маленькие дети проглатывают элементы кнопочной формы, ежегодно в одних только Соединенных Штатах 2800 детей требуют медицинской помощи в связи с этой проблемой. Согласно отчету за 2015 год, количество серьезных травм и смертельных случаев от глотания батарей увеличилось в девять раз за последнее десятилетие.

Часты случаи, когда батареи застревают в пищеводе. Вода или слюна создает электрический ток, который может вызвать химическую реакцию, производящую гидроксид натрия, едкое вещество, которое вызывает серьезные ожоги окружающих тканей. Врачи нередко неправильно диагностируют такие случаи, которые проявляются лихорадкой, рвотой, плохим аппетитом и слабостью. В то же время, бывают случаи, когда батарейки проходят через весь пищеварительный тракт без особого вреда здоровью. Но в любом случае, родитель должен выбирать для ребенка безопасные игрушки и держать батарейки подальше.

4. Советы безопасности

Храните батарейки в недоступном для детей месте. Помните, что пульты дистанционного управления, музыкальные поздравительные открытки, часы, слуховые аппараты, электронные термометры, игрушки и много других вещей содержат небольшие электрохимические элементы питания, которые могут быть проглочены детьми.

Также как и лекарства, запасные батарейки должны быть заперты для предотвращения доступа к ним маленьких детей.

Поговорите с детьми об опасности проглатывания батареек, также поделитесь этой информацией с воспитателями, членами семьи, друзьями.

Если у вас есть причины подозревать, что ваш ребенок проглотил батарейку, то немедленно обратитесь за медицинской помощью. Не следует пить воду и принимать пищу до медицинского обследования.

5. Вентиляция

Зарядка аккумуляторов в жилых помещениях должна быть безопасной, в большей мере это относится к свинцово-кислотной электрохимической системе. Помещению, где происходит зарядка, необходимо обеспечить достаточное проветривание. Свинцово-кислотные аккумуляторы при зарядке производят некоторое количество водорода, которое минимально при правильной зарядке. Но уже при 4% концентрации водорода в воздухе эта смесь становится взрывоопасной. Такая ситуация с накоплением водорода может произойти при зарядке большого аккумулятора в непроветриваемом и невентилируемом помещении.

Излишняя перезарядка свинцово-кислотного аккумулятора может привести к образованию сероводорода. Этот бесцветный газ очень ядовит, горюч и имеет запах тухлых яиц. Сероводород может образовываться естественным образом при распаде органических веществ в болотах или канализационных коллекторах, он присутствует в составе вулканического и природного газов, а также может быть растворенным в некоторых водах. Будучи тяжелее воздуха, сероводород накапливается в нижней части плохо вентилируемых помещений. Несмотря на специфический запах, со временем обоняние человека притупляется, и потенциальная жертва может вовсе и не догадываться о присутствии газа.

Самый дельный совет при обнаружении запаха сероводорода — выключите зарядное устройство, обеспечьте помещению проветривание и оставайтесь снаружи, пока запах не исчезнет.

Осторожно!

Следует помнить о необходимости ограничения зарядных токов при работе с литиевыми батареями. Всегда устанавливайте предел тока к самому низкому практическому уровню и следите за напряжением и температурой аккумулятора. В случае разрыва, утечки электролита или при любом другом случае воздействия электролита, немедленно промойте место поражения водой. При попадании электролита в глаза, промывайте их в течение 15 минут и немедленно обратитесь к врачу.
Используйте защитные перчатки для работы с электролитом, свинцом и кадмием.

Источник

Вред различных аккумуляторов и батареек для человека

Батареи функционируют путем реорганизации химической энергии в электрическую энергию. Противолежащие концы источника питания анод и катод создают электрическую цепь благодаря химическим веществам, называемым электролиты, какие пропускают электрический ток на агрегат, когда оно подключено к источнику питания.

Безусловно, батареи безвредны, но обращаться с ними стоит весьма бережно, в особено со свинцово-кислотными АКБ, в каких есть доступ к свинцу и серной кислоте. К тому же, надо крайне бережно обращаться с поврежденными источниками питания. В отдельных странах свинцово-кислотные аккумуляторы маркируются как агаргаты с опасными материалами, и это абсолютно справедливо. Каким будет вред батареек для организма человека, если с ними обращаться не неаккуратно?

СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

Безмерное содержание свинца может воздействовать на рост детей, вызвать повреждение головного мозга, повредить почки, у детей падает слух. Свинец также вреден для ребенка, который еще только находятся в утробе мамы. У взрослых людей свинец вызывает потерю памяти, снижает концентрацию внимания, а также вредит репродуктивной системе. Не секрет, что свинец вызывает увеличение кровяного давления, неврологические нарушения и мышечные и суставные боли. Ученые уверены, что известный музыкант Людвиг ван Бетховен пострадал и умер в результате отравления свинцом.

В свинцово-кислотных источниках питания, серная кислота до чрезвычайности агрессивна и потенциально более вредна, чем кислоты, которые применяют в других АКБ системах. Когда данная кислота попадает в глаза она может привести к потере зрения; если вы ее глотнули она травмирует внутренние органы, а это приводит к смерти. Что необходимо делать при попадании кислоты на тело? Необходимо промыть место попадания обильным количеством воды на протяжении двадцати минут, вода несколько охлаждает пораженные ткани и отводит вторичное повреждение. Если кислота попала вам на одежду, ее необходимо тотчас снять с себя, и не забудьте промыть кожу которая находилась под одеждой. Всегда, когда работаете с серной кислотой одевайте защитную одежду!

Читайте также:  Литий ионный аккумулятор ток заряда

Батарейки и опасность для маленьких детей

Я думаю, все известно, что хранить батарейки необходимо в недоступном для детей месте. Потому что, маленькие детки (примерно до четырех лет) без проблем могут проглотить батарейку. Батарейки довольно часто застревает в пищеводе у детей и при этом электрический ток может сжигать окружающие ткани.

Для предохранения герметизированных свинцово-кислотных батарей (SLA) при зарядке с перенапряжением должны использоваться ограничители тока. Постоянно ставьте ограничение тока на самое маленькое значение и обязательно следите за напряжением и температурой источника питания во время процесса заряжения.

Если произошла утечка электролита или же как-то по-другому электролит попал на кожу неотлагательно промойте часть тела на который попал электролит большим количеством воды. Также, если кислота попала в глаза также нужно промыть их большим количеством воды и незамедлительно обратиться к доктору.

Обязательно надевайте защитные перчатки при взаимодействии с электролитом, свинцом и кадмием.

Источник

Вся правда о кислотных и гелевых аккумуляторных батареях

Перед всеми производителями АКБ стоит основная задача — повысить КПД батарей. Чтобы КПД повысить — необходимо снизить внутреннее сопротивление в батарее. Чем меньше сопротивление, тем быстрее АКБ принимает ток (заряжается) и лучше отдает (разряжается). Для достижения данной цели очень важно в производстве АКБ использовать высококачественные очищенные материалы.

Принцип работы свинцового аккумулятора:

Конструкция гелевых и кислотных АКБ идентична. Одно различие, что в гелевых батареях в электролит добавлен загуститель SiO2. Зачем это надо? Ведь добавление примеси в электролит повышает сопротивление, а значит, снижает КПД батареи. Это тенденция времени, клиент хочет поставить АКБ, например, на поломоечную машину и больше о ней не думать. Исходя, из потребности времени, был и создан некий переходной вариант необслуживаемой батареи ГЕЛЕВЫЕ. Почему переходной? Производители уже вплотную занимались и занимаются разработкой батарей типа OPTIMA. Конструкция батарей OPTIMA, кардинально отличается от кислотных и гелевых.

Конструкция батарей OPTIMA:

Так как на момент создания гелевых батарей, батареи OPTIMA были дорогие и технологии не до конца проработаны, были и сделаны гелевые батареи. А значит гелевые батареи это временное решение, которое будет заменено в ближайшем будущем необслуживаемыми, герметичными батареями OPTIMA. Либо же потребитель будет использовать кислотные батареи.

Кислотные батареи при зарядке выделяют вредные газы. В кислотных батареях прошлого века можно было об этом говорить, сегодня же кислотные батареи не выделяют вредных газов. С чем это связано? В производстве батарей для связки активной массы раньше использовалось такое вещество, как СУРЬМA (Sb), оно действительно выделяло газы, кстати, это же вещество использовалось и в производстве гелевых батарей. Сегодня ни один серьезный производитель не использует СУРЬМУ (Sb), а вместо этого используется Кальций (Са), который не выделяет газов. Что происходит во время зарядки батарей? Из позитивно заряженных эл. пластин (Диоксид свинца — PbO2) выделяется водород, из негативно заряженных эл. пластин (Свинец — Pb) выделяется кислород. А значит, из кислотной батареи во время зарядки выделяется кислород в очень малых количествах. Малые выделения газов достигнуто, благодаря тому что: a. СУРЬМA (Sb) заменена на кальций, b. используются импульсные зарядки, которые заряжают АКБ малыми токами и не дают закипать электролиту, закипание происходит лишь в последней стадии зарядки и продолжается не более 5—10 минут.

Гелевый АКБ герметичен и не выделят газов. Это не правда. Так как конструкция АКБ точно такая же, как и у кислотных и реакция происходит точно такая же. И газы водорода и кислорода тоже вырабатываются, газы поднимаются в верхний отсек АКБ, там конденсируются (превращаются в воду и попадают опять в гель). Но если повысить зарядные токи (например зарядное устройство работает неправильно), что произойдет — начнется вырабатываться большое количество водорода, он будет накапливается, а так как в гелевом АКБ нет вентиляционных отверстий как в кислотных АКБ, при большом скоплении газа может произойти взрыв газа в АКБ. Что бы этого не произошло, АКБ оснащен выпускным клапаном, который в случае, если давление в АКБ превысит 2 атмосферы, должен открыться и выбросить наружу избытки газа. В кислотных АКБ такие опасные ситуации (взрыв, концентрированный выброс газа) исключены.

Читайте также:  Гелевые аккумуляторы как выдерживают

Кислотные батареи требуют постоянного ухода. Это занимает много времени. Это также не правда. Как уже было сказано выше, на сегодняшний день для зарядки АКБ применяются импульсные зарядные устройства, которые получая информацию от АКБ о степени заряда, подают именно тот ток, который необходим. Зарядные устройства оснащаются термодатчиками, которые не допускают закипания электролита. А значит, электролит не выкипает. Исходя из практики периодичность доливки воды в тяговые кислотные батареи не чаще чем раз в пол года. А значит, раз в пол года вам надо потратить 10 минут, что бы долить воду и все.

Гелевый АКБ купил и забыл. Это правда, купил, поработал максимум год и выбросил. Стандартная гелевая АКБ рассчитана на 400, дорогая максимум 700 циклов зарядки и разрядки. Что это значит, что при правильной эксплуатации, АКБ проработает максимум 2 года. Еще раз подчеркиваю при правильной. Правильная эксплуатация гелевой батареи. Гелевую батарею обязательно надо разряжать на 80% и потом заряжать 12 часов не менее. Почему? Так как в АКБ находится гель, он обладает значительной плотностью, а это значит, что водороду и кислороду сложно добраться до сепаратора, на это нужно много времени. Для полной зарядки, например АКБ 70Ач для поломоечной машины необходимо 12 часов. На таких АКБ поломоечная машина работает 60 минут, а потом снова на зарядку и снова на 12 часов. Если мы систематически не до заряжаем АКБ что происходит? АКБ (гелевый) заряжается сверху вниз. Если мы заряжаем АКБ например 5 часов, то заряд в нижней и верхней части АКБ различается, верхней части АКБ заряжен, а в нижней разряжен. Со временем серная кислота преобразуется в сульфат свинца и нижняя часть АКБ уже не заряжается, до нее не доходят газы водорода и кислорода. АКБ посылает информацию зарядному устройству, что он заряжен и зарядка отключается. После чего мы наблюдаем, что АКБ не работает 60 минут (чего и так очень мало), а 40 минут, потом, 30 и все, про АКБ можно действительно забыть, сделать с ним уже ничего нельзя. Так как он не обслуживаемый. Данная ситуация не может иметь место в кислотных АКБ, так как плотность воды низкая и газы без особых усилий за короткое время доходят до сепаратора, и батарея заряжается полностью. Поэтому кислотные АКБ можно до заряжать, ничего с ними не будет. Преимущество кислотных АКБ также в том, что количество циклом заряда и разряда доходит до 1500 (4 года). А это значит, что кислотный АКБ прослужит вам в 2 а то и в 3 раза больше чем гелевый. А если вдруг что, всегда можно слить электролит, залить новый с необходимой плотностью и работать дальше.

Сводная таблица

Параметр Кислотные (110 Ач) Гелевые (70Ач)
Емкость Аналогичный по размеру (Д/Ш/В). Низкое сопротивление из за жидкого электролита. Большее количество рамок с активным веществом Аналогичный по размеру (Д/Ш/В). Значительное сопротивление из за геля. Меньшее количество рамок с активным веществом
Время работы на одной зарядке 180 мин 60 мин
Выброс газов Незначительное выделение кислорода при зарядке. При перезаряде концентрация водорода, может или взорваться в АКБ, или же произойдет концентрированный выброс газа через выпускной клапан.
Количество циклов заряда разряда 1500 (4 года) От 400 (1 год) до 700 (2 года)
Обслуживание Один раз в 3—6 месяцев долить дистиллированную воду Необслуживаемый
Запуск АКБ АКБ полностью готов к работе Необходимо провести минимум 4 цикла заряда и разряда АКБ, что бы активизировать гель
Время зарядки АКБ 12 часов 12 часов
Возможность краткосрочной до зарядки АКБ, Да Нет (эффект памяти, если систематически до заряжать гелевый АКБ, время его работы значительно сократится)
Стоимость Низкая Высокая

Вывод

Исходя из всего вышеперечисленного относительно кислотных и гелевых АКБ, решать Вам! Купить ли вам дорогие, но очень привередливые гелевые АКБ, либо относительно не дорогие, но по всем характеристикам существенно превосходящие кислотные АКБ.

Вся информация основана на материалах семинара, организованного 06.06.12 компанией «БатАвтоТрайд». Семинар проводил Инженер ведущего мирового производителя Аккумуляторных батарей «Jonson Controls», выпускающие такие АКБ, как VARTA, BOSCH, OPTIMA и др.

Источник