中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:隨著我們了解鋰離子電池/鋰離子聚合物電池之間的區(qū)別,以及,不同正極材料對(duì)電池性能的影響,南方通訊的第三篇文章將從整體角度去解釋有關(guān)移動(dòng)電源的關(guān)鍵指標(biāo)。
轉(zhuǎn)化率
移動(dòng)電源即使不虛標(biāo)的情況下,電池容量都不可能100%轉(zhuǎn)化成為可充電量。兩個(gè)標(biāo)稱10000mAh容量的移動(dòng)電源,若一個(gè)擁有85%的實(shí)際轉(zhuǎn)換率,一個(gè)擁有65%的實(shí)際轉(zhuǎn)化率,就意味著一個(gè)真實(shí)容量為8500mAh,另一個(gè)真實(shí)容量為6500mAh,差別之巨大,轉(zhuǎn)化率的重要性顯而易見(jiàn)。
移動(dòng)電源不能輸出100%有效容量,主要是存在三個(gè)方面的損耗,一是電源主板的升壓電路,二是傳輸線材的線阻,三是手機(jī)本身充電時(shí)的損耗,其中升壓電路的損耗尤其突出。目前,采用不同正極材料鋰離子電池的輸出電壓都在3.3V-4.8V之間,而一般輸出端口(microUSB接口)的標(biāo)準(zhǔn)電壓為4.75-5.25V,根據(jù)公式功率(P)=電流(A)·電壓(V),10000mAh電源的總輸出功率為10000mAh×3.7V=37 Whr,這37 Whr的功率在經(jīng)過(guò)升壓電路從3.7V升級(jí)到5V輸出電壓后,輸出電量只剩下37Whr/5V=7400mAh。
顯然,移動(dòng)電源內(nèi)置高輸出電壓正極材料的鋰離子電池,理論上轉(zhuǎn)化率會(huì)更高些。不過(guò),有些廠商產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率高是靠移動(dòng)電源的整體輸出電壓偏低,可謂是削足適履,引起的一系列其它效應(yīng)降低了移動(dòng)移動(dòng)電源的穩(wěn)定性和安全性。
總的來(lái)說(shuō),使用高電壓正極材料的電池,PCB電路板采用了較好的做工和設(shè)計(jì),傳輸線材用料足,這些綜合起來(lái)才有健康的高轉(zhuǎn)化率,當(dāng)然也意味著產(chǎn)品整體成本的提升。
安全性
移動(dòng)電源的安全性一直是大家關(guān)注的焦點(diǎn),畢竟誰(shuí)也不想揣著個(gè)“不定時(shí)炸彈”在包里。要想有高安全性,必須在“事故預(yù)防”和“降低事故發(fā)生時(shí)危害”兩個(gè)層面進(jìn)行考慮。
一個(gè)預(yù)防措施做的相當(dāng)足的移動(dòng)電源,必須要有短路保護(hù)、過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)。MCU芯片這集成在PCB板上的智能控制系統(tǒng),避免設(shè)備在充電時(shí)受到不穩(wěn)定的電流、電壓沖擊而損壞;可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行充放電控制,使產(chǎn)品性能更加安全穩(wěn)定,使用壽命更長(zhǎng),同時(shí)也避免不穩(wěn)定的輸出對(duì)手機(jī)造成傷害。
不過(guò)不是所有的廠商都把這些功課做全了、做精了。有些只有簡(jiǎn)單的短路、過(guò)充、過(guò)放三項(xiàng)保護(hù)電路設(shè)計(jì),其中必要的過(guò)充和過(guò)放也只是保證不嚴(yán)重危害內(nèi)置電池的性能/壽命,實(shí)際上就只剩下了短路保護(hù)一個(gè)安全預(yù)防措施了,在遭遇靜電沖擊和其他意想不到的情況時(shí),這些產(chǎn)品的安全性著實(shí)讓人擔(dān)憂。至于過(guò)溫保護(hù)的話,因?yàn)橐砑宇~外的芯片或微型感應(yīng)裝置,增加了成本,有些廠商就沒(méi)有這項(xiàng)功能,如此一來(lái),移動(dòng)電源充放電發(fā)熱在某個(gè)特殊條件下,累積到危險(xiǎn)水平時(shí)就完全沒(méi)有了防護(hù)措施。
前面我們說(shuō)了“事故預(yù)防”層次移動(dòng)電源必須要做到的,萬(wàn)一還是發(fā)生了意想不到的狀況時(shí),最后一道防線就是移動(dòng)電源內(nèi)置的鋰離子電池/鋰離子聚合物電池本身的安全性能了。眾所周知,鋰離子電池吸附了液態(tài)電解質(zhì),在高溫高壓的情況下是可能爆炸燃燒的,相比之下,鋰離子聚合物電池采用了固體/半固體、膠質(zhì)電解質(zhì),再極端的環(huán)境下也只是體積膨脹、鼓出來(lái),燃燒的情況都極為罕見(jiàn),爆炸更是絕無(wú)可能。所以,采用了聚合物電芯的移動(dòng)電源,妥妥的是要更安全一些。
壽命
移動(dòng)電源由于都是采用的鋰離子(聚合物)電池做電芯,其壽命當(dāng)然就與鋰離子電池的充放電次數(shù)相關(guān)。
影響鋰離子電池充放電循環(huán)次數(shù)的因素,有兩個(gè),一個(gè)是溫度,一個(gè)是正極材料。
不可避免的,鋰離子電池的容量會(huì)緩慢衰退,與使用次數(shù)無(wú)關(guān),而與溫度有關(guān)??赡艿臋C(jī)制是內(nèi)阻逐漸升高。這是不可控的客觀因素,用戶只能在日常使用時(shí)注意不要把移動(dòng)電源置于高溫環(huán)境下。
至于正極材料,理論上循環(huán)次數(shù)的排名是,鈷酸鋰/鎳酸鋰<三元材料/錳酸鋰<磷酸鐵鋰,想要更多的充放次數(shù),就選擇壽命更長(zhǎng)的正極材料電芯。
另外,鋰離子電池在過(guò)充和過(guò)放的情況下,會(huì)極大地?fù)p害電池壽命,甚至報(bào)廢,不過(guò)一般情況下,移動(dòng)電源的保護(hù)電路特意做了“預(yù)防”和“控制”,不用太擔(dān)心。
從轉(zhuǎn)化率、安全性、壽命三個(gè)角度考慮,大家該怎么挑選移動(dòng)電源,現(xiàn)在應(yīng)該基本心里有數(shù)了。