手机剩几%该充电?延长电池寿命「3秘诀」 防爆必看! 

手机充电懂得保养技巧,才能避免过热或电池短命的情况。(图/翻摄自pixabay)

文/谢玠扬

过去三星Note 7手机曾传出自燃、爆炸意外,一时间,关于锂电池、行动电源的安全问题,瞬间成为大众瞩目焦点

「会爆炸的手机谁敢用!」「手机又不是炸弹,怎么这么容易爆炸?一定有阴谋!」

嗯......看在化工人的眼里,有些网路提问还真是不知道该从何解释起。到底锂电池是什么?为什么航空公司柜台总是会提醒我们托运行李中不能有锂电池?还有最近的手机爆炸事件,为什么会发生呢?

简单认识锂电池

电池中的成分多元且复杂,锂电池只是个统称。简单说,使用锂(Li,lithium)及其合金化合物做为负极化学电池,都可以叫做锂电池。一般在手机、电子商品里使用的锂电池,比较正式一点的说法,是「锂离子二次电池」,也就是可以充放电、重复使用的锂电池。

新闻中常见锂电池膨胀等案例。(图/记者姜国辉摄)

「为什么一定要用锂电池呢?明明有比较安全的电池啊,为什么不用?」

问得好!回答这个问题之前,我想先反问大家,对于手机的厚度重量待机时间,你的期待是什么?

「当然是越轻薄、待机时间越久越好啊!」

这就是锂电池可以脱颖而出的原因:锂的密度小(0.53克/立方公分,比水还轻)、电压高(Li+ + e- → Li的反应电动势有3.0伏特),所以「能量密度」(energy density)很高,使用锂电池,可以让3C产品更轻、更小、用更久!是不是很美好呢?

除此之外,锂电池还有不必担心记忆效应寿命长、适用温度范围广优点,几乎可以说是电子产品的唯一首选!可是,锂离子电池,却也是这几次爆炸意外的主角

锂离子电池为何会爆炸?

电池会自燃、爆炸的原因,通常都是过热。

大家一定都有这个经验:手机充电时,或是长时间高功率使用,像是用来看剧、录影,手机都会热热的。这是因为锂电池不论是充电或放电,都是让锂离子在正极、负极之间移动,这个过程产生热能。如果电池或电路设计不良,使热能急速产生,就有可能发生热失控(thermal runaway)现象:放热造成反应速率加快,而反应速率加快又造成更多的放热,让温度越来越高、反应速率越来越快,最后就造成起火燃烧或爆炸了!

▲手机因短路、急速充电、强迫充垫而失控。(图/翻摄自pixabay)

热失控的成因,无非是制造上的瑕疵,或不正常的使用,例如:短路、强迫充电或太过急速的充电、放电。Note 7 最近的爆炸事故,不外乎也是上述的原因之一。

观察新闻,一开始爆炸的案例都是在充电时发生,所以有人推测是因为厂商强化了快速充电功能,导致电池充电过程的过热,再加上安全保护层出现瑕疵,引发失火;不过,后来发现有些爆炸情况发生在运送过程中,可见这次的电池爆炸问题不只是电池中防护层的不稳定,而可能是电解液配方或是正负极绝缘出现问题与瑕疵。

使用注意:使用上切记勿过充、勿用到低电量、注意温度

就算不是 Note 7,我们生活中也充满了各式锂电池,怎么使用才安全呢?锂电池有几点要特别注意:

1. 锂电池使用至极低电量时易受到损伤,造成寿命减短电池容量减少;2. 过度充电,也就是在满电状态时持续充电,容易造成电池受损。

▲手机避免电量太低才充电或者充电过度。(图/翻摄自pixabay)

第1点要避免很简单,一但电量显示15%或20%以下,就赶快充电。至于第2点,现在手机都有设定过充保护 ,电量充满即会停止充电,不容易发生问题。此外,锂电池怕热怕冷也怕摔,在0°C以下或40°C以上的环境中充、放电,不只效率差,也会使电池受损。摔的话则是有可能会造成电池内部安全保护层受损,容易引起意外。

搭飞机时,托运行李常常会有碰撞的情形,货舱中的温度也常常因不同天候条件改变,锂电池在这样不稳定的环境中风险会增加,这也是为什么锂电池现在须随旅客的随身行李上机,不能放在托运行李中。

所以建议如果家里有不要的旧手机,请务必送去回收点,不要随意当一般垃圾丢弃:因为有锂电池,不知道哪天会被摔到或戳到,避免增添不必要的危险因素。

自从锂离子电池问世至今,已经默默推动好几次的消费性电子产品的革新。不过人类的欲望无穷,大家对于电池的要求也越来越高,不但希望电池更轻薄短小、续航力更久,更希望充电的时间越短越好!面对这样的情况,除了仰赖科技进步之外,消费者也务必要培养良好的使用习惯,才能善用科技的便利,避免意外伤害。

作者简介

博士谢玠扬,台大化工博士,在30岁那年创办医美保养品牌Neogence霓净思。近年来成功打入东南亚欧美数十国市场,努力为台湾品牌走上国际。

原文刊载于商业周刊网站专栏