E5a6cff038a32b168244b2f8dc5b4aac 長期觀看我們雜誌的讀者應該可以發現,我們製作行動電源專題的時程算是比較晚,甚至比其他人還要晚上1年半載。這是因為編輯部這邊缺乏較為精準的測量工具,同時也不願意僅以手機充電做為判斷電量的依據。畢竟手機充電還存有未知的轉換效率問題,而且除了電量以外,也無法獲得其他的數據。 

這次編輯在淘寶網上找到適合的電源監測工具,看到馬上掏腰包買了回來,因此才有此篇專題的誕生。不過在正式進入產品評測之前,先來了解行動電源的發展與結構原理,畢竟行動電源不比其他產品,做的不好根本就是行動炸彈阿!

Apple是行動電源推手

沒錯,這筆帳又要算在Apple頭上。自從2007年Apple發表第一代iPhone以來,iPhone系列一直都是不可更換電池的設計;就原始立意來說,iPhone的電池設計是提供約8小時續航力,在外經過1天的操作和通話,回家睡覺時接上充電器補充能量。可惜目前人們生活對於手機的依賴性越來越高,對於手機效能的需求也成為電力殺手,就普遍的使用狀況來說,重度依賴iPhone的使用者,其使用時間是撐不到8小時的。此外就是消費者總是偏好便宜的產品,如果iPhone是可更換電池的設計,那麼很多手機都會使用副廠電池,可能會增加手機本身的維修成本。

另外一派比較黑暗面的說法,依然還是「計畫經濟」、「計畫性淘汰」那一套,Apple把電池壽命精準的控制在18個月,一旦電池壽命到了就必須付出高額的費用更換內建電池,讓消費者產生不如購買新機的構想,藉以保持公司獲利,因此Apple是絕對不會推出可更換電池的行動產品。

不可更換電池的設計也逐漸吹往Android系統身上,近年推出的手機款式有不少也是無法更換電池的設計,只不過Google對於Android的態度,使得廠商可以自訂行動產品的電池容量。也由於Android的自由度高,所以Android陣營的電力問題並不是那麼簡單可以解決的,包含廠商對於電源管理的最佳化程度、消費者對於規格的追求、廠商手機機構的設計功力等都會影響。比較好玩的是某些使用者不只是「雙槍俠」,甚至還「腳踏兩條船」,iOS和Android雙方陣營的產品交互使用,因此就算Android手機能夠換電池,寧可帶1顆行動電源讓兩者皆可使用。

電池更換的利與弊

站在公平的立場,行動產品藉由更換電池或是行動電源獲得額外的續航力,並非那麼一拍兩瞪眼能夠高下立判的選擇。站在行動電源的那方設想,行動電源能夠支援大部分的行動產品,對於擁有許多裝置的使用者來說,就不用每個裝置額外購買備用電池,而且現今大多數行動裝置皆使用5V電壓充電,在相容性和經濟性來說的確是個不錯的選擇。

若是站在反方更換電池陣營,則會認為行動電源轉換效率不彰,USB 5V勢必得從3.7V鋰電池升壓而來,比單純更換電池多了個能量損耗,這在越來越講究環保的當今社會是個很弔詭的問題。

如果消費者是多槍俠,或是汰換行動裝置週期相當頻繁,那麼通用的行動電源就是不錯的選擇。若你是天秤的另外一端,1支手機凸全台灣,等到手機壞了或是效能不夠時才更換,那麼選支可更換電池的手機,以及多買1顆電池備用。

鋰的能量密度高

在此也就先不論誰是誰非的問題,將問題導回本次專題身上。如果我們需要攜帶式的可充電電池(2次電池),那我們該如何在琳瑯滿目的電池種類中選擇呢?擺在我們眼前共有3種選擇:鎳氫電池、鋰離子電池、鉛酸電池,同時必須考慮能量密度、放電能力、安全性、攜帶性等多方面向考量,如果只單方面考量能量密度,那筆者會說請隨身攜帶顆太陽吧!

上述3種電池各有優缺點,以能量密度來說,以鋰離子電池的250~530kW/L最高(依電極材料和製作技術而有所不同),鎳氫電池的140~300kW/L緊追在後,最低的就是鉛蓄電池,僅有100kW/L。放電能力就是能夠輸出多少安培的電流,在此則是鉛蓄電池得到第一名,一般款式達到數十安培都沒有問題,鋰離子電池和鎳氫電池則小了許多,鋰離子的安全充放電流約在2~3C左右(1C=1倍的電池容量),一般鎳氫電池則是1C左右(各款電池均有放電電流相當大的動力電池,在此不討論)。

鋰電池須多重安全防護

在安全性方面,鎳氫電池排名首位,因為結構和材料特性影響,當受到外力撞擊時比較不容易損毀引發問題;第二名則是鉛酸電池,電解液當中的硫酸成分如果外漏相當危險,通常以耐酸鹼、抗衝擊的外殼包覆;過充時也將產生氫氣,未適當以其他材料捕捉則容易引發爆炸,且鉛這種成分為有毒物質,沒有適當回收將造成環境汙染。最後一名則是鋰離子電池,因為本身就是活性非常高的金屬,純鋰在空氣中立刻氧化變灰,當鋰離子電池過度充電或放電時,很容易讓電池膨脹爆炸。

攜帶性方面則是以鎳氫電池和鋰離子電池最佳,目前工業上針對不同用途開發出不同大小的產品。最難攜帶的就是鉛酸電池,因為單一正負極僅有2V電壓,常常將3組或是6組正負極串連起來形成6V或是12V的電池使用,因此在體積部分比較難小型化。綜合以上各類電池的優缺點,目前較為廣泛的使用在行動電源中的電池為鋰離子電池,因為其能量密度較高,攜帶性也不錯,雖然比起鎳氫電池危險性高出許多,但近年在安全防護功能的加強之下,在消費市場中的確受到相當程度的青睞。

鋰離子電池在沒有任何安全保護措施下,因為過充導致爆炸。(本圖取自公視:流言追追追)

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