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手機無線充電散熱實驗

 3 years ago
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手機無線充電散熱實驗

calendar.svg 2021-07-04 04:23 PM comment.svg 1 eye.svg 258

從 Nokia 920 時代開始，不管在公司或家裡，我習慣有事沒事就把手機放在無線充電座充電，原以為減少充放電次數電池會長命百歲，殊不知我的 S9 還沒滿兩年電池竟發肥到把殼撐破。

換完電池事後檢討，減少放電循環是對的，長期處於充電發熱應是讓鋰電池短命的原因，尤其後期不知三星充電座還是電池本身有問題，常常充飽電好一陣子，手機在充電座上還是熱熱的，感覺不 OK。

找了一些佐證資料，如密西根大學的研究指出溫度是鋰電池壽命的重要關鍵，不洽當的環境(包括溫度低於攝氏 0 度或高於攝氏 40 度)也會影響。

至於一直處於 100% 會不會對電池造成傷害？依據這篇充满电的笔记本还一直插着电源，会弄坏电池吗？：

100% 滿電插線使用的真正問題是「儲存鈍化」，儲存鈍化在滿電時尤為嚴重。不過，對於每週至少會對電池進行一次充放電的使用者來講，這個問題基本不用擔心。但如果常年插電滿電使用，確實會產生鈍化現象。同時，高溫會極大加速鈍化和老化過程。

我歸納的結論是，維持 100% 滿電搭配每週一次充放電應可減少儲存鈍化，但溫度過高對電池肯定是慢性自殺的行為。

後來我改變習慣，下班後讓手機放電到隔天，隔天上班時間再從 70-80% 回充到 100%，而充電座則搭配自製的無線充電座散熱器降溫。

這陣子開了 3D 印表機印東西，心血來潮，決定把無線充電散熱模組升級一下，順便做個實驗觀察效果。

之前做散熱模組只有半截掛在充電座前端，不小心動到便會分家需要喬位置，這兩年我依據實物尺寸做 3D 模型的功力有進步，就升級成全罩式吧。

台達電風扇是從一台 20 年前筆電拆下來的，拾荒撿來又長年運轉 N 幾年還頭好壯(最近跟台達電很有緣 1、2，對品牌的印象愈來愈好)，但麻煩處在於它的罩子是為了嵌入特定筆電結構設計的，東一塊底板、西一根柱腳，無規律可言還不對稱。但自己設計 3D 模型的好處是可以 100% 量身訂做：

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由於可能會有列印公差，擔心尺寸抓太緊塞不進去尷尬，中央挖洞時我多留了 1mm，結果留多了導致密合度略差，但重印要兩個半小時作罷。為提高空氣流通效果，我在風扇出口處黏了兩塊泡棉將手機墊高，以便風能完整從背面流過帶走廢熱，底下舖的絨毛布則是降低噪音用的，吸震效果卓著。

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接著是最有趣的實驗部分。

既然要搞就多學著東西斜摃一下，我順便練習了縮時攝影。測溫軟體我用 3C Battery Manager 這個 App，先測試未開散熱風扇的狀況用無線充電座充電，取得最高溫後再開啟散熱風扇，接著觀察溫度下降狀況：

測試影片

實驗結果，充電前溫度為 29.8，充電 20 分鐘後達到最高溫 43.5 度；開啟散熱風扇後，5 分鐘內下降 7 度，10 分鐘下降 9 度，後面就緩緩下降，20 分鐘達到最低溫停留在 33 左右，下降約 10 度。

測試成功。

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