核電廠洩輻射，造成東京供電出現問題，現代社會人類實在太依賴電力，而電力又太依賴核能了。先別扯到核子這麼遠，來問自己一個問題：沒有電池，你活得成嗎？手機、手提電腦、 iPod、相機……我們似乎沒有電池也活不下去了。如此不可或缺，電池到底是利用甚麼科學原理的？「一般的電池其實都是低科技產品。」記者：何兆彬攝影：譚盈傑、梁細權


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有鹽就能生電 放大圖片
■現代教育化學科老師 Dr. Kwong

■現代教育化學科老師 Dr. Kwong

「筆芯電電池都好 lo-tech！就算是充電電池，都好低科技之嘛！」現代教育化學系教師 Dr. Kwong說。 Dr.平日愛攝影，既讀化學，又玩相機，對電池自然十分熟悉。「最早的電池其實是 2,000多年前了，叫巴格達電池，現代學者估計，那是用來作電鍍之用。雖然那個年代的人類不明白電池的運作模式，但同樣原理，我們一直使用到現在，現代絕大部份電池，都是使用同一原理去運作的。」我們隨便在網上鍵入「巴格達電池」，就會發現有關資料：巴格達電池是一個高約 5呎的陶瓶，半呎的開口下，有一捲起來的銅片做成的銅柱，銅柱內藏鐵棒，上有瀝青做成的塞子將鐵棒和銅柱分開。巴格達電池在 1938年被發現，研究者假設它在裝滿含檸檬酸的液體後，能啟動電化學反應。當然，這暫時只是假設。現代有記錄的電池，是在 1800年由意大利科學家伏特（ Volta）發明的。那麼電池的原理到底是甚麼？ Dr. Kwong：「這個很簡單，我現在就試給你看看。只要有兩種金屬，有鹽，就能生電！」他隨便就在教室找來一包餐桌鹽，一個硬幣，一隻萬字夾，「最好使用一塊膠板來承着，我們現在隨便一點，就用紙巾來試試。」 Dr.在紙巾上左右各放上萬字夾與硬幣，中間倒上一些水，然後先以電錶測試，沒想到竟然測到有少少反應，「證明了這種桌子不很乾淨！」他笑說。「喂，你把鹽倒在中間，電力就會升，電錶會狂跳！」記者馬上打開鹽包，倒入餐桌鹽，再加少少水，電錶果然狂升（ Dr.表示裏面只有零點幾 Volt電）！這是甚麼道理呢？

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■巴格達電池

■巴格達電池

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■最簡單的電池小實驗：兩塊不同的金屬，加水，再加鹽！

■最簡單的電池小實驗：兩塊不同的金屬，加水，再加鹽！

 

電池不要放近鎖匙

「其實只要是一種活躍的金屬，再加上另一種沒那麼活躍的金屬。鋁或萬字夾的鐵都是活躍金屬，而比較不活躍的金屬有銅或銀，兩者放在一起，中間有鹽，就可以產生電，這並不是高科技。電池是由負極泵電子出來，正極收電子進去，但電流的方向是與電子是相反的。鹽也有正負極，在這實驗之中的作用是導電，不用鹽也可以，有正負極的就可以，酸性的，例如可樂也一樣可以。但糖就不能。」 Dr.解釋，其實之後發明的電池，只是質料選用不同，但原理上都是使用兩種金屬（一般筆芯電用鋅+錳），再加上了鹽（我們常用的鹽是氯化鈉，充電池用的是氫氧化鉀）。「電池使用後，內裏的正負極是溶解了，從前的碳性電池兩端很薄，用到後來是會漏水的，因為電解質把它溶化了。」至於電池的電量多少，其實是依賴電池內金屬面積的大小，因此幾十年來電池藏量越來越大，其中電池技術的提升，其實在於把正負金屬片捲得有多薄，「電池藏電量，是以正負兩極的面積而決定的。某些質素差一點的牌子，由於技術上不能勝，就把自己的電池體積做得厚一點，以增加藏電量，若你把它放入某一些電器之中，是有機會進了去但不能拔出來的。」至於我們日常用的鋰電池，也是以此原理製作，大家都知道手機的鋰電池薄成一片，因此最容易傷害電池（而不自知）的情況，就是一屁股把電池坐扁了，或手癢癢把電池一屈，結果當中的正極碰到負極，電池就馬上報廢了，「有些人把電池放口袋，但袋中還有一抽鎖匙，結果鎖匙不小心把電池的正負極接上了，電池報廢了也不自知。」電池如果這樣報廢而不知，還拿去充電，將產生高溫，甚至發生爆炸，十分危險。

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■電池唔好屈，一屈好易無命！

■電池唔好屈，一屈好易無命！

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■一般充電池結構：以多層正負極的金屬，捲在電池內，面積越大藏電量越大。

■一般充電池結構：以多層正負極的金屬，捲在電池內，面積越大藏電量越大。

 

放入雪櫃有得救?

說了半天，其實為甚麼有些電池能充電，有些不能？「充電的電池就好像一個泵，一邊正極，一邊負極，簡單來說，充電時就好像把電子放入泵內，放電時，等於電子在負極拿出來，像個銀行一樣。」他補充：「理論上電芯都可以充電的，只是大家使用的氧化劑不同，一般電池再充電時會產生氫氣，再充就會爆炸的！」電池之中，也不是全部屬低科技。「鋰電就是較高科技，不了解的人去做，會爆炸的。最早的鋰電是不能充電的，你在電腦底板上看到一塊圓形金屬的就是它了。」鋰電之中，又以手機鋰電為低科技，「因為中間是沒有 CPU的，這種電一般是 3.7V，是不容易死的；但相機電就容易死了，它其實是兩塊 3.7V的鋰電叠在一起。它裏面有 CPU，一充飽了就會 cut電，但如果你用雜牌叉機，叉滿了它還不會停，這樣子電池就很容易死掉了。」另外，原來鋰電一沒有電就要充，否則放得太久，結構就像沙律醬一樣，成為一層層，「這樣就沒救了，這是鋰電的特性。 7V鋰電其實是夾了兩塊 3.7V電池，只要其中一塊死掉，你再叉電時電阻大了，它會連累另一塊。鋰電放太盡，又不充電，會死；充電充太盡（用了差的充電器），也會死！所以盡量在使用前才充電，盡量讓它充飽，否則你充飽了有 1,000，但放久了只剩 800，使用後再充電時它可能只記得自己有 800。」所以，電池即使不常用，最好也定期一個月放電一次，再充電一次。充電時應否講電話呢？「充電時電話響沒問題，但不要一邊充電一邊講電話，因為你一接聽，電流使用就大了，電池會過熱，電池壽命就短了，輻射又高。我的手機，是充電時必須拔掉電線才能接聽，這是保護用家的設計。」 Dr.提醒，電池怕高溫，不使用時應避開太陽照射，甚至，可放在冰箱！部份充電池可能因此救回一命！「電池的正負極是用一薄膜隔開的，充電使用時，正極會走向負極，你放在雪櫃，有機會把物質重新排列，雪得越久越有用。但這只能救回一種電池死法，而電池有多種死法。例如筆記型電腦，大都是 set好了充電 1,000次就不能再充了，因為它是使用 4-5塊 3.7V電池駁在一起，這是關乎安全問題，要保障消費者之故。」

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■ 7V鋰電，拆開原來是兩塊 3.7V手機鋰電。

■ 7V鋰電，拆開原來是兩塊 3.7V手機鋰電。

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■不使用充電池時，可放雪櫃。

■不使用充電池時，可放雪櫃。

 

電池小知識 放大圖片

 

充電電池主要死因：接通正負極、屈曲電池（電池內隔開正負極的薄膜穿了）、電池內金屬斷裂、電池內電路板死、過度充電、過度放電避免：高溫、壓力保養法：定期一個月放電、充電一次；有電路板的鋰電要注意選用高質素的充電器


一個月 放電 一次　電池 更襟

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