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移动电源 你不得不知的秘密

2013-02-28锦希《微型计算机》2013年2月上

随着移动互联网的发展,人们已经越来越依赖智能手持设备。而功能强大的智能设备却必须面对一个尴尬的问题—电池续航能力。在当前的电池技术无法快速获得跃升的时候,移动电源产品成为了当下生活的必备品。但你对这样一个陪我们朝夕相处的小玩意又有多少了解呢?其他的不知道也许没什么大碍,但本文所揭露的一些业内秘密直接关乎你的体验、安全和利益,你怎能不知?

当前移动电源正值发展期,行业不太规范、门槛较低,导致大量品牌涌入,产品良莠不齐,这让消费者优、劣难辨。如果够买了劣质的产品,容易出现损坏电子设备甚至影响用户人身安全的状况。那么如何才能练就区分优、劣移动电源的能力,那你首先得知道移动电源设计和制造的秘密,为此我们专门请航嘉的行家做客MC。希望能了解到更多有关产业、产品的细节,并将它分享给读者朋友们,对你们的选购和使用或许能有一些指导意义。

Secret 1:移动电源也能看“面相”

移动电源也能看面相?你没看错,一款移动电源的好坏,很多时候能从外观上区分出来。具体如何区分?这得从移动电源的核心——电芯说起。移动电源所采用的电芯主要有两类,液态锂离子电池和聚合物锂离子电池。液态锂离子电池常见种类是圆柱形的18650电芯;聚合物锂离子电池则可以根据移动电源产品外形尺寸要求定制尺寸,相对可以做出更轻薄美观的移动电源产品。因为液态锂离子电池,如18650由于工艺标准规定,所以体积大小是相对固定的,从外形上很容易看出来。一般来说,凡是粗大、圆筒状且厚度在18m m以上的产品,基本可以判定为使用液态锂离子电芯的产品。 而一些厚度在10m m左右内的,甚至比不少手机还轻薄的移动电源则是使用聚合物锂离子电芯的产品。

常见液态锂离子电芯,18650和103450等
常见液态锂离子电芯,18650和103450等

使用18650等液态锂离子电芯的产品很难将产品做轻薄。如图这样能容纳双USB接口并列的厚度基本都采用的液态锂离子电芯。而充分利用了聚合物锂离子电芯的优势的产品,则能将产品做得轻薄、便携,又更加优质、耐用。
使用18650等液态锂离子电芯的产品很难将产品做轻薄。如图这样能容纳双USB接口并列的厚度基本都采用的液态锂离子电芯。而充分利用了聚合物锂离子电芯的优势的产品,则能将产品做得轻薄、便携,又更加优质、耐用。

航嘉HPBA6000使用了优秀的聚合物锂离子电芯,优化了转换电路设计,使转换效率高达90%,实际充电能力堪比不少宣称更高容量的产品。
航嘉HPBA6000使用了优秀的聚合物锂离子电芯,优化了转换电路设计,使转换效率高达90%,实际充电能力堪比不少宣称更高容量的产品。

航嘉HPBA 6000拥有多功能保护能力,升压板也会自动与电池断开,需要使用时再通过激边框上的按键激活。
航嘉HPBA 6000拥有多功能保护能力,升压板也会自动与电池断开,需要使用时再通过激边框上的按键激活。

根据航嘉技术人员的讲解,聚合物锂离子电芯充放电循环寿命通常是液态锂离子电芯的2倍,自放电率也比液态锂离子电芯低。且同容量的聚合物锂离子电芯还比液态锂离子电芯轻。此外,聚合物电芯安全性更好,没有18650等液态锂离子电芯的爆炸起火风险。

Secret 2:标称容量靠谱吗?手机充电次数该如何折算?

现在不少移动电源产品,特别是一些廉价产品都标称了相当高的容量,少则60 0 0m A h,多则超过10 0 0 0m A h。这对比我们的手机确实高出不少,以智能手机平均不到2000m A h的电池容量估算,这些产品岂不是能为我们的设备充电5次甚至更多?其实不然,这里涉及一个概念“移动电源的输出容量”,它和移动电源产品标称的电芯容量有所区别。输出容量怎么测算?在移动电源给手机等数码产品充电时需要将电压从电芯提供的3.7 V升压到5 V 输出,在总功率不变的情况下可以大概计算出移动电源大输出容量。以航嘉H P B A6000移动电源为例,根据以上方式我们能得出3.7V×6000m A h/5V=4440m A h,这才是该移动电源实际可输出的大容量。

除了这个概念,用户们还需要注意一个非常重要的技术参数——转换效率。移动电源的转换效率受多方因素影响,综合起来说主要是电芯内阻、控制IC和控制P C B设计。这些部件也是容易缩水、猫腻多的地方。移动电源PCB电路的技术平台起点低,但是如果真要设计一款优质的控制电路并不容易。控制IC方面,主流的有台系的和日系两种,通常日系的IC比台系的转化率要高,但价格也更贵。一般只有品牌厂商才会在控制电路和IC上下工夫,让产品拥有不错的转换效率,优秀的产品的甚至能到达90%,而劣质产品很可能不到70%。同容量下,优秀产品的实际输出能力显然更强。

Secret 3:安全问题远比我们想象的复杂

移动电源是需要随身携带,安全问题不容忽视。但不少劣质产品没有加入保护电路设计,普通产品通常也只加入了过流、过压、短路等基本保护,只有优秀的产品才会将过放、过充和高温保护等重要电路也收纳其中。用户们必须知道,过流、过压、短路等基本保护主要保障的是受体也就是数码产品的安全,但移动电源自身和使用者的安全呢?由于锂离子电池的能量密度很高,所以容易出现安全性问题。在过度充电状态下,电池温度上升后能量将过剩,于是电解液分解而产生气体,因内压上升而发生鼓包或破裂的危险;反之,在过度放电状态下,电解液因分解导致电池特性及耐久性劣化,从而降低可充电次数。因此,选择一款保护功能完善的移动电源是有关人身和财产安全的要事。

此外,我们需要它在关键时刻发挥续航功效,所以移动电源还需要具备较强的荷电保持能力(电池在开路状态下,电池所储存的电量在一定条件下的保持能力。)。荷电保持能力主要受电池制造工艺、材料、储存条件等因素影响,是衡量电池性能的重要参数。在GB标准中,电池100%充电开路搁置后,一定程度的自放电正常现象是允许的。而且我们常用的锂离子电池在20±2℃环境、开路条件下搁置28天,再以0.2C5A电流放电,也必须满足不少于256min的放电时间。换句话,设计优秀、电芯优秀的产品能在大约1月待机的情况下还能为你应急,而劣质产品可能闲置1周就没有足够余电了。

Secret 4:移动电源产品的价格为何如此悬殊?

这是个令不少消费者头痛的问题,看似容量相当的产品价格却相差1倍。甚至有些看起来规格更好的产品反而比规格差些的产品更便宜。总结起来看不外乎以下5方面的原因:

1.容量虚标严重:理论上讲,移动电源的容量越大,价格也会越高,毕竟,电芯是移动电源成本高的重要组件。但再加上市场上有不少伪劣产品在容量存在虚标情况,以次充好、以低充高来欺瞒消费者。

2.电芯质量差异较大:问题还是在电芯上,同容量规格,聚合物锂离子和液态锂离子电芯的价差原就非常大。再加上移动电源电芯有进口、国产之分;有A品,B品,C品,甚至还有二手电芯和拆机电芯的区别。不同的电芯,价格也不同,特别是一些小作坊式工厂,用二手电芯和拆机电芯,成本是相当的低,但产品品质则无法保证。

3.保护(P C B)板的质量差距大:前文解释过,优质的保护板不但有充放电路,还有过充过放过流过压等保护电路功能。而要满足这些功能和高效率,自然就需要采用更多、更优质的电子原件,这也会显著增加成本。

4.外壳和连接线质量有差距:前文也提过高品质的产品外壳除了要好看,还需要阻燃;优质、低损耗的连接线、接口端子见的价格也有差别。

5.售后服务:正规厂生产的产品,在定价时是核算了售后服务成本的。而小作坊的山寨货,根本没有后,也就不存在售后成本,售价当然也能压得更低一些。

Secret 5:并不是所有的移动电源都可以带上飞机

移动电源的重要发挥场所就是在商旅途中,不能上飞机岂不是个很严重的瑕疵?根据航空相关规定,自耗电较高的电子设备是过不了安检的,而移动电源的升压板会在电池接通时发生自耗电,产生电流。合格的产品会想办法控制电流到阈值内,而优秀的产品则可以通过保护控制电路设计将升压板和电池断开,完全杜绝这样的自耗电流。这样的产品是完全可以带上飞机的。(注意,通常机场安检允许携带的电源容量在3.7V/27000mAh内)

写在后

移动电源产品所服务的对象往往是高精密、高价格的智能手机、数码相机等产品,产品安全保护性能控制不好就将造成对智能手机等设备的损害,甚至造成人身伤害。这需要消费者提高安全意识和消费观念,别被价格战冲昏了头脑,要便宜也要注意产品品质。然而很遗憾的是,在不拆卸产品的情况下,我们很难了解产品在设计和用料上的表现。在此只能建议大家购买前先做做功课,多看看MC或相关媒体做的评测、拆解报道,或者尽量选择大厂的产品相对会更有保障。当然,按照高标准高要求做产品必然带来高成本和高售价。所以要想便宜货又好其实是给厂商抛出了一个大问题。MC一方面期望航嘉等大企业能发挥出规模效应,尽可能做好成本与品质的平衡,以带来性价比更好的产品。另一方面也希望国家出台基本的移动电源类产品,推动产业良性发展。据悉,曾参与制定多种国家标准的航嘉正在积极推动移动电源国家标准的制定,安全规范,产品容量、寿命标注以及E M I等方面都将有明确要求。希望合理的标准尽快浮出水面,结束当前混乱的市场状况,为消费者们理出清晰的选购脉络。

常见的“流言”和需要注意的小常识

不可信:新购的移动电源头三次使用是否需要充满12个小时!

这是个相当流行的谎言,主要受早期山寨产品的不良影响。实际上当前主流的锂离子电芯不存在记忆效应问题,也不需要激活。所以第一次充电并不需要像以前对镍电池那样冲12小时以上,过充不仅不能起到让电池达到佳状态的效果,还可能起反效果,轻则降低电池寿命,重则引发自爆。

注意:如果长时间不使用移动电源,建议每三个月对移动电源满充放电一次,保证产品好的循环寿命。

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用户评论

共有评论(1)

  • 2013.10.20 10:53
    1楼

    小编在忽悠人吧。高能锂聚合物电池一样会爆炸的,而且比锂离子的威力更大的。 想想近三星的S4吧,那种还是有保护板的,没保护板的就是直接爆炸了

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