隨著智能手機(jī)屏幕越來(lái)越大,功能越來(lái)越多,耗電量也在增加。很多人習(xí)慣隨身帶著一個(gè)移動(dòng)電源,也就是充電寶,以保持手機(jī)有電的狀態(tài)。
移動(dòng)電源的出現(xiàn),讓我們能隨時(shí)隨地更便捷的使用手機(jī),但不可否認(rèn),近年來(lái)發(fā)生的移動(dòng)電源突然冒煙或發(fā)生爆炸的事件,并不少見(jiàn)。至于容量虛標(biāo),產(chǎn)品標(biāo)識(shí)不全等問(wèn)題,更是屢見(jiàn)不鮮。在目前市場(chǎng)魚龍混雜、缺少國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的情況下,不合格的移動(dòng)電源,其實(shí)是個(gè)有著潛在危險(xiǎn)的“小炸彈”。
現(xiàn)在,國(guó)內(nèi)第一個(gè)移動(dòng)電源國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)終于正式出臺(tái)了,并將從2015年8月1日起開(kāi)始實(shí)施。根據(jù)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)官網(wǎng)資料,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)是GB 31241-2014,全名《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》。
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關(guān)于移動(dòng)電源國(guó)標(biāo),大家都誤會(huì)了
2014年12月5日,我國(guó)首部鋰離子電池強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》正式發(fā)布,標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB 31241-2014。由于該標(biāo)準(zhǔn)適用于移動(dòng)電源內(nèi)部的鋰離子電池元件,因此被各大媒體報(bào)道為“首個(gè)移動(dòng)電源國(guó)標(biāo)”。可惜在大家興高采烈之時(shí),工信部澄清 “移動(dòng)電源國(guó)標(biāo)”實(shí)屬誤讀。
據(jù)記者采訪報(bào)道,工信部鋰離子電池安全標(biāo)準(zhǔn)特別工作組秘書、中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院安全實(shí)驗(yàn)室副主任何鵬林澄清說(shuō):“GB 31241-2014是鋰離子電池安全標(biāo)準(zhǔn),不是移動(dòng)電源標(biāo)準(zhǔn),不可以看成移動(dòng)電源標(biāo)準(zhǔn)。”。何鵬林解析移動(dòng)電源屬于有獨(dú)立功能、可以單獨(dú)銷售和使用的產(chǎn)品,屬于一種整機(jī)設(shè)備;而鋰電池只是整機(jī)設(shè)備的一個(gè)部件或者元件。實(shí)際上《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》屬于元器件標(biāo)準(zhǔn),而非移動(dòng)電源整機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。
移動(dòng)電源國(guó)標(biāo)何時(shí)來(lái)?
近年來(lái)移動(dòng)電源安全事故不斷,黑心廠商的違法行為固然可惡,但相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)期缺失可以說(shuō)縱容了產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊的亂象。行業(yè)內(nèi)外一再千呼萬(wàn)喚,迫切期待出臺(tái)統(tǒng)一移動(dòng)電源的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),這也是導(dǎo)致業(yè)界這次對(duì)GB 31241-2014誤讀的原因之一。那么,真正的移動(dòng)電源國(guó)標(biāo)何時(shí)才能到來(lái)?
從中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院獲悉,移動(dòng)電源國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《信息技術(shù)便攜式數(shù)字設(shè)備用移動(dòng)電源通用規(guī)范》已經(jīng)由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委下達(dá)制定計(jì)劃,由中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院牽頭組織起草,這意味著我國(guó)正式開(kāi)啟了移動(dòng)電源國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定程序。
綜上所述,早前公布的《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》(GB 31241-2014)實(shí)為元器件標(biāo)準(zhǔn),并非移動(dòng)電源整機(jī)國(guó)標(biāo),不過(guò)鋰離子電池是移動(dòng)電源(屬于整機(jī)設(shè)備)的安全關(guān)鍵件,因此GB 31241在今年8月1日實(shí)施之后,移動(dòng)電源用的鋰離子電池也應(yīng)滿足GB 31241的要求,鋰電池的質(zhì)量和安全性將會(huì)得到規(guī)范提升。然而真正的移動(dòng)電源國(guó)標(biāo),目前尚在起草階段,故還需千呼萬(wàn)喚多一段時(shí)日。
隨著移動(dòng)電源安全事故的頻繁出現(xiàn),針對(duì)該行業(yè)的安全漏洞也引起了越來(lái)越多的重視。12月17日,江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了2014年移動(dòng)電源產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)質(zhì)量分析報(bào)告,結(jié)果表明,抽檢的60批次移動(dòng)電源無(wú)一符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
負(fù)責(zé)本次抽檢的蘇州市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所電學(xué)室主任高級(jí)工程師段勇介紹,本次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)依據(jù)CIAPS0001-2014《USB接口類移動(dòng)電源》標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家質(zhì)檢總局抽查方案。產(chǎn)品主要問(wèn)題表現(xiàn)在:外殼不防火仍然是重大安全隱患;此外,影響產(chǎn)品性能的問(wèn)題較多,主要是產(chǎn)品性能的關(guān)鍵參數(shù)額定容量和轉(zhuǎn)換效率符合率極低。
外殼不防火或致爆炸 安全隱患大
作為一種以化學(xué)電池為主要構(gòu)件的產(chǎn)品,移動(dòng)電源如果使用不當(dāng)或正常使用情況下產(chǎn)品保護(hù)機(jī)制設(shè)計(jì)不合理,將有可能引發(fā)起火、爆炸等安全事故。
段勇介紹,由于移動(dòng)電源的結(jié)構(gòu)中沒(méi)有專門的散熱通道,然而鋰電池在充放電過(guò)程中會(huì)發(fā)熱,導(dǎo)致內(nèi)部溫度升高,是誘發(fā)鋰電池起火、爆炸的因素之一。
“標(biāo)準(zhǔn)要求,移動(dòng)電源的外殼需要具備防火能力。檢測(cè)中,27批次樣品外殼點(diǎn)燃后不會(huì)熄滅,沒(méi)有阻燃功能,這說(shuō)明大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)于移動(dòng)電源外殼必須是防火的,沒(méi)有概念。”段勇說(shuō)。【詳情】
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良心不?小米16000mAh移動(dòng)電源拆解+充放電測(cè)試
今年雙十一的前一周,雷軍在微博上公布新版小米移動(dòng)電源的上市消息:16000mAh,定價(jià) 129元,雙十一天貓首發(fā),特價(jià)99元。較以往的10400mAh移動(dòng)電源限量發(fā)布,這次備足了10萬(wàn)臺(tái)貨源公開(kāi)搶購(gòu),但不到10小時(shí)已經(jīng)銷售一空,次日就恢復(fù)回了原價(jià)。作為小米推出的首款大容量移動(dòng)電源,16000mAh新品的做工和性能表現(xiàn)如何呢,我們從小米天貓店自購(gòu)了一臺(tái),通過(guò)做工分析和充放電測(cè)試,為大家揭開(kāi)更多面紗。
一、外觀賞析
小米16000mAh比10400mAh容量增加5600mAh;長(zhǎng)度方面16000mAh、10400mAh分別為145mm、90.5mm,新款增加了 54.5mm,但寬度變窄握感更佳;重量上,小米16000mAh為350g,10400mAh為250g,僅增加了100g,小米16000mAh的重量相當(dāng)于一聽(tīng)330ml的可樂(lè)。
工業(yè)設(shè)計(jì)方面,小米16000mAh的充放電接口、電量指示燈和按鍵的布局,延續(xù)了小米10400mAh的家族style。輸入上16000mAh跟 10400mAh保持一致,都還是5V 2A,小米官方給出的充電時(shí)間參考:使用 5V/2A 充電器,標(biāo)配 cable,需9小時(shí);使用5V/1A充電器,標(biāo)配 cable,需14.5小時(shí)。通過(guò)與小米4原裝充電器(MDY-03-EB)的實(shí)際搭配測(cè)試,16000mAh不支持QuickCharge 2.0極速充電。【詳情】
解讀低功耗移動(dòng)電源系統(tǒng)硬件電路 —電路圖天天讀
移動(dòng)電源是一種采用可充電電池作為儲(chǔ)電單元,通過(guò)升壓或者降壓的方式輸出能量,可以通過(guò)用電器直流電源輸入接口直接對(duì)用電器供電或者充電,以達(dá)到為便攜式電子產(chǎn)品續(xù)航的目的。移動(dòng)電源的基本構(gòu)成一般由可充電電池、升壓或降壓電路、充電管理電路、電池保護(hù)電路、控制電路等組成,基本架構(gòu)示意圖如圖 1所示。
從移動(dòng)電源的基本構(gòu)架上看,可以把移動(dòng)電源的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為電池和電路保護(hù)板。電池的材料、體積、容量等都直接影響移動(dòng)電源的質(zhì)量。目前手機(jī)等隨身攜帶的電子產(chǎn)品移動(dòng)電源的電芯多為聚合物電池。新一代的聚合物電池的聚合物化程度很高,所以可做到面積任意化和形狀任意化、薄形化。而且.聚合物電池的單位能量比一般鋰電池的單位能量提高了50%.其容量、安全性、充放電特性、工作環(huán)境、使用壽命以及環(huán)保性能等方面都較一般鋰電池有大幅度的改善。電路保護(hù)板是移動(dòng)電源的主要電路設(shè)計(jì).對(duì)移動(dòng)電源的性能及安全性的影響很大。該電路板主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充電、放電管理,以及對(duì)電池的保護(hù)。如果失去了對(duì)電池的保護(hù),移動(dòng)電源將成為隨時(shí)會(huì)燃爆的手雷。移動(dòng)電源使用的電池電壓一般都在2.7~4.2 V,電壓隨著電量的下降而下降,而2.7~4.2 V的電壓是不能直接給其它數(shù)碼產(chǎn)品充電或供電的,所以移動(dòng)電源要向外輸出電能必須有升壓控制電路。由于采用聚合物電池作為移動(dòng)電源的初始儲(chǔ)能,當(dāng)儲(chǔ)能用完,就要補(bǔ)充,因此聚合物鋰電池必須有充電控制電路。【詳情】
移動(dòng)電源SOC方案樹(shù)立行業(yè)新標(biāo)桿!
2014年5月“中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)”正式發(fā)布并實(shí)施《USB接口類移動(dòng)電源標(biāo)準(zhǔn)》,標(biāo)志了移動(dòng)電源行業(yè)從以往無(wú)序狀態(tài)進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)界誠(chéng)信自律、規(guī)范經(jīng)營(yíng)的階段。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出來(lái),但隨之衍生的問(wèn)題也出來(lái)了。除了移動(dòng)電源廠家必須有的社會(huì)責(zé)任心外,要在目前競(jìng)爭(zhēng)激烈的商業(yè)環(huán)境下保持一定利潤(rùn),廠家們能否做出符合標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)電源產(chǎn)品呢?
其實(shí)在價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈的移動(dòng)電源行業(yè)里,產(chǎn)品功能是相當(dāng)繁多的,如各種安全保護(hù)、快速充電、轉(zhuǎn)換效率高、同步大電流的充放電、五花八門的電量顯示方式、精準(zhǔn)的電量計(jì)量、高精度的充放電、智能充電、可擴(kuò)展性等,這使得傳統(tǒng)的模擬電源電路設(shè)計(jì)方式已經(jīng)完全無(wú)法滿足設(shè)計(jì)人員的需求,工程師們需要全新的芯片解決方案才能在有限成本里設(shè)計(jì)完成符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。易能微電子在全球第一次實(shí)現(xiàn)了寫軟件的電源芯片,外圍無(wú)需MCU,可以在3天內(nèi)為客戶設(shè)計(jì)出滿足任意要求的移動(dòng)電源芯片和電路板,為工程師們提供全新的方案設(shè)計(jì)利器。
不可否認(rèn),在以MCU工程師占技術(shù)主力的環(huán)境下,軟件多合一方案是當(dāng)前移動(dòng)電源設(shè)計(jì)技術(shù)的主流。不過(guò)連一些世界頂級(jí)MCU廠商也承認(rèn),用8位MCU設(shè)計(jì)的PWM驅(qū)動(dòng)能力有效,無(wú)法驅(qū)動(dòng)MOS輸出2.5A以上大電流。
表1:易能方案與業(yè)界主流技術(shù)方案的對(duì)照表
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),業(yè)界主要評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)的大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明,易能方案的所有數(shù)據(jù)都已經(jīng)超過(guò)《USB接口類移動(dòng)電源標(biāo)準(zhǔn)》里在電性能方面所提出的標(biāo)準(zhǔn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他方案,樹(shù)立了移動(dòng)電源行業(yè)的最高標(biāo)準(zhǔn)(參見(jiàn)表一)。
表2 《USB接口類移動(dòng)電源標(biāo)準(zhǔn)》電性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)比較結(jié)果
易能推出的單芯片移動(dòng)電源SOC芯片:EDP2339(內(nèi)置MOS管、2A充2A放),實(shí)測(cè)移動(dòng)電源2A放電效率可達(dá)93%,而芯片溫度也只有70℃。 EDP2339是業(yè)界效率最高的內(nèi)置MOS單芯片移動(dòng)電源IC,外圍無(wú)需MCU或MOS管,可以為客戶提供3天快速設(shè)計(jì)服務(wù)。【詳情】
便攜式移動(dòng)電源電子電路設(shè)計(jì)方案詳解
近年來(lái),由于便攜式產(chǎn)品的普及化,如智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、MP3隨身聽(tīng)等,幾乎人人都使用這些便攜式產(chǎn)品,但是當(dāng)你出門在外正在使用智能手機(jī)打電話或使用平板電腦看影片時(shí),電池突然沒(méi)電了,常常讓人覺(jué)得非常無(wú)奈。為避免外出時(shí)遇上智能手機(jī)或平板電腦沒(méi)電的窘?jīng)r,對(duì)于這些便攜式產(chǎn)品來(lái)說(shuō),移動(dòng)電源(Power Bank)幾乎成為必備的配件。同時(shí),隨著鋰離子電池相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展,使得移動(dòng)電源的電池容量愈來(lái)愈大但體積卻不增反減,大大提升了移動(dòng)電源攜帶的便利性。
目前,移動(dòng)電源本身除了追求愈來(lái)愈大的電池容量與僅可能輕薄小巧的外型外,其充電所需的時(shí)間長(zhǎng)短與可釋放出來(lái)的總電量多寡也為消費(fèi)者選購(gòu)時(shí)關(guān)心的重點(diǎn)。因此,如何設(shè)計(jì)充電時(shí)間短、轉(zhuǎn)換效率高的移動(dòng)電源電路,亦為移動(dòng)電源產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的重要課題。有鑒于此,本文將說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)一體積小、效率高的移動(dòng)電源電路。
圖1 Charger IC + Boost IC 方案。
圖2 MCU + Charger IC + Boost IC 方案。
圖3 MCU + Combo IC 方案。
電路方案
目前移動(dòng)電源的電路方案大致上可分為三種,第一種方案是Charger IC + Boost IC,此種方案利用Charger IC對(duì)移動(dòng)電源的鋰電池充電,Boost IC對(duì)移動(dòng)裝置放電,如圖1所示。第二種方案是MCU + Charger IC + Boost IC,除了第一種方案的部分外,多了MCU對(duì)鋰電池及輸入輸出電壓作偵測(cè),此種方案目前比較常見(jiàn),如圖2所示。第三種方案則是MCU + Combo IC,此種方案是將Charger IC及Boost IC整合成一顆IC,可以減少零件的數(shù)量,節(jié)省PCB空間,如圖3所示。而本文將針對(duì)目前比較常見(jiàn)的第二種方案做詳細(xì)介紹。【詳情】
顛覆想象!專業(yè)工程師制作的DIY多功能移動(dòng)電源
如果說(shuō)普通的DIY制作移動(dòng)電源并不需要什么技術(shù)含量的話,那么這款制作,相信會(huì)顛覆你的看法,這款產(chǎn)品擁有超大的電池容量(達(dá)到 30000mAh),當(dāng)然有這么大的容量,必須有相應(yīng)的適用范圍才合理,所以這款產(chǎn)品上出現(xiàn)了輸出調(diào)節(jié)、強(qiáng)力照明、多種指示燈、電壓顯示等配置,讓其不僅 能夠適用手機(jī)、平板,更是能在適用于不同的環(huán)境。
作品說(shuō)明:一個(gè)30000毫安+3X3瓦LED照明+數(shù)碼顯示電壓+5~9V可調(diào)電壓+5V 1.5A手機(jī)充電專用輸出+外接電壓顯示+四級(jí)LED電量指示的移動(dòng)電源。
三塊10000mAh鋰電池并聯(lián)
之前以為用木板搭建一個(gè)盒子,后想到太麻煩要粘合什么的,所以干脆去五金店花了28塊買了條10分線槽回來(lái)做盒子,位置剛剛好!
由于有外接電壓 測(cè)量和電池電壓直接輸出功能,所以把這兩個(gè)端口連接就可以顯示電池電壓了 現(xiàn)在是4V看見(jiàn)那兩個(gè)USB接口用線連接了么?【詳情】
鋰電池是目前數(shù)碼領(lǐng)域使用最多的電池。其最突出的優(yōu)點(diǎn)是能量密度高,適用于非常注重體積、便攜的數(shù)碼產(chǎn)品。同時(shí),相對(duì)于以往的干電池,鋰離子電池可以循環(huán)利用,在環(huán)保方面也有優(yōu)勢(shì)。鋰離子電池的正負(fù)極材料都可以吸收、釋放鋰離子。但是鋰離子在正極和負(fù)極中的化學(xué)勢(shì)能有所不同。
負(fù)極中的鋰離子化學(xué)勢(shì)能高,正極中的鋰離子化學(xué)勢(shì)能低。鋰離子放電時(shí),負(fù)極中存儲(chǔ)的鋰離子釋放出來(lái),被正極所吸收。由于負(fù)極中鋰離子的化學(xué)勢(shì)能高于正極,這部分勢(shì)能差就以電能的形式釋放出來(lái)。充電過(guò)程則是上述過(guò)程的逆轉(zhuǎn),將正極中的鋰離子釋放到負(fù)極中。由于這種鋰離子在正負(fù)極中的來(lái)回遷移,鋰離子電池又被稱為搖椅電池。
18650是目前最常見(jiàn)的鋰電封裝方式,無(wú)論是當(dāng)下最流行的三元材料,還是國(guó)家力推的磷酸鐵鋰,以及尚未普及的鈦酸鋰,均有18650的規(guī)格。 18650型電芯,采用Cylindrical圓柱形封裝方式,這種電芯直徑18mm,長(zhǎng)度65mm,廣泛應(yīng)用于充電寶、電動(dòng)車、筆記本、強(qiáng)光手電筒等領(lǐng)域,這類封裝的好處是規(guī)格統(tǒng)一,方便自動(dòng)化、規(guī)模化生產(chǎn),具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐沖擊性強(qiáng)、良品率高等特點(diǎn);此外還有Prismatic方形軟包封裝,常見(jiàn)于手機(jī)和平板電腦,這類封裝最直接的好處是輕薄,體積小,便攜。
在筆記本電腦時(shí)代,18650電芯還只是數(shù)碼產(chǎn)品的幕后英雄。隨著智能手機(jī)和平板等智能設(shè)備的普及,移動(dòng)電源成為了人們出行必不可少的裝備,18650也得以開(kāi)始從幕后走向前臺(tái),被大眾所熟知。那么,看似簡(jiǎn)單的18650電芯是如何誕生?它有什么秘密呢?接下來(lái),讓我們一起去探索它的誕生過(guò)程。近日筆者有幸進(jìn)入東莞一家電芯廠拜訪學(xué)習(xí),將從涂布、組裝、測(cè)試三方面圖文并茂,為大家介紹18650電芯的誕生過(guò)程。
電芯的生產(chǎn)過(guò)程一:涂布
進(jìn)入生產(chǎn)車間之前,需要戴上口罩和鞋套,避免吸入粉塵和產(chǎn)生靜電。首先從涂布工藝了解起,這道工序中可以看到大卷的銅箔(黃色)和鋁箔(銀色)。鋁箔,是用來(lái)涂布鎳鈷錳NCM三元材料;反之,銅箔是用來(lái)涂布負(fù)極活性材料石墨;其中白色的為隔膜。全球鋰電池隔膜主要被Asahi、Celgard、SK、 toray、W-SCOP等廠商占據(jù),這些國(guó)外企業(yè)把持了近70%的市場(chǎng)份額。而中國(guó)隔膜企業(yè)所占的市場(chǎng)份額約30%,鋰電池隔膜自主國(guó)產(chǎn)化正在不斷突破。電芯的容量,是根據(jù)這些配方的調(diào)配比例面積得來(lái)。
一整卷涂布完成的正負(fù)極材料寬約126mm,接下來(lái)還需要裁剪成寬度約18mm的7小卷,每卷都會(huì)均勻分成若干段,每一段代表一顆電芯所需的用料。據(jù)電芯廠工程師徐工介紹,目前三元正極材料每噸售價(jià)為12萬(wàn)元,每噸材料可以用于生產(chǎn)5萬(wàn)只電芯;當(dāng)前電芯產(chǎn)能日均50萬(wàn)只,需要用到10噸三元正極材料,光這一項(xiàng)開(kāi)支每日就需要60萬(wàn)元。【詳情】
評(píng)論