Vores læser Ulla Willumsen spørger:
Et Duracell plus-batteri, AA, alkaline 1,5V er sprunget som et patronhylster med en masse sorte partikler, der griser.
Hvad er der sket, og hvad er kemien bag? Kan der skabes overtryk i hylstret?
Læs også: Spørg Scientariet: Hvordan seriekobler man flowbatterier til elbiler?
Peter Hald, sikkerhedsleder på Institut for Kemi og Center for materialekrystallografi på Aarhus Universitet, svarer:
Et alkalinebatteri består af en ydre beholder af stål. Inden i den er der et lag manganoxid (MnO2, Brunsten), som er den positive pol. Ofte er der også tilsat kulstof for at forbedre ledningsevnen. Både kulstof og MnO2 er sort og sviner ganske imponerende.
I midten er der en beholder med zinkpulver og en elektrolyt af kaliumhydroxid, og midt i zinkpulveret sidder der et ’søm’ med kontakt til den negative pol.
Strømmen dannes ved, at zink oxideres, og mangandioxiden reduceres. I princippet er der ikke nogen problemer i det, men efterhånden som batteriet ældes eller bruges, begynder der at ske andre reaktioner, og der dannes blandt andet gasformigt hydrogen. Når man danner gas i en lukket beholder, så stiger trykket.
Moderne alkalinebatterier er som sådan lavet til at slippe overtrykket ud gennem den negative pol, men hvis det svigter, så opstår der overtryk, og enden på batteriet kan poppe af med et smæld. Det sorte snask er mangandioxiden.
Læs også: Spørg Scientariet: Hvordan skifter man batteri i en pacemaker?
Der er altså ikke tale om en kemisk eksplosion, men om en tryksætning og mekanisk ’sprængning’ af batteriet.
Til højre ses en glimrende principskitse fra Wikipedia Commons.
Der er et ’pressure expansion seal’, der burde have lukket trykket ud. Det er så tilsyneladende ikke sket, og overtrykket har blæst enden af batteriet.
Elektrolytten kan også sprøjte med ud. Kaliumhydroxid er ætsende på hud og øjne, men reagerer heldigvis ret hurtigt med kuldioxid fra luften og danner kaliumkarbonat. Kaliumkarbonat er kun svagt basisk, og bruges også i mad som ’potaske’.
Det hvide snask, der dannes, når alkalinebatterier lækker, er netop kaliumkarbonat.
