▍前言
這篇文章源於一次我的突發奇想。
前些日子我在宜家購買了一個筆記本電腦用的 LED 夜燈,幾天使用下來我對它的照明效果非常滿意,只是外接 USB 口供電的設計讓它在電腦關機後就無法再繼續使用,多少讓我感到遺憾。
某天我突然想到,如果可以為它 DIY 一個供電底座,不就可以將這個遺憾解決掉了嗎?
這款 LED 燈的官方宣傳圖
於是我很快就利用手邊的材料為它製作了一個底座,然後在思考了多種供電方案後,最終選擇在某寶上定製一塊電池組來為它供電。完成後的最終成品長這樣:
自己製作的供電底座
改裝完成後我原本還有些小自得,可是突然閃過的一個念頭使我冷靜下來:
如果電池意外著火的話,紙質的材料好像很容易被引燃?這樣的電池容易起火嗎?是否有必要換一種材料?這一刻我突然意識到,自己在電池的使用及安全這塊好像還沒有清晰的概念。再聯想到家裡的許多小電器和玩具都在使用電池供電,更多的問題開始接連浮現:現在使用的電池還有重金屬等有害物質嗎,電池還會漏液嗎,沒電的電池應該怎麼處理……
我想弄清楚這些問題,於是開始查找家裡都用到了哪些電池。這一找才發現,自己家裡用到的電池其實有很多不同的型號和種類,於是我按照是否可以重複使用(充電)作為標準將它們分為兩類,並開始嘗試了解它們。
我家裡用到的部分電池
事先聲明,這篇文章的目的是用通俗易懂的語言、從家用角度討論日常使用的可以更換的電池,手機這種內置電池的設備不在本文討論範圍之內。如有疏漏歡迎文末補充!
▍一次性電池
顧名思義,一次性電池是指電池電量耗盡後就無法再次使用的電池。在國內,常見型號有 AAA(7 號)、AA(5 號)、D(1 號)。我翻看了從家裡找出來的電池包裝,以及參考電商中高銷量的產品,發現這些常見型號基本可以按照化學性質分為「碳性電池」和「鹼性電池」兩類。
碳性電池也就是所謂的「乾電池」,是最為經濟實惠的電池。它的電容量較低,比較適合用在一些低或中耗電量的電子設備上,如遙控器、收音機、時鐘等。
我家裡的碳性電池
與碳性電池相比,鹼性電池擁有更高的電容量、更高的輸出和更高的存儲壽命,價格一般也要比碳性電池更高一些。它比較適合用在一些中或高耗電量的電子設備上,如電動玩具、手電、相機等。
我家裡的鹼性電池
在日常生活中,這兩種電池的安全性比較高,很難發生爆炸或起火等危險事故。
在使用這兩種電池的過程中最常出現的問題是漏液,從電池中漏出的糊狀液體雖然不會引發嚴重的安全事故,但因為它有一定的腐蝕性,不及時處理依然會對電器的正常使用產生影響。在處理漏液時如果不小心被漏出的液體接觸到皮膚或眼睛,可能會出現紅腫、瘙癢等症狀;如果誤食則可能出現噁心、嘔吐等反應。因此在處理漏液時應注意自身防護,如出現上述不適,應立即清洗並就醫。
造成電池漏液的原因多種多樣:電池老化、有製造瑕疵、過度放電……普通消費者顯然很難在使用過程中預見並避免出現上述問題,相對簡單的解決方案就是在購買電池的時候,儘量選擇知名品牌的產品。並不是說便宜的電池就不能用,而是品牌電池在安全性方面通常會做的更好——對此我有著親身體會:以前我因為貪便宜在某多多買過一盒三線品牌售賣的 7 號電池,到手後並未多想就將它裝到了電器的電池倉里,結果更換電池時發現它漏液了,還將電池倉的觸點鏽蝕了不少。而在我的印象中,之前使用的品牌電池在沒電後就算一直沒管它也沒發生這種情況。
被漏液鏽蝕的觸點
除上述兩種電池外,還有一種不會經常更換的一次性電池出現在我的日常生活中,它就是紐扣電池。紐扣電池一般是指形狀如鈕扣、按鈕、硬幣、豆粒等的小型電池,常用於手錶、玩具等小型電器中。紐扣電池的型號可以通過電池背面刻印的文字判斷,常見的型號有 CR2032、CR2025、LR44 等(紐扣電池的型號種類繁多,想要了解可以參考維基百科 紐扣電池 )。它的優點是體積小、重量輕、安全性高,也不會如同上述兩種電池那樣有漏液的風險。
一次性紐扣電池
▍可充電電池
可充電電池一般是指當電池的電量消耗到一定程度之後,可以通過外部電源補充電量、再次重複使用的電池。我家裡經常使用的可充電電池有兩種:一種是和一次電池有著相同型號(如 AA 或 AAA )的鎳氫電池,另一種是鋰離子電池。
鎳氫電池(NiMH)可以說是日常生活中最為安全的電池,它基本不會漏液,也很難出現燃燒或爆炸的情況。缺點就是它有一丟丟的記憶效應,以及它的重量幾乎也是家用電池中最重的。
我家裡的鎳氫電池
鎳氫電池可以視為鹼性電池的家用升級版,因為兩者在適用範圍基本一致的同時,前者通常有更高的容量和使用壽命(通常能承受 500-1000 次的充放電周期)。所以儘管它有著較高的購買成本,如果有長期使用的需求,直接購買鎳氫電池可能會比頻繁更換鹼性電池更為划算。
例如門鈴就挺適合使用鎳氫電池
在充電方面,鎳氫電池的充電器基本是通用的,除了一些特殊的電池和需求外,一般只需要購買一個正規的充電器足以滿足大多數的充電需求。
接下來說說鋰離子電池(Li-ion),鋰離子電池和鋰電池並不相同,前者是充電電池,而後者是一次性電池,我們平常說的鋰電池其實一般指的是鋰離子電池。現在許多內置電池的設備基本用的都是定製型號,但其實鋰離子電池同樣也有著通用的型號規格,較為常見的有 18650、21700 等。這些型號的電池既可以單個使用,也可以將多個電池組合在一起,形成電池組、電池包使用(許多充電寶、電動自行車使用的電池就是由通用型號的鋰離子電池組成的)。
我家裡各種形態的 18650 電池
雖然鋰離子電池有著能量密度高、無記憶效應等諸多優點,可它的缺點也同樣突出——安全性較差,新聞裡面報道的電池起火、爆炸等案例大多源自它。若是仔細探究電池的起火原因,可以發現大多是因為過度充電和電池短路。
18650 電池起火 / 來源:神航鋰電
無論是過充還是短路引發的起火,根本原因都來自鋰離子電池不耐熱的特點。過充會導致電池溫度和壓力不斷上升,從而產生爆炸、起火;短路也會造成電池內部溫度不斷升高,最終起火爆炸。因此使用鋰離子電池時的要點就是不要過充和過放:過充會增加安全風險;而過放會導致電池壽命縮短,深度放電更可能使電池損壞,無法再使用。
鋰離子電池既然有這樣的安全隱患,為什麼還會如此流行呢?其實這是因為使用它的安全風險已經降低到可以接受的程度。正常來說,一塊合格的鋰離子電池在設計時就會包含多種保護機制,例如加入保護電路防止過充、過放、過載、過熱等;加入排氣孔避免電池內部壓強過大等,而且隨著科技的進步,它的安全性也會越來越高。
最後再談一談鋰離子電池的充電。其實現在鋰離子電池的充電器大多已經非常智能化,基本上都使用了現代化的充電管理技術,可以根據電池的需要輸出對應的電流。因此只要選擇的充電器符合國家安全認證,基本不用糾結充電的適配問題。
▍廢舊電池的存儲和處理
隨著時代的變化,購買電池的主戰場已經從線下轉移到了線上,而且經常一買就是一盒。那麼暫未使用的電池應該怎麼存儲呢?
對於一次性電池,最好將未使用的電池留在原包裝內,使用時再拆出。電池的原包裝可以很好的避免電池接觸到金屬物品,防止短路;另一方面也可以直觀的將新、舊電池區分開來,以免不小心將有電和沒電的電池混用。如果有多盒電池,也可以用記號筆將電池的有效期寫在盒子上,方便辨認。
至於充電電池,可以使用專用的電池盒來存放。充電電池如果長期不用,一定要充好電再保存。
最後,無論是哪種電池都不要放在陽光直射的地方,避免高溫;也不要隨意將電池散亂的放在抽屜或盒子裡,以免短路產生危險。
電池盒
電池沒電後應該怎麼處理呢?以前需要將它帶到廢電池回收點回收,處理起來其實並不方便。自從垃圾分類制度開始實施後,在解了廢電池的垃圾分類後基本在家門口就能處理掉了。
另外,如今的碳性和鹼性電池已經不再含有鉛、汞、鎘等有毒有害的重金屬元素,基本不會對人和環境造成傷害。因此這兩種一次性電池可以投放到其它垃圾桶中。
紐扣電池因為技術與專利等原因,可能依然有少量汞的存在,因此鈕扣電池仍然處於有害垃圾的範疇,不能隨意丟棄。鎳氫、鋰等可充電電池同樣被歸類為有害垃圾。
▍寫在最後
作為一個接近中年的偽年輕人,在寫這篇文章之前我對電池也有很多還停留在二十年前的固有印象,例如「電池用沒電了不能亂扔,裡面的重金屬會嚴重污染環境」「充電電池要完全沒電了才能充電,不然容量會變小」等,寫完這篇文章它們才在我的腦海里徹底翻篇。
電池不再是有害垃圾了、原來現在的充電電池基本可以隨意充電……時代的發展總是這麼讓人猝不及防,令人恍然。而直到現在我也不太清楚在這個內置電池已經成為未來趨勢的年代,寫這樣一篇文章究竟是否有意義,所以在寫作途中也想過「要不算了吧」,冷靜了一段時間後還是重新調整心態完成了它——就當是為了給文章開頭的自己做個交代吧!
若是能再給他人帶來一些啟發,那就真是意外之喜了。
https://sspai.com/post/94064?utm_source=wechat&utm_medium=social