手機是越來越薄了,但卻長出水力發電機了“尾巴”:智能手機屏幕越來越大,電池續航的不足日漸凸顯,移動電源便應運而生。
問題也隨之而來。6月,北京地鐵內,一位女乘客隨身攜帶的充電寶發生冒煙、自燃;7月,湖北襄陽一市民的手機移動電源接連發生3次爆炸;8月,南京王小姐包內移動電源突然自燃,火苗飛躥至1米高。
移動電源的安全問題引起關注。要關注安全,還得從移動電源本身說起。
結構並不復雜
拆開移動電源,其內部結構並不復雜。其主要是由電芯、帶保護電路的PCB電路板兩個部分所組成,而一款移動電源的質量究竟是好還是壞,主要就從這兩個方面體現出來。
從用途來看,電芯主要用於存儲電量以及提供電量。僅從外觀上看,很難辨別出電芯的優劣。也不能僅從品牌上就對電芯的質量做出判斷,除非采取耗時漫長的電芯老化測試。
PCB電路板的責任也不小,電路板要負責移動電源的實際轉換效率、各種保護機制以及輸出效果,可以說電路板的做工直接決定著移動電源的輸出品質。如果某款移動電源的 PCB擁有較好的做工和設計,具有扎實的保護電路,同時電芯也比較出色,那麼其質量就能得到保證。
鋰電電芯為介質
移動電源儲電介質一般采用鋰電電芯,因為鋰電電芯體積相對小巧,容量大,市場流通廣。
鋰電的電壓在2。7—4。2V之間,電壓隨著電量的下降而下降。而2。7—4。2V的電壓是不能直接給其他數碼產品充電的,因為數碼產品的鋰電電壓也 是2。7—4。2V,同電位的電壓之間是不能充電的,所以移動電源向外輸出電能是必須要有升壓系統,把2。7—4。2V的鋰電電壓升壓到5V,這樣就可以 給手機等數碼產品充電了。常用的電源電芯有聚合物鋰電、液態鋰離子鋰電、磷酸鐵鋰電池等。
不過關的聚合物鋰電往往是罪魁
聚合物鋰離子電池的移動電源容量動輒上萬mAh,這樣雖然可以為電子產品多充幾次電,但也可能成為一個“手雷”。前面提到的移動電源爆炸事件,質量不過關的電芯往往是罪魁禍首。
聚合物鋰離子電池正是由於液態鋰離子電池的優缺點同樣突出,所以聚合物鋰離子電池更受用戶的關注。這種電池的正極采用的是鎳鈷錳材料,以鎳鹽、鈷鹽、 錳鹽為正極的原料,比例根據實際的需求進行調整。采用這種材料的電池可以被做成各種形態,常見的是方塊軟包形狀(方形鑽酸鋰電池是硬的,一摸就知道)。
液態鋰離子電池是移動電源上應用得最為廣泛的電池,其正極采用的是鈷酸鋰材料,負極為石墨,電解質材料是液體電解質,其理論容量為 274mAh/g,實際容量為140mAh/g左右。我們熟悉的外觀類似於5號電池的18650電池就屬於這一類,當然這種電池也能做成長方形的塊狀,成 型後電池是硬的。
液態鋰電池充電控制器的工作電壓比較高,可以達到 3。7V,充放電電壓平穩,體積小。最為關鍵的是,由於這種電池之前長期應用在筆記本電池上,所以技術比較風力發電機成熟,生產工藝簡單,進而成本也比較低廉。正是因為有這些優點,所以現在有六成以上的移動電源采用的是鈷酸鋰電池,不過這種電池循環使用壽命不長,只有300次左右。最為關鍵的是安全性能低下,電池短路的時候可能會爆炸,廢棄後對環境也有污染。
此外,還有一種很有潛力的材料,這就是磷酸鐵鋰。這種材料最近幾年剛剛起步,其特點是在電池的正極加入了鐵元素,可以實現 2000次的充放循環壽命。這種磷酸鐵鋰電池宜串聯使用,目前正在電動車、信號基站儲能等領域運用廣泛,在移動電源方面還只是初步試水生產。目前這種電池 成本還是太高,因此在消費者中的認可度還是比較低。
- Sep 02 Mon 2013 10:39
移動電源:安全至上的手機“尾巴”
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