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電池依照使用次數可粗分為「一次電池」與「二次電池」,一次電池是不可充電的拋棄式電池,二次電池就是所謂的充電電池。較常見的一次電池如碳鋅電池、鹼性電池,而二次電池因為能滿足更多元的使用需求已逐漸成為主流,生活上較常應用的是鎳氫電池鋰電池等。
今年(2023年)3月在台中大甲、有一位50多歲的傳產業主管,花了200元買大樂透,幸運中大獎,一注獨得1億元彩金,扣掉20%稅金後實拿8000萬,卻霸氣捐出3940萬!這也是台彩發行彩券以來,捐贈比例最高的中獎人。 二次電池因為可重複充電且蓄電量大,在各種領域皆能被有效利用;從最早問世的鉛蓄電池,後來發展為鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰電池,在材料的污染程度、記憶效應的優劣、自放電的多寡等都逐步進化,也依據使用需求發展出內建保護IC的充電電池。 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!
鋰聚合物電池(Li-Pol)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)。
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