移动电源电芯的种类有哪些?具有哪些优缺点?
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数字电源是一种能够提供稳定、可靠、高效、精确电压与电流输出的电源设备。数字电源分为低功率(小于100W)与大功率(大于100W)数字电源。本篇文章主要讨论大功率数字电源的优缺点。
二、大功率数字电源的优点
1. 稳定性高:数字电源采用双闭环反馈设计,可以控制输出电压与电流的精确度,使输出更为稳定,且具有更好的转换效率。
2. 输出电压、电流精确:数字电源可通过板载数字电位器对输出电压和电流进行精细调整,控制输出电压和电流的精确度。
3. 输出角度广:大功率数字电源通过调节变换输出电压和电流,可以输出不同大小的功率,适用于大多数电器设备。
4. 大功率稳定运行:数字电源可以充分利用输出电压与电流相互绑定的优势,使得大功率电源稳定运行,不会对电器设备产生损害。
5. 安全性较高:数字电源设计有多种保护机制,如过载保护、短路保护、过压保护等,可以在工作过程中有效地保护电路和用户的安全。
三、大功率数字电源的缺点
1. 价格偏高:由于大功率电源需要较多的电源支持、适应设备多样化,加上数字电源的高端设计和配置,使得其价格相对较高。
2. 设计较为复杂:数字电源的设计涉及多种电路与元器件的设计与布局,需要更高的技术水平和经验。
3. 故障排查难度大:数字电源的故障排查需要高技术和专业的知识,较普通电源更为复杂。一款好的移动电源,关键看电池电芯。
移动电源内部的电芯就好比是汽车的油箱和传动系统,负责为整个移动电源提供源源不断的动力,直接决定了移动电源的好与坏。
目前的移动电源电芯普遍都使用锂离子电池,但性能不一,且从外形上是完全看不出来的,一般的规格标注也无法反映。
根据所用电解质材料的不同,可以分为液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(LIP)两大类。二者所用的正负极材料是相同的,正极材料包括钴酸锂、镍钴锰和磷酸铁锂材料三种,负极为石墨,电池的工作原理也基本一致。
目前三大常用电芯性能比较
一、钴酸锂(LiCoO2)
钴酸锂就是大家所俗称的液态锂离子电池,常见的形态有18650和方块形状。
大多充电宝的电芯为18650锂电池,它的含义是电池的尺寸型号为18650,其形状类似放大版的5号电池,被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也是18650电池。
优点:技术成熟,应用范围广泛,体积小巧。
缺点:循环使用寿命在300次左右,安全性能低,抗过充电性较差,不适合高倍率充放电,废弃后对环境有污染。
【常见用途】一般可用于高档强光手电、充电宝、无线数据传输器等等。
二、镍钴锰(LiNiCoMnO2)
镍钴锰又称三元材料(LiNiCoMnO2),是聚合物锂离子电池的一种,常见的形态为方块软包形状。注意,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。
三元材料随着智能手机的普及近两年来发展迅猛,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。
三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高,使用寿命较钴酸锂更高,达到了500次使用循环寿命。
优点:不易爆炸,安全系数高,体积多样性,使用范围非常广泛。
缺点:如果充电时间过长,发生膨胀的可能性就会加大;电池成本较高,废弃后会污染环境。
【常见用途】大多用于手机、笔记本电脑、蓝牙耳机及其它便携式电子设备。
三、磷酸铁锂(LiFePO4)
磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,是近年来的新兴的电池材料,也是在安全上、寿命上、对环境无污染上目前较好的大电流输出动力电池。
优点:有良好的安全性,无记忆效应且可快速充电,2000次循环使用寿命,环保无毒。
缺点:成本较为昂贵且成品率低,低温性能差,等容量的磷酸铁锂电池的体积要大于聚合物等锂离子电池。此外,数码产品领域尚未大规模使用。
【常见用途】目前广泛用在电动车、小型储能电池、草坪灯、电动工具等方面。
河歌(RIVERSONG)大容量移动电源
总的来说,三种移动电源电芯各有优缺点,不过聚合物锂电池和磷酸铁锂电池在安全性方面是高于18650锂电池的,而磷酸铁锂电池在性能和安全性上则要强于聚合物锂电池和18650锂电池,并且有着绝对的长寿命优势,美中不足的就是体积较大。
综合而言,内嵌聚合物锂电池的移动电源,现阶段更有优势。
如何挑选?怎么避坑?怎么比较?目前充电宝的型号,价格,还有质量,都是层次不齐,挑选起来也是让人眼花缭乱,如果你有购买的打算,但是无从下手,请继续往下看......当然,也欢迎各位大佬合理讨论。
说这个先给大家进行简单的科普,让大家对充电宝有一个简单的了解,这样自己选择我今天推荐之外的充电宝也有个参考,避免踩坑!
一、充电宝的核心--电芯
充电宝的电芯简单来说可以看作是蓄电池,储存电量的地方。电芯是充电宝中最重要,也是最核心的部件了,它直接关系到充电宝的安全问题。
目前市场上常用的电芯可以分为两类:18650电芯和锂聚合物电芯。
图片来源网络
18650电芯:技术成熟、成本低、产量大。部分特斯拉电动车和厚重的笔记本电脑都是用的18650电芯,完全充放电寿命在500次左右。
聚合物电芯:聚合物电池算是未来的趋势,优点是体积小,可以做成各种形状,所以一般手机里用的都是这种电池。这种电池寿命会久一些,在700-800次左右。
18650 电芯分类:
进口 18650 电芯:一般使用的都是三洋,三星、松下、索尼等厂家生产的产品质量相对较高。
国产 18650 电芯:主要是比亚迪、比克、邦凯、神力等国内厂家生产,但总体水平和国外有一定差距
拆机 18650 电芯: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,从安全性上都存在着一定的隐患。
聚合物电芯分类:
A等级:这类聚合物电芯是质量最好的全新聚合物电池,无任何异常的产品。
B等级:这类电芯在外观、容量、电压或者其他参数上有少许问题。如果 A 类电芯存货时间过长,通常也会称之为 B 品。
C等级:这类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。存在安全隐患。
既然充电宝的电芯关乎到充电宝的安全问题,但是充电宝的电芯我们又看不到,我们应该怎么购买呢?
答案是:直接选购正规平台的大品牌购买!因为它们不管是质量安全还是售后都非常有保证!千万不要为了图便宜买一些不靠谱店铺的山寨货,或者路边的无牌地摊货就可以了。一个好点的充电宝只要使用得当,最低使用5年以上没问题,千万不要省这个钱!
目前我们常见的比较靠谱的充电宝品牌还是有很多的,比如说:华为、绿联、ANKER、OPPO、小米、品胜、飞利浦、爱国者、飞毛腿、羽博,罗马仕、倍思等。
二、充电宝容量、额定容量
这个是充电宝的重要参数。简单来说,充电宝容量(锂电池容量)指的是充电宝能够存储多少电量,额定容量代表它能够放出多少电量。而它们之间的比值就是很多充电宝宣传页面的转化率!
我们其实可以简单的理解为,任何充电宝都会有转化率,转化率的高低能反映充电宝实际向设备输出的容量,充电宝存储和充电过程中的损耗情况。转化率越高,充电宝越好。如果你见到的充电宝没有标注额定容量,多半有猫腻。
选购充电宝我们只需要看充电宝的额定容量,也就是说它才是决定真正能够给手机充电的电量。比如说我的手机电池容量是4000毫安,充电宝的额定容量是12000毫安,理论上,在手机没电充到满电,也就3次而已。但是因为我们很多人的使用习惯,一般在手机低于20%提示电量低的时候就会开始充电,所以一个满电的充电宝可以给手机充3-4次。
三、充电宝的接口与快充协议
接口就不用说多了,简单的说接口选择主要是为了方便给充电宝充电和充电宝给设备充电,给充电宝充电的输入接口有三种类型:Type-C、Micro-USB和Lightning。充电宝给设备充电除了最基本的USB,还有一个最近两年支持的Type-C。基本上充电宝上的Type-C接口是双向的,也就是说它可冲可放!
上图这个是我自用的倍思充电宝,可以说基本上全接口类型的充电宝,也就是说,不管你用的是哪款手机,只需要一条原装线,既能给手机充电又能给充电宝充电。
现在越来越多的手机支持快充的功能,所以在选择充电宝的时候可以根据自己的手机来选择合适的充电宝,简单来说就是看充电宝支持的快充协议和自己手机的是不是能对的上。
目前市面上最常见的快充协议是PD 快充协议。PD 快充协议涵盖了高通、 MTK 、华为、 OPPO 各家之前的自有协议,普及度是众多快充协议中最好的,但需要注意的是 PD 快充协议一定是使用 Type-C 输出的,所以说购买 PD 协议的充电宝,一定要记得购买 Type-C 的数据线!
目前市面上的快充协议:
1、PD 快充协议,全称 “USB Power Delivery” 功率传输协议。PD 协议目前主要有三个版本,PD1.0、PD2.0、PD3.0,最新的 PD 3.0 协议支持了高通的 QC 快充协议。凡是支持 USB-PD 协议的充电器,一定是 Type-C 输出的。( Type-C 就是手机上正反面都可以插的那种)
2、高通 QC 快充:2013 年高通发布 QC1 协议,随后经历 QC 2、QC 3、QC 4、QC 4 + 这几个版本后,今年的 7 月 28 日 ,高通宣布推出最高支持 100W 充电功率的 QC5,并进一步与 PD 兼容。
3、联发科 PE 快充:全称:MTP Pump Express Plus目前最新的是16 年推出的 PE3.0 协议,最大充电功率 34.8w,市场上使用的相对较少。
4、手机厂商私有快充协议:OPPO 的 VOOC 闪充, Super VOOC 超级闪充技术、vivo 的 FlashCharge、一加的 Dash、华为的 FCP 和 SCP、小米的 ChargeTurbo,三星的AFC,这类快充大多都要专门的充电器和数据线。
基本上可以看出,现在买充电宝,最好就是要买支持PD 快充协议的。而对于有些特殊协议的,比如说OPPO,VIVO等有私有协议的,我们先看看它是否兼容PD、QC协议,如果不兼容,可能只能购买自产充电宝才能实现快充了。当然,并不是说一定要求买匹配协议的充电宝,只是这种可以给自己最好的使用体验。