電池小常識－gotofly2008

觀察電池的構造

　從右圖中，可看出電池的內部構造，電流流出的一極叫正極，電流流入的一極叫負極。當兩極用電源連接時，由於其內部的化學反應會將產生的化學能轉變為電能，所以此時就會有電流由正極流向負極，產生電流形成通路，因而使燈泡發亮。

電池小常識

1.電池共分為哪幾類？

答：一般來說電池可分為三大類：
( 1 ) 一次電池－鹼性電池、碳鋅電池、鋰電池、氧化銀電池、水銀電池。
( 2 ) 二次電池－鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰電池。
( 3 ) 特種電池－太陽能電池，原子能電池，燃料電池。

2.什麼是一次電池？

答：一次電池也叫作原電池，其電池內參與化學反應的物質，無法重複使用，放電完時，電池的使用壽命即告結束，故用完後必須丟棄，但是價格較便宜，儲存能量大且更換容易，無需長時間充電的麻煩，在電池的市場中使用量大。目前市場上銷售的民用電池，以一次電池中的鹼性電池及碳鋅電池為最重要。

3.什麼是二次電池?

答：二次電池又叫作充電電池，亦即電池電力用完時，可以再次充電使用的電池。

4.什麼是鹼性電池？

答：鹼性電池是以二氧化錳為正極，鋅為負極，氫氧化鉀為電解液。其特性上較碳鋅電池來的優異，電容量大，以金頂鹼性電池為例，平均比碳鋅電池電力多5倍(電力倍數會因電器產品不同而異)，保存性良好，耐漏液性良好、耐溫性佳，電壓變化小，可得到安定的電壓，大電流下仍可高效率放電，因此大小電流器皆適合使用。

5.什麼是碳鋅電池？

答：碳鋅電池是以二氧化錳為正極，鋅為負極進行反應，氯化銨和氯化鋅水溶液為電解液，其特性上電壓安定性不好，溫度特性也不佳，在0℃以下時顯著劣化，對於一些要求電壓安定性，小形高輸出，高能量密度的電子機器，碳鋅電池不適用，僅適用於燈具、照明設備、玩具等。

6.鹼性電池與碳鋅電池在功能上有什麼不同？

答：

	碳鋅電池	鹼性電池
電容量	小	大
高率放電	不適合	適合
儲存壽命	儲存壽命短，保存期限2年。正常室溫下(攝氏21度)，電力每年流失15%。	儲存壽命長，保存期限5年。正常室溫下，第一年電力流失5%，以後每年2%。
耐溫性	耐溫性差，攝氏0度以下，電力快速流失。	耐溫性佳，攝氏-20度至50度間，皆可運作。
用途	用途窄，只適合小電流電器，如時鐘、熱水器等。	用途廣，大小電流電器皆適用，大電流者同電子辭典、CD 隨身聽。

7.電池的基本構造是什麼？

答：電池的構造中，正極、負極(即活性物質)電解液與隔離物是形成電池的四種主要元件。

就組成正、負極的物質最重要條件是要輕和能提供高電壓和高容量，並且要考慮到導電度、穩定度、加工性和低成本。電解液的選擇則必須具備良好的離子導電性，但又不能有電子導電性；否則會造成內部短路，且它又必須具有環境穩定性和低成本，而隔離物是用來把正、負極分開，所以它必須具有良好的電解液滲透性，以提供所需的離子導電度，同時又必須具有機械強度和穩定度。而這些條件的要求，都是希望電池特性在負荷電流，使用溫度範圍、體積、重量、保存壽命、價格等方面有更良好的表現。

文:吳秋穆

自從電池發明以來，它在人類生活中佔了非常重要而且有趣的地位，不但日常生活中電氣用品要用它，就連小朋友的電動玩具也都要用它。現在就讓我們一探電池內部的奧秘。

自從伏特（VOLT）發明電池以後歷經多次的改良成了現在的乾電池，它的構造如右下圖。電池的內容物主要有碳棒、鋅筒殼、氯化銨、二氧化錳，以及石墨粉、水、澱粉等化學劑，一起調成濃厚的糊狀物，然後在電池外層，再利用瀝青、吸水紙、金屬殼、金屬帽等包裝後，就成了乾電池。

當我們拿到一顆電池，首先要瞭解電池的尺寸，也就是包裝盒上所寫的UM-1（一號電池）、UM-2（2號電池）、UM-3（三號電池）等，以及全高（AA）或半高（1/2 AA）的區別；還要注意到這顆電池所提供的電壓，是否符合所需，錯誤的電壓將會使你的電動玩具受到無法挽回的傷害。一般乾電池的電壓為 1.5 V，充電的鎳鎘電池則為 1.2 V，方形乾電池為 9.0 V 以及鈕扣形的鋰電池為 3.0 V 等。除此之外，當然也要認清電池的正、負極，可別裝顛倒了。

有時候我們發現，新電池只用了一兩次，擺了一段長時間之後，再用時卻沒電了；原來乾電池的設計，是為了不讓內部的水分流到外面來。其實電池內部是不容許完全乾燥的，否則就無法進行化學反應，也就無法供電了。所以新的電池拆封後的保存很重要。

我們經常發現長時間放在電動玩具內的電池流出水來，而造成心愛的電動玩具莫大的傷害。原來乾電池在供電時，化學反應的過程是會產生水的，這些水是氯化銨、二氧化錳、三氧化二錳的水溶液。電池在使用一段時間後，內部水溶液會增加很多，短時間內會因吸水紙、金屬殼的阻隔而不會流到外面來，但這些水溶液對銅、鐵具有侵蝕性，所以長時間就會流到電池外面來。這時候如果電池還留在電動玩具內的話，流出來的水溶液就會侵蝕電池盒內的金屬銅片，甚至電路板。所以不玩電動玩具時，應將電池卸下來另行保存。

那麼拆封的新電池及卸下來的、使用過的電池，到底該如何保存呢？建議將上述的電池分別用塑膠袋包好（最好密封）放在冰箱下層。如此可維持電池壽命，而且保護你的玩具。

另外，新舊電池也不可以混合使用，否則其中沒電的電池內電阻會升高，會損耗新電池的電能，減低新電池的壽命；所以，要換就一次全部換新的電池，而且最好使用同一廠牌。而卸下的電池，再妥善保存、篩選後，可移作用在耗電量不大的電器上。