露營用大電池專業報導：揭開磷酸鐵鋰電池的神秘面紗
隨著戶外露營的熱潮興起，車用或露營用的大容量儲能電池已成為不可或缺的裝備。然而，在選購與組裝的過程中，「安全」始終是每個使用者最關心的議題。在琳瑯滿目的電池選項中，磷酸鐵鋰（LiFePO₄，簡稱鋰鐵）電池以其獨特的優勢脫穎而出。本文將深入探討鋰鐵電池的安全性、核心技術與選購要點，為您提供最專業的參考。
鋰鐵電池的安全性迷思：是危險還是可靠？
每當提到鋰電池，許多人腦海中會浮現爆炸或起火的恐怖畫面。然而，這些案例多半發生在「三元鋰電池」或其他高能量密度的鋰電池類型上，而非磷酸鐵鋰電池。
事實上，鋰鐵電池在結構上就具備更高的穩定性。根據統計，全球超過70%的電動公共巴士皆採用鋰鐵電池，這足以證明其在公共安全領域獲得高度認可。這類電池最糟糕的情況通常是「鼓包」或「漏液」，而非瞬間起火爆炸，其安全性已趨近於日常使用的乾電池。
電池之所以會發生危險，主要源於兩大因素：
外力穿刺： 尖銳物穿刺導致內部短路，瞬間產生高溫。
不當使用： 過度充電或過度放電，使電池內部失控發熱。
而第二點往往與使用者行為和保護裝置有關。因此，一個優良的保護電路是確保鋰電池安全的關鍵。
核心技術解析：平衡保護板為何不可或缺？
儘管技術進步，單顆鋰電池的性能仍存在個體差異。這對於由多顆電芯串聯而成的大容量電池來說，是個極大的挑戰。
以汽車使用的鉛酸電池為例，其由6個DC 2V的電芯組成，由於技術成熟，電芯的一致性高，充電時不易發生問題。然而，由4顆DC 3.2V電芯組成的鋰鐵電池，若沒有保護，在充電時就可能發生部分電芯「過充」而受損，部分則「充電不足」的情況。
這就是「平衡保護板」存在的意義。它如同電池的智慧大腦，雖然僅透過微量電流進行調節，卻能有效確保每顆電芯都處於健康的電壓範圍。一個功能完整的平衡保護板通常包含以下功能：
在選購保護板時，需特別留意「同口」與「不同口」兩種型式。
DIY 玩家必讀：容量、重量與選購指南
要組裝一顆高效耐用的鋰鐵電池，選購電芯時有幾個關鍵考量點：
容量與重量： 近期生產的鋰鐵電芯，每1安時（AH）的重量約為24克，可作為參考值。但需注意，組裝成品可能會因外殼與其他零組件而增加重量。
產品良莠不齊： 網路購買的組裝成品，容量不足的比例高達20%至40%。若非必要，建議閉著眼睛使用即可，以免測量後產生心理不適。
分容與內電阻： 專業的電芯會經過「分容」處理，即測量並標示出每顆電芯的實際容量。此外，內電阻（mΩ）是判斷電芯性能優劣的重要數據，數字越低，性能越佳。
若您選擇DIY，並非一定要擁有昂貴的儀器。但在組裝時，最好能將容量與內電阻相近的電芯進行「匹配」，這是打造一顆高性能電池的基石。
實戰比較：磷酸鐵鋰 vs. 傳統深循環電池
以下表格整理了磷酸鐵鋰電池與傳統鉛酸深循環電池的實用對比：
特性 | 75AH 鋰鐵電池 (DIY) | 100AH 深循環電池 (全新) |
|---|
可用電力 | ≈ 100AH深循環電池 | 100AH |
預估價格 | 4,000 NTD 左右 | 5,500 ~ 6,000 NTD |
重量 | 7.5 公斤 | 34 公斤 |
體積比 | 1 | 3 |
壽命 | 深循環電池的兩倍以上 | 較短 |
電壓表現 | 80%電力維持在 12.5V 以上 | 隨電力下降，電壓明顯降低 |
總結：
綜合以上數據，磷酸鐵鋰電池在重量、壽命、可用電量和電壓穩定性上都展現了巨大優勢，尤其對需要穩定供電的車載冰箱等設備而言，更是絕佳的選擇。
組裝過程或許充滿挑戰，但如文中所述，「自己DIY會很有成就感」。只要做好功課、審慎選擇零件並注意安全，您也能成功打造一顆屬於自己的高效能露營大電池。
這次做了12.8V 280AH的磷酸鋰鐵電池，容量大約3.3度電左右
如果使用1000W電器約可連續3.3個小時
組好總重量大約24KG，花費的金額大約15000TWD
準備的材料有:
3.2V 280AH 鋰鐵電池 4顆
4串鋰鐵電池保護板 120A 1塊
150A保險絲 1個
電線連接端子 數個
泡棉雙面膠 1捲
束線 1/3包
8M銅擰帽 1對(紅黑)
2AWG電線 50CM
鋁框木箱(生777!!) 1個
黑色塑膠板 1塊
我把花了學費學到組裝鋰鐵電池，所得到的概念告訴各位供參考。
不要心存不正確的資訊來嚇自己，而不敢使用鋰鐵電池。
文中如有不對的也請各位高手指正，畢竟我只入行5個多月而已，功力還淺薄。
如對內文有看不下去的，就忽略它、忘了它，當我是在放x就好。
從去年10月在淘寶網購買組裝好的100AH鋰鐵電池，到手時開始做放電測試，量其可用電力的容量有多少，發現只有680WH，照理應該要有1280WH才對，這個嚴重不足。拆開一看究竟，發現真的只有60AH的電芯，真是騙很大。我不做退貨處理，因風險太大了，就以用打折以60AH的價格轉賣給露友。
受了這個事件的激勵，接下來由一個電池的門外漢，開始找資料研讀，再購買電芯來組裝、反覆測試。
一路下來幾次的發表，也受到網友的指正或質疑，只要發現我沒測試到的，或有不懂的就繼續找資料研讀，繼續去反覆做實驗。
鋰電池安全嗎
目前世界上70%以上的電動公共巴士是使用鋰鐵電池，如果會爆炸起火，早就會被各國政府禁止使用了，這是人命關天的事，哪個當權者都無法擔得起的。
網路看到鋰電池爆炸起火的影片，確實很嚇人，它是瞬間起火連拿滅火器來滅火的時間都沒有，就這樣燒了起來。手機爆開的相片也很可怕。這些就足以嚇退很多人在車上使用鋰電了。
但這些不是鋰鐵電池，是一些成本低，重量輕，容量高的各類鋰電池。
鋰鐵電池發展到現在，已可降低爆炸起火的事件，安全性已逼近到，如同我們使用乾電池一樣了，最糟糕的情況只是鼓包或漏液。這種大容量的鋰鐵電池不論鋁殼的、朔膠殼的都設有安全閥，只要內部因過熱而產生高壓，會從安全閥爆開釋放壓力。
鋰電會爆炸的原因，尖銳物的穿刺，造成內部短路而瞬間產生高溫爆炸起火。再來就是過放、過充引起的高溫。會過放、過充是因保護器壞了或拆掉了，失去保護作用。
網路上也有玩家說保護器是裝好看的沒有用，而拆掉保護器。不裝保護器鋰電池還是可以使用，不但可以用並且更有爆發力。這就如同一顆引擎如限定2000轉來運作，但不理會它硬要以10000轉來使用，那不發熱爆炸才怪。
為什麼每顆的鋰電裡面都有小片的保護限制電路板，這就是要防止危險的發生，不讓你硬操它，做超量使用和過度的充電用的。所以如無必要請不要移除他，有玩遙控的玩家是最喜歡剪掉它的。
為什麼鋰鐵電池，必須接平衡保護板
鋰電池製作的過程，到現在都沒有辦法做到每一顆的性能都一致性。會有性能好壞不等同程度的差異。
鉛酸電池看起來是一顆完整的電池，但其實它是由6個DC 2V的電芯單元串接組成的DC12.6V的電池，鉛酸電池發展至今已是成熟的技術，其每個電芯的差異不大，所以充電能一致沒問題。
鋰鐵工作電壓13.2V是由DC3.2V的電芯4顆去串接組成的，電芯性能的差異會造成充電時，有的過充了有的還充不足的情形，過充的電芯就容易毀損。
我在學習組電池的當初故意用一顆不裝平衡保護板，和一顆有裝平衡保護板的一起做實驗充電。
其結果真的差別很大。有裝平衡保護板的每顆電池的差異只在0.05V以下，沒有裝平衡保護板的電壓差真的難以想像，雖然平衡保護板的調節只是用微量的電流去做調解，但確實能發揮平衡的效果。
平衡保護板各家廠商出的功能，有充電平衡、過充斷開、過放斷開、過流斷開、低壓斷電、短路保護，各家的設定點都不同，有要DIY的朋友要慎讀說明。
平衡保護板有分同口充電與不同口充電的型式，一般不同口充電的就是要另做一個專用充電口，充電時由此口接電，才有充電平衡的效果。不同口的要注意充電電流，不可大於產品規定的電流，否則會燒毀充電平衡的功能。
同口的就不用注意電流的問題，直接由使用端充入。但價格一般都貴了幾倍。但兩種只要注意充電問題，其他的都一樣耐用。
要與車充、太陽能充電、並在一起的，建議用同口的平衡保護板。
單獨做第二電瓶使用或太陽能充電不超過200W的，用不同口的較省錢。
裝設平衡保護板時，要注意將散熱鋁板朝向著通風良好的空間，底部的線頭與電池之間要用絕緣物件做隔離。
平衡保護板有分大小不同的電流規格，先計算你用電的最大使用量須多少電流(A)，再選擇大一些些的規格即可，用太過大電流的平衡保護板只是浪費錢。
電池容量與重量的關係
較近期生產的電池比大約是1AH的重量24公克，如75AH的每顆電芯就是75*24=1800公克，較早期生產的電池約每1AH會超過30公克以上。這僅供參考不一定準，是我比較得來的。也許以後的技術還會使電池更輕。但這參考值僅限鋁殼及鋁箔包的。有經組裝加上外殼包裝成整體的，和塑膠殼包裝的不能這樣算。加外殼的裡面會不會貼鐵片、鉛片之類的來增加重量，沒拆解無法得知，還有保護外殼有多重也不知道。
通常淘寶網買組裝好的成品，都會有20%~40%不等的不足量，要看賣家的良心，但通常賣家為了赚錢是沒良心的。如真的買了，閉著眼睛拿來就使用，不要像我傻傻去測試，增加心理的懊惱給自己添麻煩。
電芯的選購在比較各家的價格是會很亂的，有的有分容過的會較貴，分容過的又因容量的高低，價格又不同，標榜A級貨的又不一樣。使用過的二手品，通常賣家不談的，要靠自己經驗判斷。網路賣的一般都是次級品，A級品都交給大買家了。
什麼叫分容(個別摽示出每顆電芯的有效電容量)，這是把一顆顆的電芯，用充電器先充飽它，再開始用固定的電流去做放電，設定放電的停止點，過程中累計放電的容量到停止點，然後記錄下多少放電容量。一顆顆地用相同條件去充放電，然後一顆顆的標示起來做篩選。這些過程漫長費時，所以有分容過的會賣較貴的。生產廠商有設備跟設計精密儀器快速去測，才能有效率。我所用的土炮測法真的是沒效率。
大容量的電芯要做分容
測一顆的容量有可能要幾天，要看設備，至少一顆也要10幾個小時，所以大容量電芯，賣家是不做分容的。我曾詢問過賣家如何測得每顆的電容量，他的回答是抽檢，由此可見大容量的電芯賣家也不願意顆顆做容量測試。
量測電池內電阻，是判定電池性能優劣的數據，數字越少代表性能越好。這數據與電容量的多或少無關。通常是用mΩ作單位，要用專用儀器量，不同於三用電表。此儀器較便宜，我也是把它敗下去。
要組一顆性能好兼耐用的鋰電池，就是要匹配。
把內電阻最低又相近的，和分容過的找出電容量最高的又相近的，配成一顆鋰電池。
我們使用者都只買4顆電芯，如量出電容量跟內電阻有差異，也沒有額外的電芯來替換匹配，那所做的量測與分容等於白做的，除非賣家願意讓你無限的更換，否則量這些無意義，還就是先前我所講的閉著眼睛用下去就好。
在網路得到的資訊是，組裝完成的電池電容量，只能是其中最差的那一顆電容量，經我的實測兩組並不是這樣，實測還是比最差的那顆高?高多少呢?其變數很大，只測兩組不足以下結論。
以我的實測75AH鋰鐵電池的可用電力，等於一顆新的100AH深循環電池的可用電力。這一定又比二手深層100AH的可用電力多。
新的100AH深循環電池一顆要價5500~6000之間，二手的2000元。
75AH鋰鐵電池新的B級品，如自己DIY，含運費、10A充電器、不同口100A平衡保護板，這樣一組4000元上下。
重量: 深循環電池34KG 鋰鐵電池7.5公斤， 體積約3:1。
如無意外鋰鐵電池的壽命是深循環電池的兩倍以上。
鋰鐵電池一個最大的優點是80%以上得可用電力都在12.5V以上，車上冰箱幾乎可直接使用不會罷工。一些使用升壓器或有露友轉成110V的再給冰箱使用，這些都可免除。我先前使用升降壓穩壓器給冰箱用，現在都可拿掉了。
我不是在廣告，只是列出我的實驗成績，無私地提供各位參考。
自己DIY沒困難只要有心做，就會成功。
何況各位有問題還可問我，不會被卡住的，只是會跟我一樣常撞牆而已。
DIY成功了自己會很有成就感的，我就是很喜歡這種感覺。
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