關於鋰電池你應該知道的事【下】電動車鋰電池深度解析：化學與電機的衝突，鋰電池的原理與保護怎麼做才對？

[@chenyjeric]

最佩服曲博是實事求是，科學依據。有新的科學說明依據仍會仔細地再次向觀眾轉述。

[@Ansforce]

謝謝你的支持！

[@user-saint]

曲博真的超級厲害，能夠同時涉獵如此多的高科技領域，知識面涵蓋的好廣，深感佩服。

[@Ansforce]

謝謝你的支持！

[@mangoicesand]

🎧😳👍 學長的鋰電池“適”合充放電方法，真是用心良苦啊！

[@致富之路-168]

感謝曲博的詳細解釋...👍

[@haveacupofcoffee]

曲博您好, 關注您影片很久了, 很感謝製作這麼優質的節目 今天希望請教.. 大約影片17:16附近 由100%放電到50%再充電叫作循環半次 -> 這是說『放電到50%後充滿到100%』, 這樣叫作半次？還是放電到50%後充到51%也叫作半次？ 由50%放電到0%再充電叫作循環半次 -> 這是說放到0%後充滿到100%叫作半次？還是放到0%後充電到50%叫作半次？ 電池壽命跟總充電電量有關 -> 所以總而言之 循環次數只需要考慮總共充電幾%即可. 若100%放電到75%, 再充電1%, 這樣就叫作循環次數+0.01? 謝謝曲博解惑～

[@rswaremember4208]

感謝曲博詳細的講解 學到不少!

[@Ansforce]

謝謝你的支持！

[@SyuAsyou]

謝謝曲博的詳細解釋。我的經驗是電池經常保持在充滿電的狀態下，壽命一般不會太長，容量比較小的電池甚至會很快衰退。目前正在嘗試縮窄充放電的範圍，不過只會做個大概，不然真的太麻煩了，適得其反。

[@WholesomeTaiwaneseMonkeygod]

很奇怪我有一個平板電腦都放在家裏用，一天24小時都在充電，一年365天也都在充電，已經這樣兩年了，有天拿到外面用，還是沒有很大的衰退現象，為什麽？ 對了，我有接一個電表在充電器上再接充電電綫。當平板電腦關機不用時，電表都顯示0或很微弱的電流。

[@livelooker]

定時器是個好東西，可以用定時開關來控制充電

[@廖智民-b7w]

特斯拉的三元鋰電池車款，建議平常上下班使用充到80%~90%即可，要出遠門才充到100% 但是特斯拉的磷酸鐵鋰電池車款，反而建議平常上下班可充到100%，並且強調每周要有一次充到100% (以上都是家庭充電，並非在外超級充電站) 請教曲博對這個差異有甚麼見解嗎

[@Ansforce]

三元鋰電池使用充到80%~90%原因就是我影片裡提到的，鋰雷池在20%~80%比較好，磷酸鋰鐵電池和三元的特性不太一樣，但是能不能分享一下你在哪裡看到建議平常上下班可充到100%？

[@sizuzhang4159]

LFP的电压测量没有NCM的准确，为了BMS能够测量准确LFP的真实电压，需要把电量充到100%校准。 如果长时间停放车辆，建议不要充满，75%就行

[@朝倉鐵-f7e]

我是使用定時器充電，依照電力的百分比設定需要充15分鐘~2小時之間，時間到了會自己關閉電源。 家裡有好幾個定時器開關，使用定時器可以讓電費大幅電力的使用。 家裡有兩部大型冰箱及冷凍櫃、飲水機，這三種比較耗電的通常都是利用夜間離鋒時間電價比較便宜時on，到了白天就會自動off。手機電腦也是一樣的模式充電。 我家有三台4.2KW的冷暖空調，雖然空調自己就有定時關機的功能，但在總電源上依然是會使用定時開關。 我每日使用微波爐、烤箱、149公升大冰箱、80公升冷凍櫃、洗脫烘滾筒洗衣機、烘乾機、電磁爐、氣炸鍋、電扇、電子鍋【包含大同電鍋】等等，因為插頭的部份都有安裝定時器，所以我每個月電費大約都在1000元左右而已。 LED燈電流太小不納入計算。

[@Ansforce]

哇！你好用心唷！

[@朝倉鐵-f7e]

@@Ansforce 像冰箱這種電機如果斷電在啟動的話是否會傷害電器?

[@janus2263]

曲博也能講講鉛酸深循環電池的放電/充電特性嗎？現在車宿和太陽能很流行呢

[@jonrychen]

鉛酸深循環電池又大又重，除了比較便宜以外性能完全比不上鋰系電池。科學是追求人類文明進步的，所以還是講鋰系電池或未來新儲電設備比較好。新產品能量大，相對的風險也大，要注意安全，講新款電池用在車宿的安全注意事項比較重要。

[@kenlin4468]

聽說有個知名品牌出過一個平板產品，沒電池，只能插電源線使用，這種產品很奇怪，但我非常了解這個產品的設計初衷，而且，真的有人買，連我都想買. 太多人遇到充電的問題. 我想說的只有一點，所有有用到電池的產品，要注意使用者會插著電源線使用的情境. 如果這種用法有問題，那就要改到沒問題為止. 最好有關的電池線路及電池都要成為一個標準，有認證標章就可以永遠插著電源線使用，讓使用者安心.

[@onchang6020]

17:30 A Li ion battery degrades slower if it is charged and discharged over narrower range . For example, two cycles between 20% and 70% is better than one cycle between 0% and 100%, although the cumulative Ah is the same. This is because during cycling, the volume of the anode material changes with stage of charge as much as 13%. The repeated volume change tears up the SEI (solid-electrolyte-interface) and fragmentation of the particles. Both are causes of battery degradation

[@Ansforce]

So do you mean two cycles between 20% and 50% is better than one cycle between 20%and 80%, right?

[@onchang6020]

Right. Although that was not what I said word-for-word, I agree that two cycles between 20% and 50% is better than one cycle between 20%and 80%. In both cases, the cumulative Ah passed are the same, since 2*(50-20) = 80 - 20. In my last comment, I said Two cycles between 20% and 70% is better than one cycle between 0% and 100%. Again, in both cases, the cumulative Ah passed are the same, since 2*(70-20)=100 - 0. You and I were stating the same principle, we just used different numerical examples. The degradation of Li ion batteries is somewhat complex. The degradation mechanisms for positive, negative electrode are different, and their dependence on temperature, voltage, current and time are also different. It highly depends on some design and manufacturing issues, particularly the cathode/anode ration, and the electrolyte additives.

[@Ansforce]

@@onchang6020 Thanks for your information. Do we work in the barrery company or university? Is it in Taiwan?

[@onchang6020]

Yes. In the last 37 years, I have spent 35 years in battery related industry and 2 years in the semiconductor industry, all in the US. I currently work for a company that develops software for battery management system.

[@李政龍-x4g]

就是正常用就好🎉🎉🎉

[@chenenjoytheluxury2668]

LFP的 C-rate沒有比較高，他的特點是壽明長，0.1C跑個2000圈沒問題，三元的特性是高能量密度，他才是C-rate比較高的那個。 再者，C-rate的定義跟電容量沒關 1C就是表示1小時充滿電。

[@曾健康-t4r]

⁠帶一個有品質的低容量的低重量的行動電源就就可以簡單應付了！ 控制得好，電池壽命可以增加到六年以上，為了環保愛地球！ 而且養成好習慣，有時候還可以幫到同行的朋友們、同事們充電，保護他們的電池！ 另外還有一個最重要的是更換電池，手機必須送總部更換，在那兩三天中，無法使用手機時候，嚴重依賴手機辦公的工作人員怎麼辦呢？ 而且寧可偶爾手機容量不夠，偶爾傷害電極！都遠比你每天每一次都充滿電，日復一日產生枝晶的傷害小！現在的充電器跟電池好好的使用都可以用六到八年以上，到時候手機跟電池一起換掉就可以！

[@light02062005]

除非你是電池研發工程師靠這個生活或財富自由的業餘愛好者， 建議把時間省下來投資，比研究省個幾塊台幣來的有意義

[@Radio_FM_3123]

還記得的， 電池容量C的計算是 C = int I(t) dt int 是積分, I 是電流，t 是時間

[@yann-yeangchen6506]

嗯~~手機充電除了以上的問題，其實還要注意使用環境。曾經用ASUS ZenFone 3 Deluxe 在充電時，Type-C充電口突然冒煙，立即移除充電頭、Type-C充電線。自己檢視後，發現環境潮溼、棉絮粉塵多，進而導致短路。現行Type-C 接點間距小，更要注意接點狀況。

[@Ansforce]

謝謝你的提醒。

[@ChardonnayWest]

非常优秀的内容。如果讲到锂金属负极，以及固态电解质的开发很大程度上是为了配合锂金属负极，那就更好了。

[@Ansforce]

謝謝你的補充。

[@蔡棋材]

謝謝解說。

[@binghamkuang]

曲博能聊聊超離子導體的原理嗎？

[@Ansforce]

我來研究一下，謝謝你！

[@kevinlantw]

我都是不過放，想充就充，電池壞了換新，想那麼多很累。前一隻手機iPhone X用了六年，中間換過一次電池，看起來還能再用一兩年，所以有必要那麼小心嗎？ iPhone跟Mac都有充電最佳化的功能，會依你使用的狀況來決定要不要充到100％，如果你的電量一直都是維持在高檔，那下次充電就只會充電80％；如果用量突然增加了，下次充電就會充到100％。

[@smithlee1219]

今得知 曲博有修化學工程，化學計量emf(簡稱電壓)是正負材料對 氫電位(SHE)相對 勢能。 其所類似 高斯方程(曲博亦修電機應知)，是 閉區間的 勢能總和。 此 勢能是 非線性的，試問這些電壓(勢能積分 後)能表示 當下 狀況嗎？ 有否過充過放，看電壓已過晚，而是在 高斯。

[@Ansforce]

這個一般是直接實驗量測的。

[@smithlee1219]

@@Ansforce 電化學阻抗頻譜(ElS)，在此量測，方有機會。

[@minipopy0314]

反正電池掛之前早就換新機了

[@榴蓮]

我ipone14從年初到現在都控制在20-80%區間沖放電，現在健康度一樣100%

[@peterwan816]

之前聽說蘋果打算把手機充電強制限制到20到80之間，對使用者顯示100 ，感覺這樣會出意外，之前也見過很多人說什麼不要衝過夜很多東西說蘋果沒有充電優化的功能其實我是不同意的，特別是蘋果提供了Siri優化充電基本上就是嘗試用人工智能分析你的使用手機和充電的時間，在適當的時間把手機充到80%到你明天大概起床要使用之前才充滿，我認為這個功能10分有用，因為他省卻了使用者的煩惱不用插來插去，也可以達到一定程度的保護能力，可是很多人還是 不買像直接downvote了我說的東西.....XD 另外還有一個很諷刺的地方，實際上有一些手機和基本上所有筆記本電腦在插着供電器的時候會直接從電源適配器供電至芯片運作，這樣插拔反而會降低電池壽命，因為這增加了電池的充電及放電數量 （容量），我覺得像蘋果這樣體用戶直接充到80%就暫時停止 （筆記本電腦也有） 並且使用電源適配器的能量供應電腦運作， 同時讓使用者決定是否立即充滿 （iPhone和電腦同樣）， 相比不提供任何機械學習相關的優化功能或者某些人所建議的完全手動控制充電方式更為合理。

[@Ansforce]

充電強制限制到20到80之間的問題是容量不足，出門如果不夠用麻煩。

[@陳竑孝]

今天

[@曾健康-t4r]

@@Ansforce帶一個有品質的低容量的低重量的行動電源就就可以簡單應付了！ 控制得好，電池壽命可以增加到六年以上，為了環保愛地球！ 而且養成好習慣，有時候還可以幫到同行的朋友們、同事們充電，保護他們的電池！ 另外還有一個最重要的是更換電池，手機必須送總部更換，在那兩三天中，無法使用手機時候，嚴重依賴手機辦公的工作人員怎麼辦呢？ 而且寧可偶爾手機容量不夠，偶爾傷害電極！都遠比你每天每一次都充滿電，日復一日產生枝晶的傷害小！現在的充電器跟電池好好的使用都可以用六到八年以上，到時候手機跟電池一起換掉就可以！

[@cdewqazxs]

很認真地將電池電量控制在20~80% 只能用60%電量 和甚麼都不管隨便使用 用個2-3年電池衰退後可能還有70~80%電量 那當然是隨便用就好啦 2-3年 手機也差不多要換了

[@holmiumh]

我老婆有隻iPhone充放電我都會盡量看著不要跑出30~80%, 平常大概是維持在50~70%之間 (沒事充一下, 因為是無線充所以比較沒有接頭磨損的隱憂) 用了一年手機電池健康自回報仍然是100%健康, 就算是一種小確幸的概念.

[@jonrychen]

無線充電在能量傳送很大部份都是在發熱上散失，除了方便以外，能量損失是很大的，站在能源管理的角度來看，無線充電是很不划算的。如果怕接頭磨損，加裝磁吸接頭，像Macbook的磁吸充電，這樣更方便，也減少充電孔的進水或插拔磨損的風險。再來依曲博講的，手機充電不太需要在意%數，想充就充，充滿就拔掉，事情就這麼簡單，不用太複雜。

[@onchang6020]

Unlike graphite, lithium titanate does not have the problem of lithium plating because of the following reason. When neatly fully lithiated, the potential of graphite is about +60mV. That of Lithium titanate is about +1200mV vs. lithium metal. For a lithium ion arriving at the negative electrode surface, it is energetically more favorable to intercalate into graphite or lithium titanate than to plate out as lithium metal. However, the preference is a lot stronger in lithium titanate (1200 mV) then in graphite (60 mV). This is the first reason why lithium dendrite does not form on lithium titanate electrode. The second reason is that, because of the higher potential of lithium titanate, the electrolyte is not reduced at the surface of negative electrode to form SEI (solid-electrolyte interface), which causes the loss of electrolyte solvent and lithium ion. Therefore, lithium titanate can be used as Namo powder with high surface area. The large surface area reduces the current density, also reduces the chance of lithium plating.

[@Ansforce]

Great! Thanks for your information.

[@阿龍-o3f]

因為我都自己換電池，便宜到無法理解擔心這問題的意義，插到滿就對了，會過熱的手機就早點換

[@ericlsii2004]

影片中的一些放電曲線，提供的是4.2放到3.0就終止。 但一顆18650，2500mAh的電池為例， 其測量卻是4.2放到2.5為一個電池2500mAh的完整容量，在我記憶中是這樣的。 不知曲博是否能幫我解答，我們是該用3.0V還是2.5V為放電終止點。

[@chenenjoytheluxury2668]

應該是因為一個是半電池，一個全電池吧，到3V我才他的負極是用純鋰，這是做實驗時常用的做法

[@smithlee1219]

手機較無感(無感並不表無關)，電動車就明顯了，快慢充不一樣，立馬充或隔時充也不一樣，夏冬天也不一樣，跑何路程再來充也不一樣，，， 以上一樣的BMS，控制出不一樣的結果？！ 任何量測必需有參考點，這些電池參考在哪？ 何以度量這些 游離能。

[@武至偉]

請教 曲博 ： 能否用石墨烯取代鋰離子電池的石墨電極 ？？？

[@Ansforce]

可以增加導電性，但是太貴了！

[@武至偉]

​@@Ansforce請教 曲博 ： 軍事科技可以不計成本，依據（北京的）磊哥說明，火箭飛彈等的石墨是否也可以用石墨烯來取代 ？？？

[@Ansforce]

@@武至偉 當然啦！軍火是可以不計成本的。

[@winchin333]

細水長流❤ 我考慮只用電腦USB插槽充電就好，不用充電頭了😅

[@Ansforce]

這是個方法，不過問題是常常使用電腦的USB充電，如果晶片壞掉很麻煩，通常送修只能換主機板，如果是MAC則必須主機板連CPU和DDR全部換掉，如果過保了很貴，上回送修過一次，因為MAC的CPU和DDR是直接和主機板黏起來的不能插拔，如果是充電頭壞了直接換一個就好了！

[@xlenabroad]

藉題牢騷一下🤣 目前使用過的PC主機板，後板的USB port供電總是不甚理想， 嘗試過中間等級產品線：微星MAG、華碩TUF，和較高等級的華碩ROG(非strix)， 隨著價錢的提高，後板提供的port的數量雖然有隨著增加， 總是會碰到某幾組相鄰的USB port不能同時使用，否則會供電不足導致掉裝置， 不知道是主機板供電晶片等級/瓦數的問題，還是晶片到各port的走線問題， 每次需要同時使用較多usb外接裝置的時候都很頭痛🤣

[@武至偉]

再請教 曲博 ： 科技貿易戰方興未艾，歐美各國研發以鈉離子電池取代鋰離子電池，想請問鈉離子電池的安全性如何 ？？？ 比鋰離子電池還要好 ？？？ 又鈕釦型鋰電池也可以用鈉電池取代 ？？？ 好像中國大陸的鈉離子電池已經有產品使用了 ！

[@Ansforce]

鋰電池新殺手，鈉電池研發大突破，電動車的心臟將會改變！？ kzbin.info/www/bejne/paXcpIOdZZWKrrM

[@makesirich-ps6zw]

完全没有必要担心手机电池的寿命，随心充，随心用。 因为现在的手机厂商都学聪明了，手机显示的电量，并不是电池真正的电量。 例如5800mAh的电池，只使用中间的5000mAh，深度空电和深度满电的情况，都在电池管理层面被屏蔽了。

[@winchin333]

請教一下電動機車充電發生火災時，是用乾粉滅火器滅火嗎？

[@NoMoreGodChris]

鋰電池的火災連泡沫消防車都滅不了.....因為只要持續有短路就會持續"增溫",而有機溶劑只要還在洩漏那就隨時可以再燒起來,目前有聽說消防隊是打算用一張防火大毯子,如果遇上電動車的火災直接蓋起來....基本上也不是叫滅火,是直接讓車子在毯子裏燒光光。

[@z9514]

幾年前的雙燃料系統進口車某個廠家的滅火指導是通知消防單位，在現場戒備降溫，讓燃燒物體燃燒完即可

[@Ansforce]

看起來兩位網友講的是目前的情況，所以未來大家都用電動車，這個問題就會浮出來。

[@MeariBamu]

比較膽心是一旦發生太陽風暴， 所有晶片包括電源管理晶片都燒掉， 一瞬間全屋的3C產品都火災

[@jingyao7468]

每天都擔心這種事情人生也不會活得太好

[@kevinlantw]

建議先關心一下自己的身體健康，容易想太多，容易擔心的人會無形對自己造成壓力，得心血管疾病的風險會很高。

[@cornxy]

3C 產品現在還是用LCO吧

[@amo8495]

導電性快/半吸熱能 導熱性慢/包覆性 中充、快充、減緩充 （超慢充就是…它壞了） 電源頭、插座耐熱溫度 三星、蘋果、Sony、家電w（快充、一般充） 😂😂😂 它們的充電狀態 我三不五時會觀察 所以老屋電源 插新高頻電率 很容易出事 台灣又是110 有些國家是220起 價格詐欺也不少 等待新材質出現

[@onchang6020]

8:46 The lithium salt in the electrolyte of almost all NMC lithium ion batteries is LiPF6. The others are no longer used today. LiBF4 and LiCF3SO3 solubility are too low. LiClO4 is a strong oxidizing agent and is quite dangerous. LiAsF6 contains arsenic. The oxide of arsenic As2O3 砒霜 is toxic. The main mechanism of lithium ion mass transport through the electrolyte, liquid or solid, is NOT diffusion, it is migration. Diffusion is driven by concentration gradient. Migration is driven by potential gradient (or electric field). In Diffusion, anion and cation move in the same direction. In migration, the anion and cation move in opposite directions initially, then the anion stops moving, the cation continue to move. This is because during charge, the cation Li+ is generated from the positive electrode, and inserts into the negative electrode, whereas the anion does not participate in the electrochemical reaction at all.

[@Ansforce]

Thanks for your command. I should use migration not diffusion. It is different. How do I translate migration into Chinese?

[@onchang6020]

I actually do not know for sure. In the context of ionic movement in electrolytes, migration means the same as "electrophoresis" 電泳. Google translates "electrophoretic migration" into 電泳遷移. I think it is OK.

[@Ansforce]

But electrophoresis should be in liquid right? Probably 遷移 is better for migration in solid electrolyte.

[@onchang6020]

Agree

[@miralu1279]

多次拔插會傷害插頭，USB線。

[@Ansforce]

哈哈！這是真的，USB-C的接頭很細，沒有Type A那麼強壯。

[@WholesomeTaiwaneseMonkeygod]

很奇怪, 我有一個平板電腦都放在家裏用，一天24小時都在充電，一年365天也都在充電，已經這樣兩年了，有天拿到外面用，還是沒有很大的衰退現象，為什麽？ 對了，我有接一個電表在充電器上再接充電電綫。當平板電腦關機不用時，電表都顯示0或很微弱的電流。

[@Ansforce]

那是因為鋰電池長時間充飽對電池材料不好，所以不建議長時間插著充電器。

[@smithlee1219]

20%至80%充放電？！ 鋰電池真然沒有記憶特性嗎？

[@chenenjoytheluxury2668]

硬要說的話還是看材料，所謂的記憶效應本質是材料晶格變形後便不回來導致電容量降低。而LFP最神奇的就在於他很穩定的在LFP和FePO4之間變形。所以才能得諾貝爾獎

[@Ansforce]

鋰電池的記憶效應很小。

[@smithlee1219]

大小是相對的，當下市場上消費電池其然皆有 記憶效應。 兩害相權取其輕，捉不到 真正 的電壓，只好 放水 %數，以求免過充過放！然此 記憶 日漸擴大 真至 無量。

[@smithlee1219]

@@chenenjoytheluxury2668 變形已然事大，不用至 物理形變。 某區段的 能階 久未 訪問，試問其材料 活性 會如何？

[@YuntaoLu]

这就像是scientist和engineer之间的争论。也是为什么年年都有新电池技术问世，年年还都在用一样的锂电池。

[@jonrychen]

認真討論：每次和人講電時，都講電流和水流有很多相似的地方，除了電流會發熱、溢出會有很大傷害之外，其他特性和水流有許多相似。套用在電池上，電池就像水壺，電流像水流，一樣都需要保存不外漏。因為水壺破裂不會有太大傷害，而電池破裂會有傷害，從這個方向去想電池特性，還有大電流的問題，以及儲存電子的方法。曾經看過中國有18650電池的正極用石墨烯，我也買過兩顆來玩，性能的確非常優秀。但後來廠商不見了，石墨烯的18650也從市場上消失，取而代之的只有“號稱”石墨烯的電瓶，還有一堆莫名其妙的石墨烯產品。石墨烯也許現在變成戰略物資，商業上的重大機密，不隨便放出，所以基本的電池芯沒有石墨烯產品。只有一堆奇怪的產品號稱含石墨烯去騙不懂的人。

[@jonrychen]

另外電池會發熱，就是電子在游動時和物質磨擦所產生的熱，電流愈大表示電子的流動愈多，所以也就愈熱，電線也是一樣，愈大的安培數就要愈粗的電線，不然就要提高電壓。這就是為什麼現在手機的快充都是要提高電壓，降低電流，讓充電速度更快，但減少線材的發熱。不過電壓的增加，也是晶片設計的挑戰，還有晶片製造最需要解決的問題。這些都是科普的知識。自從三星N7手機燒起來的事故以後，手機廠和晶片業者對充電安全有比較重視，充電燒起來不但要賠償，要回覆聲量和銷售量都需要更大的力道，所以目前的手機充電都不用太擔心，充電器別貪便宜買夜市貨，用大廠或原廠有認證的充電器，就比較沒問題。若還是擔心，請加個定時器。或是現在有智慧型插座，會檢測電流，當電流小到一個程度就斷電，這樣就萬無一失了。

[@Ansforce]

謝謝你們的補充。

[@SPENCER2GO]

手機整晚充電當然可以啊，裡面有bms阿！充飽就不會充，傻傻的專家…..

[@Vincent-of5dh]

理想汽车用上了宁德时代最新的电池，充电功率干到了522KW，实测七分钟可以充够400公里的里程，只是目前成本太高，只有理想这种高端品牌才用得起，这车售价要过50万人民币了。 预计是明年一季度上市，目前已知消息能用上这种充电速度的汽车品牌，只有理想和华为的问界，如果这种充电速度的电动车成本降下来，全面普及开来，真的可以完全取代燃油车了。

[@赖清德是条分头日本狗]

确实理想MEGA搭载宁德时代新电池