充电宝是由哪些部分组成的?为什么会自燃或爆炸呢?
来源:宝鄂实业
2019-05-07 10:40
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首先我们来了解一下充电宝的构造,充电宝是由三个部分组成,外壳、电路板以及电芯,而在这三个构成之中,电芯、电路板直接影响着产品的使用,而电芯作为整个移动电源的核心,起着至关重要的作用,电芯的质量好坏,直接体现了移动电源的品质。目前市面上常见充电宝所使用的电芯主要分为锂离子(即18650, 18650是指电池的外形规格,直径18毫米,高65毫米,圆柱体型的电池)和锂聚合物两种。
两种电芯各有优劣:
锂离子电芯市面上采用较多,模样类似5号电池,一般采用圆柱钢壳包装,外形较为固定,内部锂离子呈液态(因为已经是行业标准规规格,锂离子电芯只能为圆柱状,如果大家在购买移动电源时看到又粗又大的造型,基本可确定采用的就是锂离子电芯),生产工艺简单,容易制造,成本较低,但抗过充电性较差,如质量不过关严重情况下会出现爆炸,常温下电能损耗要高于聚合物锂电池,并且容量一般偏小,循环使用寿命短。市场上很多移动电源为了缩减成本拼低价,采用了劣质的18650电芯,这就像随身带个定时炸弹到处走,所以大家在购买产品时综合衡量产品的品牌和价格,不要一味追求最便宜。
锂聚合物电芯,外包装主要是使用铝塑膜,中间的锂物质为糊状,所以形状可以任意定制,故采用聚合物电芯的移动电源,在外观形态上也可以设计得更灵活,如市面上一些超薄的移动电源以及iPhone手机背夹电,都是采用聚合物电芯。相同体积下锂聚合物电芯要比锂离子电芯容量大,使用寿命也较长,其最大的安全问题是漏液,短路,导致涨包,最恶劣的情况会产生燃烧。与锂离子电芯相比,聚合物电芯安全性相对好一些,但由于工艺原因,价格偏高。
移动电源发生爆炸或自燃多与电芯有关,鉴于成本,一些黑心作坊往往选用劣质电芯,这在过度充电、碰撞或高温情况下容易发生短路、电解液泄漏,产生内部气体膨胀、内压加大,以致发生自燃甚至爆炸。
目前市面上在售的充电宝品牌五花八门,据业内人士的保守估计,国内市场的充电宝品牌超过500个,价格从几十元到几百元不等。除了传统的手机电池生产厂商外,一些山寨作坊在高额利润的驱使下也纷纷开始生产销售充电宝。据了解,锂离子电芯在市场上很容易买到,企业只需要找个外壳生产厂家合作,用激光雕刻或者打印方式,在外壳上打上想要的牌子,就可以有自己的产品了。
那么究竟市场上的充电宝合格率有多少呢?在最近国家质检总局对全国充电宝的一次摸底检测中,所采集的32批次产品(包括8批次三无产品),共计224件样品中,检测结果全部存在质量风险问题。主要存在的安全风险有“容量虚标”、“输出电压过低或过高”、“塑料外壳不阻燃”以及“重物冲击可能短路自燃”等。其中,竟有6批产品在检测中起火爆炸。
据悉,在业内,虚标根本就算不上什么秘密,甚至现在已经成为一个普遍现象,所有的移动电源一般是80%标注值。此次所抽检的32批次充电宝样品中,有17批次的电芯容量,也就是电源容量测试值明显低于标注值,总体不符合率为53.1%,抽查的充电宝中有一半以上都存在容量虚标的现象。
其中最为严重的是绝大多数充电宝的输出电压不符合要求,32批次充电宝样品的“输出电气性能”测试仅有3批次符合要求,这将严重危害其充电对象手机等数码设备。
目前国内销售的充电宝外壳主要分为塑料和金属两种,其中塑料外壳占3/4以上。本次检测对32批次充电宝的塑料外壳阻燃性测试中,仅有5批次符合要求,也就是说,大多数充电宝一旦发生电芯起火,这些塑料外壳将无法进行有效地阻燃。
充电宝主要性能参数介绍
现在市场上销售的充电宝五花八门,价格从几十块到几百块不等。我们在选购充电宝的时候,除了关注其品牌、安全性、外观和便携性外,性能参数也是必须要关注的。那么,充电宝的主要性能参数有哪些呢?
电池容量的计量单位,为电流强度与时间的乘积,当电流强度用毫安(mA)作单位,时间用小时(h)做单位, 它们两个相乘就是毫安时(mAh)。其表示在一定的放电电流下完全放电的时间,例如,1000毫安时指此电池在1000毫安的电流下可放电1小时。
值得注意的是,容量是衡量充电宝使用时间的参数,但不能作为充电宝性能的唯一指标。
另外,充电宝所标称的容量,一般指的是充电宝电芯的容量值,而非消费者所认为的容量值(见下面升压与耗损部分的分析)。
为统一标准,同USB 口和手机充电器一样,输出一般为5V。
目前较常见的输出电流标准有500mA、1000mA(1A) 和2100mA(2.1A)等。前者一般用于给手机充电,后者则常见于较大容量充电宝为平板电脑充电。
和容量一样,输出电流也是选择充电宝需要考虑的一个重要指标。理论上输出电流越大,充电所需时长越短,但是对被充设备电池寿命会有直接影响,所以最好选用与被充设备标称值相近的电流值充电(可参考手机或平板电脑充电适配器输出电流)。
若设备电池容量为1850mAh,理论上选用500mA需3.7h充满。而选用1000mA需1.85h充满。
统一标准,同USB口和手机充电器一样,输出一般为5V。
类似上述的输出电流。
通俗地说,充电宝转化率就是充电宝内部电芯进行充放电时的转化效率。例如,理论上来说一个5000mAh的充电宝,可以给1440mAh的iPhone 5充满3次电,但实际上并非如此。这是因为无论是充电宝电芯、内部电路、电源接口等,在充发电过程中都存在一定的损耗。
举个简单的例子,在给手机充电时,总会有发热现象,这就是说能量有一部分转化为热能而消耗掉了。
损耗主要包括:电路转换损耗、自身运行损耗等等。电芯的转化效率直接决定了充电宝的质量。一般来说, 进口电芯的放电转化率是85%,国产A品是75%-85%左右。
充电宝所采用的锂电池电芯放电电压标称值为3.7V,在充满电时会达到4.2V左右,随着放电而逐渐降低,而手机或者平板电脑的电池也是3.7V 锂电池,所以要为其充电,必须要通过升压到标准电压5V,这期间也会有能量的损失。