從液態鋰到固態電池:行動電源為何容易爆炸
(2025/5/20 by啊吉)
為什麼行動電源的電池型態值得關注?—不斷的爆炸再爆炸
隨著人們對行動電源的依賴程度愈來愈高,近年來不乏傳出使用過程中爆炸的新聞,甚至導致傷亡。這些事件讓我們不得不開始關注行動電源的安全性,尤其是內部電池技術的選擇。
(行動電源爆炸相關報導,圖片來源:TVBS)
(行動電源爆炸新聞)
因為頻傳的事故,大家逐漸意識到選購行動電源不只是在比容量大小或價格高低,更應該關注其安全性與電池材料的穩定度。以下將逐一介紹目前市面上常見的幾種充電電池技術。
市售常見電池技術介紹
討論到市面上行動電源的電池,最主要的核心技術便是充電式鋰電池,這當中又分為液態鋰電池(Lithium-Ion Battery)、鋰聚合物電池(Li-Po)、半固態電池(Semi Solid-State),以及固態電池(Solid-State Battery)。
1.液態鋰電池:
市面上最常見的是18650這款,它的原理核心是利用液態電解質在正負極間傳遞鋰離子,完成充放電循環。特色是成本低、技術穩定且能量密度高。然而液態鋰電池體積較大,除了不易做成輕薄或異形設計外,最大的風險就是容易膨脹,且如有尖銳物品穿刺電池的話,會造成短路並燃燒,爆炸風險很高。
(18650電池示意圖,圖片來源:經濟部標檢局)
(小米液態鋰電池行動電源示意圖,其外觀較為肥厚,圖片來源:3C 達人廖阿輝)
2.鋰聚合物電池:
目前廣泛使用在行動電源及手機。與液態鋰電池最大的差異是使用凝膠狀或固態聚合物的電解質,且鋰聚合物不易漏液,還能做得更輕薄,有更高的安全性與靈活性,但在尖銳物品穿刺的情況下仍會發生短路並燃燒。
(鋰聚合物電池示意圖,圖片來源:維基百科)
(鋰聚合物行動電源示意圖,其外觀體積較小也更輕薄,圖片來源:onpro)
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3.半固態電池:
使用了介於液態與固態之前的電解質,這時一定會有人問:「這跟鋰聚合物不是一樣嗎?」其實真的不太一樣。半固態是在液態與固態之間,採用部分固體顆粒 + 凝膠電解質。相較於鋰聚合物多了「固體顆粒」,且在尖銳物品穿刺後較不易造成短路燃燒。
(配有半固態電池的電動車—蔚來 ET5,圖片來源:Nio)
(2024年發表的vivo X200採用半固態電池,圖片來源:vivo)
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4.固態電池:
最大的特性就是使用像陶瓷、硫化物或高分子固體電解質來取代傳統的液態電解液,也因為這些材料本身不會燃燒,因此不易發生短路燃燒的情況,更能在極端環境下使用。也因其特性被電動車廠商著重開發,希望能有效改善電動車燃燒意外的發生。
(TOYOTA預計將於2027推出搭載全固態電池電動車。圖為TOYOTA旗下純電動車,圖片來源:維基百科)
技術突破:固態電池行動電源的誕生
儘管現今大多數行動電源仍採用鋰聚合物型態,仍有業者積極探索新技術,希望提供更安全且耐用的行動電源。近期一家名為Grantclassic的廠商推出一款採用固態鋰電芯的行動電源,其具備極佳的熱穩定性與抗穿刺能力。在實測中即便電池包被利器多次穿刺,仍能正常供電而未發生燃燒,顯示其在安全性上有明顯優勢。
(由Grantclassic推出的固態電池行動電源,圖片來源:Grantclassic 官方FB)
(Grantclassic 創辦人 Mars示範行動電源穿刺後仍可使用,圖片來源:Grantclassic 官方FB)
(不同電池的行動電源穿刺實驗,畫面來源:Grantclassic)
(採用固態電池的行動電源刺穿後不易起火,畫面來源:Grantclassic)
總結:
在行動電源日益普及的今天,選購時不該只看容量與價格,更應了解其所使用的電池類型與潛在風險:
◆液態鋰電池:便宜但危險,容易短路與爆炸。
◆鋰聚合物電池:安全性提升,但仍有風險。
◆半固態電池:介於兩者之間,已進一步降低燃燒可能。
◆固態電池:目前最安全、發展潛力最高的選項。
以下也提供不同電池特性的表格參考圖:
(電池特性比較表)
隨著固態電池的技術日漸成熟,我們有望迎來更安全的行動電源世代。對於注重安全的消費者而言,這可能是選購新一代行動電源時的重要參考依據。
