“某某待机王、强悍的小诺……”这些曾经总是在我们耳边想起的话语似乎已经很久没有听到过了。
移动电源的兴起
“某某待机王、强悍的小诺……”这些曾经总是在我们耳边想起的话语似乎已经很久没有听到过了,现在突然间提出来感觉特别亲切却又很陌生了。超长待机的时代已经不复存在了,现在的智能家族跟大触屏和亲,好像所有的厂家都忘却了键盘,智能耗电,大触屏更耗电,而商家们又不想让自己的产品看上去笨重,那么接下来就只有两条路可选:要么改进电池、要么便携外置充电。而受制于手机的美观,电池再怎么改进也满足不了大功率的电流,所以移动电源兴起,商家们也都在移动电源上做起了文章,但是单位体积想要尽最大可能增加电量,那就必须改进电芯。
飞速发展中的电芯
电芯的更替
作为充电电池鼻祖的镍镉电池,虽然曾一时统治充电电池行业,但是因充放电不当会产生的“记忆效应”这个致命缺点,以及对环境的放射性污染,最终被“拍死在沙滩上”,我们在这里也就不多说了。
污染严重的镍镉电池
锂电池的出现,因基本上克服了镍镉电池的所有不足,所以彻底推翻了镍镉电池的统治,从此充电电池行业进入了一个崭新的锂电池时代。锂离子电池根据所用电解质材料的不同主要分为液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(LIP)两大类,它们的负极都是石墨,而正极材料主要包括包括钴酸锂、镍钴锰和磷酸铁锂材料三种,电池的工作原理大致相同。
锂离子电池
液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(LIP)的主要区别在于液态锂离子电池使用的是液体电解质,聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替。这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。
18650锂电时代
说到锂离子电池应该有很多人第一时间出现一串数字:18650。其实“18650”只是钴酸锂电池的一种形态,常见的还有方块形状的。钴酸锂就是我们常说的液态锂离子电池,18650只得是电池的直径是18mm、高65mm的圆柱体电池,广泛用于笔记本电池中,现在市面上超过六成的移动电源使用的仍是18650电池。
18650钴酸锂电池
目前商业化的锂离子电池基本上都选用层状结构的钴酸锂作为正极材料,其理论容量可达274mAh/g,而实际容量为140mAh/g左右。这种正极材料工作电压较高,而且充放电电压平稳,体积小,同比能量高,循环性能好,电导率高,生产工艺相对简单,比较好制造。
在移动电源市场中所使用的18650电芯有:进口18650电芯、国产18650电芯以及拆机18650电芯。进口18650电芯因国外大厂家生产的电芯基本都经过了市场检验,并且厂家具有一定的技术实力,所以产品质量还是相对较高;而国产18650电芯也有一些出色的厂家,但总体水平还无法跟国外媲美;当然最差的就是拆机电芯了,听名字猜到是拆出来的,也可以说是二手的,一般这种的电芯都是从以往的旧产品上拆下来又组装成的移动电源,这种的电芯无论是进口的还是国产的在安全性上都存在着一定的隐患,所以大家要慎重。
燃烧后的18650锂电池
优点:技术已经很成熟,应用范围比较广泛,体积小巧。
缺点:循环使用寿命较短(在300次左右),安全性能低,抗过充电性较差,尤其不适合高倍率充放电,废弃后对环境有污染。
聚合物锂电时代
随着人们对更好方案的探究,普遍认为最好的电芯是聚合物电芯。在聚合物锂离子电池中有一种叫做镍钴锰(三元材料)(LiNiCoMnO2),常见的形态为方块软包形状。当然钴酸锂也可以做成方块形状,但成型后是硬的,用手捏一下可分辨出来。
镍钴锰聚合物锂电池
镍钴锰材料的电芯随着智能手机的普及,使用的领域也越来越多。它以镍盐、钴盐、锰盐为原料,镍钴锰的比例可以根据实际需要调整。聚合物电芯按品质划分主要分为A品、B品、C品。
A品聚合物电芯是质量最好的全新聚合物电池,一般是电池厂家为客户定制而成,在质量上要求比较高,所有参数基本均能达标。一般情况下大厂家为了保证自己的品牌,移动电源都会使用A品电芯;然而A品电芯在生产过程中或多或少会因为某些原因会导致部分产品出现瑕疵,在外观、容量、电压或者其他参数上有少许问题或者存货时间过长,这样的产品就称之为B品,B品在前两个月的使用上与A品的几乎没有区别,两个月后容量和循环次数就会急剧下降;C品的电芯就好比18650电芯的拆机品,通常是淘汰下来的电芯,品质很差,通常在外观、容量、电压等指标上都不合格。这样的产品存在安全隐患,有其制作的移动电源不仅容量上存在问题,很有可能导致数码设备的损坏。
当然我们在选择移动电源的时候根本就没办法区分A、B、C品,最多就能区分是聚合物还是锂离子18650,商家当然就更不会告诉我们了。所以一个品牌的信誉在此时就显得格外重要了。
C品聚合物锂电池
优点:外形多样,使用范围非常广泛,不易爆炸,安全系数高。
缺点:价格比较高,废弃后污染环境,大电流充放电性能较弱。
磷酸铁锂诞生
就没有一种高效能、高转化率、高容量的电芯吗?只要有问题在,就有大神们能够解决,这不是就有一些厂家把汽车上用的电源转到了民用的移动电源上。这种新一代的产品的电芯主要是磷酸铁锂,学名铁电,铁电与前面两种不同的是在正极加入了铁元素,是目前市面上最安全的固态锂电池,而且循环使用寿命超长,即使电池过充电压30V都不会燃烧和爆炸。
汽车用磷酸铁锂电池
磷酸铁锂正极材料的大容量电池组更容易串联使用,可以满足电动车发点频繁的需要,并且无毒、无污染、安全性能好、原材料也比较容易获得、自放电低、寿命长等诸多有点,是目前最理想的正极材料。当然这种电池造价是比较高的,虽说可以民用了,但是普通人用的话还是有点奢侈的。
移动电源上的磷酸锂铁电池
优点:循环使用次数多(可达2000次)、大电流充放电可完成快速充电,内阻小发热少,安全,无毒,无公害;
缺点:价格高昂、技术尚不成熟、在低温的情况下转化率较低。
回顾历史展望未来
历史的长河就是不断向前推进的,任何东西任何事务都逃脱不了,当然我们今天所谈的移动电源电芯也是一样,不能最小成本最大程度满足市场需求早晚都会被淘汰。虽然磷酸锂铁电芯现在是目前最理想的,但是它高昂的价格还是会让普通人望而却步的。我们不知道它的明天是技术更加成熟降低价格还是会有新的电芯诞生来取代它,历史会鉴证,我们也会鉴证这一切,让我们共同拭目以待……
期待更完美的电芯
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