我們時常會看到一些新聞,報導有關行動電源燃燒或爆炸的事件,輕則造成使用者驚嚇一場,重則引起火災,燒毀房屋。不過當我們在選購行動電源時,廠商往往會告訴我們因為他們有過充電、過放電及短路保護設計,所以很安全。事實上這個說法是有很多錯誤的地方,因為這幾項設計其實只是在保護行動電源不要受到傷害而故障,但無法真正避免行動電源起火燃燒或爆炸的危機。以下我們就先針對這幾項保護功能來為大家說明:
 

過充電保護設計:

主要的功能在於當您為行動電源充電時,如果電已充滿,還一直繼續充,那有可能會造成行動電源電池芯壽命及效能之傷害,所以才需要過充電保護設計,讓行動電源在已充滿電後能停止充電動作。
 

過放電保護設計:

主要的功能在於當您用行動電源為手機等裝置充電時,如果行動電源的電容量已快耗盡,那在完全耗盡之前就應該停止繼續放電,因為如果當您的電池容量只剩下15%時,您還繼續用來為手機等裝置充電,常久如此的話,會對電池芯造成傷害,讓蓄電能力降低。如果您常常將電池電量完全用盡纔再充電,那對電池來說,會造成重度傷害,這也就是為什麼需要有過放電保護設計來保護您的行動電源。

 
短路保護設計:

主要的功能在於當您將不正常之電流、電壓的電源插入,要為行動電源充電時,那有可能會將行動電源之電子零件或電路板燒壞,所以才需要短路保護設計來偵測在有不正常之電流或電壓輸入時,立即停止充電動作,來保護行動電源。

 所以,以上這些保護設計如果無法精確的啟動或執行時,其實大部份狀況只是造成行動電源的電子零件、電子板故障無法使用或電池的使用壽命減短及效能變差而已,真正要防止起火燃燒或爆炸還是要靠NTC這類的設計來感測電池溫度的變化。 

什麼是NTC呢? NTC就是 Negative Temperature Coefficient,中文解釋就是負溫度係數的意思。 對電池充電來說NTC的功能就是感測器,代表控制器以去偵測電池的溫度, 如果電池的溫度過高或過低時,電池充電IC就會停止充電,達到保護電池或系統的目地。在實際設計上可採用類似老鼠尾巴的感測元件緊貼於電池外圍(如下圖),隨時做溫度感測。 

                                              NTC Sensor  

以正規且注重品質及安全設計的的行動電源來說,其大部份的組成成份如電子零件、電路板、線材及外殼,應該都是選用防火材料製成,所以遇到極高溫狀況(無火燄),其實頂多隻是變型而已,但電池因為科技及技術上的限制,所以其使用的物理及化學材料還無法達到防火的要求,因此也就成為安全的最大的威脅點。

 一般來說行動電源在充電或使用時,因為電壓及電流的傳輸或轉換,所以會造成經過的介質(電子零件電路板線材)溫度昇高,而此時電池在物理及化學的運作之下,也產生儲存電量或釋放電量的功能,但也因此同時造成電池本體的溫度昇高(所以這也就是當行動電源在充、放電時,你摸起來會燙燙的原因)。加上行動電源都是屬於體積小且幾乎接近封閉式外殼設計,所以也會讓溫度變的更高。不過注重安全設計的廠商在設計行動電源時,應該都會把這些因素考量進去,所以即使熱,但可能都還在安全的範圍之內。可是有時外在的使用環境不良,例如高溫、密閉的空間,也會更加速在使用中的行動電源溫度昇高,當到達一定溫度時,行動電源如果不停止運作,此時電池溫度會再繼續昇高,就可能成為最好的燃點、爆炸點或燃料介質了。 

因此,這也是為什麼需要類似NTC的設計來對電池溫度持續進行感測,並在到達設定溫度點時,立即關閉行動電源停止運作來降溫。可是如果您的行動電源只有過充電、過放電及短路保護設計時,即使電池溫度已過高了,還是無法感測,繼續運作,如此也就可能一直要等到燃燒或爆炸時才會失去運作能力。 

所以NTC對於行動電源及任何有電池的裝置,如手機、平板電腦、行車記錄器….等等來說是非常重要的,但很可惜的是,因為此感應零件成本不低加上組裝過程較為麻煩,所以目前絕大多數的廠商在成本的考量之下,已很少人會採用這類的設計了,反正這些廠商可能都認為行動電源裡面的設計,消費者又看不到,還是注重外觀或拼價格比較重要。不過賺錢還是要有良心,還是要多為消費者的安全著想。 

以上這些說明,只針對一些產品品質在中上的行動電源來做討論,因為就市面上大部份便宜的行動電源來說,安全絕對不是他們設計的重點,而且以他們的售價來看,實在不可能是用安全的電池芯,所以不需外在環境的影響,他們的行動電源在使用起來,就極容易產生危險,因此不在上述的討論範圍之內。

 

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