移動電源產業發展現狀及主要質量安全風險
文 牛建軍
隨著手機成為人們生活的重要組成部分，可攜式移動電源幾乎成了手機的標配。移動電源產品又名充電寶，當前的市場集中度不高，品牌非常多，質量方面更是參差不齊。近年來由於一些移動電源的質量不過關，引發了許多燃燒爆炸事件，直接危及消費者的生命和財產安全，因此越來越多的消費者和相關部門開始關注移動電源，對人們生活中這個不起眼卻又離不開的產品的安全性尤為注意。
可攜式移動電源的發展狀況
移動電源最早出現在2001年的CES展覽上，是用幾節AA電池附帶一個控制電路而拼湊起來的。當時雖然這個東西不起眼，但因它能在任何地方給數碼產品充電而引起許多人的關注。
隨著我國手機和移動便攜設備的快速發展，手機已經成了人們生活的重要組成部分，可攜式移動電源作為手機的標配，隨著消費者的需求已在各種場合隨處可見。消費者對行動裝置連續工作及大電量的需求下，移動電源內置鋰聚合物電芯容量高，能夠適合最大範圍的數碼產品，以其移動性，能在移動狀態及不方便充電情況下來發揮其功用。
不受局限的同時，為多部手機或數碼設備供電或充電，帶有電量指示燈，多USB埠輸出，多電流選擇。解決了消費者不方便充電時候的續航需求，徹底解決缺電之苦，使工作和旅遊無憂無慮，使得生活和工作的品質得以提升。移動電源產品也得以快速發展，然而，近年來由於有些品牌的移動電源的質量不過關，引發了許多燃燒爆炸事件，直接危及消費者的生命和財產安全。
對此我國於2015年8月1日實施了首部鋰離子電池安全強制性國標《可攜式電子產品用鋰離子電池和電池組安全要求》（GB 31241-2014）。該標準主要針對鋰離子電池芯、電池組規定了在正常使用、合理可預見的誤用和濫用條件下的電安全、環境安全、機械安全的要求和測試方法。這些標準的出臺對於鋰離子電池產品自身，以及以鋰離子電池為關鍵部件的移動電源等相關產品的安全性提高有著非常重要的意義。生產企業按照這部標準來生產，會生產出質量更好，更加安全耐用的產品。
移動電源產品不合格項目產生的
原因及防範
目前，市場上移動電源品牌眾多，其間魚龍混雜，更多是充斥著山寨雜牌，造假虛標容量更是不勝枚舉。國家質檢總局和各地監管部門通過產品質量監督抽查，發現了有不法企業生產假冒產品和不合格產品，2015年廣東省廣州市荔灣區質監局執法人員現場查獲假冒(小米)充電寶5200多塊及假SAMSUNG(三星)充電寶800多塊。
2016年深圳市可攜式移動電源產品質量專項監督抽查發現不合格產品14批次。抽查的不合格項目主要有重物衝擊、防火防護外殼的材料等項目。從檢測的結果來看，劣質移動電源在市場中的佔有率可謂不小，而在實際使用中，因為移動電源質量問題引發的意外事件更是比比皆是。一些移動電源產品，在平時使用時感覺不到問題，但是上了飛機，其要經歷的較平時更為苛刻的使用條件。高空中不穩定的溫溼度、高溫環境等讓劣質移動電源要經歷更加嚴厲的考驗，很容易出現問題。民航航班上就連續發生過多起移動電源自燃事件，為此中國民航局不得不緊急發出通知，要求加強對旅客攜帶鋰電池乘機的安全風險防範。民航規定：「充電寶額定能量不超過100Wh，無需航空公司批准；額定能量超過100Wh但不超過160Wh，經航空公司批准後方可攜帶」。
根據抽查結果分析，移動電源產品不合格項目其產生的原因，主要是許多小企業盲目生產，偷工減料，弄虛作假，生產工藝簡單，產品技術含量較低，屬於沒有研發能力的組裝廠，根本無法控制產品質量。一些企業忽視了內部質量管理，生產技術缺失，缺乏出廠檢驗設備和人員，不按標準生產，導致產品部分檢驗項目不合格。
了解可攜式電子產品用鋰離子電池組標準需要了解其術語及電池結構：
大充電電流：製造商規定的最大恆流充電電流。Icm。
最大放電電流：製造商規定的最大持續放電電流。Idm。
漏液：可見的液體電解質露出。
破裂：由於內部或外部因素引起電池外殼或電池組殼體的機械損傷，導致內部物質暴露或溢出，但沒有噴出。
額定容量：製造商標明的電池或電池組容量C。
充電限制電壓：製造商規定的電池或電池組容量的額定最大充電電壓。Ucl。
推薦充電電流：製造商推薦的恆流充電電流。ICR。
移動電源是由三個部分組成，電芯部分（電池或電池組）、電路部分（升壓系統和充電管理系統）和外殼部分。
一、容量測試
電池或電池組按照製造商規定的方法進行充電，充滿電擱置10min，再按照製造商規定的電流進行恆流放電至放電截至電壓。放電所提供的容量即為電池的實際容量。而劣質移動電源最大的問題就是容量虛標，實際電量經常不足標稱電量的40％。目前市場上銷售的產品未標註額定容量，僅標註電池容量，用較大數據的電池容量代替產品本身的額定容量。因為電芯的電壓為3.7V，不能直接為智慧型手機充電，需要經過升壓電路將電壓升到USB標準電壓5V後才能為智慧型手機充電，從目前市場上的各類產品來看，市場上銷售的移動電源產品所標識的容量均為標準定義的電池能量，按照標準檢驗得到的是移動電源實際能夠釋放的能量，需要把實測額定容量數據理論折算成電池能量，再利用產品實測的效率數據，換算成電池能量的檢測值，然後與產品上標稱的電池能量進行比較，判斷產品是否符合標準要求。
二、重物衝擊
電池或電池組按照製造商規定的方法進行充電，充滿電後，將電池置於平臺表面，將直徑15.8mm±0.2mm的金屬棒橫置在電池幾何中心上表面，採用質量為9.1kg的重物從610mm±25mm的高處自由落體狀態撞擊放有金屬棒的電池表面，並觀察6h電池應不起火，不爆炸。對移動電源的重物衝擊能力進行考察，主要是考核移動電源內部電池在承受外力衝擊時是否會引起電池內部短路，若發生內部短路，是否存在起火、爆炸的危險。如果移動電源的內部電池該項目測試不符合，則其在遭受外力衝擊時很有可能發生起火、爆炸，嚴重危害消費者的生命和財產安全。
三、過充電
按照製造商規定的最大持續放電電流Idm進行恆流放電至截至電壓，用製造商推薦的充電電流的3倍中較大值恆流充電至以下類型正極材料的試驗電壓。（鈷酸鋰4.6V，錳酸鋰4.6 V，三元材料4.6V，磷酸亞鐵鋰5.0V）然後按該試驗電壓恆壓充電。電池應不起火，不爆炸。電池過充時，從正極溢出過量的鋰離子與溶液反應，放出熱量加熱電池，促發正極材料與溶劑反應，產生大量的熱和氣體導致電池爆炸。如何正確給電池充電，預防事故發生，應該引起廣大消費者的重視。在日常使用時控制充電時間，防止電池過充，以減少氣體析出量，儘可能使用原裝充電器充電，避免在高溫、潮溼等不良環境下為電池充電。
四、熱濫用
電池或電池組按照製造商規定的方法進行充電，充滿電後，將電池放入試驗箱中，試驗箱以5±2℃/min的溫升速率進行升溫，當箱內溫度達到130±2℃後恆溫，並持續30min，電池應不起火，不爆炸。對移動電源這個項目的檢查，主要是考察電池在過熱條件下熱失控引起起火、爆炸的安全問題，引起熱失控的原因是在外部溫度不斷升高的條件下電池內部溫度也不斷升高，升高到一定溫度後，電池內部同時發生了其他的放熱反應而使電池溫度繼續升高就有可能引起安全問題。
五、防火
電池或電池組放入空氣循環的烘箱內處理168h，保持在70℃的均勻溫度，後冷卻到室溫，試驗火焰加在樣品的內表面，當實驗火焰第二次施加後，樣品延續燃燒不得超過1min，而且樣品不得完全燃盡。對移動電源防火的檢測主要是考核移動電源的外殼在移動電源內部電池發生起火時，能否有效地阻止火焰的蔓延，防止災害事故的進一步擴大。如果移動電源的外殼該項目測試不符合，則在移動電源內部電池發生起火時，外殼不能有效地對火焰進行阻燃甚至有可能由於自身的燃燒，加大事故的危害性。
六、自由跌落
電池或電池組按照製造商規定的方法進行充電，充滿電後，從1m高度自由落體跌落於混凝土板上，電池應不起火，不爆炸。移動電源仍應能夠正常使用。這個項目考察移動電源在自由跌落後是否出現殼體開裂，導致移動電源內部器件暴露，有可能引起的安全風險。
所以在購買可攜式移動電源時最好通過正規途徑，選擇知名度較高的品牌進行購買，不要貪圖便宜而忽略可攜式移動電源的質量。在購買可攜式移動電源時，選擇規格標示較為完整的產品。產品上應有產品名稱、型號、額定容量、電池容量，廠名或商標；輸入輸出埠要有埠名稱及額定電壓、電流值；包裝上應標註安全警告、生產日期或批號、廠名和廠址；必須使用中文標識，包裝與產品上標識的重複內容必須一致。查看移動電源的性能，對比各項安全係數，才更有安全保障。金屬外殼在移動電源的產品結構中起到散熱器的作用，把電池產生的熱量通過金屬外殼散發出來。從安全的角度出發，建議選擇金屬外殼的產品。
使用當中要注意按照產品說明書的要求正確使用移動電源，移動電源充電結束要及時斷電，以免長時間通電造成不必要的風險。充電時若發燙應立即停止充電，若顯示已充電完畢應及時斷電。避免接觸重物或尖銳金屬部件，防止內部電芯被重物壓變形或被尖銳金屬刺穿，發生爆炸。遵守民航規定，不要在飛機上使用移動電源。
作者單位：甘肅省武威市質量計量檢驗檢測中心