什么是鋰電池？

鋰電池(LithiumIonBattery,LIB)是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰金屬的加工、保存、使用，對環(huán)境要求非常高。鋰離子電池中的電解液是或凝膠體與聚合物的混合物。電池的正極或負(fù)極必須具有類似海綿的物理結(jié)構(gòu)，以接收或釋放鋰離子。在充電時，鋰離子從負(fù)極材料移出到電解液中，再像水進(jìn)入海綿一樣地鋰離子會嵌入正極的材料孔洞之中，放電的過程則完全相反?，F(xiàn)在3C產(chǎn)業(yè)常提到的鋰電池其實(shí)是鋰鈷電池，廣義的可充放鋰電池是指由一個石墨負(fù)極、一個采用鈷、錳或磷酸鐵的正極、以及一種可以運(yùn)送鋰離子的電解液所構(gòu)成。鋰離子電池的材料系統(tǒng)在已成功發(fā)展出商業(yè)化的鋰離子二次電池，可以多次充電反復(fù)使用，這是因?yàn)殇囯x子二次電池的正極與負(fù)所使用的化合物能夠容許鋰離子的進(jìn)出，而不會造成材料結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的變化，所以能讓鋰離子在充放電過程中往返于正負(fù)極之間。

鋰電池標(biāo)準(zhǔn)電壓為3.7 V，充飽時端電壓可以到4.2 V。因能量密度高、無記憶效應(yīng)且循環(huán)壽命長，如今許多3C產(chǎn)品都以鋰離子電池作為電源。鋰電池的缺點(diǎn)為不耐過放與過充，錯誤使用除了減少電池壽命，甚至?xí)袩崾Э貙?dǎo)致爆炸燃燒的安全性疑慮。市面上絕大部分的鋰電池都會配備保護(hù)電路，或在電池芯結(jié)構(gòu)上設(shè)計防爆機(jī)制。

因?yàn)殇囯x子電池的工作原理是正極和負(fù)極之間的離子運(yùn)動。理論上，這種機(jī)制應(yīng)該永遠(yuǎn)有效，但隨著時間的推移，循環(huán)、高溫和老化會降低性能。所以制造商都采取保守的方法，將大多數(shù)消費(fèi)品中的鋰離子電池的壽命指定為 300 到 500 次放電/充電循環(huán)。

由于鋰離子電池在受熱時會受到壓力，將電池保持在高充電電壓也是如此。電池溫度高于 30°C (86°F) 即被視為高溫，對于大多數(shù)鋰離子電池，電壓高于 4.10V/cell 即被視為高電壓。將電池暴露在高溫下并長時間處于完全充電狀態(tài)可能比多次的電池循環(huán)更容易讓電池失效。

根據(jù)<Battery University>的研究指出，如果在0°C的溫度下替電池充電至40%，一年后電池的健康度還能保有剛出廠時的98%，若是一樣在0°C的溫度下替電池充電至100%，一年后電池的健康度還能保有剛出廠時的94%。但隨著充電溫度的增加，在充到40%與100%的狀態(tài)之下，可以看到若是在60°C的狀態(tài)下充電且充到100%，只要三個月就可以讓電池的健康度剩下60%。

資料源：Battery University

由于無線充電時是靠電磁感應(yīng)的技術(shù)，通電后的磁圈會產(chǎn)生磁場變化，驅(qū)使電子流動產(chǎn)生可充電的電流，因?yàn)殡娏鞯漠a(chǎn)生一定會產(chǎn)生相對應(yīng)的熱能，充電越快熱能產(chǎn)生的越高，所以無線充電器不僅僅要讓電池充的快，還要能讓電池健康度下降的比較慢，因此控制充電時的溫度就成了無線充電器最重要的一個考量點(diǎn)。

溫度VS充電速度

根據(jù)充電時的溫度跟充電的速度是否有相關(guān)聯(lián)，這里使用以下設(shè)備來進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)：

原廠MagSafe充電器的表現(xiàn)如下圖表所示：

原則上Apple原廠MagSafe充電器在iPhone上：

電量方面

電量30%之內(nèi)的充電時間最短，80%以上的充電時間最長，30到80%的充電部分則是每10%的充電時間接近20分鐘的表現(xiàn)。

溫度方面

平均約莫都是40度左右，到了80%以后會溫度下降，表示Apple在充電速度與溫度的控制上表現(xiàn)的最好，不會因?yàn)橐焖俪潆姸鵂奚穗姵嘏c充電器的健康度。

Samsung的手機(jī)：

則可能是受限于Samsung手機(jī)對無線充電器的特性不同，在0%到10%的部份充電時間相對比較久一些，約莫需20分鐘，加上手機(jī)殼之后的充電時間，也相對不如裸機(jī)來的固定，會有忽快忽慢的狀況發(fā)生, 雖然以溫度方面來說，都大約貼近40度左右與Apple差不多，但對比Apple手機(jī)來看，表現(xiàn)較為一致，Apple手機(jī)在原廠充電器上的充電管理也相對做得比較好。

B牌MagSafe Compatible充電器的表現(xiàn)如下圖表所示：

在B牌MagSafe Compatible充電器上，可以得出在Apple手機(jī)上的表現(xiàn)跟Apple原廠MagSafe充電器的表現(xiàn)差不多。加上保護(hù)殼后，很明顯的在Samsung手機(jī)上可以一路維持每10% 20分鐘左右的充電速度，不會像apple手機(jī)在最后80%以后充電時間稍長，在溫度方面也是大約都維持40度左右，不像Apple手機(jī)80%后會有明顯的溫度下降，但因?yàn)镾amsung手機(jī)在加了保護(hù)殼后一路以相同的速度充到滿電，相較于Apple在加保護(hù)殼充電這部份對于電池保護(hù)的機(jī)制可能差了一點(diǎn)，所以對電池的潛在威脅也可能比較大。

C牌MagSafe Compatible充電器的表現(xiàn)如下圖表所示：

在C牌的MagSafe Compatible充電器上，Apple手機(jī)加手機(jī)保護(hù)殼后的部份，基本上每10%的充電時間都到了將近40分鐘左右，溫度方面雖然也是在40度左右，但是在加了保護(hù)殼的之后，相對于裸機(jī)充電整體充電時間變的很慢，分析可能是因?yàn)榧恿吮Ｗo(hù)殼的厚度之后，MagSafe充電器與apple手機(jī)間的電磁感應(yīng)能力不夠強(qiáng)，所以充電很慢。在Samsung手機(jī)上則是加了保護(hù)殼之后比裸機(jī)充電較正常一點(diǎn)，充電時間都大約在每10% 20分鐘左右，在裸機(jī)充電的時候，從充電曲線可以看出充電時間相當(dāng)不固定，相較于對比前面的Apple跟B牌，較大的廠牌有經(jīng)過測試驗(yàn)證的充電器對于手機(jī)和充電的安全性會比較有保障。

MagSafe/ MagSafe Compatible充電器的溫度量測服務(wù)

因未來在手機(jī)的連接性上可能會從傳統(tǒng)的以連接線充電轉(zhuǎn)向以無線充電的模式進(jìn)行充電，減少進(jìn)水進(jìn)灰塵以利手機(jī)減少故障的機(jī)率，因此手機(jī)支持無線充電已成為手機(jī)廠商的未來發(fā)展方向，在此前提之下無線充電器的溫控以及安全且快的充電速度已成為必要的發(fā)展重點(diǎn)，針對MagSafe/ MagSafe Compatible/無線充電器，百佳泰規(guī)劃以下測試：

• 兼容性測試 (Compatibility Test)
• 功能性測試 (Functionality Test)
• 耐久性測試 (Stability Test)
• 使用者體驗(yàn)測試 (User Experience Test)
• 競爭者分析與質(zhì)量提升咨詢 (Competitive Analysis and Consulting)

除上述測試規(guī)劃之外，百佳泰能根據(jù)客戶產(chǎn)品的不同作客制化測試規(guī)劃，可以在產(chǎn)品設(shè)計的初期就參與開發(fā)與設(shè)計，協(xié)助客戶生產(chǎn)高質(zhì)量好口碑的商品，另外百佳泰擁有完整且豐富的相關(guān)設(shè)備，如System、Mobile Phone、USB Hub、Power Delivery Adapter等等，相信以完整的設(shè)備及廠牌覆蓋率，有信心能為您的產(chǎn)品做好的質(zhì)量把關(guān)！

如您有相關(guān)問題或認(rèn)證需求，立即填寫咨詢窗口，將有專人立即與您聯(lián)系。