小姜杂谈：充电电池

由 Andy Yang 于 1 year 之前发表

为了因应功能越来越强大的 3C 产品，电池技术也必须要不停地推陈出新，才能供应这一代越来越饥渴、越来越耗电的 3C 产品。最常见的四种充电电池 -- 镍镉、镍氢、锂离子和锂聚合物到底有什么不同？各有什么优点和缺点？小姜在这篇里尝试着用网络上找得到的数据来分析给大家听...镍镉电池（NiCd）

是最古老的充电电池技术之一，早在 1899 年就被发明出来了。镍镉电池的优点是可以承受短时间的大量放电，而且充电过程是吸热反应 -- 后者的特性让它可以快速充电也不会对电池造成太大的损坏。镍镉电池的电压是 1.2V，比一般碱性电池标示的 1.5V 略少，但是因为碱性电池放电的过程中电压会持续下降，到没电的时候通常只剩 1V，反而镍镉电池会一直很稳定的提供 1.2V 的电压直到没电为止，因此大部份使用碱性电池的电子产品都可以放镍镉电池进去，没有问题。

镍镉电池最著名的缺点，就是所谓的「记忆效应」，也就是当电池里还有没用完的电，就再充电时，电池就会「记得」这个位置，以后电用到剩这么多时，电池就会发生和没电一样的反应（电压瞬间降低）。所以镍镉充电前必须要经过一段放电的过程，将电力放干之后才能再充电。大部份镍镉电池的充电器都会有自动放电的功能。

镍镉电池因为蓄电量比较小（大概只有碱性电池的 1/4），而且镉是有毒重金属，所以最近比较少看到了。大部份应用中它都已经被相近的镍氢电池（NiMH）所取代。

镍氢电池（NiMH）

镍氢电池和镍镉电池是差不多的技术，只是将阳极从镉换成了氢化物而已。它大部份的特性和镍镉电池一样，只是蓄电量更高、记忆效应也比较不那么明显（但其实还是存在）。镍氢电池最大的问题，是它有很高的自放电率，也就是明明是充饱电的电池，放在一边不用一个月，电力可以少掉 30% 之谱。

在使用三号（AA）和四号（AAA）规格电池的应用中，镍氢充电电池目前是主流，但对蓄电量有更高的须求，或是需要将体积做得更小时，就要靠锂离子电池了...

锂离子电池（Li-ion）

锂离子电池几乎是梦幻的电池，蓄电量高、体积小、重量轻、没有记忆效应、电压高、而且自放电小，也就无怪乎现代大部份见得到的 3C 产品都是使用锂离子（或锂聚合物）电池了。

但看似完美的锂离子电池还是有危险存在的 -- 最明显的莫过于它有蛮高的自爆倾向，而将这么多能量挤在这么小的空间里，自爆起来很壮观就在意料之中了。为了避免危险的发生，锂电池必须要加入很多保护的措施，在电池充过头或有过热的迹象时自动断电。这些额外的电路和机构，是为什么没有三号／四号大小的锂离子电池，以及为什么笔电电池价格如此高昂的原因。

锂离子电池还有一个比较不为人知的有趣特性，就是不管你有没有在用它，它的最大蓄电量都会随着电池材料的氧化而逐渐降低。以一般常温来说，锂离子电池的蓄电力大约每年会下降 20% 左右，而且温度愈高、充得愈饱，下降得愈快。所以如果你的笔电散热比较差的话，长时间以满电力处在 60°c 环境下的锂电池可以在三个月内减掉 40% 的蓄电力。

下面是保养锂电池的建议：

不要把电用到光才充电 - 锂电池不喜欢被放电放到完，所以如果你常发现自已把笔电的电力用到干的话，那就换颗大一点的电池吧！
不要把电充到全满 - 前面说过，电池充得越饱，蓄电力下降得越快，所以保持 60~80% 饱是最佳的状态。可惜好像除了 Panasonic 的笔电外，要达到这样并不容易。
每三十轮普通的充放电，就要来一次「用到干」放电 - 锂离子电池本身不怕短时间、小量的充放电，但先前提过的保护回路可能会因此而误判到底现在电池里有多少电量。一次大放电把电用干，再充到全饱应该就能将保护回路「校正」回来。很多笔电都有软件或甚至在 BIOS 里提供这样的功能。
笔电用 AC 电源时，把电池拔下来 - 这也是因为先前说的蓄电力下降问题。把电池拔下来，至少可以让它不用接触到计算机本身的高温。如果再把电池丢到冰箱里，效果更好...
电池收起来时，留约 40% 的电在里面 - 留太多会蓄电量降低的问题，留太少电池会损坏。真是难伺候啊！
买电池一定要买新的 - 新的电池才有满的电量喔！

锂聚合物电池（Li-Pol）

锂聚合物电池和锂离子电池的原理一样，只是电解质的部份用聚合物来取代。这让锂聚合电池可以做成各式各样的形状（对消费者来说可不是好事 = =），符合不同的须求。锂聚合物电池也比较安全，比锂离子电池要耐高温、撞击，但在过充时仍然有爆炸的危险。其它的保养原则都和锂离子电池一样（所以用锂电池的手机宁可天天充电，也不要用光电了才充）。

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