充电宝为什么会成为“移动炸弹”？一个实验看明白 | 正经玩

中科院物理所

2025-07-05 11:49发布于北京中科院物理所官方账号

近日，充电宝的安全性问题被广泛关注

缺乏3C认证的充电宝禁上飞机

充电宝企业大量召回问题充电宝

这不经让人疑惑

好端端的充电宝为什么会成为“移动炸弹”

实验器材

锡纸（可燃）、5号电池、剪刀、所标杯

实验步骤

安全提示：本实验为危险实验，请务必在家长陪同下完成实验！注意用火用电安全！建议佩戴高温手套以及绝缘手套以防烫伤和触电！！！

第一步：

从锡纸上剪出一个细长的锡纸条。

第二步：

用剪刀将锡纸条的中间部分剪窄，确保中间窄、两侧宽。

第三步：

用绝缘胶将锡纸条的一端粘在电池的一极。此时，锡纸光亮的一侧（导电）应该朝内。注意，此步骤及后续步骤为必要的安全措施。

第四步：

将绝缘胶粘住锡纸条的另外一端。

第五步：

将绝缘胶与电池的另一外一极连接，构成“短路”。注意：手指不要和电路接触，避免被灼烧。

可以发现，锡纸条最细的一端瞬间烧断。

原理解说

相信大家都知道电池短路的可怕，然而，为什么短路会起火呢？把电池的两端连起来都会起火吗？电池短路起火原因是，当导线直接连通电池正负极时，回路电阻R骤降（仅剩电池内阻与导线电阻），根据欧姆定律I = V / R（I为电流，V为电压，R为电阻），电流I激增。电能通过电子与晶格碰撞转化为热能，焦耳热功率P = I² * R使导线温度飙升，当温度超过材料的燃点后起火。

细心的小伙伴可能发现了，为什么着火点在锡纸的最细处呢？这是因为，电阻R = ρ * L / A （ρ为电阻率，L为导线长度，A为导线横截面），当导线横截面最小时，电阻最大，电流的热效应最大。从微观角度看，在截面小处，单位面积定向运动的电子变多，导致电子与晶格碰撞更频繁，电子动能更多地转化为热能。

那么是不是用导线把电池正负极直接连接就一定会引起热失控呢？这个问题要看从什么角度去理解，例如，如果我们用铜线和磁铁像下面这样把电池的正负极连接起来，制作成“电池小爱心”，虽然铜导线也会发热，但是温度要比上面看到的点燃锡纸的温度低得多。这是因为在“电池小爱心”中，电池的化学能转变为铜导线转动的机械能，而在锡纸的连接方案中，电池的化学能全部在短时间内转化为热能，就导致了热失控。