det verkar ibland som om AA-batterier föder upp när de lämnas ensamma i mörka lådor runt huset. Som barn slita dem ur leksaker som de får slut på juice de döda utan kostnad blandas ihop med de nya. Och på något sätt är en fungerande batteritestare eller multimeter aldrig till hands för att testa dem (och kan till och med ha haft sina batterier purloined för användning i något annat).
ett ryktat och enkelt test för att bestämma ett platt batteri från en bra är det döda batteriet studsar – släpp dem på golvet och de platta studsar. Detta har mötts med en viss skepsis, med många som hävdar att tekniken inte har någon vetenskaplig grund alls. Emellertid har frågan nu avgjorts med resultaten av en peer-reviewed studie från forskare vid Princeton University publicerad i Journal of Materials Chemistry.
vad studien visar är att ju mer batteriet laddas ur, desto större studsar det-mätt genom att släppa batterierna ner i plexiglasrör och registrera studsens höjd. Denna korrelation nivåer av när hälften av effekten har använts. Förutom att tvivla på användbarheten av tekniken för att vila, har författarna också funderat på varför batteriernas egenskaper och tendens att studsa förändringar när dess kraft är utarmad.
dissekera batterier
de flesta engångsbatterier består av två kammare. En är den positivt laddade katoden, som innehåller mangandioxid. Den andra är den negativt laddade anoden, som innehåller zink i form av en gel och en del kaliumhydroxid – alkali som ger standard, icke-laddningsbara alkaliska batterier deras namn.
när de två ändarna av ett batteri är anslutna reagerar zinken med hydroxiden i anoden som frigör elektroner att strömma till mangandioxiden vid katoden och genererar elektricitet. Under denna process reagerar de olika kemikalierna för att bilda zinkoxid och en annan form av manganoxid. När all zink har reagerat finns det inte mer att skapa ett flöde av elektroner, och så går batteriet platt.Princeton University-teamet dissekerade sedan batterier med olika grader av urladdning och undersökte deras innehåll under ett scanningelektronmikroskop. De upptäckte att det under urladdningsprocessen också fanns en fysisk såväl som kemisk förändring i batteriets natur.
zinkoxiden bildas runt zinkpartiklarna inbäddade i gelen och vrider långsamt gelen till en keramik. Medan materialet börjar som tätt packade partiklar bildar oxidationsprocessen små broar mellan dem, vilket ger ett material lite som ett nätverk av länkade fjädrar, vilket ger det studsa. Den som någonsin har tappat en jelly på golvet kommer att veta att geler inte studsar – men den keramiska formen den bildas i kraft.
emellertid uppnås” maximal bounce ” när batteriet är nere till ungefär hälften av laddningen, vid vilken tidpunkt mängden studsningsnivåer av trots att mer zinkoxid fortfarande bildas. Så studstekniken kan avslöja att ett batteri inte är friskt, men det är inte en indikator på att det är helt platt. Ändå är det ett enkelt och omedelbart sätt att kontrollera överflödet av batterier som fyller våra lådor – ingen multimeter krävs.