如何选购行动电源

由于行动电源所使用锂电池蕊本身就有短路与过充而爆炸的风险, 便携式的特性让行动电源更易受外力因素(45度以上高温、重压或重摔…)而产生安全性问题, 所以选购行动电源, 安全考量一定要大于价格. 是故, 本文会以安全性作为选购行动电源最优先考量, 若只是想购买便宜的行动电源恐怕会大失所望.

1. 认识锂电池

目前行动电源大都使用锂电池(Li-ion)或锂聚合物电池(Li-Polymer)电池蕊, 虽然行动电源的锂电池包覆在机体内, 采用电池种类与容量, 通常是厂商自吹自擂. 不过, 认识锂电池的知识(尺吋/电池蕊来源), 将可以用以判断厂商的标示是否名符其实.锂电池(Li-ion)是采用液态电解质的锂离子电池, 依形状分成圆柱型(Cylindrical)与方型(Prismatic). 圆柱型锂电池容量较高, 方型则较轻薄. 常见的圆柱型为14430及18650, 前 两码 代表厚度, 后 三码 代表长度. 18650圆柱型锂电池普遍用于笔电电池, 是行动电源最常见的规格, 它的尺寸约是18x 65mm , 厂商编号通常是XXX18650-XX , 所以简称18650锂电池. 常见的方型锂电池为053450及103450, 前 两码 为厚度(mm), 中间 两码 是宽度(mm), 后 两码 是长度(mm). 锂电池除外型外, 也会依包装材质分成不锈钢罐(Stainless Can)及铝罐(Aluminum Can). 不锈钢罐若锂电池内部短路或过充, 因材质缺乏延展性, 通常会爆开来, 安全性会比铝罐差很多. 行动电源使用的18650锂电池, 采用不锈钢罐居多, 所以若发生短路或过充问题时, 会发生爆炸机会就不小.　锂聚合物电池(Li-Polymer)则采用胶状电解质, 外观是铝箔包装型态, 不会爆炸(通常膨胀变形), 安全性较佳. 外型可塑性高, 厚度最小可以到0.25mm, 重量比同等规格铝罐轻20%, 比不锈钢罐轻40%. 不过, 缺点是单价较贵且充电速度较慢.

行动电源使用的电池蕊以锂聚合物电池与18650圆柱型锂电池居多. 外观若要轻薄短小（厚度低于15mm）, 一般会采用锂聚合物电池或是方型铝罐锂电池. 若要大容量, 则多数会采用普遍用于笔电电池的18650锂电池. 18650锂电池的尺寸虽然一样, 但不同厂商因生产技术不同, 容量不一, 价格也不一样.以日系SANYO、Panasonic、SONY…, 单颗容量为1950mAh -4000m Ah. 3100mAh以上的日系A级品电池因单价较高, 通常是原厂才会使用. 坊间常见的SANYO 18650锂电池大都是次A等级品, 容量约1950mAh / 2000m Ah / 2200m Ah / 2400m Ah / 2600mAh, 其通常是采用电池头帽或外皮颜色区隔, 分别是白、黄头/蓝头/红头、紫头/绿头/浅蓝头; 韩系(SAMSUNG、LG)的18650单颗容量为2200mAh -3000m Ah. Samsung比较好的的A01等级只会留给自己用, A02-A04等级才会卖到市场, 容量分成2000 / 2200 / 2400 / 2600 mAh, 其外皮颜色分别是绿色/蓝色/粉红色/紫色. 若是大陆厂商(BAK、ATL..)的18650锂电池容量大概只有1600 -2000m Ah. 台湾厂商(MOLI、GP..)的18650单颗锂电池容量主要为2000mAh -2600mAh ,但也有1000mAh -1400m Ah的廉价品. 

总言之, 目前坊间行动电源采用锂的18650锂电池最普遍容量是2200mAh / 2400m Ah / 2600m Ah三种. 若要判断5000mAh以上行动电源是否虚标,可以由行动电源本身的宽度去判断. 莫约每2CM宽度可以放置一颗18650锂电池, 所以宽度是4公分左右标绑5000mAh以上容量的市售行动电源实际容量是4400(2200*2) -5200m Ah (2600*2). 长度是8公分, 则为8800mAh -10400m Ah. 一般大容量行动电源最多放六颗18650行动电源, 长度约12CM以上, 最大容量是15600mAh(2600*6), 坊间标绑18000mAh的行动电源大多不可信, 因为单颗3000mAh以上的18650锂电池属于日韩系的A级品, 单价很高且货源不易取得. 坊间团购/拍卖销售低于千元的廉价的18000mAh大容量行动电源, 可能采用大陆厂商廉价18650电池蕊, 实际容量通常不到12000mAh. 另外, 价格若低于$800以内的18000mAh大容量行动电源, 大都是大陆公模品,  不但容量有虚标之嫌, 质量与安全性恐堪虑.

除了因厂商技术不同产生廉价次级品外, 18650因规格一致运用范围广也常有拆机货产生. 拆机货主要来源是笔电电池组有 一两 颗不良品而故障, 电池厂商会将此瑕疵品卖给回收厂商. 回收厂商会剔除不良电池品后, 将其它已有点焊痕迹的良品变成拆货品重新销售.　另外, 也有所谓洋垃圾回收, 就是由论斤计价的回收的电池垃圾拆解后用仪器筛选出堪用品再回收使用.

廉价低容量次级品、拆机货、洋垃圾, 因使用寿命很难保证, 厂商通常只会提供3个月-6个月的保固期. 若要排除使用非新品电池蕊的行动电源, 最好购买有提供一年保固服务的品牌. 根据PC HOME网站目前提供一年保固服务的行动电源品牌有ENERPAD祥业(上柜公司)、Buffalo、 Cellevo、Eneloop 三洋、Energizer XPAL 、KIMO 奇盟、Mr.Battery、POWEROCKS、Rays…

若要购买大容量行动电源, 基于安全性考量, 建议优先购买锂聚合物电池!

2. 认识行动电源安全保护设计与安全认证

由于行动电源大都使用锂电池, 容量越大危险性越高. 不幸的是, 台湾并未针对行动电源有安全认证的法令规范, 导致目前行动电源充斥良莠不齐的产品.为避免锂电池产生危险性, 行动电源通常必须设计具备低电压锁定(UVLI)、过电压保护(OVP) 、短路保护(SCP)及过电流保护(OCP)的保护电路板. 另外,采用的锂电池必须要具备泄气阀、隔膜等防爆装置.

行动电源厂商为标榜其产品安全可靠, 除made for apple认证外. 也常拿有CE安全标准、FCC、ROHS、UL认证或有投保产品责任险作为产品质量保证.其实, 这些安全保证, 除made for Apple认证与UL认证算是对行动电池的质量安全有保障外, 其余认证大都与安全保证无关. 举例来说, FCC认证是确保行动电源不受电磁波干扰, 与行动电源安全性无关; ROHS认证乃是确认此电子产品的材料与工艺不使用铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯及多溴联苯醚等六种有害成分的认证, 也与安全性无关; CE安全认证主要是针对销瓯盟产品不妨害健康, 不危及环境与消费者的安全合格的标志, 但CE合格是厂商的自我声明, 并不保证产品质量是否真正合格. 只是若日后产品不符CE规定, 厂商必须负责回收; “本产品已投保产品责任险X千万元”字样的产品责任险，不代表产品品质没问题。所谓“产品责任险”，是保障被保险产品因瑕疵、缺点、不可预料之伤害或毒害性质等缺陷，而导致消费者身体遭受损害时，所须负的赔偿责任。其最低保险金额为每一人身体伤害100万元、每一事故身体伤害400万元，保险期间内累计最高理赔上限为投保的责任险金额，并不是每个人或每个事故最多可以获得该金额赔偿。

UL认证则是真正会针对电池做过充、掉落、电极错位或挤压等安全测试, 不过因国内并无法规强制规定, 目前台湾并无任何内销为主的行动电源厂商去申请UL认证. 台湾经济部标检局已正式公告2014年3月起，将锂电池、行动电源与电池充电器纳入强制性检验品项. 据了解, UL认证即是检验的标准之一. 

获得made for Apple 认证厂商代表其产品外型经过Apple的认可、已购买Apple指定的产品元件以避免相容性的问题及已付一定金额的权利金给Apple , 虽然不能完全保证厂商一定不会使用劣级产品, 不过能获得Apple认证厂商门槛不低, 可以视为一项安全认证. 获得Apple认证产品，售价通常较高, 目前市面上越来越多黑心产品未经过Apple认证但也打上Apple认证的Logo，借此蒙骗消费者。除从其产品设计是否符合Apple style外, 也可查看厂商是否能提供认证证书.

3. 行动电源电池容量的挑选

坊间标榜行动电源的容量通常是用xx000mAh, 但这只是代表里面电池电容量.行动电源容量标示, 正确应该是用Whr瓦特小时来标示. WHr瓦特小时, 即是行动电源可输出功率单位, P(WHr)=V电压x I(电容量AH)。.以Apple iPhone5为例, 电池标示3.8V 5.45Whr.

由于锂电池一般的工作电压是3.7V, 但输出必须升压到5V, 加上过程中一定会因升压效率高低、控制版与线材阻抗..产生转换损耗( 转换效率88%-70%不等), 所以行动电源可使用的电量大概只有内部电池总容量的60%左右(视转换损耗程度). 计算公式如下:

举例来说, 5000mAh行动电源的可充电量 = 5000 * 3.7/5 * 0.8  =2960mAh. 换言之, 选购智能手机用的行动电源容量至少2500mAh容量以上, 才有办法充饱一颗1500mAh容量的电池. 若是要供应平板电脑使用, 容量至少要5000mAh以上. 以Samsung 七吋的Tab2内建4000mAh电池容量, 若要充饱, 行动电源的内部电池容量就必须有6757mAh容量以上(4000/0.592)。

目前网购或团购, 推出很多$498-$799的超低价大容量( 10000m Ah以上)的行动电源. 该购买这类超大容量的行动电源吗? 姑且先不考量其质量堪虑问题, 先来谈一颗行动电源若要充饱会花多少时间.

行动电源充电时间计算, 会受充电电流、行动电源容量、充电方式及电源转换率影响, 标准公式如下:

行动电源充饱电时间 = 行动电源容量x(锂电池工作电压3.7V/输入电流5V)x输入电流x电源转换率80%。

以10000mAh行动电池容量, 若以1A( 1000m Ah)充电, 至少要10000mAhx(3.7V/5V)x 1000m Ahx0.8=9.25 小时才能充饱电.

行动电源充饱电时间最简单的计算公式就是行动电源充饱电时间 = 行动电源容量/输入电流. 以同样前例, 充饱电时间为10000/1000=10小时.

不过, 在行动电源本身的电池容量没有虚标前提下, 实际充饱时间通常会比上述公式结果高出许多. 原因有两点:

A.快充转慢充问题:

行动电源厂商为保护行动电源不会被过充产生危险, 当充电达80%以上时, 就会将快充转为慢充模式. 慢充模式的输入电流(<0.2C)只有快充的10%-20%,所以充饱电的时间要延长两小时.

B.输入电流大小问题:

行动电源充电一般会以充电器(旅充)或USB传输线充电. 为避免行动电源被过充, 所使用的充电器输出规格通常是5V 800mAh ~ 1A (1000mAh). 亦就是最大输入电流只有1A ! 若是10000mAh电池容量的行动电源, 即使用1A最大电流充电, 若要充饱至少要10(标准)+2(慢充) = 12小时. 若是用电脑USB传输线充电, USB 2.0 标准最大为5V 500mAH. USB3.0标准则为5V 900 mAh. 换言之,若是使用目前最普及的USB 2.0传输线来看, 充饱电的时间至少要12*2=24小时.

大容量行动电源一般使用18650圆柱型锂电池, 单颗尺吋是18x 65mm, 重量约46公克左右(视容量而定). 目前坊间市售的行动电源采用的18650圆柱型锂电池最大容量是日韩系的2600mAh. 若要超过10000mAh, 至少要4颗, 行动电源的尺寸最小会是8cmx 7cmx 2.5cm, 重量则240公克以上. 若是要到12000mAh – 18000mAh, 就要使用6颗的18650锂电池, 尺吋就要12cmx7c mx 2.5cm, 重量则350公克以上.

个人不太支持选购内部电池容量超过10000mAh以上行动电源.主因如下:

A. 会购买大容量行动电源用户本身通常会有智能手机+平板电脑. 若再加大体积且笨重的行动电源, 将携带不便。

B. 大容量行动电源充饱电时间必须超过12小时以上, 需等待充饱时间太长. 再加上多数廉价的大容量行动电源产品质量堪虑, 容量越大万一过充将会产生越大的爆炸的威力.  

C.行动电源功用是做为个人行动装置的备用电池, 不应反客为主. 行动电源除有使用寿命外, 充电效能是完全不如直接用旅充充电. 由于平板电脑内建电池容量大且省电, 一般可使用时间可超过一天, 只需行动电源补充部分电力即可. 使用两颗18650容量5000mAh左右的锂电池, 足以充饱智能手机2次以上, 所以大容量的行动电源实用性并不高. 千万不要贪小便宜, 被小型贸易商引进的廉价大容量中国公模行动电源所吸引, 买到不实用且安全性堪忧的行动电源.

D. 大容量行动电源可以用来当非常耗电的笔电备用电池吗? 技术上没问题, 坊间也早有此类商品, 但此类合格产品单价都很高. 由于笔电的输入电压一般必须是16V-19V, 电流则要3A-5A, 不是一般行动装置的5V 1A ~ 2.1A . 若要将3.7V的锂电池升压到19V, 并产生3A-5A的输出电流, 行动电源本身使用的零组件要求的规格绝非单价$1000-$2000就可以搞定. 行动电源应主要做为个人行动装置备用电池使用, 井水还是不要犯河水.

总言之, 个人建议购买5000mAh左右电池容量即可. 若是重度使用者, 选购采使用4颗18650锂电池或是8000mAh -9000m Ah锂聚合物电池的行动电源+ 随身带旅充或USB充电线应该就足够了.  

4. 行动电源的使用注意事项

A.为何劣质的行动电源会把手机充坏? 输出电流2.1V充手机, 会充坏手机吗 ?

手机的充电电流大小是由手机控制的, 行动电源只是被动提供足够电流. 若行动电源提供电源提供电流小于手机所需, 将无法充电. 但提供电流大于手机所需, 并不会将手机充坏. 是故, 行动电源若设计双USB电流输出设计( 2.1A与1A), 将2.1A输出电流拿来充只需0.8A或1A电流的手机并不会损伤手机, 但拿1A输出电流拿来让需要2.1A电流的平版电脑充电, 将会无法充电. 

劣质的行动电源会把手机充坏与输出电流大小无关, 而是电压. USB充电标准乃由国际USB-IF协会所制定, USB标准电压是5V+-0.25V(4.75V~5.25V). 有些劣质的行动电源升压设计不良导致输出电压是5.25V以上, 就很容易将手机(行动装置)充坏, 原理就像把只能使用110V电压的电器却输入220V电压就会将电器烧毁一样.

B. 行动电源不要放在潮湿、高热(低温)或充满金属异物环境. 应尽量避免重摔或挤压, 若外壳已变形, 请勿再使用. 使用行动电源放电时, 请勿同时充电, 避免发生危险.

行动电源内含大容量具危险性的锂电池. 锂电池本身容易因外在高温, 金属异物接触短路, 或重摔导致外壳破损漏液而造成锂电池损害或甚至爆炸. 潮湿的环境容易造成行动电源里的保护线路IC銹蚀失能会让电池丧失保护而产生危险. 锂电池在充电及放电时, 是它能量化学反应最强烈也最危险的时候, 若同时放电(充电其他行动装置)及使用充电器进行本体充电, 锂电池容易因过热(超过40度以上高温)或锂离子化学反应过于强烈而损毁或甚至爆炸.

C.为何有些行动电源品牌保固一年, 有些只有3-6个月, 甚至没有?

一颗正常且新的锂电池一般可以有500次以上的充放次数. 500次充放次数代表经过500个充放Cycle, 还可储存原本50%以上电量. 充放Cycle, 并不是拿去充电一次就算一次 , 而是以完全充放一次来计算. 若用到50%就拿去充电, 只算0.5 cycle. 锂电池因无记忆效应, 长充或短充不会影响寿命, 一般会建议电力不足50%就去充电最好. 是故, 合格的锂电池正常使用下, 维持1-2年的使用寿命并没有问题, 所以厂商通常愿意提供一年保固服务. 不过, 若是使用来路不明锂电池的行动电源, 锂电池的使用寿命与安全性就很难被保证,保固期缩短自然就是必然的事.

5. 结论

台湾经济部标检局已正式公告2014年3月起，将锂电池、行动电源与电池充电器纳入强制性检验品项，以确保消费者产品使用安全.未来无论是行动装置或行动电源设备商都须出具中华民国检验标准认证证书，才能在市场上进行销售. 在尚未实施认证之前, 个人建议选购行动电源的要点如下:

A.选购内含锂聚合物电池优于锂离子电池

B.行动电源的电池容量5000mAh-10000mAh即可.

C.一分钱一分货. 为保护行动装置与人身安全, 优先选购有提供一年保固服务, 并具有Made For APPLE认证或信誉卓著的厂牌, 应避免选购过于低价的行动电源.

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