上週我寫了一篇文章《手機整晚充電會減少電池壽命？到底錯在哪裡？[1]》，從「電機」的觀點談到「電池充電積體電路(Battery charger)」會替我們處理一切的動作來保護電池，我們睡前插上充電器，整個充電的過程一直到電池充飽以後，都不會由電池供電，所以即使2小時以後電池充飽了，充電器持續接著也不會有問題，隔天早上起床再把充電器拔掉就可以了！
這個文章引來了許多電池專家的反對，從「化學」的觀點說充飽電會傷害鋰電池，我的文章看起來好像在鼓勵大家把鋰電池充飽比較好，所以是不對的！事實上我的文章是告訴大家：我們睡前插上充電器，隔天早上起床再把充電器拔掉就可以了！並沒有「鼓勵大家」把鋰電池充飽比較好的意思。
事實上鋰電池的問題比想像的複雜，那麼到底真相是什麼？使用鋰電池還有哪些該注意的地方呢？未來電動車將取代燃油車，代表家家戶戶都將會有一個超大的鋰電池組，因此確實有必要深入了解一下鋰電池的原理與特性。
鋰電池的工作原理
首先記得電池最重要的材料有三個：負極材料、正極材料、電解質，鋰電池的原理如圖一所示，分為「放電」與「充電」兩個步驟：
放電(Discharge)：可以自然發生，由負極發生化學反應產生「電子(Electron)」與「鋰離子(Lithium ion)」，鋰離子會在電解質裡「游泳」由負極穿過隔離膜移動到正極，如圖一(a)所示，同時電子經由負極的銅電極收集以後，經由導線傳送到外面讓電子產品工作。
充電(Charge)：必須經由外部提供能量強迫發生，由正極發生化學反應產生「鋰離子」，鋰離子會在電解質裡「游泳」由正極穿過隔離膜移動到負極，如圖一(b)所示，同時電子經由正極的鋁電極收集以後，經由導線傳送回負極。
鋰電池的放電就是鋰離子由負極移動到正極，充電就是鋰離子由正極移動到負極，因為鋰離子必須依靠「游泳」的方式移動，因此電解質一般都是液體，而且鋰與水接觸會產生劇烈反應，因此鋰電池的電解液一般都使用不含水的有機溶液，這些有機溶液大部分是易燃物質，遇到高溫容易燃燒，這是鋰電池產生燃燒爆炸的原因之一。
【重要觀念】
►電池放電的時候負極是「陽極(Anode)」，正極是「陰極(Cathode)」，因此負極材料又稱為「陽極材料」，正極材料又稱為「陰極材料」，感覺怎麼恰好相反？
►化學家定義放出電子的叫「陽極」，而陽極放出電子，代表陽極必定帶負電，因為同性相斥、異性相吸，所以物理學家稱陽極為「負極」。
►但是電池充電的時候負極是「陰極(Cathode)」，正極是「陽極(Anode)」，這是因為氧化還原反應的定義造成的結果，名詞定義常常讓人頭昏腦脹，千萬別弄錯了唷！
