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很多人忽略的——筆電電池的養護知識

10/3 修正容易誤解的地方與新增舉例 , 9/27 修正筆誤


我們一直都有分享提醒這件事情的重要性給每一位我們Musicha 筆電的客戶——我們的筆電韌體有flexicharger的功能,如果長期把筆電接市電的話,也就是把筆電當桌上型電腦用,很少用到筆電電池的話,需要限制電池充電最高只能充到一定的限度,尤其是在60%~70%之間,這樣可以長保電池的健康。

但是這樣做的原理是什麼?在中文的世界一直乏人解說,很有玄學的味道,我們今天就來分享,破解玄學。

其實有一本很好的現代充電電池科學的科普專書,叫做Batteries in a Portable World ,可以在美國亞馬遜買到他們的專書,而且他們還有名為「電池大學」的網站,應該算是該書的網路電子版,上面有章節目錄,各章節還是分成獨立分頁可以好好了解各種充電電池原理的科普。

首先需要知道的是我們現代3C 產品主要用的是鋰離子聚合物電池(Lithium-ion polymer batteries,縮寫:Li-Po) ,它是從鋰離子電池(Lithium-ion battery ,縮寫Li-Ion)改良而來的(Li-Ion 內部使用液態溶液有漏液的問題,Li-Po 改成用膠態或固態,安全性較好),這一類電池沒有記憶效應,忌諱完全沒有電或者電太滿,有害電池壽命,它的使用壽命算法通常以使用循環來算。使用循環的意思是假使今天你的電池從70%用到20%,那裡就是使用了0.5次的循環;如果你把電池充電到100%,再從100%用到50%,這樣加起來總共就是用了一次循環。

一般廠商多半會保證電池可使用300~500次的使用循環,但是實際上不一定這麼理想,其實還受到電池的溫度、放電深度(DoD,從100%放電到0% 這是極深度放電,從70%用到65%的話很淺 ),因而電池其實會老化的更快。

更進一步的,電池「保存時」(筆電長時間插市電當桌機使用,電池的電量多少?)的電壓多高?保存多久?這是最大的關鍵。這怎麼說呢?

這是因為充電的過程,電壓會逐漸升高,而且電極會發生電解質氧化產生電解質膜(SEI)導致電極鈍化,電解質裡的鋰離子也降低(這是每個循環不可逆電量越來越少的原因)。 每顆電池的電壓高於 4.10V後,電解質氧化狀況會變大 (這是大約 85~90%的電力時的電壓, 鋰離子系的電池在 4.10V含以上就被視為高電壓),這種情況比使用的循環次數多的危害更大,電池處於高電壓的時間越長,退化的速度就越快,如果長時間如此,加上電池又長期處於高溫(電池溫度>30度就是高溫)又會更快,這不是線性可預測的下降,而是陡然地下降。理想狀態是如果真要充電到頂點,那就要開始使用電池電力(放電),漸漸「紓壓」下來。

那長時間接市電,筆電電池最好的是保持多少電量呢? 經過測試(參看之後的參考來源文章),這個黃金數字是60~ 65% ,此時電池在3.90V,電池內的壓力小,它可使用的 循環數會提高到 2400~4000,這是最佳的平衡點,長時間可以保持電池健康,臨時要拔除電源,把筆電搬到別的角落(例如會議桌、餐桌等等)工作,也還有足夠的電力可以使用。

本文參考「電池大學」的以下章節寫成,非常推薦那邊更為詳細:

BU-808 How to Prolong Lithium-based Batterie

BU-808b: What Causes Li-ion to Die?
另外 BU-701 也蠻值得看的

PS. 不能充電到100%嗎? 其實可以的,就是充到頂點以後,然後馬上開始使用(放電降低電壓,減少電解質氧化的時間),這多半發生在你要出遠門需要長時間用電池電力辦事的時候;如果是手機,因為手機本來就是用電池電力的情境多,充到100%(不過這個100%可能是手機商「善意偽造」的,實際上可能只有95%左右,反正你感覺不出來)再一路用下來很常見,或者好幾天都是在室內為主,偶而出門30分鐘~1小時,設定充電閥門到最高80% 也是不錯的作法。

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