電池切れの跳ね返りは本当だった

家の中の暗い引き出しの中に単3電池を放置しておくと、まるで繁殖しているかのように思えることがあります。 子供が電池切れのおもちゃから電池を抜き取ると、充電のない電池が新しい電池と混ざってしまうのです。

良品と電池切れを判定する簡単なテストとして、電池切れの跳ね返りがあるという噂があります。 この技術には科学的な根拠がまったくないと主張する人も多く、ある程度の懐疑的な目で見られてきました。 しかし、プリンストン大学の研究者たちによる査読済みの研究結果が Journal of Materials Chemistry 誌に掲載され、この問題に決着がつきました。 この相関関係は、半分の電力を使った時点でゼロになります。 3600>

Dissecting batteries

ほとんどの使い捨て電池は、2つのチャンバーで構成されています。 ひとつはプラスに帯電した正極で、二酸化マンガンが入っています。 もうひとつは負極で、ゲル状の亜鉛と、標準的な非充電式アルカリ電池の名前の由来となったアルカリである水酸化カリウムが入っています。

アルカリ電池の内部。 ティンパヌス

電池の両端をつなぐと、亜鉛が負極の水酸化物と反応して電子を解放し、正極の二酸化マンガンに流れて電気を発生させることができます。 このとき、さまざまな化学物質が反応し、酸化亜鉛と別の形の酸化マンガンができる。 プリンストン大学の研究チームは、さまざまな放電状態の電池を分解し、走査型電子顕微鏡で中身を観察したところ、亜鉛がすべて反応すると、電子の流れがなくなり、電池がパンクすることがわかった。 彼らは、放電の過程で、電池の性質に化学的な変化だけでなく物理的な変化も起こることを発見しました。

酸化亜鉛は、ゲルに埋め込まれた亜鉛粒子の周りに形成され、ゲルをゆっくりとセラミックに変えていきました。 最初はぎっしりと詰まった粒子ですが、酸化の過程で粒子間に小さな橋ができ、バネがつながったネットワークのような素材になり、弾むような性質を持つようになります。 ゼリーを床に落としたことがある人なら誰でも、ゲルは弾まないことをご存知でしょうが、ゲルが形成されたセラミック型は弾むかもしれません。

ただし、「最大の弾み」は電池の充電量が約半分になったときに到達し、その時点で、酸化亜鉛がまだ多く形成されていても弾みはゼロになります。 つまり、バウンス法は電池が新しいものではないことを明らかにすることはできますが、完全にフラットであることを示す指標にはならないのです。 とはいえ、引き出しの中にある大量の電池を、マルチメーターなしで簡単にチェックする方法です。

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