小薑雜談：充電電池
鎳鎘電池（NiCd）
是最古老的充電電池技術之一，早在 1899 年就被發明出來了。鎳鎘電池的優點是可以承受短時間的大量放電，而且充電過程是吸熱反應 -- 後者的特性讓它可以快速充電也不會對電池造成太大的損壞。鎳鎘電池的電壓是 1.2V，比一般鹼性電池標示的 1.5V 略少，但是因為鹼性電池放電的過程中電壓會持續下降，到沒電的時候通常只剩 1V，反而鎳鎘電池會一直很穩定的提供 1.2V 的電壓直到沒電為止，因此大部份使用鹼性電池的電子產品都可以放鎳鎘電池進去，沒有問題。
鎳鎘電池最著名的缺點，就是所謂的「記憶效應」，也就是當電池裡還有沒用完的電，就再充電時，電池就會「記得」這個位置，以後電用到剩這麼多時，電池就會發生和沒電一樣的反應（電壓瞬間降低）。所以鎳鎘充電前必須要經過一段放電的過程，將電力放乾之後才能再充電。大部份鎳鎘電池的充電器都會有自動放電的功能。
鎳鎘電池因為蓄電量比較小（大概只有鹼性電池的 1/4），而且鎘是有毒重金屬，所以最近比較少看到了。大部份應用中它都已經被相近的鎳氫電池（NiMH）所取代。
鎳氫電池（NiMH）
鎳氫電池和鎳鎘電池是差不多的技術，只是將陽極從鎘換成了氫化物而已。它大部份的特性和鎳鎘電池一樣，只是蓄電量更高、記憶效應也比較不那麼明顯（但其實還是存在）。鎳氫電池最大的問題，是它有很高的自放電率，也就是明明是充飽電的電池，放在一邊不用一個月，電力可以少掉 30% 之譜。
在使用三號（AA）和四號（AAA）規格電池的應用中，鎳氫充電電池目前是主流，但對蓄電量有更高的須求，或是需要將體積做得更小時，就要靠鋰離子電池了...
鋰離子電池（Li-ion）
鋰離子電池幾乎是夢幻的電池，蓄電量高、體積小、重量輕、沒有記憶效應、電壓高、而且自放電小，也就無怪乎現代大部份見得到的 3C 產品都是使用鋰離子（或鋰聚合物）電池了。
但看似完美的鋰離子電池還是有危險存在的 -- 最明顯的莫過於它有蠻高的自爆傾向，而將這麼多能量擠在這麼小的空間裡，自爆起來很壯觀就在意料之中了。為了避免危險的發生，鋰電池必須要加入很多保護的措施，在電池充過頭或有過熱的跡象時自動斷電。這些額外的電路和機構，是為什麼沒有三號／四號大小的鋰離子電池，以及為什麼筆電電池價格如此高昂的原因。
鋰離子電池還有一個比較不為人知的有趣特性，就是不管你有沒有在用它，它的最大蓄電量都會隨著電池材料的氧化而逐漸降低。以一般常溫來說，鋰離子電池的蓄電力大約每年會下降 20% 左右，而且溫度愈高、充得愈飽，下降得愈快。所以如果你的筆電散熱比較差的話，長時間以滿電力處在 60°c 環境下的鋰電池可以在三個月內減掉 40% 的蓄電力。
下面是保養鋰電池的建議：
- 不要把電用到光才充電 - 鋰電池不喜歡被放電放到完，所以如果你常發現自已把筆電的電力用到乾的話，那就換顆大一點的電池吧！
- 不要把電充到全滿 - 前面說過，電池充得愈飽，蓄電力下降得愈快，所以保持 60~80% 飽是最佳的狀態。可惜好像除了 Panasonic 的筆電外，要達到這樣並不容易。
- 每三十輪普通的充放電，就要來一次「用到乾」放電 - 鋰離子電池本身不怕短時間、小量的充放電，但先前提過的保護回路可能會因此而誤判到底現在電池裡有多少電量。一次大放電把電用乾，再充到全飽應該就能將保護回路「校正」回來。很多筆電都有軟體或甚至在 BIOS 裡提供這樣的功能。
- 筆電用 AC 電源時，把電池拔下來 - 這也是因為先前說的蓄電力下降問題。把電池拔下來，至少可以讓它不用接觸到電腦本身的高溫。如果再把電池丟到冰箱裡，效果更好...
- 電池收起來時，留約 40% 的電在裡面 - 留太多會蓄電量降低的問題，留太少電池會損壞。真是難伺候啊！
- 買電池一定要買新的 - 新的電池才有滿的電量喔！
鋰聚合物電池和鋰離子電池的原理一樣，只是電解質的部份用聚合物來取代。這讓鋰聚合電池可以做成各式各樣的形狀（對消費者來說可不是好事 = =），符合不同的須求。鋰聚合物電池也比較安全，比鋰離子電池要耐高溫、撞擊，但在過充時仍然有爆炸的危險。其他的保養原則都和鋰離子電池一樣（所以用鋰電池的手機寧可天天充電，也不要用光電了才充）。
_thumbnail.jpg "Dell Inspiron 15 (with Core i5)")
_thumbnail.jpg "Dell UltraSharp U2711 WQHD LCD")
讀者回應 (第 1 頁 / 共 2 頁)
普通人 @ Oct 27th 2008 12:50AM
讚的~~~
好文章! 所以手機電池還是天天充電比較好... = =|||
Ben @ Oct 27th 2008 5:48AM
小薑有空是否也談談現在蠻流行的低自放電電池咧？
ronnie @ Oct 27th 2008 1:57AM
關於把離電丟到冰箱這一點 我有實驗過了..結果是壞了耶..我丟到冷凍庫 結果電容量大量縮小
kuo @ Oct 27th 2008 2:08AM
我也拍拍手，實用的文章！
有人說鋰電不用時，包上報紙放入塑膠袋，再放入冰箱，可延長使用壽命。聽起來好像符合這篇文章講的溫度關係，有實驗精神的網友可試試(我自己不敢試)。
TANK @ Oct 27th 2008 2:39AM
這篇文章整理的真是清楚啊！
看來我應該叫每次手機充電之前都硬是要把手機玩到沒電的老爸看看這篇文章～
（他都說這樣電池才會比較長壽....）
closer @ Oct 27th 2008 2:45AM
推一下實用的好文章....
如果能再介紹一下「低自放電」鎳氫電池的原理就更完美了。 :p
Arthur @ Oct 27th 2008 3:30AM
我來說一下我的經驗。Asus M2筆電，2003年五月左右買的，是第一代的Centrino，到現在已經五年多囉。平常時電池從來不拔下的，直接接電源線使用。這是Asus 使用手冊上建議的使用方式。
出門機會不多, 一個月頂多一兩次吧。所以很少注意到電池可使用時間的問題。記得剛買的時候，電池可使用的時間大約是2.5小時。三四個月前，有一次帶出去用，發現一開機就不到兩小時的電力。實際使用大約1.5小時就沒墊了。想起來好像很正常喔, 都已經五年的電池了。不過回來後還是執行了一次電池校正，希望可以增加一些電力。
執行校正過後，再帶出門的時候，居然一開機又是2.5小時左右的電力耶。我剛開機就會連3.5G網卡上網，開瀏覽器，開MSN，開Excel。實際使用的話，連續上網時間確實超過兩個小時。
所以接電源的時候，電池真的需要拔下來嗎？我的經驗是不用啦。
大家參考囉...
a85515711 @ Oct 27th 2008 4:42AM
一切都要看設計啦...我有台還不到一年的筆電，關機放著一周後開機電池已經快空了，最近也確實感覺到蓄電能力正在走下坡...不知道能不能換好一點和容量高點的電池心XD(充滿才100分鐘
lok cheung @ Oct 27th 2008 4:46AM
對呀，我不知多少次跟人說鋰電池不要用光才充，第一次用也沒有充十小時以上的需要（電池滿時充電都停止了，根本沒可能充十多小時），這全都是過時的；現在卻大部份人都還將鋰電當NiMH看待，我說半天也不大相信
Chief @ Oct 27th 2008 7:42AM
這篇我太喜歡了!
謝謝Andy Yang
鋰電池的部分跟我在yahoo 知識- 上看到的幾乎完全不同 = =
Bruce @ Oct 27th 2008 6:58AM
每三十輪普通的充放電，就要來一次「用到乾」放電
不要把電用到光才充電
What should I do?
ksdtmac @ Oct 27th 2008 9:33AM
就用到自然斷電呀
不過不要打重要文件喔
直接消失你眼淚會哭不出來 XD
Rush @ Oct 27th 2008 7:07AM
我覺得這是近期內最好的文章！！
kniph @ Oct 27th 2008 8:08AM
筆電接AC的時候真的要拔電池嗎？
為什麼我問到的都說不用啊
這個問題困擾我很久了
ksdtmac @ Oct 27th 2008 9:33AM
其實這看情況
如果你有檢測軟體的話，她會直接套到電池的晶片去看電池現在幾度
像我的 iBook 的電池就算放在主機中也跟常溫差不了一兩度
所以我個人是覺得沒差
當然如果你的電腦常常有機會碰到極端的工作溫度
自然還是讓他們分家比較好囉
yunchii @ Oct 27th 2008 8:26AM
這才是Engadget該有的優質文啊~
csyin @ Oct 27th 2008 10:33AM
筆電插電時不用拔電池,
因為可以當作不斷電系統,
萬一停電或拉到電線,
還可以自動切換電池的電源.
或許這樣做會讓電池壽命少一點,
但總比資料不見來得好.
另外, 有關3號4號電池沒人做成鋰電的原因,
據說是那種充電器會比較特殊,
所以如果有人把鋰電拿到普通充電器上充電,
會發生危險,
廠商為了避免麻煩, 就不做了.
賈不妙 @ Oct 27th 2008 1:13PM
我不知道我的想法對不對, 樓上所說得一般三號電池沒有人做鋰電的原因會不會是一個鋰電最基本的電壓已經就是3.6Volt到4.2Volt了, 整個系統都跟現行的一號二號三號的電池的電壓不同, 所以不作成那樣的形態?
麻煩專家指正
賈不妙
CCSakura @ Oct 27th 2008 2:29PM
7-11就有賣Energizer 3號鋰電池呀
3/4號鋰離子電池就真的沒看過了
六百 @ Oct 27th 2008 9:33AM
鋰電池不能深度放電 這是對的
不過一般的筆電或其他電子產品中的鋰電池 "用到乾" 都還不是真正的深度放電，所以不用太擔心
真正的深度放電是把電池用乾以後 再拆起來擺兩個月不管他 那就真的死了
長期儲存的時候要把電充到半飽 這也是正確的 這也就是為什麼市售的鋰電池買來裝上就有一些電可以用。
每數十次沖放電以後把電池用完 或是進行電池校正 這也是正確的
鋰電沒有記憶效應 這也正確
鋰電的損耗主要來自於溫度，所以 nb / 手機的散熱設計不良的話電池會死很快。
鋰電喜歡涼爽但是不太冷也不太熱的環境，冰箱其實有點太過頭了。長期保存應該放到陰涼處即可。