充電寶鋰電池為什麼會膨脹?小米充電寶測試。現在市場上的充電寶分為兩種,一種就是與手機電池差不多的聚合物鋰離子電芯鋰電池充電寶,第二種就是價格低廉的18650電池型充電寶,一般在某些地攤都能看得到。雖說鋰電池有很多優勢,但是作者發現了這個問題,那就是鋰電池充電寶非常容易發生膨脹,今天就拿小米的充電寶舉例子,當然不是黑,只要是鋰電池充電寶都會發生這樣的情況。
這次入手的是小米高配版充電寶(PLM01ZM)與小米充電寶2 20000mAh(PLM05ZM)兩款充電寶。首先這是正常使用一段時間的小米高配版充電寶,大家可以看出,電池已經有些略微的膨脹了,作者拿到的小米高配版充電寶是LISHEN(力神)款3.85V高壓鋰聚電池,一款是5000毫安,兩款就是10000毫安,也就是這樣的設計,作者就覺得散熱一定會不佳。
正常的鋰聚電池外觀包裝應呈現緊實,外面軟包與內部電池之間完全貼平沒有空隙,當內部材料因分解產生氣體後,氣體撐開軟包,就會產生空隙,同時外觀也會有表面皺皺的感覺,隨著氣體量增多,壓力增加,軟包就會越來越鼓正常鋰聚(下) VS開始膨脹的鋰聚(上),可以看到下面正常電池的包裝完全平整服貼,而上方的包裝則起皺不平整。
好了,開始進行測試,第一個測試就是速充電(使用12V輸入充電),再用熱影像儀觀看溫度,經過作者也數不清多少次充電放電來快速衰老電池,等到電池稍微膨脹後,冷卻進行正常使用。下圖可以清楚地看到,小米高配版充電寶(PLM01ZM)負責充電的TI BQ25895M溫度已經達到了120℃ ,這個溫度已經非常高了。第二個測試用PLM01ZM進行9V/2A、18W連續放電,其他條件都一樣,大家能看到負責輸出的TI TPS61088A溫度也可以達到97℃ 。
為什麼溫度會這麼高?我們具體分析,PLM01ZM的電路板配置,紅框處為BQ25895M,黃框處為TPS61088A,均與電路板上電池點焊點相當接近,充放電時,熱量從IC傳導至電路板,再經由電池點焊點傳到電池電極上,然後傳入電池,可能因此造成電池度上升,並加速內部材料分解產生氣體的速度。當然每一批充電寶都不會一樣,因為小米充電寶生產商比較多,這次作者拿到的是LISHEN的,大家還會有買到各種批次的,因此內部結構會出現略微的不同。
接下來是小米充電寶2 20000mAh(PLM05ZM)當然也有類似的情況,充電寶電路板上的BQ25895M(紅框)、TPS61088A(黃框)跟電池正極點焊點相當接近,而且因為電池容量加倍,整整有20000mah,因此充電時間拉長,相對會產生更高的溫度,所以說小米充電寶2相比小米充電寶高配版更容易發熱,但現在小米充電寶2已經從停產了,取而代之的是小米充電寶2C,至於怎樣,未來在做評論。
結論:
因電池佔用空間固定,充電寶為了縮小體積,只能壓縮電路板可使用的空間與面積,但高充放電功率下因功率元件發熱,導致整片電路板溫度上升,當熱量傳導至鄰近的電池接點,也會造成電池內部的溫升,可能因此加速電池內部材料分解產生氣體的速度,並使電池膨脹,同時膨脹的電池也會把行動電源外殼撐大鋰聚電池因為採軟包密封包裝,氣體產生後於內部累積壓力,使軟包膨脹。
而相較之下採用18650電池因為使用金屬圓桶外殼,較能承受氣體壓力再加上圓形設計會有著良好的散熱,且本身也有安全洩壓閥的設計,所以不會如鋰聚電池般發生明顯膨脹的現象,但是18650電池不耐用,使用沒幾次就會出現縮水的情況會讓人覺得特別煩躁。但是鋰電池技術並不會有什麼新的突破,所以發熱膨脹是在所難免的,手機電池也會是這樣。只要是鋰電池的充電寶,都會有膨脹的情況,只是有的廠商散熱做得好,能延遲膨脹的時間,但是卻不能讓鋰電池不膨脹。
最後聲明:大多數充電寶都會發生膨脹的情況,不僅僅是小米會出現這樣的情況,本文原創,禁止抄襲。