蘋果硬知識:讓做電池的人告訴你 iPhone 該如何充電

iOS 小技巧 作者:客座文章

前陣子常常看到版上許多人問電池相關的問題,也有一些錯的離譜的觀念在流傳,小弟由於從事相關產業一陣子了,想說就自己的一點專業知識,來談一下電池的相關問題。

首先,只要是可以「放電後充電再使用」的電池,我們統稱為「二次電池」,小從藍芽耳機裡的電池、手機電池,大到汽車電瓶,都是所謂二次電池。

比較常出現的種類大概是:鋰離子、鋰猛、鋰三元、鋰鐵、鉛酸、鎳隔這幾種。其中,鋰離子大概最常用在電子產品,鉛酸則是用在汽車電瓶,鋰鐵現在也有用在汽車電瓶,但主要是在電動機車、電動腳踏車之類的產品上使用。

既然文發在 iPhone 版,當然就針對鋰離子電池討論吧!

首先,電池的容量用「Ah」表示,中文叫「安培小時」,簡稱「安時」,意思是一小時內放光這顆電池,要放多少電流出去。

舉個例子,一顆 12Ah 的電池,就是要用 12A 放電 1 小時才可以放完。

但是,因為手機的電池容量很小,所以為了好看,大多會以「mAh」(毫安時)表示,其實是一樣的,不過是把單位縮小一千倍而已。之前提到的 12Ah,換算成 mAh,就成了 12000mAh,所以要是哪天看到哪個不專業的網拍賣家,說賣 12000Ah 的行動電源,看過本文就知道賣家不專業啦!!

再來說說鋰電池的特性,鋰電池的特性,基本上一句話就可以說完:「不怕充飽,只怕放光」,意思是,當電池用適當的電壓電流充電時,是不怕一直處在充電狀態的,反而是把它放光會導致電池的壽命縮減甚至損壞。

至於某些人流傳的記憶效應,那是錯誤的,記憶效應是在鎳隔等其他類型電池才會出現的特性。

所謂記憶效應是指,當電池一直處在滿電的狀態下,裡面原本會產生電化學反應的材料,會因此失去活性而不再產生反應,而導致容量變小的情形。

但是,鋰離子電池是不會有記憶效應的,請不要把電池放到低電量狀態下,這只會導致電池受損,縮短壽命而已!!!

再來,也有人提過,完全充放是為了校正電池容量的顯示,這或許是有可能,但是手機的電量顯示需要到這麼準確嗎?準到需要校正??

為了校正而減少電池的壽命,有必要嗎?這點就請自己評估了。

接著提到充電器及電池的關係。

前面已經解釋過電池容量與充放電的關係,一個 4000mAh 的電池,要是用 1A 的充電器理論上 4 小時內可以充飽,但事實卻不是如此,為什麼??

這就要提到一點電學原理,我盡量不用數字,只是大概解釋一下這個概念。

充電器為什麼可以對電池充電,那是因為充電器所輸出的電壓比電池高,因此電流會由高處流向低處,物理上的飽電就是兩邊的電壓接近到一個程度,稱為充飽。

因此,充電器上所標示的 1A,意思是當充電器電壓與電池電壓差高到一定程度,由充電器流到電池的電流最高會是 1A,但 1A 充常只會持續一段時間,並非從開始到充飽都是 1A。

這就解釋了為什麼 1A 充電器充 4000mAh 的電池會超過四小時,那是因為電流會隨著兩邊電壓接近越來越低,專業的說法叫做 CV 模式與 CC 模式,CC 模式指的是電流達到上限,電壓持續變化的狀態;而 CV 指的是接近充飽,充電器電壓達到上限,電流慢慢變小的狀態下。

這就提到了網路上提到的「涓流充電」,其指的就是進入 CV 模式後的狀態,就如我上面所提到的,當兩邊電壓越接近,電流就會越小,因此越接近 100%,充的會越慢,因此在充飽後繼續接著充電器,就是為了盡可能達到充飽電池的目的。

所以結論是,持續接著相符規格的充電器是不會損害電池的,要注意是相符規格的!!!

經過剛才的解釋,就可以導入前陣子一直在討論的問題:「電流量大的充電器,是否可以用在容量較小的電池上,這樣對電池好嗎?」

答案是可以的,對電池有沒有壞處?有,但是很小很小!

首先,電子產品中都會有線路對電池做保護,當電壓過高或著過低都會有切斷的機制。

當一個電壓相同,電流較大的充電器對同一個容量的電池做充電,時間絕對是會縮短的,但這就像人一樣,吃東西吃太快,會很快覺得飽,但實際上吃的卻不會比慢慢吃來的多,電池也是一樣。

通常電流較大的充電器,實際上的輸出電壓也會比較高,而上面標示的 5V,只是標稱容量,實際上輸出的電壓都會比 5V 高,所以說它是最低電壓輸出也是可以的。

用大電流充會造成的情況是,接著充電器所看到的 100%,在移除後會下降的比較快,那是因為實際上沒有真正達到飽電,而較大電流會使得電池電壓快速上升到與充電器接近的電位,因此進入 CV 的時間會比較早,意思就是它將需要更多時間的涓流充電才會達到真正的滿電狀態。

但基本上這不影響使用,只要在電量低時接上充電器就可以了。

用瓦數較大的充電器初期是會充的比較快,但要充飽電花的時間或許不比慢充來的快,如果只考慮使用狀態,是可以使用較大電流的充電器的。

最後提些安全相關事項:

  1. 鋰電池本身發熱是正常的,但是會燙就不正常了,應該是偶爾會有溫溫的感覺。
  2. 鋰電池本身不會爆炸起火,只會脹起來,那代表的是電池壽命結束,在其他元件正常的狀態下更換即可。
  3. 脹起來的鋰電池請不要戳破它,裡面有電解液,要是溢出到電路上,那就很難有救了。
  4. 過高的溫度會使鋰電池異常,因此不要讓它工作在過高的溫度下,大約 50 度就得注意了。

本文為 jason891130 在 AppleUser 的客座文章,原文發表於:Mobile01-二次電池基本使用觀念

photo credit: Rob-Wei via photopin cc

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