看廢棄手機充電器變魔術~USB環保電池

專題名稱 看廢棄手機充電器變魔術~USB環保電池

專題描述 我們將不同廠牌的手機充電器，測試其電源，利用3D列印出3號與4號電池外殼，焊接上micro 或mini USB的接頭，做電池的供電的測試，製作可攜式USB環保電池。我們廢棄手機充電器應用在生活中的遙控器、時鐘和點火器等，都很順利成功。

隊伍名稱 資源回收尚蓋讚

指導老師 陳錦松　蘇子傑

參賽學生 林競　姚子詳　呂嵉芸　

序號檔案內容上傳者
10作者 朱志弘 黃文輝
來源 https://riw.tgpf.org.tw/ReadFile/?p=TechArticle&n=211f8ad9-d1bd-4c40-920f-cb981f6f07e8.pdf
描述 廢電器的丟棄量。		林競
9作者 吳進三
來源 https://ejournal.stpi.narl.org.tw/sd/download?source=10807-06.pdf&vlId=94266b10c81d4ec6bb83e6f0e7a1e9a6&nd=1&ds=1
描述 3D技術的環保性。		林競
8作者 左峻德
來源 http://centerforpbbefr.rutgers.edu/TaipeiPBFR&D/2019NCTU/%E5%BE%9E%E5%9C%8B%E9%9A%9B%E5%86%8D%E7%94%9F%E8%83%BD%E6%BA%90%E7%99%BC%E5%B1%95%E8%B6%A8%E5%8B%A2%E7%9C%8B%E5%8F%B0%E7%81%A3%E7%B6%A0%E8%83%BD%E7%94%A2%E6%A5%AD%E6%8E%A8%E5%8B%95%E7%AD%96%E7%
描述 從國外綠能來看台灣綠能產業。		林競
7作者 台北工程部
來源 http://www.aeneas.com.tw/technical_articles/Documents/170601%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E9%83%A8%E6%95%99%E8%82%B2%E8%A8%93%E7%B7%B4_USB%20PD_Web.pdf
描述 USB的基本介紹。		林競
6作者 張添晉 洪毅翔
來源 http://www.cienve.org.tw/x/file/epaper/107_4/tech1.pdf
描述 鋰離子電池高值化循環利用技術		姚子詳
5作者 行政院環境保護署資源回收管理基金委員會
來源 https://epb2.tnepb.gov.tw/recycle/upload/20181123172013.pdf
描述 廢電池回收處理流程		姚子詳
4作者 林法正 鄧禮濤 余孟勳 林正文
來源 http://www.ee.ncu.edu.tw/~linfj/PDF/07.pdf
描述 風力發電機的發展		姚子詳
3作者 彭翊宸
來源 http://163.32.74.22/c/document_library/get_file?p_l_id=442985&folderId=494298&name=DLFE-8669.pdf
描述 電學概論		姚子詳
2作者 臺南市政府環境保護局
來源 https://epb2.tnepb.gov.tw/recycle/upload/20130722151450.pdf
描述 認識回收標誌&塑膠材質碼		姚子詳
1作者 臺南市環保局
來源 http://web.yrhs.tn.edu.tw/ezfiles/0/1000/attach/31/pta_4807_7349159_11221.pdf
描述 資源垃圾分類表		姚子詳

序號封面照內容說明上傳者
5類別 相簿集
名稱 環保電池製作
說明
我們上網購買micro 和mini USB接頭，
焊接製作USB環保電池		呂嵉芸
4類別 相簿集
名稱 環保電池列印
說明
我們先利用3D印表機，列印1號電池、3號電池與4號電池		呂嵉芸
3類別 相簿集
名稱 環保電池測試
說明
我們將製作的USB電池，測試遙控器與時鐘		呂嵉芸
2類別 youtube影片
名稱 USB環保電池---點火槍測試
說明
手機充電器變魔術==製作USB環保電池		林競
1類別 相簿集
名稱 圖書室之「藏書閣」
說明
我們到圖書室找相關的書籍
(一)資源回收相關的書籍
(二)電學相關的書籍		呂嵉芸

序號內容上傳者
10作者 呂嵉芸
標題 實驗過程
內容
我們整理出國中大部分的電學實驗，從中選出十個，並把所有的電源供應都改成手機充電器和行動電源，為實驗帶來許多便利性，也減少了電池的浪費，而大部分的實驗都進行得十分順利，唯一的問題是因為手機充電器的電流太大或太小。我們後續的實驗發現，如果是因為電流過大造成實驗無法成功進行，只要串接10Ω電阻或燈泡，問題可立即解決！

呂嵉芸
9作者 林競
標題 3D列印
內容
3D建模是近幾年興起的一項技術，只要基本的能力就能列印出腦中所想的東西，不論是花瓶又或者是碗盤等等日常用品，只要透過是近幾年興起的一項技術，只要基本的能力就能列印出腦中所想的東西，不論是花瓶又或者是碗盤等等日常用品，只要透過3D建圖和3D列印機就可以實現。3D列印的材料通常是【Polylactide】中文名為聚乳酸又簡稱為【PLA】是一種熱塑性材料，PLA好融化和塑型也是沒問題，PLA線材能自然分解並不會對環境造成嚴重的污染而且也很便宜，環保方面也是沒問題，PLA線材能自然分解並不會對環境造成嚴重的污染，也因為3D列印的自由、環保性等等方面有者優越的表現，所以才會被我們選為這次的主要製作手段。

林競
8作者 呂嵉芸
標題 電池汙染
內容
「一顆1號電池埋入地裡，會使一平方公尺的土壤永遠無法耕作。」
電池是在我們的日常生活中，一個不可或缺的物品，在各種不同的生活用品上幾乎都可以找到電池的蹤跡，例如：手電筒、遙控器，甚至在學校的電學實驗中也都會用到電池，雖然電池為我們的生活帶來了許多的便利，但是在這同時也帶來了相當大的汙染，當一顆電池被埋到土裡時，它內部的重金屬以及一些有毒的物質就會慢慢地滲入到土壤中，造成土地「永久」的傷害。

呂嵉芸
7作者 姚子詳
標題 進度
內容
目前初版已經做好了 之後要做新的 就是把一些稜稜角角給他改一改 LED燈改成短路不亮 外觀上的稍作調整 以及希望能把2.9~3V左右的電壓再提高疫點點 到正常電池的約3.5V 但可能會控制在3.3~3.4左右 目前還沒有實際測試 沒辦法得知最終結果 希望最後真的成品出來是能代替電池的 且可以有廣泛的用途 但目前唯一的缺點是 他要接usb線 會變成有線的電子產品 所以基本平常拿來開個冷氣 開電視沒什麼問題 但拿來裝遊戲手把 可能玩一玩太激烈線就掉了

姚子詳
6作者 林競
標題 LED警示燈
內容
這一次的電池改的更加的安全和實用。電池的外部有一個LED警示燈，一般情況下是亮綠燈，但當短路時是亮橘燈，這樣就能有效的降低電池因為短路而導致損壞或燒起來的機率。接下來還比較大的缺陷只剩下收納的問題了，我們想過是要用類似扣環的方法，但體積太大收起來很難放，之後又想到了在側邊放空心半圓體，然後另一個用實心的卡住固定，希望這想法可以。

林競
5作者 林競
標題 電壓控制及安全性討論
內容
汲取上一次的教訓，我們對有缺陷的部分重點討論，另外還有對外型及安全性的提議。電壓一般手機充電器是5V，但大部分遙控器都是3V的規格，所以我們加220Ω的電阻上去，經過測試後沒有短路或燒壞的跡象；電池型號的部分只能單獨列印同一型號的，其他型號的無法通用，這點未來還有待解決。外型的美化是想做的簡單些，這樣看起來也不會太亂；在安全方面有想到對短路的偵測，利用LED燈的顏色來警示使用者，而且LED又小又輕便的特性很適合用在我們的電池上。

林競
4作者 林競
標題 USB電池原型
內容
我們經由不斷討論得出了替換電池的物品原型。直接續用電池的結構能讓人更主觀的理解如何使用，外殼採用3D列印的方式來替代原本的材質，通電方式則是用家家戶戶都有的手機充電器，「+」、「–」極的方面是用鐵製突起物和鐵片來更好的保留電池的使用方式。成品做出來之後的實驗也是跟一般電池無異，只不過還有些需要改進的方面，比如電壓的控制、型號大小等等。

林競
3作者 姚子詳
標題 代替電池的製作
內容
經過我們的討論 這種電池叫做"USB電池"
製作USB電池 是以3D建模軟體 "123D"製作的 初始構想圖大概是這樣
.......||======電線in ======== I
.......||口口口口口口口口口口口螺絲 (單極)
.......||====================I
電池比較封閉 所以在操作上及牽線會有一定的困難 螺絲也不方便使用
經過改良 第二版的大概是這樣
.......||======= usb ======== I
.....口口口口口板子口口口口口螺絲 (正極)
.....口||====================I
.....口||==================== I
.....口口口口口口口口口口口口螺絲 (負極)
.......||=====================I
他印好時已經是黏在一起的 所以很難放入 且電池裡面較為封閉 跟上一版一樣操作會比較難 而且我們還沒想到螺絲的替代方案 所以還是暫時用螺絲 (螺絲當頭大改只有約0.1V的輸出)
於是我們經過了一翻討論 做出了最終的模型及構想圖
.......||======= usb電阻 ======== I
.....口口口口口口板子口口口口口口錫 (正極)
.....口||========LED=========I
.....口
.....口
.....口||==================== I
.....口口口口口口口口口口口口口錫(負極)
.......||=====================I
這個版本會變得更好拆裝 負極的電線負責連通兩顆電池及輸送負電 也增加了LED燈提示有沒有短路 也成功用電阻調控了電壓 落在了2.9~3v之間 避免了燒掉的危險
也在兩頭加入了點凹槽以方便纏繞路

姚子詳
2作者 呂嵉芸
標題 研究過程
內容
現在的手機充電器都是USB的接頭，輸出的電壓穩定，家家戶戶幾乎都有，如果用來做電學實驗，一定會比傳統的直流供電器和電池來的更佳的環保、便利，所以我們收集了一大堆的手機充電器，從中挑選出七個不同廠牌的手機充電器，再加上一個行動充，用來做國中三年的十個與電學相關的實驗。這些收集來的手機充電器和行動充的電壓大多是5V，用來做電學實驗十分適合。
十個實驗如下:
實驗一：酸、鹼、鹽溶液導電性測試
實驗二：燈泡串聯與並聯電路實驗
實驗三：電阻串聯與並聯電路的功率實驗
實驗四：電解水實驗
實驗五：電解硫酸銅實驗及電鍍實驗
實驗六：載流直導線周圍的磁場測試
實驗七：載流線管的磁效應實驗
實驗八：電動機（馬達）教學組件實作
實驗九：磁場中載流導線受力實驗
實驗十：簡易線圈（馬達）轉動實驗

呂嵉芸
1作者 姚子詳
標題 實驗大綱
內容
光一顆一號電池,就可以讓整片土地永久無法耕種
當你在學校做實驗時都是一次用掉好幾顆3號電池,又消耗的快,容易有危險性,重壓電池導致爆掉之類的,又或著電池放太久,導致不能用等等 雖然可以,但不是一個最佳方案
有些學校會有直流供電器,看似是一種不錯的選擇,但其中的缺點及危險性更是讓人心驚驚(台語),產生噪音 又貴 一個操作不當可能燒掉導致不能使用 甚至電到學生 又不方便隨身攜帶,絕對不會是一個好選擇
所以,我們嘗試以更環保的方式,讓學生帶一顆行動電源或手機充電器,就開始了我們的實驗
我們總共用了7種充電頭,一顆行動充電器做實驗,經過了十幾道的測驗,有穩定性測試,安全性測試,等等,確保了行動電源及手機充電器的各種相對以往舊式實驗方式較優越的CP值 安全 穩定 方便攜帶 方便使用 便宜 環保又可以達到完整的教學用途,是我們發現的一種好選擇!

姚子詳

序號封面簡介（摘要）上傳者
5書名 資源廢棄物回收再利用管理
作者 黃正義:張添晉等
出版社 淑馨
簡介（摘要）
　隨著全球化環境保護意識的提升，環境問題已不是局部性、區域性範圍的個別問題，而是全球性的普遍課題。
　　環保議題由「污染控制與處理」到「污染預防與減廢」，擴及至「資源保育」與「永續發展」的新觀念；在施工方法方面，「由傳統工法」進步為「生態工法」；觀念上也由「人定勝天」變為「環境友善」「天人合一」的境界。
　　近年來，多數國家逐漸體認：人類需求無止境，地球資源供應有限，於是掀起「資源回收再利用」風潮，並積極推行「清潔生產」與「綠色消費」的策略。本書出版乃固應「永續發展」的需要，期能在維護地球寶貴資源及推廣相關知識、教育。
導讀
本書適於大專院校、研究所之教材，亦可提供環保界人士參考		姚子詳
4書名 基本電學實驗 最新版
作者 鄭榮貴、鄭錦鈞、謝進發
出版社 台科大
簡介（摘要）
一、各章節首安排內容簡介、本章節次及學習目標，提供學生課前掌握學習重點。
二、全書採用數百幅精緻全彩圖片，說明相關原理，讓學生可以簡易學習艱澀理論。
三、豐富彩圖的完美呈現，結合了照相和繪畫技術的彩圖，表現出巨觀和微觀的藝術美學，讓讀者在閱讀之餘也能擁有視覺上的享受。
　　
導讀
每一實習後的「學習摘要」及「問題討論」，能正確協助學生掌握全章關鍵觀念，提升學習效能，並讓學生進行問題研討，強化並延伸實習目的。
每一章後的「課後習題」，依各實習順序編排，適合學生循序複習。		呂嵉芸
3書名 廢棄物減量與再利用
作者 楊盛行、王繼國
出版社 國立空中大學
簡介（摘要）
為使國人進一步了解各項生產、加工和日常生活中，如何從源減廢，儘可能回收可用資，或利用化學和生物轉化生成有用物質，達成永續發展的目標。
導讀
由於社會變遷、科技進步、經濟繁榮和國民所得提高，因而對生活水準的要求以及周圍環境品質的期許也隨之提升。聯合國更把人口、資源、環境與發展並列為國際社會所面臨的四大問題。在農業生產、工業生產、交通運輸和人類社經活動方面，直接或間接會伴隨產生許多廢棄物或排放各種汙染物質，如未能妥善加以處理，則會影響環境品質和人類健康。地球只有一個，資源有限，因而如何善用自然資源，將其作最大使用，是人類共同的最大願望；其實廢棄物和資源是一物的兩面，如何提升其利用價值，有效回收、減量和利用，實刻不容緩。		呂嵉芸
2書名 廢棄物處理(第三版)
作者 章裕民、王以憲
出版社 新文京開發出版股份有限公司
簡介（摘要）
第一章　緒　論
第二章　廢棄物種類與特性
第三章　廢棄物採樣與分析
第四章　分類收集貯與清運
第五章　前處理方法與技術
第六章　焚化處理
第七章　固化處理
第八章　掩埋處理
第九章　減廢與資源回收
第十章　廢棄物處理之規劃與管理
附錄A　廢棄物重要相關名詞
附錄B　其他（特殊處理方法
附錄C　廢棄物分析與計算方法
附錄D　習題集錦
附錄E　圖表說明

導讀
這幾年來，廢棄物問題的確帶給國內莫大的衝突，如營建廢土、汞污泥事件、戴奧辛污染等，此皆在在凸顯廢棄物處理工作一直是環境工程領域的一大課題，隨著環境活動的複雜化，廢棄物的種類與處理分工亦愈趨專業，因此這本書在歷經這幾年來讀者使用後所反映的諸多足以改進之處，及需再增刪修改的內容皆在本次再版中加以完成，另為顧及本書撰寫之原意即期能提供國內教職體系之科技大學、技術學院與專科學校作為授課教材，並作為工程師之參考書籍，故內容的修改皆儘量朝向「本土化」及「務實化」為範疇，俾使教育工作能落實。
呂嵉芸
1書名 基本電學(精華版)
作者 賴柏洲
出版社 全華圖書
簡介（摘要）
　1.本書作者以其多年的教學經驗，參考國內外之基本電學、電路學電路分析方面的書籍，並加上個人教學心得，編纂而成此書。
　　2.本書詳盡的介紹基本電學之基本定理與定義，是進入電子學、電路學之領域不可或缺的一本入門書。
　　3.各章加入生活中的電學應用─電學愛玩客，介紹藍牙、太陽能電池、光纖等，祈使讀者更能靈活思考基本電學之應用。

導讀
　　本書循序漸進的介紹基本電學知識，並在每一個定理、定義、敘述之後，均有例題加以說明，幫助讀者迅速的瞭解本書內容，奠定將來學習電子學、電路學及其它亦專業課程的基本觀念，是本非常好的入門教科書。
姚子詳

序號書面報告說明上傳者
1說明 目前廢棄手機充電器氾濫成災，我們的想法是將不同廠牌的手機充電器，測試其電源，利用3D列印出3號與4號電池外殼，焊接上micro 或mini USB的接頭，做電池的供電的測試，製作可攜式USB環保電池。呂嵉芸

序號書面報告說明上傳者
1說明 看廢棄手機充電器變魔術~USB環保電池呂嵉芸