為什麼要介紹此篇文章?
一般人對於3C產品再充電的時候,多多少少都會有一些迷思,像是有些人會很焦慮充電到100%,沒有拔的時候,就會很怕手機起火爆炸。因此,本篇文章將帶您了解充電的原理,以及針對一般3C產品充電時候的作法為何?
充電原理介紹
因為大部分的3C產品所使用的電池是屬於鋰離子電池,因此,以下文章採用鋰離子電池來做介紹。
基本充電機制
鋰離子電池構造是在正負極當中是會有活性材料,鋰離子可以自由嵌入或嵌出活性材料,在充電的時候,鋰離子是從活性材料嵌出,然後由正極往負極移動,最終鋰離子會嵌入到負極的活性材料當中。當鋰離子嵌入負極活性材料後,就可以再等待下次的放電,讓鋰離子再從負極嵌出。
過度充電現象
在比較異常的現象,假設電池充飽電後,一直不斷充電,就會造成鋰離子堆積在活性材料表面形成鋰金屬,而鋰金屬會不斷增長,變成鋰枝晶延伸到正極,造成正負極導通,形成內短路現象,這時候電池就會流經大電流,溫度會大幅上升,進而有可能導致電池產生爆炸的現象。
定電流與定電壓充電(CC-CV)
在一般電池充電的操作,其實是有定電流與定電壓的過程,在定電流過程,電壓會不斷上升,電流保持恆定;在定電壓過程,電流會不斷往下降。
在一般正常充電情況,電池會進行定電流充電,電壓會往上升,這時候鋰離子會不斷嵌入至負極活性材料,在接近電池充飽的時候,就會從定電流轉為定電壓充電,這時候電壓保持恆定,就可避免鋰離子因為嵌入不進去活性材料,就堆積在活性材料表面的現象。而且當電流不斷下降的時候,也可微幅對電池進行充電,這是很和緩的充電過程,可以讓電池充到飽,而且不會傷害電池結構。
異常的情況
在某些特別的情況,會有電池在充電時爆炸的現象,但這是非常少數,這有可能是由於電池本身內部有一些異常存在,再充電時,剛好觸發安全的危害,也有可能是剛剛提到會有定電流轉定電壓的過程,有可能因為硬體或韌體的異常導致定電流階段無法正常切換至定電壓階段,進而導致過度充電發生,產生危害。然後也會有硬體異常,電池充飽後需要由硬體開關關閉,不讓電池接收外部電流充電,有可能也會發生異常。
作法
1.當電池充飽電後,插頭沒拔的時候,也不要過度緊張,因為:
1.電池在充電時候,會有定電流與定電壓階段,當電池越接近充飽的時候,在定電壓階段,其實電流會不斷下降,這就可以避免大量鋰離子沉積在活性材料表面,是安全保護的一種機制。
2.即便電池在充飽後,也會有硬體開關,讓電池不接受外部電流,形成第二層保護機制。
2.避免人不在的時候,或是在睡覺的時候,讓3C產品充電:
因為有可能有電池異常或硬體異常而導致電池產生一些不安全的情況,起碼人在旁邊,可以立即做處理。
結論
本篇文章帶您了解電池充電的原理,以及充電時候的作法,希望讀者們下次再對這些3C產品充電的時候,可以更得心應手。