▲手機充電懂得保養技巧，才能避免過熱或電池短命的情況。（圖／翻攝自pixabay）
文／謝玠揚
過去三星Note 7手機曾傳出自燃、爆炸意外，一時間，關於鋰電池、行動電源的安全問題，瞬間成為大眾矚目焦點。
「會爆炸的手機誰敢用！」
「手機又不是炸彈，怎麼這麼容易爆炸？一定有陰謀！」
嗯......看在化工人的眼裡，有些網路提問還真是不知道該從何解釋起。到底鋰電池是什麼？為什麼航空公司櫃檯總是會提醒我們托運行李中不能有鋰電池？還有最近的手機爆炸事件，為什麼會發生呢？
簡單認識鋰電池
電池中的成分多元且複雜，鋰電池只是個統稱。簡單說，使用鋰（Li，lithium）及其合金、化合物做為負極的化學電池，都可以叫做鋰電池。一般在手機、電子商品裡使用的鋰電池，比較正式一點的說法，是「鋰離子二次電池」，也就是可以充放電、重複使用的鋰電池。
▲新聞中常見鋰電池膨脹等案例。（圖／記者姜國輝攝）
「為什麼一定要用鋰電池呢？明明有比較安全的電池啊，為什麼不用？」
問得好！回答這個問題之前，我想先反問大家，對於手機的厚度、重量、待機時間，你的期待是什麼？
「當然是越輕薄、待機時間越久越好啊！」
這就是鋰電池可以脫穎而出的原因：鋰的密度小（0.53克/立方公分，比水還輕）、電壓高（Li+ + e- → Li的反應電動勢有3.0伏特），所以「能量密度」（energy density）很高，使用鋰電池，可以讓3C產品更輕、更小、用更久！是不是很美好呢？
除此之外，鋰電池還有不必擔心記憶效應、壽命長、適用溫度範圍廣等優點，幾乎可以說是電子產品的唯一首選！可是，鋰離子電池，卻也是這幾次爆炸意外的主角。
鋰離子電池為何會爆炸？
電池會自燃、爆炸的原因，通常都是過熱。
大家一定都有這個經驗：手機充電時，或是長時間高功率使用，像是用來看劇、錄影，手機都會熱熱的。這是因為鋰電池不論是充電或放電，都是讓鋰離子在正極、負極之間移動，這個過程會產生熱能。如果電池或電路設計不良，使熱能急速產生，就有可能發生熱失控（thermal runaway）現象：放熱造成反應速率加快，而反應速率加快又造成更多的放熱，讓溫度越來越高、反應速率越來越快，最後就造成起火燃燒或爆炸了！
▲手機因短路、急速充電、強迫充墊而失控。（圖／翻攝自pixabay）
熱失控的成因，無非是製造上的瑕疵，或不正常的使用，例如：短路、強迫充電或太過急速的充電、放電。Note 7 最近的爆炸事故，不外乎也是上述的原因之一。
觀察新聞，一開始爆炸的案例都是在充電時發生，所以有人推測是因為廠商強化了快速充電功能，導致電池充電過程的過熱，再加上安全保護層出現瑕疵，引發失火；不過，後來發現有些爆炸情況發生在運送過程中，可見這次的電池爆炸問題不只是電池中防護層的不穩定，而可能是電解液的配方或是正負極的絕緣出現問題與瑕疵。
使用注意：使用上切記勿過充、勿用到低電量、注意溫度
就算不是 Note 7，我們生活中也充滿了各式鋰電池，怎麼使用才安全呢？鋰電池有幾點要特別注意：
1. 鋰電池使用至極低電量時易受到損傷，造成壽命減短電池容量減少；
2. 過度充電，也就是在滿電狀態時持續充電，容易造成電池受損。
▲手機避免電量太低才充電或者充電過度。（圖／翻攝自pixabay）
第1點要避免很簡單，一但電量顯示15%或20%以下，就趕快充電。至於第2點，現在手機都有設定過充保護 ，電量充滿即會停止充電，不容易發生問題。此外，鋰電池怕熱怕冷也怕摔，在0°C以下或40°C以上的環境中充、放電，不只效率差，也會使電池受損。摔的話則是有可能會造成電池內部安全保護層受損，容易引起意外。
搭飛機時，托運行李常常會有碰撞的情形，貨艙中的溫度也常常因不同天候條件改變，鋰電池在這樣不穩定的環境中風險會增加，這也是為什麼鋰電池現在須隨旅客的隨身行李上機，不能放在托運行李中。
所以建議如果家裡有不要的舊手機，請務必送去回收點，不要隨意當一般垃圾丟棄：因為有鋰電池，不知道哪天會被摔到或戳到，避免增添不必要的危險因素。
自從鋰離子電池問世至今，已經默默推動好幾次的消費性電子產品的革新。不過人類的慾望無窮，大家對於電池的要求也越來越高，不但希望電池更輕薄短小、續航力更久，更希望充電的時間越短越好！面對這樣的情況，除了仰賴科技進步之外，消費者也務必要培養良好的使用習慣，才能善用科技的便利，避免意外傷害。
作者簡介
博士謝玠揚，台大化工博士，在30歲那年創辦醫美保養品牌Neogence霓凈思。近年來成功打入東南亞及歐美數十國市場，努力為台灣品牌走上國際。
原文刊載於商業周刊網站專欄
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