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移动电源知识

IT圈 admin 32浏览 0评论

2024年9月22日发(作者:冀德佑)

.

手机电池电芯:充电电池中的蓄电部分.电芯的质量直接决定了充电电池的质量.

国内以pivoFUL浦诺菲为代表.

好电源,关键还得看电芯.

移动电源内部的电芯,负责为整个移动电源提供源源不断的动力,直接决定

了移动电源的好与坏.移动电源的电路板则可以看成是控制系统,主要用来

负责动力的分配与转换,将锂电芯所提供的3.7V<或者更高>电压转换成标

准的5V<或者更高>电压,来为被充电设备提供电力.

移动电源电芯普遍都使用锂离子电池,但是性能不一,而且从外形上是完全

看不出来的,一般的规格标注也无法反映.下面我们就从电芯入手,一步一步

探究移动电源的神秘世界.

锂离子电池根据所用电解质材料的不同,可以分为液态锂离子电池

和聚合物锂离子电池两大类.二者所用的正负极材料是相同的,

正极材料包括钴酸锂、镍钴锰和磷酸铁锂材料三种,负极为石墨,电池的工

作原理也基本一致.

它们的主要区别在于电解质的不同,其中液态锂离子电池使用的是液体

电解质,聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替.这种聚合物可以

是"干态〞的,也可以是"胶态〞的,大部分采用聚合物胶体电解质.

一、钴酸锂

钴酸锂就是大家所俗称的液态锂离子电池,常见的形态有18650和方块

形状.18650电池就是直径18毫米、高65毫米的圆柱体电池<摸样就像5号

电池的放大版>,广泛用于笔记本电池中.由于与笔记本电池通用,市面上超

过六成的移动电源使用的也是18650电池.

主要优点:技术成熟,应用X围广泛,体积小巧.

主要缺点:循环使用寿命在300次左右,安全性能低,抗过充电性较差,

不适合高倍率充放电,废弃后对环境有污染.

二、镍钴锰

镍钴锰又称三元材料,是聚合物锂离子电池的一种,常见的形

态为方块软包形状.注意,钴酸锂也可以做成方块形状,但成型后是硬的,用

手捏一下可分辨出来.

主要优点:体积多样性,使用X围非常广泛,不易爆炸,安全系数高.

主要缺点:价格较高,废弃后污染环境,大电流充放电性能较弱.

三、磷酸铁锂

磷酸铁锂学名铁电,与前面两类电池最大的区别是电池的正极加入了铁元素.

铁锂最近几年才刚刚起步,是一种很有潜力的材料,其安全性能与循环寿命

是其它材料所无法相比的,这些也正是动力电池最重要的技术指标.充放循

环寿命达2000次,单节电池过充电压30V不燃烧,穿刺不爆炸.

1 / 5

.

主要优点:2000次循环使用寿命,大电流充放电,内阻小发热少、安全、

环保、无毒.

主要缺点:售价昂贵,数码产品领域尚未大规模使用,消费者心目中的认

知度较低.

电芯分级制度

根据电池的国家标准,特别是针对聚合物电池有着严格的分级制度.根据

电池的质量和时效性分为三个等级——A电B电和C电.A电——全新聚合

物电池,B电——库存超过三个月或者拆机电池,C电——废旧电池.特别注意

的是C电虽然便宜,但有严重的质量问题,B电价格相对低廉,但衰退非常快.

在经济允许的情况下,请购买A电移动电源.

消费者如何选择?

从移动电源的内部结构来看,主要还是由锂电池、保护电路以与PCB电

路板所组成,而一款移动电源的优劣也由这两部分体现.从两者的用途上来

看,电池主要用处在于存储容量以与提供电量,电池的优劣很难从表面上去

辨别,也没人能肯定不同品牌之间的电芯就一定存在巨大的质量差异,除非

采取耗时漫长的电芯老化测试.而PCB电路板担负的责任则更大,电路板要

负责移动电源的实际转换效率、各种保护机制以与输出效果,可以说电路板

的做工设计直接决定着移动电源的输出品质.所以如果一款移动电源的PCB

电路板采用了较好的做工和设计,同时使用的电芯也比较出色,并且具有扎

实的保护电路,那么这款移动电源的质量就得到了保证.

当然,消费者是无法得知移动电源内部的情况.不考虑移动电源的容量,

如果从消费者的角度出发,那我们可以简单的认为:一款电池实际容量能和

标称容量相符、同时转换效率较高、拥有各种合理保护机制,而且老化衰减

速度较慢的移动电源,就是一款好的移动电源.本次我们要做的就是将这些

抽象的东西数据化,让大家能通过我们的测试和数据,真切地看到每一款移

动电源的实际表现.

判断一个移动电源质量的好坏标准就是查看电芯的材质,如果是普通锂

电芯,那么这种电源使用寿命短和有可能引起爆炸,大家在购买时,如果发

现价格偏低,就要注意查看电芯材料 了哦.而聚合物电芯的电池,安全是比

较高的,而且寿命比较长,可以放心购买.好的移动电源充电时发热量比较

小,劣质的发热就很厉害,在电能转化方面也损失不少.如果你是在当地市

场购买,可以叫店家试充电,自己手摸对比就知道了.如果是网上购买,可以

查看买家评价.

[5]

1.选择电芯:电芯是移动电源最重要的一环,电芯的品质基本就代表了

移动电源产品的品质,所以这是首要进行的选择.市场上可充锂离子电芯有

这几种,聚合物电芯,铝壳电芯,钢壳电芯,圆柱型金属外壳电芯<最常用的

就是18650圆柱电芯>,铝壳电芯主要用于手机电池,钢壳电芯太低级基本不

2 / 5

.

用了,用作移动电源的主要是聚合物电芯和圆柱型电芯,相对来说,圆柱型

电芯价格成本要低一些,但性能上聚合物电芯会好些,容量以与放电平台和

循环次数都优于圆柱型,最重要的是聚合物电芯安全性明显优于圆柱形电

芯,聚合物电芯是铝塑膜外壳,无论什么情况下都不会发生爆炸,而圆柱型

电芯是金属外壳一旦充放电异常就有可能发生爆炸,造成使用者的身体伤

害.这一点和手机电池发生爆炸一样,是无法杜绝的,只能降低这种发生的

概率.所以,移动电源最好选择聚合物电芯,没必要带个移动电源要冒这个

爆炸风险.此

2、储能介质的选择.目移动电源主要采用的电芯有镍氢电芯、磷酸铁锂

电芯、液态锂离子电芯、锂聚合物电芯.市场上销售的主要是后两种电芯,

大家不能选择使用前两种电芯的产品,这两种电芯输出效率很低,没有任何

优势,不要购买.液态锂离子电芯和锂聚合物电芯相对来说输出效率平稳,

尤其是锂聚合物电芯相比液态锂离子电芯具有重量轻,安全高效的特点.

3、确定转化率.移动电源的转化率非常重要,如果转化率过低,就表明移

动电源的线路损耗会很大,可能会发热,甚至有爆炸危险.转化率可以看看

各个移动电源型号的评测,广告上如果宣称转化率高达90%以上,很可能就

是虚报了,总体来说转化率在85%左右的产品就已经很好了.

电芯是移动电源的核心部分,也就是移动电源的电量储存器,其实也是由电池组成.

常用的有聚合物锂电、18650锂电、AAA镍氢电池.

1. 聚合物锂电池:标准电压3.7 V,形状较多,可定制,具有容量大,物美价廉,应

用广泛,如:手机,MP4,便携音箱.聚合物锂电池是一种在结构上采用铝塑软包装

的锂离子电芯,它比金属外壳的电芯更安全,工作时不会出现高危的安全隐患.其

电量密度高,厚度更小,重量更轻,而容量却很大,很多手机电池也是采用聚合物

电芯制成.其内阻小,甚至低于35mΩ,极大的减少了电池的自耗电,使得电量的

利用率更高.另外,其形状可以定制,根据外壳的外观量身定做,很多外观小巧的

移动电源都是采用软包装电芯.

2. 18650锂电:标准电压3.7V,具有体积小,容量大,主要用在笔记本电脑等

高端产品.18650是一种钢铝壳电芯,其技术各方面都比较成熟.18650电芯是直

径为18mm,高度为65mm的圆柱型电池,其容量通常在 2000-3000mAh之间.市面上

大部分移动电源里使用的18650电芯都是采用钴酸锂为正极材料的电芯,其单节

标称电压为3.7V,充电电压为 4.2V.这种电芯相较于以前的镍氢、镍镉电池电量

容量更大,寿命也更长,充放电的循环次数可达到500次以上,而且安全系数更高,

无毒且环保.

3. AAA 镍氢电池:标准电压1.2V .容量相对较小.应该广泛,家用电器,玩

家的等.

3 / 5

.

Li-ion具有以下优点:

1〕 单体电池的工作电压高达3.6-3.8V:

2〕 比能量大,目前能达到的实际比能量为100-115Wh/kg和240-253Wh/L

〔2倍于Nl-Cd,1.5倍于Ni-MH〕,未来随着技术发展,比能量可高达150Wh/kg

和400 Wh/L

3〕 循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至1000次.对于小电流放电的电

器,电池的使用期限 将倍增电器的竞争力.

4〕 安全性能好,无公害,无记忆效应.作为Li-ion前身的锂电池,因金属锂易形成

枝晶发生短路,缩减了其应用领域:Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的

元素:部分工艺〔如烧结式〕的Ni-Cd电池存在的一大弊病为"记忆效应〞,严

重束缚电池的使用,但Li-ion根本不存在这方面的问题.

5〕 自放电小

室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右,大大低于Ni-Cd

的25-30%,Ni、MH的30-35%.Li-ion也存在着一定的缺点,如:

1〕 电池成本较高.主要表现在LiCoO2的价格高〔Co的资源较小〕,电解质体

系提纯困难.

2〕 不能大电流放电.由于有机电解质体系等原因,电池内阻相对其他类电池大.

故要求较小的放电电流密度,一般放电电流在0.5C以下,只适合于中小电流的电

器使用.

3〕 需要保护线路控制.

A、 过充保护:电池过充将破坏正极结构而影响性能和寿命;同时过充电使电

解液分解,内部压力过高而导致漏液等问题;故必须在4.1V-4.2V的恒压下充

4 / 5

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电;

B、 过放保护:过放会导致活性物质的恢复困难,故也需要有保护线路控制.

5 / 5

2024年9月22日发(作者:冀德佑)

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手机电池电芯:充电电池中的蓄电部分.电芯的质量直接决定了充电电池的质量.

国内以pivoFUL浦诺菲为代表.

好电源,关键还得看电芯.

移动电源内部的电芯,负责为整个移动电源提供源源不断的动力,直接决定

了移动电源的好与坏.移动电源的电路板则可以看成是控制系统,主要用来

负责动力的分配与转换,将锂电芯所提供的3.7V<或者更高>电压转换成标

准的5V<或者更高>电压,来为被充电设备提供电力.

移动电源电芯普遍都使用锂离子电池,但是性能不一,而且从外形上是完全

看不出来的,一般的规格标注也无法反映.下面我们就从电芯入手,一步一步

探究移动电源的神秘世界.

锂离子电池根据所用电解质材料的不同,可以分为液态锂离子电池

和聚合物锂离子电池两大类.二者所用的正负极材料是相同的,

正极材料包括钴酸锂、镍钴锰和磷酸铁锂材料三种,负极为石墨,电池的工

作原理也基本一致.

它们的主要区别在于电解质的不同,其中液态锂离子电池使用的是液体

电解质,聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替.这种聚合物可以

是"干态〞的,也可以是"胶态〞的,大部分采用聚合物胶体电解质.

一、钴酸锂

钴酸锂就是大家所俗称的液态锂离子电池,常见的形态有18650和方块

形状.18650电池就是直径18毫米、高65毫米的圆柱体电池<摸样就像5号

电池的放大版>,广泛用于笔记本电池中.由于与笔记本电池通用,市面上超

过六成的移动电源使用的也是18650电池.

主要优点:技术成熟,应用X围广泛,体积小巧.

主要缺点:循环使用寿命在300次左右,安全性能低,抗过充电性较差,

不适合高倍率充放电,废弃后对环境有污染.

二、镍钴锰

镍钴锰又称三元材料,是聚合物锂离子电池的一种,常见的形

态为方块软包形状.注意,钴酸锂也可以做成方块形状,但成型后是硬的,用

手捏一下可分辨出来.

主要优点:体积多样性,使用X围非常广泛,不易爆炸,安全系数高.

主要缺点:价格较高,废弃后污染环境,大电流充放电性能较弱.

三、磷酸铁锂

磷酸铁锂学名铁电,与前面两类电池最大的区别是电池的正极加入了铁元素.

铁锂最近几年才刚刚起步,是一种很有潜力的材料,其安全性能与循环寿命

是其它材料所无法相比的,这些也正是动力电池最重要的技术指标.充放循

环寿命达2000次,单节电池过充电压30V不燃烧,穿刺不爆炸.

1 / 5

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主要优点:2000次循环使用寿命,大电流充放电,内阻小发热少、安全、

环保、无毒.

主要缺点:售价昂贵,数码产品领域尚未大规模使用,消费者心目中的认

知度较低.

电芯分级制度

根据电池的国家标准,特别是针对聚合物电池有着严格的分级制度.根据

电池的质量和时效性分为三个等级——A电B电和C电.A电——全新聚合

物电池,B电——库存超过三个月或者拆机电池,C电——废旧电池.特别注意

的是C电虽然便宜,但有严重的质量问题,B电价格相对低廉,但衰退非常快.

在经济允许的情况下,请购买A电移动电源.

消费者如何选择?

从移动电源的内部结构来看,主要还是由锂电池、保护电路以与PCB电

路板所组成,而一款移动电源的优劣也由这两部分体现.从两者的用途上来

看,电池主要用处在于存储容量以与提供电量,电池的优劣很难从表面上去

辨别,也没人能肯定不同品牌之间的电芯就一定存在巨大的质量差异,除非

采取耗时漫长的电芯老化测试.而PCB电路板担负的责任则更大,电路板要

负责移动电源的实际转换效率、各种保护机制以与输出效果,可以说电路板

的做工设计直接决定着移动电源的输出品质.所以如果一款移动电源的PCB

电路板采用了较好的做工和设计,同时使用的电芯也比较出色,并且具有扎

实的保护电路,那么这款移动电源的质量就得到了保证.

当然,消费者是无法得知移动电源内部的情况.不考虑移动电源的容量,

如果从消费者的角度出发,那我们可以简单的认为:一款电池实际容量能和

标称容量相符、同时转换效率较高、拥有各种合理保护机制,而且老化衰减

速度较慢的移动电源,就是一款好的移动电源.本次我们要做的就是将这些

抽象的东西数据化,让大家能通过我们的测试和数据,真切地看到每一款移

动电源的实际表现.

判断一个移动电源质量的好坏标准就是查看电芯的材质,如果是普通锂

电芯,那么这种电源使用寿命短和有可能引起爆炸,大家在购买时,如果发

现价格偏低,就要注意查看电芯材料 了哦.而聚合物电芯的电池,安全是比

较高的,而且寿命比较长,可以放心购买.好的移动电源充电时发热量比较

小,劣质的发热就很厉害,在电能转化方面也损失不少.如果你是在当地市

场购买,可以叫店家试充电,自己手摸对比就知道了.如果是网上购买,可以

查看买家评价.

[5]

1.选择电芯:电芯是移动电源最重要的一环,电芯的品质基本就代表了

移动电源产品的品质,所以这是首要进行的选择.市场上可充锂离子电芯有

这几种,聚合物电芯,铝壳电芯,钢壳电芯,圆柱型金属外壳电芯<最常用的

就是18650圆柱电芯>,铝壳电芯主要用于手机电池,钢壳电芯太低级基本不

2 / 5

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用了,用作移动电源的主要是聚合物电芯和圆柱型电芯,相对来说,圆柱型

电芯价格成本要低一些,但性能上聚合物电芯会好些,容量以与放电平台和

循环次数都优于圆柱型,最重要的是聚合物电芯安全性明显优于圆柱形电

芯,聚合物电芯是铝塑膜外壳,无论什么情况下都不会发生爆炸,而圆柱型

电芯是金属外壳一旦充放电异常就有可能发生爆炸,造成使用者的身体伤

害.这一点和手机电池发生爆炸一样,是无法杜绝的,只能降低这种发生的

概率.所以,移动电源最好选择聚合物电芯,没必要带个移动电源要冒这个

爆炸风险.此

2、储能介质的选择.目移动电源主要采用的电芯有镍氢电芯、磷酸铁锂

电芯、液态锂离子电芯、锂聚合物电芯.市场上销售的主要是后两种电芯,

大家不能选择使用前两种电芯的产品,这两种电芯输出效率很低,没有任何

优势,不要购买.液态锂离子电芯和锂聚合物电芯相对来说输出效率平稳,

尤其是锂聚合物电芯相比液态锂离子电芯具有重量轻,安全高效的特点.

3、确定转化率.移动电源的转化率非常重要,如果转化率过低,就表明移

动电源的线路损耗会很大,可能会发热,甚至有爆炸危险.转化率可以看看

各个移动电源型号的评测,广告上如果宣称转化率高达90%以上,很可能就

是虚报了,总体来说转化率在85%左右的产品就已经很好了.

电芯是移动电源的核心部分,也就是移动电源的电量储存器,其实也是由电池组成.

常用的有聚合物锂电、18650锂电、AAA镍氢电池.

1. 聚合物锂电池:标准电压3.7 V,形状较多,可定制,具有容量大,物美价廉,应

用广泛,如:手机,MP4,便携音箱.聚合物锂电池是一种在结构上采用铝塑软包装

的锂离子电芯,它比金属外壳的电芯更安全,工作时不会出现高危的安全隐患.其

电量密度高,厚度更小,重量更轻,而容量却很大,很多手机电池也是采用聚合物

电芯制成.其内阻小,甚至低于35mΩ,极大的减少了电池的自耗电,使得电量的

利用率更高.另外,其形状可以定制,根据外壳的外观量身定做,很多外观小巧的

移动电源都是采用软包装电芯.

2. 18650锂电:标准电压3.7V,具有体积小,容量大,主要用在笔记本电脑等

高端产品.18650是一种钢铝壳电芯,其技术各方面都比较成熟.18650电芯是直

径为18mm,高度为65mm的圆柱型电池,其容量通常在 2000-3000mAh之间.市面上

大部分移动电源里使用的18650电芯都是采用钴酸锂为正极材料的电芯,其单节

标称电压为3.7V,充电电压为 4.2V.这种电芯相较于以前的镍氢、镍镉电池电量

容量更大,寿命也更长,充放电的循环次数可达到500次以上,而且安全系数更高,

无毒且环保.

3. AAA 镍氢电池:标准电压1.2V .容量相对较小.应该广泛,家用电器,玩

家的等.

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Li-ion具有以下优点:

1〕 单体电池的工作电压高达3.6-3.8V:

2〕 比能量大,目前能达到的实际比能量为100-115Wh/kg和240-253Wh/L

〔2倍于Nl-Cd,1.5倍于Ni-MH〕,未来随着技术发展,比能量可高达150Wh/kg

和400 Wh/L

3〕 循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至1000次.对于小电流放电的电

器,电池的使用期限 将倍增电器的竞争力.

4〕 安全性能好,无公害,无记忆效应.作为Li-ion前身的锂电池,因金属锂易形成

枝晶发生短路,缩减了其应用领域:Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的

元素:部分工艺〔如烧结式〕的Ni-Cd电池存在的一大弊病为"记忆效应〞,严

重束缚电池的使用,但Li-ion根本不存在这方面的问题.

5〕 自放电小

室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右,大大低于Ni-Cd

的25-30%,Ni、MH的30-35%.Li-ion也存在着一定的缺点,如:

1〕 电池成本较高.主要表现在LiCoO2的价格高〔Co的资源较小〕,电解质体

系提纯困难.

2〕 不能大电流放电.由于有机电解质体系等原因,电池内阻相对其他类电池大.

故要求较小的放电电流密度,一般放电电流在0.5C以下,只适合于中小电流的电

器使用.

3〕 需要保护线路控制.

A、 过充保护:电池过充将破坏正极结构而影响性能和寿命;同时过充电使电

解液分解,内部压力过高而导致漏液等问题;故必须在4.1V-4.2V的恒压下充

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电;

B、 过放保护:过放会导致活性物质的恢复困难,故也需要有保护线路控制.

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