我們的身邊到處是炸彈?

心理學認為：好奇心是個體遇到新奇事物或處在新的外界條件下所產生的注意、操作、提問等行為的一種心理傾向，它是個體學習和尋求知識的內在動機。可見，好奇心是人類進步的原動力。而對咱們Geek來說，更是如此。手表為什么會走?電燈為什么會亮?收音機為什么會響?風扇為什么會轉?……諸如此類問題，估計童鞋們小的時候都很好奇。盡管我們在探尋真相的過程中大都被老爸老媽手中的叉棍、衣架、掃把等各色兵器修理過，但依然不折不撓，勇往直前?，F在我們都長大了，回想起當年那些疑問，有一些已經明了，而有一些卻還是不清不楚，比如電池。從孩提時代起，電池就是我們生活中普通得不能再普通的東西了，但不知你注意到沒有，不管是哪種電池，它的外包裝上一定都印有一句話：“請不要將電池投入火中”。那么，這究竟是正兒八經的警告還是危言聳聽的忽悠呢?讓人沒想到的是，這個問題在編輯部一提出，便引發了眾人的熱烈討論，大家紛紛憶苦思甜，但大都似是而非，誰也說服不了誰。比如某卡就說自己燒過電池的，啥事也沒有。而阿臻則表示自己聽隔壁鄰居三舅子姑媽侄兒媳婦娘家小姨子的外甥說過，電池一燒就爆，大家要珍惜生命，讓電池遠離火堆。淡定的老朱則說既然人家電池廠說了別燒，就說明不能燒……。鑒于大家自說自話，最后大家一致決定，做一次實驗。畢竟口說無憑，實踐才能出真知嘛!是騾子是馬，拉出來溜溜就知道了。

測試材料和設備

本著節約就是賺的原則，各實驗用品由編輯們自行提供。于是大家紛紛表示自己要捐出5或7號電池，顯然，這兩種電池大家都有，而且捐了也不心疼。考慮到大家的捐助都有明顯的傾斜性，最后這個問題通過古老的抓鬮儀式得以解決。

AA碳性電池1節——由淡定的老朱從無線鼠標里拿出來。這東西名字聽上去雖然挺洋氣，但實際上就是我們平時說的干電池。這玩意的性價比“灰?；页！备?幾塊錢就能買上四節還額外送兩節)，再加上它又屬于一次性的產品，因此跟其他電池相比有著巨大的數量優勢，在咱們的日常生活中使用電池的場合里基本上都少不了它的身影，是廣大人民群眾最為喜聞樂見的東東。當然，干電池的缺點也同樣明顯，那就是續航能力實在有限，往往一對新電池裝進相機里拍幾張就沒電了，相當杯具。不過相對于它的價格，你還有什么好抱怨的呢?

AA堿性電池1節——由阿臻從家里的遙控器里拿來。堿性電池也是干電池的一種，它就是為解決普通干電池續航時間短的缺陷而誕生的。這種電池的內阻比較低，所以它產生的電流、放電量和使用時間相對于普通干電池來說都有大幅提高，可謂是碳性電池的升級版。當然，在性能升級的同時它的價格也升級了，而且升級得很厲害，所以性價比還是和碳性電池保持同一個數量級。

AA鎳氫電池1節——由地主從淘汰的廢舊物品箱里找出來(這家伙全換eneloop了)。堿性電池好是好，就是太貴燒不起，于是就有人發明了可以充電的電池，而鎳氫電池毫無疑問正是如今可充電池家族中的代表。鎳氫電池的優點主要有兩個：一是可以反復充電(廢話)；二是兼容性好，干電池能用的地方這玩意都能用。但它的缺點也有兩個：一是價格貴，很貴，非常貴：二是存在記憶效應，使用不當就會造成電池壽命不可逆的折損。不過總的來說，在鎳氫電池強悍的單次使用成本面前，神馬缺點都是浮云……

手機鋰電池1塊——由某卡提供，誰叫這廝曾經擁有一部雙電雙充的山寨機呢。如果把前頭那些電池的各種優點綜合到一塊，就成了鋰電。鋰電其實是鋰電池、鋰離子電池和鋰聚合物電池的統稱，不過由于鋰離子電池是現在的絕對主流，所以咱們平時說起鋰電指的都是它。鋰電的能量存儲密度高，使用壽命長，額定電壓高，輸出功率大，重量輕，溫度適用范圍寬?；谶@種種優點，所以現在咱們的手機、DC、MP3、本本之類的數碼產品大都用的是鋰電。不過杯具的是，經常爆出電池爆炸消息的也是這個玩意。

紐扣電池1?！婶玫绿峁?，這家伙真是財大氣粗，不知道從哪兒找出一盒銀鋅型的紐扣電池來。顧名思義，它長得跟紐扣差不多。別看紐扣電池體格嬌小，對各種微型電子產品來說，它可是絕對的老大。家用燒烤架1個。是的，這就是我們用來“拷問”電池們的刑具。

燒烤木炭若干。燒烤怎么能沒有木炭?滅火器1個。咱們只是弄個測試，犯不著賠上身家性命吧?安全第一，安全第一!

測試過程

咱們的這個電池燒烤實驗很簡單。首先找個空曠無人的室外空地，架上燒烤爐，填上木炭，點上火，再把電池在燒烤架上放好(由于紐扣電池體積很小，所以童鞋們擺放的時候可得小心別掉下去了)，然后迅速退到安全距離。由于參與測試的眾人都無比希望自己能看見明天的太陽，再加上有5種不同類型的電池，所以需要燒烤5次。大家輪流拍攝搞不好《Geek》的大半壁江山都得進醫院，所以咱們放棄了在測試過程中拍照的打算，大家都躲得遠遠的，同時感嘆還是生命最可貴啊!當然，咱們還是要提醒一句，如果有Geek打算自己這樣玩，安全措施一定要弄好，不怕一萬，就怕萬一!

結果分析

測試結果一目了然，三個發生爆炸，一個烈火焚身，剩下的一個也是面目全非，看來電池廠商的警告的確不是亂忽悠人的。為什么會出現如此火爆的場面呢?為什么相同的過程卻有不同的結局呢?這一切，都還得從幾種電池的內部結構說起。不過在開始之前，咱們最好先了解了解“爆炸”這個現象的原理。所謂爆炸，是物質一種非常迅速的物理或化學變化過程，在這個變化過程中會迅速放出巨大的熱量和大量的氣體；由理想氣體的狀態方程PV=nRT(R為氣體常數)可知，對一個有限空間(也就是體積v恒定)來說，當n(氣體的物質的量，也就是氣體的多少)和T(體系的熱力學溫度)增加時，該體系的壓強P也會升高，從而對爆炸點周圍的物體產生強大的壓力，最終形成爆炸。OK，有了這個基礎，我們接著往下分析。

首先看碳性電池。這種電池屬于化學電源中的原電池(TIPS：原電池是一種將化學能不可逆地轉化為電能的裝置，它利用兩個電極之間金屬性的不同而產生電勢差，從而使電子的流動形成電流)。如果我們把碳性電池剖開，就可以看到它肚子里的乾坤：在中間插著的是一根碳棒，這是電池的正極：在碳棒的外頭還包著一層黑乎乎的東西，這是石墨和二氧化錳(MnO₂)的混合物，它們同樣屬于正極材料；在正極的外面包著一層纖維網，而在網上涂有一層很厚的糊糊，這個惡心的玩意其實是電解質糊，主要成分是氯化氨(NH₄CI)溶液和淀粉。此外還有少量的防腐劑；而電池的外殼是用金屬鋅(Zn)皮做的圓筒，它也是電池的負極(當然了，佛靠金裝人靠衣裝，所以一般在電池最外面還有一層用作保護和印刷的塑料包裝皮)。試想，當可憐的電池在烈火上飽受煎熬的時候，它肚子里的這些東西當然不會安分。比如氯化氨，這玩意相當不淡定，稍微一受熱就會分解(NH₄CI=NH₃+HCI)，而產生的大量氨氣(NH₃)和氯化氫(HCI)氣體全都擠在一個巨狹小無比的殼里；再加上二氧化錳(這是一種強氧化劑，本身雖然不燃燒，但卻有助燃之功效)這個家伙在一旁火上澆油，所以由前面介紹的爆炸原理可知，這種情況想不發生爆炸都難啊!于是乎，在一聲巨響后，哥圓滿了……

第二個上刑場的是堿性電池，還好，它沒爆，不愧是碳性電池的升級版。Why?雖然碳性電池和堿性電池同屬鋅－錳體系的電池，但二者的內在卻不一樣。堿性電池增大了正負極間的相對面積；而且把電解質溶液用高導電性的氫氧化鉀(KOH)溶液替代了傳統的氯化銨溶液：同時還把負極材料鋅由原來的片狀改成了粒狀，這顯然可以增大負極的有效反應面積；再加上其外殼也升級為了鋼筒，所以相對于碳性電池，堿性電池不但在電性能方面有很大提高，在安全性能上更是不可同日而語。因為氫氧化鉀的化學性質和熱穩定性都非常好，不會像氯化銨那樣一受熱就分解，而且鋼殼的耐沖擊性也比傳統的鋅皮要好，再加上堿性電池頂部一般都特制的泄壓孔，所以沒發生爆炸是在情理之中。但后來的起火現象則多少有些出乎意料了，據咱們估計，這可能都是二氧化錳惹的禍吧。

第三個上場的鎳氫電池表現更為給力，好歹留了個全尸，它也用自己短短的一生充分證明了“內在決定外在”的無比正確性。鎳氨電池以氫氧化鎳(Ni(OH)₂)作為正極，儲氫合金(TIPS：也就是可以吸附氫原子的合金，一般為AB₅結構，其中A是稀土元素的混合物(有些還要加上鈦(Ti))：B則是鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)、鋁(A1)等金屬，如現在最常用儲氫合金就是LaNi₅)作為負極，氫氧化鉀溶液做電解質。在鎳氫電池里，正負兩極用隔膜紙分開并卷繞在一起，然后用頂蓋和密封圈將其密封在鋼殼中。跟堿性電池一樣，鎳氫電池的電極材料和電解液也都是情緒穩定的好同志，受熱依然能保持冷靜，而且它也有鋼殼+泄壓孔設計，所以最后雖然因為高溫的緣故而在電池頂部有些許變形，但基本上也可算是善始善終了。雖然手機電池爆炸傷人的新聞已經不是什么新聞了，但是這塊由某卡贊助的雜牌山寨鋰電爆炸時的巨響依然讓眾人心有余悸(以至于大家中午集體FB了一把，以告慰無數被嚇死的細胞)。這也難怪，因為鋰電本身就是一個小炸彈。它的正極一般由鈷酸鋰(LiCoO₂)和鋁箔組成，負極則是采用石墨和銅箔，二者由一種非常精細而且滲透性很強的聚乙烯薄膜以螺旋繞制的結構隔開來：電池內部充滿了諸如高氯酸鋰(LiCIO₄)之類的有機電解質溶液：除了基本的三大件，鋰電一般還裝有安全閥和PTC元件(保護電池在不正常狀態或輸出短路時不受損壞)。童鞋們都知道，鋰(Li)是一種灰常灰?；顫姷脑?，它在室溫條件下都能跟空氣中的氮氣和氧氣發生強烈的化學反應。由此不難想像，把一個如此暴躁的家伙和易燃的有機溶液一起關在幾百度高溫下的狹小外殼里會是怎么樣

個干柴烈火的畫面。雖然國家規定手機電池必須具備安全泄壓閥裝置，不過很顯然咱們的這塊電池的安全閥只是聾子的耳朵——擺設。所以，當小編們看到那塊倒霉的鋰電在烈焰的炙烤下慢慢肚子鼓了起來，然后……就沒有然后了。

最后出場的紐扣電池是裘德友情提供的，這種紐扣電池屬于銀鋅型。看著它迷你的身軀，大家都覺得這應該不會有多大問題吧——但最后它還是爆了，雖然不如鋰電那么振聾發聵，但也足以讓眾小編們大跌眼鏡。銀鋅電池的正極為氧化銀(Ag₂O)，負極是金屬鋅粉，電解液是氫氧化鉀溶液。銀鋅電池的外殼是不銹鋼的，在正極與負極之間有一個密封環，這個密封環是用尼龍制成的，它除了起絕緣的作用外，還能阻止電解液泄漏。雖然看上去很安全，但是這粒電池還是可恥地掛了，究其原因，可能是它沒有泄壓閥設計的緣故吧……

雖然這次測試的結果有好有壞，但是我們還是能看出一些大型電池公司對電池的安全防護技術方面的重視，而咱們現在用的電池大多數也還是很安全的，但是為了安全起見，請童鞋們不要把電池扔到火里!

后記

《Geek》編輯部里全是數碼狂人，所以鋰電占據著大半江山。BBQ實驗結束后，眾人紛紛表示鴨梨很大，并質疑由于測試電池是某卡提供的山寨產品，不具有普遍性，一致要求用原裝正品電池重新測試。迫于群眾的壓力，某卡只好交出了自己的MOTO原電。

一番忙碌準備后，這塊可憐的電池躺在了火爐上。沒多久，它的外包裝塑料皮開始融化，電池出現微微膨脹的現象。這時，小編們的心也隨著電池的膨脹開始糾結起來——因為有前車之鑒，所以大家一方面準備接受隨時可能來臨的巨響，一方面又對爆炸的震撼場面有些期待……時間一分一秒的過去，炭火不僅炙烤著電池，也炙烤著眾小編的耐性。突然，隨著“哧”的—聲輕響，電池迅速從大肚子變回了原態。沒有爆炸的巨響，沒有四射的彈片，只是電池外表皮已經融化得面目全非。于是，大家默默地閃人，只留下某卡和她的電池在風中凌亂……