講手機、聽音樂、用筆記型電腦……現代人生活最不可或缺的,恐怕就是這個

體積雖小、妙用無窮的─電池。不過,科技始終不夠人性,便利的電池據說也

隱藏爆炸的危機!


在台灣,一家咖啡吧服務生在調製咖啡時,上衣口袋突然爆炸,燒傷了他的臉,之後調查發現,爆炸的元兇竟然是-口袋裡的手機電池!

 

台北縣一名小男童,因為玩具汽車沒電,父親爲他隨手換上不同品牌的鹼性和碳鋅電池。沒想到才剛裝上不久,玩具汽車竟然爆炸,炸傷了男童的父親!

另外,神奇的是─據說原本已經快要報廢的手機電池,只要用報紙包起來,放

在冰箱冷凍三天以後再充電,就可以起死回生,擁有一天以上的待機時間!

  校園調查局

 

沒電的手機電池冰在冰箱裡,可以起死回生?

我們在台南一中119名高中學生做了調查

結果有    40人相信 ( 34%)

79人選則不相信  (66%)

為了調查流言的真相﹗我們決定尋求專家跟同學一起來參與實驗破解﹗

  流言大進擊

 

Jason和蔓蔓找到了研究電池將近10年的『電池專家』-藍信彰 博士,請教他關

於電池的種種問題!

 

手機電池冰在冰箱裡可以起死回生﹖

 

首先,我們要破解的,就是冰鎮電池的流言。蔓蔓和同學合力找來四顆怎麼樣

都充不飽電的電池。

在測量電容量後,就依照流言的指示,將電池包起來裝進塑膠袋,然後放到冰箱冷凍庫裡。打算三天後再來看看電池是不是真能起死回生。

三天後

Jason、蔓蔓和同學將4顆電池從冰箱取出後,先充電一天,再裝回手機看看結

果。沒想到,其中居然有一支手機顯示滿格的電量,電池真的起死回生了嗎?

爲了更客觀,大伙決定實際測量這四顆電池的電容量如何:結果顯示,沒電的

三顆電池,電容量和三天前並沒有太大差別,都在300毫安時左右。但是,恢

復滿格電力的這顆電池,電容量居然增加了1.5倍,從310毫安時變為520毫安

時啦!

冰鎮電池到底能不能起死回生啊?

 

藍博士解釋道:一般說來,手機的鋰電池本來壽命就有限,當它充放電次數過多時,電池內部的材料結構會崩解、電阻增加造成電力損失。而低溫雖然可以讓電池內部的化學反應減緩,減少電力的損耗。但是對於已經老化的電池,化學反應是不可逆的,已經失去的電力不會因為低溫就恢復。

 

至於剛剛實驗顯示冰鎮電池恢復電力的狀況,有可能是冰在冰箱後,熱脹冷縮讓電池的內阻發生改變,或者接觸不良的情形獲得改善。但這僅限於個案,不是通例。還需要更多實驗才能證實喔!

藍博士還提醒大家,把電池拿去冰箱冰,很容易導致其中溫度的劇烈變化,這樣一來,很可能會造成電池外殼破裂、無法使用。嚴重的話甚至會導致電池爆炸!所以沒事還是不要隨便冰鎮電池喔!

手機電池離奇爆炸?

 

造成電池爆炸的原因

藍信彰博士說﹕一般的電池有三個部份,第一就是最容易看到的外部包裝,

來就是電池芯,它裡面充滿了化學物質,電池要運作正常就得靠它了。

最後一

個就是電池的電路板了,它就像一個大樓警衛一樣,不管電壓太大、電流太強

或是放電太多,都會被它擋下來。

少了這塊電路板,電池就很可能會爆炸﹗而電池爆炸的原因有兩種,第一種‧‧‧是電池短路!

 

什麼是短路

藍信彰博士接著提到﹕一般來說,我們將兩條電路分別連接上電池的正負極和

燈泡,電流因為經過燈泡釋放電量,而形成安全的『回路』,所以燈泡就亮。

但是,當我們在a.b線的中間插入一條c電路時,電流因選擇捷徑而走c線回來,這時電源兩端沒有電阻,電流瞬間大量通過,

電路發熱,就會讓電源損壞甚至引起火災,這就是『短路』也就是『秀逗』!

拿掉絕緣外殼和電路板的電池芯,真的就會『秀逗』嗎?

博士準備了兩個電池,一個是正常的,一個是沒有保護裝置的。接著藍博士教我們做一個簡單的短路製造器,將迴紋針扭成麻花型,然後將分岔的兩端拉成ㄇ字型,

麻花型的部分成為一個把手,讓前端的ㄇ字型接觸電池的正負兩極,

如同上述的,讓正負兩極的電流相互回流,就能造成秀逗,

又,因為電流只會在ㄇ字型流走,流回電池造成發熱等情形,不會經過把手,所以不會燙傷手。

 

首先我們拿正常的手機電池來測試,經過測量,這顆電池有3.79伏特的電量,

大約是45%左右的電。用上述方法測試後,電池並沒有任何變化,溫度也只有

28.6度,和室溫相差不遠!

藍博士說:這是因為大約只需1%秒,電池裡的保護板就把短路切斷了,所以不

會發燙,當然也不會爆炸囉!

 

接著再測試沒有保護裝置的電池,發現迴紋針接觸到正負極時,不斷出現火

花,而且電池的溫度上升到32度,迴紋針的溫度更是高達120度!

可見沒有了保護裝置的電池,只要和金屬接觸到,就很容易短路、發熱喔!

 

口袋手機爆炸實驗

 

既然沒有保護裝置的電池碰到金屬會短路,那會不會也很容易爆炸呢?

藍博士說﹕如果我們的包包或口袋中,有像廻紋針這樣的可導電物體,那麼這

些可導電物體就可能變成了剛剛說的c電路,直接連接手機電池的正負極。這

樣電池中的電流就不會經過手機,而是在瞬間大量通過形成了『電池短路』。

博士馬上幫我們做個小實驗﹗

 

我們將包包可能放的東西如乳液、化粧水、鑰匙、銅板、虎頭鉗以及手機電池

(沒有保護裝置) 放在保鮮包內,加入些許的水,接著搖晃看看。

這是在模擬當手機電池壞掉,沒有安全裝置時,我們要是不巧將裝有這顆電池的手機,和許多可導電物體放入包包行走時,會不會因為搖晃過大而讓電池短路,甚至引發爆炸的危機呢?

實驗過後,包包並沒有爆炸,只是有些許的溫熱。藍博士表示:因為這個短路

並不是很嚴重的短路,它只是偶爾碰一下碰一下,但是中間這個電阻質還是很

大的,仍然有點危險﹗

 

無保護裝置電池持續短路實驗

 

剛剛模擬電池在包包中短路,只能短暫讓電池秀逗,所以電池只是溫熱而已。

現在藍博士直接將手機電池的正負兩端相接起來,這樣電池就會持續處於短路

的情況下了!

 

哎呀,連接起來的電極再次冒出了火花!

 

這就是因為電池內部發生短路,電流非常大,所以就發生了熱!這個熱可能會讓電池裡的電解液氣化,最後讓整個電池鼓起來﹗不過,電池還是沒有爆炸阿?甚至溫度還漸漸降下來了呢!

 

原來這是因為電池的正負極之間有一個隔膜紙,裡面的溫度上升到135度之

後,這個隔膜就變成一個薄膜,阻絕化學反應的發生。在這種情形之下,電流

開始變小,溫度慢慢不再上升,就不會發生爆炸!但電池也就永遠報銷囉!

 

持續短路仍然沒有爆炸,不甘心的Jason提出了想看爆炸的要求!那就得做個

電池過充測試囉!

 

電池過充爆炸?

 

電池的過充實驗,是將充電的電流設定在0.5安培,大約等於我們手機充電器

的電流。博士將沒有保護裝置的手機電池放置在保護箱中持續充電,大伙準備

閃遠一點來觀察啦!

 

到底電池過充實驗的危險在哪裡?原來一般手機電池充到飽,大約是4.2

特。但如果這時候還不斷充電,像這種沒有電路板保護的電池芯,超過4.8

特後就開始有爆炸的危險了!

 

充電中,我們發現電壓跟溫度都不停的在上升!這就是灌進去的電能,正在被

轉換成破壞性的化學能,破壞電池材料。

 

過沒多久,電池的電壓開始快速上升,電池也不斷鼓脹!終於在電壓上升到

6.19的時候發生爆炸!

 

藍博士告訴我們,電池會爆炸是因為我們一直充電,所以讓電池中的鋰儲

存過量,跑到電池表面來。再加上高電壓讓電池中的電解液破裂,產生熱量

與氣體造成電池鼓脹。最後電池外殼破裂,氧氣進入電池芯內而導致爆炸。

 

電路板如何防止電池過充而產生危險﹖

 

電路板是將電壓設定在4.3伏特,當電壓高到4.3伏特時覺得異常,就會自動把

它切斷,這樣就不會爆炸了。

 

所以大家要注意啦,如果電池一直充不飽,而且充電時還會異常的發燙,那這

顆電池的電路板可能已經故障了,千萬不要再使用了﹗

 

電池混用會爆炸?

 

關於電池爆炸的流言還有一則,據說把鹼性和碳鋅電池混用,居然也會產生爆炸?我們將鹼性和碳鋅電池混用,放入玩具火車中。同時爲了對照,還另外準備二組火車,分別放入兩顆鹼性電池和兩顆碳鋅電池。

玩具開始運作前,測量每組電池的電壓,好觀察電力的變化。

鹼性電池與碳鋅電池的不同

鹼性電池和碳鋅電池到底哪裡不同?正確答案是化學成分不同!

 

電池是一種透過化學反應,把化學能轉化成電能的裝置。而不同種類的電池,正負極和電解液的化學成分不一樣,這會讓它們的電壓和電容量有所差異。而鹼性和碳鋅電池正負極材料相同,所以電壓都是1.5V。但因為它們電解液材質不同,所以鹼性電池的電容量幾乎是碳鋅電池的4倍!

藍博士在實驗進行時提到,其實像乾電池不太會爆炸。比較危險就是會產生電池漏液,破壞電器。但我們還是可以實驗看看,順便了解一下混用電池有什麼不良後果,是否會影響電力的耗損,所以需要其他兩組作為對照。

 

一小時後

經過一小時的等待,碳鋅電池組的火車竟然停止不動了!

再過幾分鐘,混用電池組的火車,速度也大幅下降。而鹼性電池這一組,速度可是一點都沒有改變,還是跑得飛快喔。火車速度差這麼多,那電池的電壓又有什麼改變呢?

 

測量電壓的結果,發現混用電池組的碳鋅電池,已經降到1.1V,和碳鋅電池組電壓一樣。而混用組的鹼性電池,電壓則是1.3V,和跑得飛快的鹼性電池組電壓相同。

混用電池有什麼影響

 

明明鹼性電池的電壓都一樣,為什麼混用電池組和鹼性電池組的火車速度卻差那麼多呢?其實阿,這就是混用電池的不良後果!

 

當我們混用鹼性和碳鋅電池的時候,碳鋅電池的電壓很快就下降,導致鹼性電池還有電可以釋放,碳鋅電池卻已經沒電的情況。就好像用一匹馬和一匹羊組成馱隊,羊的力氣比較小,很快就累死了。而馬雖然還有力氣,但必須拉著死羊走,導致幾乎走不動,不知情的人還以為馬也沒力了。

 

經過我們的實驗,混用電池雖然沒有產生爆炸,但卻會浪費鹼性電池的電力!這也是為什麼使用兩顆電池以上的電器,最好不要混用電池!要是電池沒電了,也最好整組換新,才能得到較佳的效率!

 

以上實驗都是經過專家指導,做好安全考量下才實行!觀眾朋友千萬不要自行嘗試喔!

 

  不可不知

1. 大多數的手機電池是不可能因為冰在冰箱就起死回生的!

2.使用來路不明缺乏品質保障的手機電池,確實有可能產生爆炸的危險!

3.鹼性電池和碳鋅電池混用,爆炸的可能性很低!

4不同種類和品牌的電池,電壓和電容量都不相同,不能混在一起使用!也不

 要混用新舊電池,以免浪費電力!

 

 

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