2011年7月19日 星期二
2011年5月14日 星期六
鋰電池防爆技術已成熟，爆炸事件可漸平息
鋰電池防爆技術已成熟，爆炸事件可漸平息
2004/2/18
作者： 藍信彰，美國史丹福大學電機博士，台灣科技大學副教授，宜電董事長
前言
鋰離子電池已經成為可攜式電子產品的首選電池。這種電池容量密度高、價格具競爭力，預計未來幾年仍將是市場主流。但是鋰電池卻一直潛藏著爆炸的危險。由於應用愈來愈廣，爆炸事件也就層出不窮。其實，透過正確的電池系統設計及電芯等級判定，鋰離子電池是可以做到非常安全的。目前防爆線路及防爆電芯技術都已成熟，爆炸事件應該可以愈來愈少。
鋰離子電池特性
鋰是化學週期表上直徑最小也最活潑的金屬。體積小所以容量密度高，廣受消費者與工程師歡迎。但是，化學特性太活潑，則帶來了極高的危險性。鋰金屬暴露在空氣中時，會與氧氣產生激烈的氧化反應而爆炸。為了提昇安全性及電壓，科學家們發明了用石墨及鈷酸鋰等材料來儲存鋰原子。這些材料的分子結構，形成了奈米等級的細小儲存格子，可用來儲存鋰原子。這樣一來，即使是電池外殼破裂，氧氣進入，也會因氧分子太大，進不了這些細小的儲存格，使得鋰原子不會與氧氣接觸而避免爆炸。鋰離子電池的這種原理，使得人們在獲得它高容量密度的同時，也達到安全的目的。
鋰離子電池充電時，正極的鋰原子會喪失電子，氧化為鋰離子。鋰離子經由電解液游到負極去，進入負極的儲存格，並獲得一個電子，還原為鋰原子。放電時，整個程序倒過來。為了防止電池的正負極直接碰觸而短路，電池內會再加上一種擁有眾多細孔的隔膜紙，來防止短路。好的隔膜紙還可以在電池溫度過高時，自動關閉細孔，讓鋰離子無法穿越，以自廢武功，防止危險發生。
保護措施
鋰電池芯過充到電壓高於4.2V後，會開始產生副作用。過充電壓愈高，危險性也跟著愈高。鋰電芯電壓高於4.2V後，正極材料內剩下的鋰原子數量不到一半，此時儲存格常會垮掉，讓電池容量產生永久性的下降。如果繼續充電，由於負極的儲存格已經裝滿了鋰原子，後續的鋰金屬會堆積於負極材料表面。這些鋰原子會由負極表面往鋰離子來的方向長出樹枝狀結晶。這些鋰金屬結晶會穿過隔膜
紙，使正負極短路。有時在短路發生前電池就先爆炸，這是因為在過充過程，電解液等材料會裂解產生氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂，讓氧氣進去與堆積在負極表面的鋰原子反應，進而爆炸。因此，鋰電池充電時，一定要設定電壓上限，才可以同時兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為4.2V。
鋰電芯放電時也要有電壓下限。當電芯電壓低於2.4V時，部分材料會開始被破壞。又由於電池會自放電，放愈久電壓會愈低，因此，放電時最好不要放到2.4V才停止。鋰電池從3.0V放電到2.4V這段期間，所釋放的能量只佔電池容量的3%左右。因此，3.0V是一個理想的放電截止電壓。
充放電時，除了電壓的限制，電流的限制也有其必要。電流過大時，鋰離子來不及進入儲存格，會聚集於材料表面。這些鋰離子獲得電子後，會在材料表面產生鋰原子結晶，這與過充一樣，會造成危險性。萬一電池外殼破裂，就會爆炸。
因此，對鋰離子電池的保護，至少要包含：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般鋰電池組內，除了鋰電池芯外，都會有一片保護板，這片保護板主要就是提供這三項保護。但是，保護板的這三項保護顯然是不夠的，全球鋰電池爆炸事件還是頻傳。要確保電池系統的安全性，必須對電池爆炸的原因，進行更仔細的分析。
爆炸類型分析
電池芯爆炸的類形可歸納為外部短路、內部短路、及過充三種。此處的外部係指電芯的外部，包含了電池組內部絕緣設計不良等所引起的短路。
當電芯外部發生短路，電子元件又未能切斷迴路時，電芯內部會產生高熱，造成部分電解液汽化，將電池外殼撐大。當電池內部溫度高到135攝氏度時，品質好的隔膜紙，會將細孔關閉，電化學反應終止或近乎終止，電流驟降，溫度也慢慢下降，進而避免了爆炸發生。但是，細孔關閉率太差，或是細孔根本不會關閉的隔膜紙，會讓電池溫度繼續升高，更多的電解液汽化，最後將電池外殼撐破，甚至將電池溫度提高到使材料燃燒並爆炸。
內部短路主要是因為銅箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜，或是鋰原子的樹枝狀結晶穿破膈膜所造成。這些細小的針狀金屬，會造成微短路。由於，針很細有一定的電阻值，因此，電流不見得會很大。銅鋁箔毛刺係在生產過程造成，可觀察到的現象是電池漏電太快，多數可被電芯廠或是組裝廠篩檢出來。而且，由於毛刺細小，有時會被燒斷，使得電池又恢復正常。因此，因毛刺微短路引發爆炸的機率不高。
這樣的說法，可以從各電芯廠內部都常有充電後不久，電壓就偏低的不良電池，但是卻鮮少發生爆炸事件，得到統計上的支持。因此，內部短路引發的爆炸，主要還是因為過充造成的。因為，過充後極片上到處都是針狀鋰金屬結晶，刺穿點到處都是，到處都在發生微短路。因此，電池溫度會逐漸升高，最後高溫將電解液氣體。這種情形，不論是溫度過高使材料燃燒爆炸，還是外殼先被撐破，使空氣進去與鋰金屬發生激烈氧化，都是爆炸收場。
但是過充引發內部短路造成的這種爆炸，並不一定發生在充電的當時。有可能電池溫度還未高到讓材料燃燒、產生的氣體也未足以撐破電池外殼時，消費者就終止充電，帶手機出門。這時眾多的微短路所產生的熱，慢慢的將電池溫度提高，經過一段時間後，才發生爆炸。消費者共同的描述都是拿起手機時發現手機很燙，扔掉後就爆炸。
綜合以上爆炸的類型，我們可以將防爆重點放在過充的防止、外部短路的防止、及提昇電芯安全性三方面。其中過充防止及外部短路防止屬於電子防護，與電池系統設計及電池組裝有較大關係。電芯安全性提昇之重點為化學與機械防護，與電池芯製造廠有較大關係。
設計規範
由於全球手機有數億隻，要達到安全，安全防護的失敗率必須低於一億分之一。由於，電路板的故障率一般都遠高於一億分之一。因此，電池系統設計時，必須有兩道以上的安全防線。常見的錯誤設計是用充電器(adaptor)直接去充電池組。這樣將過充的防護重任，完全交給電池組上的保護板。雖然保護板的故障率不高，但是，即使故障率低到百萬分之一，機率上全球還是天天都會有爆炸事故發生。
電池系統如能對過充、過放、過電流都分別提供兩道安全防護，每道防護的失敗率如果是萬分之一，兩道防護就可以將失敗率降到一億分之一。常見的電池充電系統方塊圖如下，包含充電器及電池組兩大部分。充電器又包含適配器(Adaptor)及充電控制器兩部分。適配器將交流電轉為直流電，充電控制器則限制直流電的最大電流及最高電壓。電池組包含保護板及電池芯兩大部分，以及一個PTC來限定最大電流。
電池芯
限流片
保護板
過充、過放
過流等防護
充電控制器
限流限壓
適配器
交流變直流
充電器
電池組
以手機電池系統為例，過充防護係利用充電器輸出電壓設定在4.2V左右，來達到第一層防護，這樣就算電池組上的保護板失效，電池也不會被過充而發生危險。第二道防護是保護板上的過充防護功能，一般設定為4.3V。這樣，保護板平常不必負責切斷充電電流，只有當充電器電壓異常偏高時，才需要動作。過電流防護則是由保護板及限流片來負責，這也是兩道防護，防止過電流及外部短路。由於過放電只會發生在電子產品被使用的過程。因此，一般設計是由該電子產品的線路板來提供第一到防護，電池組上的保護板則提供第二道防護。當電子產品偵測到供電電壓低於3.0V時，應該自動關機。如果該產品設計時未設計這項功能，則保護板會在電壓低到2.4V時，關閉放電迴路。
總之，電池系統設計時，必須對過充、過放、與過電流分別提供兩道電子防護。其中保護板是第二道防護。把保護板拿掉後充電，如果電池會爆炸就代表設計不良。
上述方法雖然提供了兩道防護，但是由於消費者在充電器壞掉後，常會買非原廠充電器來充電，而充電器業者，基於成本考量，常將充電控制器拿掉，來降低成本。結果，劣幣驅逐良幣，市面上出現了許多劣質充電器。這使得過充防護失去了第一道也是最重要的一道防線。而過充又是造成電池爆炸的最重要因素，因此，劣質充電器可以稱得上是電池爆炸事件的元兇。
當然，並非所有的電池系統都採用如上圖的方案。在有些情況下，電池組內也會有充電控制器的設計。例如：許多筆記型電腦的外加電池棒，就有充電控制器。這是因為筆記型電腦一般都將充電控制器做在電腦內，只給消費者一個適配器。因此，筆記型電腦的外加電池組，就必須有一個充電控制器，才能確保外加電池組在使用適配器充電時的安全。另外，使用汽車點菸器充電的產品，有時也會將充電控制器做在電池組內。
最後的防線
如果電子的防護措施都失敗了，最後的一道防線，就要由電芯來提供了。電芯的安全層級，可依據電芯能否通過外部短路和過充來大略區分等級。由於，電池爆炸前，如果內部有鋰原子堆積在材料表面，爆炸威力會更大。而且，過充的防護常因消費者使用劣質充電器而只剩一道防線，因此，電芯抗過充能力比抗外部短路的能力更重要。如果，外部短路不會爆炸的電芯，可以得到一顆星。而過充不會爆炸的電芯，可以得到兩顆星。那麼電芯的安全等級，就有零顆星到三顆星，四種等級。日本製和台灣製的電池芯，通常都可達到三顆星的最高等級，中國製的電芯就參差不齊。下表為市場上常見鋰電芯的安全等級。
安全等級
過充不爆炸
短路不爆炸
代 表 廠 商
電芯抗外部短路的方法，通常包括使用高品質的隔膜紙和採用壓力閥兩種措施。其中高品質的隔膜效果最好，外部短路時超過百分之九十九的電池不會發生爆炸。壓力閥則有副作用。例如電池過充時，壓力閥如果太早破裂，會讓氧氣進入導致爆炸。另外，中國製壓力閥的精密度非常不可靠。中國鋁殼廠生產的鋁殼，不到一成的壓力閥會在業者宣稱的壓力範圍內起作用，可靠度只有百分之一、二。因此，對組裝廠而言，要確保電池不會發生短路爆炸，最好的方法還是直接作實驗。只要將電池充飽電，再放入防爆箱中短路即可判定抗短路的能力。
電池芯抗過充的方法則非常複雜，必須考慮化學配方、外殼機械特性、及配套的電子元件。一般係利用電池過充到某個電壓時，讓添加物開始發生反應，一方面增加內阻，一方面將電能轉為熱能，以達到1C/12V過充6小時，不會爆炸的安全水準。對於串並用的電池，有時還會再加上配套的電子元件或精密的壓力閥。
目前中國製電芯約近半數可以通過短路測試，但是絕大多數都無法通過過充測試。又由於電子防護方面，最容易崩潰的防線是過充防護，而過充所衍生的爆炸也最嚴重。因此，電池芯的抗過充能力，是相關業者在選擇電池芯時，重點中的重點。對單顆使用的電池而言，至少要能達到1C/6V過充6小時不爆炸。對串聯使用的電池，至少要能通過1C/12V過充6小時。這樣才能在消費者使用劣質充電器的情形下，確保電池組的安全。
責任歸屬
電池組發生爆炸事件時，分析爆炸原因，是判定責任歸屬的第一步。如果是短路爆炸且短路的部位在電池組的外部，這必然是兩道電子防護都失效且電芯也未能通過短路的考驗。這時保護板廠商、電芯廠商、PTC廠商、與組裝廠商都有責任。但是這種情況發生的機率不高。如果短路的部位在電池組的內部，最可能的導因是絕緣失效且電芯未能通過短路的考驗。因此，組裝廠與電芯廠都有責任。如果是過充爆炸，通常導因於充電器電壓過高、保護板因溫度過高而暫時性或永久性的失效、且電芯未能防過充。由於所有電芯廠都只保證電芯短路時不爆炸，
而不保證過充時不爆炸。組裝廠也都會於產品上標示，『只能用原廠充電器』。因此，充電器廠與通信行的責任最大，保護板廠商與組裝廠次之。有非常多的充電器，雖然標示的輸出電壓在4.2V左右，實際電壓則超過5V。這種情況下，責任顯然在充電器廠與通信行。如果充電器廠商如實的標示高於5V的電壓，結果通信行還把它賣給消費者當手機充電器，那麼通信行就要負最大的責任了。
鑑定電池組爆炸原因的專業度非常高，而且費用不訾。由於組裝廠在整個供應鏈裡，扮演者將電芯變安全的角色。因此，在責任不清時，常需先負擔該費用。因此，選用安全性高的電芯，尤其是抗過充的電芯，對組裝廠至為重要。
消費者注意事項
鋰離子電池系統如果設計得當，對於過充、過放、過電流都有兩道電子防護，而且電芯也通得過短路測試與過充測試。那麼，安全性應該無虞，消費者可以安心的使用。
買充電器時，最好買原廠的充電器。買非原廠充電器，不要輕信廠商標示的輸出電壓值。應請通信行用電表量一下充電座的輸出電壓值，電壓低於4.3V才可使用。必須使用電壓高於4.3V的充電器時，最好是插在手機尾部充電。切勿將非原廠電池組放在非原廠的充電座上充電，多數的爆炸都是這樣發生的。
2004/2/18
作者： 藍信彰，美國史丹福大學電機博士，台灣科技大學副教授，宜電董事長
前言
鋰離子電池已經成為可攜式電子產品的首選電池。這種電池容量密度高、價格具競爭力，預計未來幾年仍將是市場主流。但是鋰電池卻一直潛藏著爆炸的危險。由於應用愈來愈廣，爆炸事件也就層出不窮。其實，透過正確的電池系統設計及電芯等級判定，鋰離子電池是可以做到非常安全的。目前防爆線路及防爆電芯技術都已成熟，爆炸事件應該可以愈來愈少。
鋰離子電池特性
鋰是化學週期表上直徑最小也最活潑的金屬。體積小所以容量密度高，廣受消費者與工程師歡迎。但是，化學特性太活潑，則帶來了極高的危險性。鋰金屬暴露在空氣中時，會與氧氣產生激烈的氧化反應而爆炸。為了提昇安全性及電壓，科學家們發明了用石墨及鈷酸鋰等材料來儲存鋰原子。這些材料的分子結構，形成了奈米等級的細小儲存格子，可用來儲存鋰原子。這樣一來，即使是電池外殼破裂，氧氣進入，也會因氧分子太大，進不了這些細小的儲存格，使得鋰原子不會與氧氣接觸而避免爆炸。鋰離子電池的這種原理，使得人們在獲得它高容量密度的同時，也達到安全的目的。
鋰離子電池充電時，正極的鋰原子會喪失電子，氧化為鋰離子。鋰離子經由電解液游到負極去，進入負極的儲存格，並獲得一個電子，還原為鋰原子。放電時，整個程序倒過來。為了防止電池的正負極直接碰觸而短路，電池內會再加上一種擁有眾多細孔的隔膜紙，來防止短路。好的隔膜紙還可以在電池溫度過高時，自動關閉細孔，讓鋰離子無法穿越，以自廢武功，防止危險發生。
保護措施
鋰電池芯過充到電壓高於4.2V後，會開始產生副作用。過充電壓愈高，危險性也跟著愈高。鋰電芯電壓高於4.2V後，正極材料內剩下的鋰原子數量不到一半，此時儲存格常會垮掉，讓電池容量產生永久性的下降。如果繼續充電，由於負極的儲存格已經裝滿了鋰原子，後續的鋰金屬會堆積於負極材料表面。這些鋰原子會由負極表面往鋰離子來的方向長出樹枝狀結晶。這些鋰金屬結晶會穿過隔膜
紙，使正負極短路。有時在短路發生前電池就先爆炸，這是因為在過充過程，電解液等材料會裂解產生氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂，讓氧氣進去與堆積在負極表面的鋰原子反應，進而爆炸。因此，鋰電池充電時，一定要設定電壓上限，才可以同時兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為4.2V。
鋰電芯放電時也要有電壓下限。當電芯電壓低於2.4V時，部分材料會開始被破壞。又由於電池會自放電，放愈久電壓會愈低，因此，放電時最好不要放到2.4V才停止。鋰電池從3.0V放電到2.4V這段期間，所釋放的能量只佔電池容量的3%左右。因此，3.0V是一個理想的放電截止電壓。
充放電時，除了電壓的限制，電流的限制也有其必要。電流過大時，鋰離子來不及進入儲存格，會聚集於材料表面。這些鋰離子獲得電子後，會在材料表面產生鋰原子結晶，這與過充一樣，會造成危險性。萬一電池外殼破裂，就會爆炸。
因此，對鋰離子電池的保護，至少要包含：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般鋰電池組內，除了鋰電池芯外，都會有一片保護板，這片保護板主要就是提供這三項保護。但是，保護板的這三項保護顯然是不夠的，全球鋰電池爆炸事件還是頻傳。要確保電池系統的安全性，必須對電池爆炸的原因，進行更仔細的分析。
爆炸類型分析
電池芯爆炸的類形可歸納為外部短路、內部短路、及過充三種。此處的外部係指電芯的外部，包含了電池組內部絕緣設計不良等所引起的短路。
當電芯外部發生短路，電子元件又未能切斷迴路時，電芯內部會產生高熱，造成部分電解液汽化，將電池外殼撐大。當電池內部溫度高到135攝氏度時，品質好的隔膜紙，會將細孔關閉，電化學反應終止或近乎終止，電流驟降，溫度也慢慢下降，進而避免了爆炸發生。但是，細孔關閉率太差，或是細孔根本不會關閉的隔膜紙，會讓電池溫度繼續升高，更多的電解液汽化，最後將電池外殼撐破，甚至將電池溫度提高到使材料燃燒並爆炸。
內部短路主要是因為銅箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜，或是鋰原子的樹枝狀結晶穿破膈膜所造成。這些細小的針狀金屬，會造成微短路。由於，針很細有一定的電阻值，因此，電流不見得會很大。銅鋁箔毛刺係在生產過程造成，可觀察到的現象是電池漏電太快，多數可被電芯廠或是組裝廠篩檢出來。而且，由於毛刺細小，有時會被燒斷，使得電池又恢復正常。因此，因毛刺微短路引發爆炸的機率不高。
這樣的說法，可以從各電芯廠內部都常有充電後不久，電壓就偏低的不良電池，但是卻鮮少發生爆炸事件，得到統計上的支持。因此，內部短路引發的爆炸，主要還是因為過充造成的。因為，過充後極片上到處都是針狀鋰金屬結晶，刺穿點到處都是，到處都在發生微短路。因此，電池溫度會逐漸升高，最後高溫將電解液氣體。這種情形，不論是溫度過高使材料燃燒爆炸，還是外殼先被撐破，使空氣進去與鋰金屬發生激烈氧化，都是爆炸收場。
但是過充引發內部短路造成的這種爆炸，並不一定發生在充電的當時。有可能電池溫度還未高到讓材料燃燒、產生的氣體也未足以撐破電池外殼時，消費者就終止充電，帶手機出門。這時眾多的微短路所產生的熱，慢慢的將電池溫度提高，經過一段時間後，才發生爆炸。消費者共同的描述都是拿起手機時發現手機很燙，扔掉後就爆炸。
綜合以上爆炸的類型，我們可以將防爆重點放在過充的防止、外部短路的防止、及提昇電芯安全性三方面。其中過充防止及外部短路防止屬於電子防護，與電池系統設計及電池組裝有較大關係。電芯安全性提昇之重點為化學與機械防護，與電池芯製造廠有較大關係。
設計規範
由於全球手機有數億隻，要達到安全，安全防護的失敗率必須低於一億分之一。由於，電路板的故障率一般都遠高於一億分之一。因此，電池系統設計時，必須有兩道以上的安全防線。常見的錯誤設計是用充電器(adaptor)直接去充電池組。這樣將過充的防護重任，完全交給電池組上的保護板。雖然保護板的故障率不高，但是，即使故障率低到百萬分之一，機率上全球還是天天都會有爆炸事故發生。
電池系統如能對過充、過放、過電流都分別提供兩道安全防護，每道防護的失敗率如果是萬分之一，兩道防護就可以將失敗率降到一億分之一。常見的電池充電系統方塊圖如下，包含充電器及電池組兩大部分。充電器又包含適配器(Adaptor)及充電控制器兩部分。適配器將交流電轉為直流電，充電控制器則限制直流電的最大電流及最高電壓。電池組包含保護板及電池芯兩大部分，以及一個PTC來限定最大電流。
電池芯
限流片
保護板
過充、過放
過流等防護
充電控制器
限流限壓
適配器
交流變直流
充電器
電池組
以手機電池系統為例，過充防護係利用充電器輸出電壓設定在4.2V左右，來達到第一層防護，這樣就算電池組上的保護板失效，電池也不會被過充而發生危險。第二道防護是保護板上的過充防護功能，一般設定為4.3V。這樣，保護板平常不必負責切斷充電電流，只有當充電器電壓異常偏高時，才需要動作。過電流防護則是由保護板及限流片來負責，這也是兩道防護，防止過電流及外部短路。由於過放電只會發生在電子產品被使用的過程。因此，一般設計是由該電子產品的線路板來提供第一到防護，電池組上的保護板則提供第二道防護。當電子產品偵測到供電電壓低於3.0V時，應該自動關機。如果該產品設計時未設計這項功能，則保護板會在電壓低到2.4V時，關閉放電迴路。
總之，電池系統設計時，必須對過充、過放、與過電流分別提供兩道電子防護。其中保護板是第二道防護。把保護板拿掉後充電，如果電池會爆炸就代表設計不良。
上述方法雖然提供了兩道防護，但是由於消費者在充電器壞掉後，常會買非原廠充電器來充電，而充電器業者，基於成本考量，常將充電控制器拿掉，來降低成本。結果，劣幣驅逐良幣，市面上出現了許多劣質充電器。這使得過充防護失去了第一道也是最重要的一道防線。而過充又是造成電池爆炸的最重要因素，因此，劣質充電器可以稱得上是電池爆炸事件的元兇。
當然，並非所有的電池系統都採用如上圖的方案。在有些情況下，電池組內也會有充電控制器的設計。例如：許多筆記型電腦的外加電池棒，就有充電控制器。這是因為筆記型電腦一般都將充電控制器做在電腦內，只給消費者一個適配器。因此，筆記型電腦的外加電池組，就必須有一個充電控制器，才能確保外加電池組在使用適配器充電時的安全。另外，使用汽車點菸器充電的產品，有時也會將充電控制器做在電池組內。
最後的防線
如果電子的防護措施都失敗了，最後的一道防線，就要由電芯來提供了。電芯的安全層級，可依據電芯能否通過外部短路和過充來大略區分等級。由於，電池爆炸前，如果內部有鋰原子堆積在材料表面，爆炸威力會更大。而且，過充的防護常因消費者使用劣質充電器而只剩一道防線，因此，電芯抗過充能力比抗外部短路的能力更重要。如果，外部短路不會爆炸的電芯，可以得到一顆星。而過充不會爆炸的電芯，可以得到兩顆星。那麼電芯的安全等級，就有零顆星到三顆星，四種等級。日本製和台灣製的電池芯，通常都可達到三顆星的最高等級，中國製的電芯就參差不齊。下表為市場上常見鋰電芯的安全等級。
安全等級
過充不爆炸
短路不爆炸
代 表 廠 商
電芯抗外部短路的方法，通常包括使用高品質的隔膜紙和採用壓力閥兩種措施。其中高品質的隔膜效果最好，外部短路時超過百分之九十九的電池不會發生爆炸。壓力閥則有副作用。例如電池過充時，壓力閥如果太早破裂，會讓氧氣進入導致爆炸。另外，中國製壓力閥的精密度非常不可靠。中國鋁殼廠生產的鋁殼，不到一成的壓力閥會在業者宣稱的壓力範圍內起作用，可靠度只有百分之一、二。因此，對組裝廠而言，要確保電池不會發生短路爆炸，最好的方法還是直接作實驗。只要將電池充飽電，再放入防爆箱中短路即可判定抗短路的能力。
電池芯抗過充的方法則非常複雜，必須考慮化學配方、外殼機械特性、及配套的電子元件。一般係利用電池過充到某個電壓時，讓添加物開始發生反應，一方面增加內阻，一方面將電能轉為熱能，以達到1C/12V過充6小時，不會爆炸的安全水準。對於串並用的電池，有時還會再加上配套的電子元件或精密的壓力閥。
目前中國製電芯約近半數可以通過短路測試，但是絕大多數都無法通過過充測試。又由於電子防護方面，最容易崩潰的防線是過充防護，而過充所衍生的爆炸也最嚴重。因此，電池芯的抗過充能力，是相關業者在選擇電池芯時，重點中的重點。對單顆使用的電池而言，至少要能達到1C/6V過充6小時不爆炸。對串聯使用的電池，至少要能通過1C/12V過充6小時。這樣才能在消費者使用劣質充電器的情形下，確保電池組的安全。
責任歸屬
電池組發生爆炸事件時，分析爆炸原因，是判定責任歸屬的第一步。如果是短路爆炸且短路的部位在電池組的外部，這必然是兩道電子防護都失效且電芯也未能通過短路的考驗。這時保護板廠商、電芯廠商、PTC廠商、與組裝廠商都有責任。但是這種情況發生的機率不高。如果短路的部位在電池組的內部，最可能的導因是絕緣失效且電芯未能通過短路的考驗。因此，組裝廠與電芯廠都有責任。如果是過充爆炸，通常導因於充電器電壓過高、保護板因溫度過高而暫時性或永久性的失效、且電芯未能防過充。由於所有電芯廠都只保證電芯短路時不爆炸，
而不保證過充時不爆炸。組裝廠也都會於產品上標示，『只能用原廠充電器』。因此，充電器廠與通信行的責任最大，保護板廠商與組裝廠次之。有非常多的充電器，雖然標示的輸出電壓在4.2V左右，實際電壓則超過5V。這種情況下，責任顯然在充電器廠與通信行。如果充電器廠商如實的標示高於5V的電壓，結果通信行還把它賣給消費者當手機充電器，那麼通信行就要負最大的責任了。
鑑定電池組爆炸原因的專業度非常高，而且費用不訾。由於組裝廠在整個供應鏈裡，扮演者將電芯變安全的角色。因此，在責任不清時，常需先負擔該費用。因此，選用安全性高的電芯，尤其是抗過充的電芯，對組裝廠至為重要。
消費者注意事項
鋰離子電池系統如果設計得當，對於過充、過放、過電流都有兩道電子防護，而且電芯也通得過短路測試與過充測試。那麼，安全性應該無虞，消費者可以安心的使用。
買充電器時，最好買原廠的充電器。買非原廠充電器，不要輕信廠商標示的輸出電壓值。應請通信行用電表量一下充電座的輸出電壓值，電壓低於4.3V才可使用。必須使用電壓高於4.3V的充電器時，最好是插在手機尾部充電。切勿將非原廠電池組放在非原廠的充電座上充電，多數的爆炸都是這樣發生的。
2010年8月17日 星期二
申請補助者應檢具下列文件
申請補助者應檢具下列文件，委託電動自行車國內製造廠或國外原廠代理商轉送中央主管機關提出申請：
一、申請表。
二、國民身分證明影本。
三、購車發票收執聯或免用統一發票收據影本，註明申請補助者姓名及車架號碼；電子發票或收銀機發票無法登錄補助者姓名或車架號碼者，應由開立發票之公司於人工手寫處加蓋發票章；免用統一發票收據者，應加蓋免用統一發票專用章，並註明編號及負責人姓名。
四、由申請補助者簽署之電動自行車正確使用方法宣導單。
五、整車及車架號碼相片。
公務人員使用國民旅遊卡購買電動自行車者，應簽署切結書切結並未重複申請休假補助。
電動自行車國內製造廠或國外原廠代理商應彙整申請資料並填具總申請表轉送中央主管機關提出申請。
新購電動自行車補助辦法
| 新購電動自行車補助辦法 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
中華民國98年5月5日行政院環境保護署環署空字第0980037808號令訂定發布全文十一條
附件 電動自行車新車抽驗規範
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工廠實地查核申請表
工廠實地查核申請表
日期： 年 月 日
申請廠商名稱：
申請廠商地址：
電話： 傳真： 統一編號：
聯絡人：
申請車型類別：□電動輔助自行車
□電動自行車
申請廠牌： 申請型號：
委託工作內容 備 註
工廠實地查核
查核依據：電動輔助自行車及電動
自行車型式安全審驗管
理辦法第六條及第三十
條之規定辦理
申請廠商檢附文件
政府機關核准證明文件影
印本(加蓋公司大、小章)
政府機關核准證明文件
工廠登記證
工廠實地查核費用 参 仟 柒 佰 元整 (含稅)
付款方式（先付款）：1.現金2.支票（2個月期票）
廠商確認簽章
審驗單位主管 承辦人員
註：本申請書一經雙方簽章後，即視同委託契約，並具其效力。
附件一
FORM NO：RI01‐03
財團法人自行車暨健康科技工業研究發展中心
407 台中市工業區37路17號 TEL：886‐4‐23501100 #108 FAX：886‐4‐23504616
檢測服務委託服務申請單
案 號： 日 期： 年 月 日
廠商名稱：
英文名稱：
公司地址：
工廠地址：
英文地址：
連 絡 人： 電 話： 傳 真：
委託工作內容 各 項
金 額
樣品數
產品名稱 型號 測試項目 測試依據
電動
自行車
品牌：
型號：
國內電動( 電輔)
自行車檢測項目
電動輔助自行車及
電動自行車安全檢
測基準
電動自行車1
部；馬達＋控制
器＝1組；充電
器1組；馬達測
試介面1組；腳
架含腳架支撐
板1組
備
註
注意 為求報告正確，<公司\地址\型號>請填寫確實。
測試費用(含稅)=
取得交通部合格證書後取回
取得交通部審驗合格報告後取回
取得環保署補助資格後取回
以上報價為單一型號/單一產品
出具報告：
中文報告英文報告
(出英文請填寫英文資料)若中英
文報告均出，則加收NT$1,000.‐
是否申請報告掃瞄電子檔
樣品測試後□自行取回 □寄回(費用到付) □銷毀
報告寄送□公司 □工廠
付款方式（先付款，後出報告）
□現金 □支票 . . □匯款
廠商確認簽章
部門經理 承辦人
陳美淳#108
註：本申請書一經雙方簽章後，即視同委託契約，並具其效力。
附件二 文件編號：PI01
請廠商確認及填寫粗框中之資料！
統一編號：
電動自行車基本規格表
申請案號： 日期： 年 月 日
申請廠商(者)名稱
製 造 廠 商
連 絡 人
地 址
電 話
傳 真
品 牌
型 號
馬 達
廠 牌
型 號
額定功率(W)
無載轉速(rpm)
控制系統
廠牌
型號
最高輸出電流(A)
電 池
種類 電池； 串 並
電壓(V)
容量(Ah)
傳動方式
減速機/鏈條/皮帶
減速 比
其 他
備 註
廠 商 確 認
簽 章
99.01.01 版
附件三
車輛型式安全審驗申請表
申請案號：
申請廠商名稱 申請日期
申請廠商地址 統一編號
連 絡 人 聯絡電話
品牌/ 型號 生產製造地 傳真號碼
車型種類
審
驗
類
別
車輛型式安全審驗：
□新證 □年度抽測
□換發
繳
交
文
件
□政府機關核准證明文件影印本(加蓋公司大、小章)
□工廠登記證影印本(加蓋公司大、小章)
□車輛型式安全審驗申請表
□電動(輔助)自行車基本規格表
□廠商基本資料表
□電動(輔助)自行車整車照片/車身號碼打印/編碼說明書電子
檔
□車主操作使用手冊電子檔
□檢測報告影本2 份(影印本加蓋公司大、小章)
□進口與貨物完稅證明書( )份
□車輛型式安全審驗費用
□品質一致性計畫書
□其他
品質一致性核驗：
□工廠查核 □成效報告
中文報告副本需求 份
英文報告
需求 份
產品名稱(Product Name):
客戶名稱(Customer Name):
公司地址(Customer Address):
合 計 費 用 新台幣 拾 萬 仟 佰 拾 元整(含稅)
付款方式（先付款，後出報告）
1.現金
2.支票（2 個月期票）
廠
商
確
認
簽
章
審 驗 單 位 主 管 業 務 承 辦 人 員
備
註
1.申請案總號請勿填寫，由本中心處理。
2.請於整份文件加蓋正式之公司大、小章印。
3.申請廠商(者)地址即是報告收件地址，須為工廠登記登錄地址。
4.車輛型式安全審驗不出具英文報告。
5.中文報告副本及英文報告須另行收費。
6.客戶向本中心提出委託申請時，應先繳納該案審驗之費用。
7.若因本申請案產生任何爭議、涉訟事宜，雙方同意以台灣台中地方法院為第一審管轄
法院。
註：本申請表一經雙方簽章後，即視同委託契約，並具其效力。 99.01.01 版本
附件四
廠商 基 本 資 料 表
填表日期： 年 月 日
公司名稱
中 文
英 文
公司地址
工廠地址
發票地址
公司統一編號 董事長
資本額(仟元) 總經理
年營業額(仟元) 員工人數
主要產品 銷售地區
年研發經費(仟元) 研發人力
公司聯絡人 職稱 聯絡電話
聯絡地址 傳真號碼
97.04.15 版本
附件五
1
電動自行車整車照片/車身號碼打印/編碼說明書
申請案號：
申請者
製造廠商
廠牌名稱
型號
整車照片
( 正視圖)
整車照片
(前側視圖)
附件六
2
整車照片
(後側視圖)
車身號碼打
印放大圖示
3
整車照片
(貼標及車身
號碼打印位
置說明)
97.04.15 版本
4
A 股份有限公司電動自行車
車架號碼編碼方式說明
XX T X 8 00001
第一、二碼(XX)：代表A 股份有限公司生產之電動自行車英文代碼。
第三碼(T)：代表A 股份有限公司中華民國台灣地區所生產之電動自行車
英文代碼。
第四碼(X)：代表A 股份有限公司電動自行車之車型代碼。
第五碼(8)：代表A 股份有限公司2008 年所生產之電動自行車之年份代碼。
第六~十碼(00001)：代表A 股份有限公司所生產之電動自行車車架之流水
號碼。
日期： 年 月 日
申請廠商名稱：
申請廠商地址：
電話： 傳真： 統一編號：
聯絡人：
申請車型類別：□電動輔助自行車
□電動自行車
申請廠牌： 申請型號：
委託工作內容 備 註
工廠實地查核
查核依據：電動輔助自行車及電動
自行車型式安全審驗管
理辦法第六條及第三十
條之規定辦理
申請廠商檢附文件
政府機關核准證明文件影
印本(加蓋公司大、小章)
政府機關核准證明文件
工廠登記證
工廠實地查核費用 参 仟 柒 佰 元整 (含稅)
付款方式（先付款）：1.現金2.支票（2個月期票）
廠商確認簽章
審驗單位主管 承辦人員
註：本申請書一經雙方簽章後，即視同委託契約，並具其效力。
附件一
FORM NO：RI01‐03
財團法人自行車暨健康科技工業研究發展中心
407 台中市工業區37路17號 TEL：886‐4‐23501100 #108 FAX：886‐4‐23504616
檢測服務委託服務申請單
案 號： 日 期： 年 月 日
廠商名稱：
英文名稱：
公司地址：
工廠地址：
英文地址：
連 絡 人： 電 話： 傳 真：
委託工作內容 各 項
金 額
樣品數
產品名稱 型號 測試項目 測試依據
電動
自行車
品牌：
型號：
國內電動( 電輔)
自行車檢測項目
電動輔助自行車及
電動自行車安全檢
測基準
電動自行車1
部；馬達＋控制
器＝1組；充電
器1組；馬達測
試介面1組；腳
架含腳架支撐
板1組
備
註
注意 為求報告正確，<公司\地址\型號>請填寫確實。
測試費用(含稅)=
取得交通部合格證書後取回
取得交通部審驗合格報告後取回
取得環保署補助資格後取回
以上報價為單一型號/單一產品
出具報告：
中文報告英文報告
(出英文請填寫英文資料)若中英
文報告均出，則加收NT$1,000.‐
是否申請報告掃瞄電子檔
樣品測試後□自行取回 □寄回(費用到付) □銷毀
報告寄送□公司 □工廠
付款方式（先付款，後出報告）
□現金 □支票 . . □匯款
廠商確認簽章
部門經理 承辦人
陳美淳#108
註：本申請書一經雙方簽章後，即視同委託契約，並具其效力。
附件二 文件編號：PI01
請廠商確認及填寫粗框中之資料！
統一編號：
電動自行車基本規格表
申請案號： 日期： 年 月 日
申請廠商(者)名稱
製 造 廠 商
連 絡 人
地 址
電 話
傳 真
品 牌
型 號
馬 達
廠 牌
型 號
額定功率(W)
無載轉速(rpm)
控制系統
廠牌
型號
最高輸出電流(A)
電 池
種類 電池； 串 並
電壓(V)
容量(Ah)
傳動方式
減速機/鏈條/皮帶
減速 比
其 他
備 註
廠 商 確 認
簽 章
99.01.01 版
附件三
車輛型式安全審驗申請表
申請案號：
申請廠商名稱 申請日期
申請廠商地址 統一編號
連 絡 人 聯絡電話
品牌/ 型號 生產製造地 傳真號碼
車型種類
審
驗
類
別
車輛型式安全審驗：
□新證 □年度抽測
□換發
繳
交
文
件
□政府機關核准證明文件影印本(加蓋公司大、小章)
□工廠登記證影印本(加蓋公司大、小章)
□車輛型式安全審驗申請表
□電動(輔助)自行車基本規格表
□廠商基本資料表
□電動(輔助)自行車整車照片/車身號碼打印/編碼說明書電子
檔
□車主操作使用手冊電子檔
□檢測報告影本2 份(影印本加蓋公司大、小章)
□進口與貨物完稅證明書( )份
□車輛型式安全審驗費用
□品質一致性計畫書
□其他
品質一致性核驗：
□工廠查核 □成效報告
中文報告副本需求 份
英文報告
需求 份
產品名稱(Product Name):
客戶名稱(Customer Name):
公司地址(Customer Address):
合 計 費 用 新台幣 拾 萬 仟 佰 拾 元整(含稅)
付款方式（先付款，後出報告）
1.現金
2.支票（2 個月期票）
廠
商
確
認
簽
章
審 驗 單 位 主 管 業 務 承 辦 人 員
備
註
1.申請案總號請勿填寫，由本中心處理。
2.請於整份文件加蓋正式之公司大、小章印。
3.申請廠商(者)地址即是報告收件地址，須為工廠登記登錄地址。
4.車輛型式安全審驗不出具英文報告。
5.中文報告副本及英文報告須另行收費。
6.客戶向本中心提出委託申請時，應先繳納該案審驗之費用。
7.若因本申請案產生任何爭議、涉訟事宜，雙方同意以台灣台中地方法院為第一審管轄
法院。
註：本申請表一經雙方簽章後，即視同委託契約，並具其效力。 99.01.01 版本
附件四
廠商 基 本 資 料 表
填表日期： 年 月 日
公司名稱
中 文
英 文
公司地址
工廠地址
發票地址
公司統一編號 董事長
資本額(仟元) 總經理
年營業額(仟元) 員工人數
主要產品 銷售地區
年研發經費(仟元) 研發人力
公司聯絡人 職稱 聯絡電話
聯絡地址 傳真號碼
97.04.15 版本
附件五
1
電動自行車整車照片/車身號碼打印/編碼說明書
申請案號：
申請者
製造廠商
廠牌名稱
型號
整車照片
( 正視圖)
整車照片
(前側視圖)
附件六
2
整車照片
(後側視圖)
車身號碼打
印放大圖示
3
整車照片
(貼標及車身
號碼打印位
置說明)
97.04.15 版本
4
A 股份有限公司電動自行車
車架號碼編碼方式說明
XX T X 8 00001
第一、二碼(XX)：代表A 股份有限公司生產之電動自行車英文代碼。
第三碼(T)：代表A 股份有限公司中華民國台灣地區所生產之電動自行車
英文代碼。
第四碼(X)：代表A 股份有限公司電動自行車之車型代碼。
第五碼(8)：代表A 股份有限公司2008 年所生產之電動自行車之年份代碼。
第六~十碼(00001)：代表A 股份有限公司所生產之電動自行車車架之流水
號碼。
文件下載
 | ● 電動輔助自行車及電動自行車型式安全審驗管理辦法(以交通部網站公告為準) (Word檔) (PDF檔)● 電動輔助自行車及電動自行車安全檢測基準(以交通部網站公告為準) (Word檔) (PDF檔) ● 電動輔助自行車及電動自行車車輛型式安全審驗流程圖 (Word檔) (PDF檔)
>工廠實地查核重點 (New) |
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更新日期99.06.09
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