智能手机——移动电源内“芯”的18650/聚合物电芯的设计方案

发布时间:2015-03-30 阅读量:911 来源: 我爱方案网 作者:

【导读】现在市面上的移动电源五花八门,我们在挑选移动电源的时候,除了比较其外观和便携性外,往往也会比较移动电源的参数。那么,移动电源值得注意的主要性能参数有哪些呢?如何挑选移动电源呢?

容量选择看需求

充电电池的电量单位是毫安时(mAh),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。

移动电源的容量划分没有太严格的区分,一般的移动电源容量在1000mAh-12000mAh左右,考虑到主流智能手机的电池容量一般在2000mAh左右,因此我们将移动电源按容量划分为2000mAh以下(一次性充电,考虑便携性)、2000-5000mAh(能给手机充电1-2次)、5000mAh-10000mAh(能给手机多次充电、或者给平板电脑充电)以及10000mAh以上(给多部设备充电)四个档次。

值得注意的是,移动电源的容量一般情况下是指厂商在产品外包装上所标出的容量值,这个容量值一般特指移动电源内部电芯的容量值,而不是许多消费者认为的实际可以使用的容量值。

由于移动电源充放电时会有损耗,所以任何一个移动电源都无法实现标称的容量。这里指的损耗包括:电路转换损耗、自身运行损耗、升压损耗等等。其中升压损耗是造成我们感觉“为什么移动电源的容量没我们想象的那么大”的原因。移动电源所采用的锂电电芯放电电压一般在3.7V-4.2V左右,而手机等数码产品的标准输入电压为5V,因此移动电源需要通过内部的升压电路,输出5V的电压给手机进行充电,这当中就会有所损失。

简单来说,所谓的“容量”只是代表移动电源的在标称电压输出和指定电流下的放电能力,而并不能真正代表移动电源的真实能量。电池的能量以瓦时(Wh)为单位,为容量(mAh)与额定电压(V)的乘积,如一个5000mAh的移动电源,额定电压为3.7V,其能量应该为5000mAh*3.7V/1000=18.5Wh,但如果经升压到5V后输出,其能有效输出的电量为18.5Wh/5V*1000=3700mAh,这就是我们可能在使用中发现,一个标称5000mAh的移动电源,却可能无法给一个1440mAh的iPhone 5充满3次电的原因。

智能手机——移动电源内“芯”的18650/聚合物电芯的设计方案

对于移动电源来说,并不是容量越大就越好,毕竟容量只是一个可以衡量使用时间的参数。在购买时,应该根据自己的使用习惯和实际需求来选择,切忌盲目的追求“大容量”,大容量意味着体积和重量也会变大,携带起来不是很方便。

输出电压选择看设备


目前较常见的输出电流标准有500mA、1000mA(1A)和2100mA(2.1A)等。前二者一般用于给手机充电,后者则常见于较大容量移动电源为平板电脑充电。和容量一样,输出电流也是选择移动电源需要考虑的一个重要指标。比如:iPad的充电要求使用2A接口充电,如果你的移动电源只有1A的输出,一个小时充不到10%,如果你插着移动电源使用,看个视频或者打个游戏,充电的速度甚至赶不上你耗电的速度,那多尴尬。

电芯选择看喜好


首先简单了解一下移动电源的构成:1、外壳,主要是产品封装,以及实现造型美观、保护等作用,常见为塑胶和金属,一些较好的产品往往塑胶也是采用了防火材料;2、电芯,也就是我们常见的电池,是移动电源的电量储存仓库;3、电路板,主要用于实现电压、电流控制、输入和输出控制,以及实现其它各种功能。

电芯是移动电源中成本最高的组成部分,最常见的一种是18650电芯,另一种是聚合物电芯,这两种电芯统治了锂电池行业内绝大份额的市场。

18650是行内叫法,指电池直径为18mm,长度为65mm,圆柱体型的电池,像国际大厂三洋,松下,三星、索尼等都有这块业务,而国内也有不少厂家在生产和销售18650电芯,市场上见到的移动电源,大多数采用18650电芯。18650电芯一般采用圆柱钢壳包装,如果大家在购买移动电源看到又粗又大的造型,基本可确定采用的就是18650电芯。

目前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,叫人防不胜防。移动电源是用户随身携带的产品,如果质量不过关,就像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,形状可以任意定制,因此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。例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。聚合物电池封装灵活,不像18650电芯一样有固定规格尺寸,它的容量直接取决于体积大小,同时采用何种原材料也有关系。

聚合物电池最大的安全性就是漏液,短路,导致涨包,最恶劣的情况会产生燃烧,与18650相比,聚合物电芯安全性相对好一些。但是燃烧也会带来安全隐患,所以建议使用移动电源的用户,尽量不要把移动电源放置在易燃环境下。

目前市场上,出货量比较大的移动电源大多采用18650电芯,这类移动电源外形比较“粗壮”,但价格相对较低。高端的移动电源很多都是使用聚合物电芯,外观更加轻薄时尚,价格也相对较贵,具体选择哪款就看自己的喜好了,但还是要强调,一定不要图便宜买三无的移动电源,搞不好爆炸、自燃可不是闹着玩的。

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