隨著科技進步，
人類的生活已經完全離不開電。
而隨著行動裝置的普及，
能夠長時間穩定提供電源的電池也成為了生活必須品。
然而，
用過即丟的原電池成本高又容易製造環境汙染，
所以能夠不斷重複充電利用的蓄電池便成為現今生活很重要的道具之一，
但是，
你真的懂得保養電池嗎？
今天要介紹的主題是「鋰離子電池」。
鋰離子電池是一種蓄電池，
它兼具有鋰電池較高電壓的優點，
也具有蓄電池可不斷重複充電利用的優點，
而且沒有鋰電池因為活性過高容易爆炸的缺點，
於是在一些需要較高電力的行動裝置中，
幾乎都是鋰離子電池的天下，
所以，
了解鋰離子電池的特性是非常必要的。
【運作原理】
鋰離子電池的運作原理很簡單。
首先，
它的負極是我們國中理化就非常熟悉的石墨，
而正極則是磷酸硫鋰鐵或磷酸鋰鐵等鋰的化合物。
放電時，
負極的碳化鋰會釋出電子與鋰離子，
並還原回石墨棒。
電子順著導線流經電器再流回正極，
而鋰離子則溶入電解液裡面並移動到正極。
接著，
流到正極的鋰離子捕捉流回來的電子後並與正極的磷酸鐵化合成磷酸鋰鐵，
完成放電反應。
反過來充電時，
藉由外部增加電壓強迫磷酸鋰鐵把鋰離子與電子釋放出來，
接著鋰離子回到負極被石墨棒吸收並結合電子化合成碳化鋰，
進而完成充電過程。
因為整個過程中，
扮演關鍵的角色是鋰離子，
且正負極材料都是鋰的化合物而不是活性超高的金屬鋰，
所以與容易發生危險的鋰電池是兩種完全不同原鋰的電池，
當然也不可以混為一談了。
【記憶效應】
在鋰離子電池發展成熟且廣為民生使用之前，
我們生活中用來取代碳鋅原電池的蓄電池是鎳鎘電池與鎳氫電池。
鎳氫電池有個很壞的毛病就是記憶效應。
鎳氫電池的活性較低，
所以過充、過放都還不會造成太大的問題，
反而因為活性低，
長時間不使用的話就像是越壓越密實的混凝土一樣，
堅固得再也無法在工作電壓內產生化學反應來充放電，
所以在使用鎳氫電池的那個時代，
我們會習慣長時間、低電流的方式充電，
放電時，
也會盡可能把電池用到完全不能再用時才拿去充電。
但是，
鋰離子電池因為活性大得多，
所以並沒有該死的記憶效應，
反過來說，
使用鎳氫電池的保養方式去保養鋰離子電池，
電池會死得很快。
為什麼？
請容敝人娓娓道來。
【過充電與過放電的危害】
如同前面提過鋰離子電池的運作原理，
過充電時，
鋰離子不斷的吸收電子並與石墨化合成碳化鋰。
當碳化鋰的密度越來越高，
剩下的石墨越來越少時，
就會因為堆積過於緊密而造成放電困難，
使得電池的最大容量因此減少。
而過放電時更糟，
隨著混合在石墨棒裡的碳化鋰逐漸減少，
就像是骨頭裡的鈣質流失一樣，
它會變得越來越脆弱，
最後結構就會崩解而損壞。
過放電時石墨棒也許不會完全崩解，
因此電池還是可以使用，
但崩解掉的部分當然是不可能變回去的了，
所以電池就會出現所謂「充不飽」的現象，
而這對鋰離子電池的充放電機制而言又會造成更大的傷害，
形成惡性循環，
所以鋰離子電池絕對要避免過充與過放，
特別是過放是完全不被允許的。
【鋰離子電池的充電機制】
與鎳氫電池不同，
要替鋰離子電池充電的話要注意的事項比較多。
原則上電池是一種能長時間提供穩定電壓電流的電源設備，
但是隨著放電的程度越來越大，
負極釋放電子的反應會越來越慢，
而使得電壓、電流逐漸減小，
這是所有電池（不論原電池或蓄電池）都會有的特性。
但是與活性小的鎳氫電池最大的不同，
就在於鋰離子電池沒有記憶效應。
鎳氫電池只要不斷給予電流就能不斷進行還原反應直到極限，
但鋰離子電池卻會因此而「過充」導致電池產生無法復原的傷害。
要替鋰離子電池充電，
目前的充電器都是透過兩個階段來進行。
首先，
是恆定電流。
充電器提供一個穩定的電流來幫電池充電，
藉此回復電池的電壓（相當於蓄電量）。
這是為了避免充電器與電池間的電壓差過大導致電流過大而燒壞電器（或電池本身）。
由於電池的電壓會隨著蓄電量而越來越高，
所以充電器提供的電壓也必須提高（才能維持穩定電流）。
等到電池的電壓回復到高水平以後，
充電器便會保持穩定電壓。
隨著電池電壓繼續恢復，
與充電器供應的電壓差越來越小，
流入電池的電流自然也越來越少，
充電速度就跟著降低。
當電池的電壓與充電器的電壓相等時，
兩邊沒有電壓差而不會產生電流，
此時當然就不會對電池充電，
進而產生保護電池不過充的機制。
但是，
當鋰離子電池因為過放電而導致損壞，
使的電壓無法回復到原本的水平時，
充電器就會不斷地送電流進入電池。
此時不僅僅會因為碳化鋰的過度堆積造成過充的傷害外，
還會因為電池本身的電阻而使得溫度不斷升高（只要電流流經電阻就一定會產生熱），
最後造成危險，
因此比起過充電，
過放電是非常非常危險的事情。
【自然放電效應】
自然界的所有反應都趨向於「尋求最穩定狀態」的方向，
這是高中化學告訴我們的常識。
電池也是。
電池能夠放電，
一定是反應前的活性較高才能起化學反應並釋放出能量，
因此充飽的電池一定是比沒電的電池不穩定，
所以電池是一定會有自然放電效應的。
鋰離子電池當然也有。
充得越飽的電池，
其活性越大，
因此自然放電效應就越強，
衰退得越快。
但是，
沒電的鋰離子電池仍然會繼續自然放電，
只要負極還有可供反應的碳化鋰在。
因此，
電池若在低電量的情況下還長時間不使用，
那麼你的電池就會因為自然放電效應而造成過放電的現象，
所以，
如果長時間不使用的話，
就要將電池充個一半左右，
既可避免過放電，
也可減緩自然放電的速度以達到節省能源的目的。
當然，
如果你不知道電池會放多久，
先將電池充飽在放著是比較妥當的方法，
只是浪費了點罷了。
【讓電池休息】
鋰離子電池還有一個很麻煩的特性就是熱。
所有電池都會發熱，
但因為鋰離子電池的活性較大，
所以效應很明顯。
自然界的物質大多在越高的溫度下活性就越高，
所以隨著工作溫度越來越高，
鋰離子電池的放電速度就會越來越快。
放電速度越快產生的電流就越大，
所以產生的熱量就更多，
電池就熱得更快，
這是一種惡性循環。
所以，
充電也好放電也好，
當電池溫度上升時，
就應該讓電池休息以避免事故發生。
【適當的存放溫度】
溫度高的地方電池的自然放電效應就會明顯，
所以盡可能把電池放在涼爽的地方是延長電池壽命的好方法。
可能的話，
把電池放在冰箱是個不錯的選擇，
但是絕對不可以把電池拿去冷凍，
電解液凍結了的話，
你的電池就壞掉了。
【避免同時充放電】
鋰離子電池因為活性高而必須搭配一些防護機制才能供民生使用，
這使得鋰離子電池的使用方式與一般可替換的通用電池如N號電池或鈕扣電池等不同。
鋰離子電池的應用多半會為使用電器「量身訂做」，
且充電器的設計也不像一般電池一樣透過簡單線路就能充電。
雖然現在的充電設備可以透過USB連結或者結合在電器本身來進行充電，
但也提供了使用者可邊充電邊使用電器的機會。
邊充電邊使用電器，
除了讓充電效率低落外，
產生的熱也會加速電池的老化，
所以當透過使用電器替電池充電時（如手機、照相機或筆記型電腦），
請一定要將電器關機或至少進入待機狀態，
避免進行需要大量電力的運作以避免溫度過度升高。
【少量多餐】
為了健康著想，
醫生告訴我們不可以大吃大喝，
寧願每餐吃少一點，
然後多吃幾餐，
這樣比較健康。
同樣的意思，
鋰離子電池也要「少量多餐」。
在可能的範圍內，
鋰離子電池不可以長時間充電。
儘管現在的充電器都有保護機制避免電池過充電，
但只要迴路接通，
或多或少還是會有電流，
尤其是當電器處於低放電狀態而不是關機狀態時（尤其手機），
這個狀況是相對來說比較不好的。
且因為鋰離子電池沒有記憶效應，
你反而要擔心電池電力不夠造成的損壞，
所以最好的做法就是沒事就充電，
但不要衝太久。
養成「少量多餐」的習慣，
是保養鋰離子電池最有效的方式。
【結論】
1.鋰離子電池的電器買來有電就直接用，不要白目去先衝個八小時電，那是找死。
2.電器沒電就要充，即使不使用也要充電，除非你再也不用了。
3.充電充飽就拿起來，不要一放就是好幾天。
4.閒閒沒事有合法電源時就拿去充電，在不充過頭的情況下。
5.盡量保持40~80%左右的電力最好。
6.充電時不要讓電器放電，如筆記型電腦要關機，手機也不要拿來聽音樂或上網，專心充電。
7.鋰離子電池冰在冰箱裡可以保存得比較久，但是注意冰箱裡的水氣與食物可能會破壞電池。要這麼做之前，請用密封袋把你的電池包起來。還有絕對不能拿去冷凍！
【後記】
鋰離子電池雖然好用，
可是認真去研究，
會發現鋰離子電池其實要注意的地方還不少。
充過頭也不行電太少也不行，
溫度太高也不行長時間放著也不行等等，
有沒有覺得鋰離子電池非常傲嬌呢？
怪不得人們這麼喜歡鋰離子電池，
因為傲嬌萌啊！XD
人類的生活已經完全離不開電。
而隨著行動裝置的普及，
能夠長時間穩定提供電源的電池也成為了生活必須品。
然而，
用過即丟的原電池成本高又容易製造環境汙染，
所以能夠不斷重複充電利用的蓄電池便成為現今生活很重要的道具之一，
但是，
你真的懂得保養電池嗎？
今天要介紹的主題是「鋰離子電池」。
鋰離子電池是一種蓄電池，
它兼具有鋰電池較高電壓的優點，
也具有蓄電池可不斷重複充電利用的優點，
而且沒有鋰電池因為活性過高容易爆炸的缺點，
於是在一些需要較高電力的行動裝置中，
幾乎都是鋰離子電池的天下，
所以，
了解鋰離子電池的特性是非常必要的。
【運作原理】
鋰離子電池的運作原理很簡單。
首先，
它的負極是我們國中理化就非常熟悉的石墨，
而正極則是磷酸硫鋰鐵或磷酸鋰鐵等鋰的化合物。
放電時，
負極的碳化鋰會釋出電子與鋰離子，
並還原回石墨棒。
電子順著導線流經電器再流回正極，
而鋰離子則溶入電解液裡面並移動到正極。
接著，
流到正極的鋰離子捕捉流回來的電子後並與正極的磷酸鐵化合成磷酸鋰鐵，
完成放電反應。
反過來充電時，
藉由外部增加電壓強迫磷酸鋰鐵把鋰離子與電子釋放出來，
接著鋰離子回到負極被石墨棒吸收並結合電子化合成碳化鋰，
進而完成充電過程。
因為整個過程中，
扮演關鍵的角色是鋰離子，
且正負極材料都是鋰的化合物而不是活性超高的金屬鋰，
所以與容易發生危險的鋰電池是兩種完全不同原鋰的電池，
當然也不可以混為一談了。
【記憶效應】
在鋰離子電池發展成熟且廣為民生使用之前，
我們生活中用來取代碳鋅原電池的蓄電池是鎳鎘電池與鎳氫電池。
鎳氫電池有個很壞的毛病就是記憶效應。
鎳氫電池的活性較低，
所以過充、過放都還不會造成太大的問題，
反而因為活性低，
長時間不使用的話就像是越壓越密實的混凝土一樣，
堅固得再也無法在工作電壓內產生化學反應來充放電，
所以在使用鎳氫電池的那個時代，
我們會習慣長時間、低電流的方式充電，
放電時，
也會盡可能把電池用到完全不能再用時才拿去充電。
但是，
鋰離子電池因為活性大得多，
所以並沒有該死的記憶效應，
反過來說，
使用鎳氫電池的保養方式去保養鋰離子電池，
電池會死得很快。
為什麼？
請容敝人娓娓道來。
【過充電與過放電的危害】
如同前面提過鋰離子電池的運作原理，
過充電時，
鋰離子不斷的吸收電子並與石墨化合成碳化鋰。
當碳化鋰的密度越來越高，
剩下的石墨越來越少時，
就會因為堆積過於緊密而造成放電困難，
使得電池的最大容量因此減少。
而過放電時更糟，
隨著混合在石墨棒裡的碳化鋰逐漸減少，
就像是骨頭裡的鈣質流失一樣，
它會變得越來越脆弱，
最後結構就會崩解而損壞。
過放電時石墨棒也許不會完全崩解，
因此電池還是可以使用，
但崩解掉的部分當然是不可能變回去的了，
所以電池就會出現所謂「充不飽」的現象，
而這對鋰離子電池的充放電機制而言又會造成更大的傷害，
形成惡性循環，
所以鋰離子電池絕對要避免過充與過放，
特別是過放是完全不被允許的。
【鋰離子電池的充電機制】
與鎳氫電池不同，
要替鋰離子電池充電的話要注意的事項比較多。
原則上電池是一種能長時間提供穩定電壓電流的電源設備，
但是隨著放電的程度越來越大，
負極釋放電子的反應會越來越慢，
而使得電壓、電流逐漸減小，
這是所有電池（不論原電池或蓄電池）都會有的特性。
但是與活性小的鎳氫電池最大的不同，
就在於鋰離子電池沒有記憶效應。
鎳氫電池只要不斷給予電流就能不斷進行還原反應直到極限，
但鋰離子電池卻會因此而「過充」導致電池產生無法復原的傷害。
要替鋰離子電池充電，
目前的充電器都是透過兩個階段來進行。
首先，
是恆定電流。
充電器提供一個穩定的電流來幫電池充電，
藉此回復電池的電壓（相當於蓄電量）。
這是為了避免充電器與電池間的電壓差過大導致電流過大而燒壞電器（或電池本身）。
由於電池的電壓會隨著蓄電量而越來越高，
所以充電器提供的電壓也必須提高（才能維持穩定電流）。
等到電池的電壓回復到高水平以後，
充電器便會保持穩定電壓。
隨著電池電壓繼續恢復，
與充電器供應的電壓差越來越小，
流入電池的電流自然也越來越少，
充電速度就跟著降低。
當電池的電壓與充電器的電壓相等時，
兩邊沒有電壓差而不會產生電流，
此時當然就不會對電池充電，
進而產生保護電池不過充的機制。
但是，
當鋰離子電池因為過放電而導致損壞，
使的電壓無法回復到原本的水平時，
充電器就會不斷地送電流進入電池。
此時不僅僅會因為碳化鋰的過度堆積造成過充的傷害外，
還會因為電池本身的電阻而使得溫度不斷升高（只要電流流經電阻就一定會產生熱），
最後造成危險，
因此比起過充電，
過放電是非常非常危險的事情。
【自然放電效應】
自然界的所有反應都趨向於「尋求最穩定狀態」的方向，
這是高中化學告訴我們的常識。
電池也是。
電池能夠放電，
一定是反應前的活性較高才能起化學反應並釋放出能量，
因此充飽的電池一定是比沒電的電池不穩定，
所以電池是一定會有自然放電效應的。
鋰離子電池當然也有。
充得越飽的電池，
其活性越大，
因此自然放電效應就越強，
衰退得越快。
但是，
沒電的鋰離子電池仍然會繼續自然放電，
只要負極還有可供反應的碳化鋰在。
因此，
電池若在低電量的情況下還長時間不使用，
那麼你的電池就會因為自然放電效應而造成過放電的現象，
所以，
如果長時間不使用的話，
就要將電池充個一半左右，
既可避免過放電，
也可減緩自然放電的速度以達到節省能源的目的。
當然，
如果你不知道電池會放多久，
先將電池充飽在放著是比較妥當的方法，
只是浪費了點罷了。
【讓電池休息】
鋰離子電池還有一個很麻煩的特性就是熱。
所有電池都會發熱，
但因為鋰離子電池的活性較大，
所以效應很明顯。
自然界的物質大多在越高的溫度下活性就越高，
所以隨著工作溫度越來越高，
鋰離子電池的放電速度就會越來越快。
放電速度越快產生的電流就越大，
所以產生的熱量就更多，
電池就熱得更快，
這是一種惡性循環。
所以，
充電也好放電也好，
當電池溫度上升時，
就應該讓電池休息以避免事故發生。
【適當的存放溫度】
溫度高的地方電池的自然放電效應就會明顯，
所以盡可能把電池放在涼爽的地方是延長電池壽命的好方法。
可能的話，
把電池放在冰箱是個不錯的選擇，
但是絕對不可以把電池拿去冷凍，
電解液凍結了的話，
你的電池就壞掉了。
【避免同時充放電】
鋰離子電池因為活性高而必須搭配一些防護機制才能供民生使用，
這使得鋰離子電池的使用方式與一般可替換的通用電池如N號電池或鈕扣電池等不同。
鋰離子電池的應用多半會為使用電器「量身訂做」，
且充電器的設計也不像一般電池一樣透過簡單線路就能充電。
雖然現在的充電設備可以透過USB連結或者結合在電器本身來進行充電，
但也提供了使用者可邊充電邊使用電器的機會。
邊充電邊使用電器，
除了讓充電效率低落外，
產生的熱也會加速電池的老化，
所以當透過使用電器替電池充電時（如手機、照相機或筆記型電腦），
請一定要將電器關機或至少進入待機狀態，
避免進行需要大量電力的運作以避免溫度過度升高。
【少量多餐】
為了健康著想，
醫生告訴我們不可以大吃大喝，
寧願每餐吃少一點，
然後多吃幾餐，
這樣比較健康。
同樣的意思，
鋰離子電池也要「少量多餐」。
在可能的範圍內，
鋰離子電池不可以長時間充電。
儘管現在的充電器都有保護機制避免電池過充電，
但只要迴路接通，
或多或少還是會有電流，
尤其是當電器處於低放電狀態而不是關機狀態時（尤其手機），
這個狀況是相對來說比較不好的。
且因為鋰離子電池沒有記憶效應，
你反而要擔心電池電力不夠造成的損壞，
所以最好的做法就是沒事就充電，
但不要衝太久。
養成「少量多餐」的習慣，
是保養鋰離子電池最有效的方式。
【結論】
1.鋰離子電池的電器買來有電就直接用，不要白目去先衝個八小時電，那是找死。
2.電器沒電就要充，即使不使用也要充電，除非你再也不用了。
3.充電充飽就拿起來，不要一放就是好幾天。
4.閒閒沒事有合法電源時就拿去充電，在不充過頭的情況下。
5.盡量保持40~80%左右的電力最好。
6.充電時不要讓電器放電，如筆記型電腦要關機，手機也不要拿來聽音樂或上網，專心充電。
7.鋰離子電池冰在冰箱裡可以保存得比較久，但是注意冰箱裡的水氣與食物可能會破壞電池。要這麼做之前，請用密封袋把你的電池包起來。還有絕對不能拿去冷凍！
【後記】
鋰離子電池雖然好用，
可是認真去研究，
會發現鋰離子電池其實要注意的地方還不少。
充過頭也不行電太少也不行，
溫度太高也不行長時間放著也不行等等，
有沒有覺得鋰離子電池非常傲嬌呢？
怪不得人們這麼喜歡鋰離子電池，
因為傲嬌萌啊！XD
