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充电宝锂电池为什么会膨胀?

来源:宝鄂实业    2019-03-01 15:33    点击量:

充电宝锂电池为什么会膨胀?小米充电宝测试。现在市场上的充电宝分为两种,一种就是与手机电池差不多的聚合物锂离子电芯锂电池充电宝,第二种就是价格低廉的18650电池型充电宝,一般在某些地摊都能看得到。虽说锂电池有很多优势,但是作者发现了这个问题,那就是锂电池充电宝非常容易发生膨胀,今天就拿小米的充电宝举例子,当然不是黑,只要是锂电池充电宝都会发生这样的情况。

 

这次入手的是小米高配版充电宝(PLM01ZM)与小米充电宝2 20000mAh(PLM05ZM)两款充电宝。首先这是正常使用一段时间的小米高配版充电宝,大家可以看出,电池已经有些略微的膨胀了,作者拿到的小米高配版充电宝是LISHEN(力神)款3.85V高压锂聚电池,一款是5000毫安,两款就是10000毫安,也就是这样的设计,作者就觉得散热一定会不佳。

 

正常的锂聚电池外观包装应呈现紧实,外面软包与内部电池之间完全贴平没有空隙,当内部材料因分解产生气体后,气体撑开软包,就会产生空隙,同时外观也会有表面皱皱的感觉,随着气体量增多,压力增加,软包就会越来越鼓正常锂聚(下) VS开始膨胀的锂聚(上),可以看到下面正常电池的包装完全平整服贴,而上方的包装则起皱不平整。

 

好了,开始进行测试,第一个测试就是速充电(使用12V输入充电),再用热影像仪观看温度,经过作者也数不清多少次充电放电来快速衰老电池,等到电池稍微膨胀后,冷却进行正常使用。下图可以清楚地看到,小米高配版充电宝(PLM01ZM)负责充电的TI BQ25895M温度已经达到了120℃ ,这个温度已经非常高了。第二个测试用PLM01ZM进行9V/2A、18W连续放电,其他条件都一样,大家能看到负责输出的TI TPS61088A温度也可以达到97℃ 。

 
 

为什么温度会这么高?我们具体分析,PLM01ZM的电路板配置,红框处为BQ25895M,黄框处为TPS61088A,均与电路板上电池点焊点相当接近,充放电时,热量从IC传导至电路板,再经由电池点焊点传到电池电极上,然后传入电池,可能因此造成电池度上升,并加速内部材料分解产生气体的速度。当然每一批充电宝都不会一样,因为小米充电宝生产商比较多,这次作者拿到的是LISHEN的,大家还会有买到各种批次的,因此内部结构会出现略微的不同。

 

接下来是小米充电宝2 20000mAh(PLM05ZM)当然也有类似的情况,充电宝电路板上BQ25895M(红框)、TPS61088A(黄框)跟电池正极点焊点相当接近,而且因为电池容量加倍,整整有20000mah,因此充电时间拉长,相对会产生更高的温度,所以说小米充电宝2相比小米充电宝高配版更容易发热,但现在小米充电宝2已经从停产了,取而代之的是小米充电宝2C,至于怎样,未来在做评论。

 

结论:

因电池占用空间固定,充电宝为了缩小体积,只能压缩电路板可使用的空间与面积,但高充放电功率下因功率元件发热,导致整片电路板温度上升,当热量传导至邻近的电池接点,也会造成电池内部的温升,可能因此加速电池内部材料分解产生气体的速度,并使电池膨胀,同时膨胀的电池也会把行动电源外壳撑大锂聚电池因为采软包密封包装,气体产生后于内部累积压力,使软包膨胀。

 

而相较之下采用18650电池因为使用金属圆桶外壳,较能承受气体压力再加上圆形设计会有着良好的散热,且本身也有安全泄压阀的设计,所以不会如锂聚电池般发生明显膨胀的现象,但是18650电池不耐用,使用没几次就会出现缩水的情况会让人觉得特别烦躁。但是锂电池技术并不会有什么新的突破,所以发热膨胀是在所难免的,手机电池也会是这样。只要是锂电池的充电宝,都会有膨胀的情况,只是有的厂商散热做得好,能延迟膨胀的时间,但是却不能让锂电池不膨胀。