行動電源安全隱憂!電池原理與安全性探究:金屬鋰活性高,做好防護才是好產品

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電池是並聯還是串聯?

說到電池並聯或是串聯,就不得不說到前面提到的2個電池規格,電壓和容量。在並聯的情況下,輸出電壓不變,但是輸出容量為每顆並聯的電池相加;串聯的方式則是輸出電壓每個電池相加,但輸出容量不變。通常我們會以負載電壓的多寡決定是否串聯電池,以續航力長短和電流多寡決定是否並聯電池;基本上兩者各有優缺點,經過考量我們所需要的負載為輸出5V電壓,於是行動電源大部分並不採取串聯鋰離子電池,而是因應大電流輸出,採用多組電池並聯。

若要串聯鋰離子電池製作行動電池也並非不可,但是充電時輸入的5V和串聯2顆電池充滿電需要的8.4V相差太多,升壓電路的效率會因電壓差距增大而降低;另一方面,每顆電池出場時的內阻(電池的內部電阻)和容量都會有些微的差異,鋰離子電池最好經過測試,挑選數值相近的電池進行串連,否則整組充放電效能會受限於數值表現最差的那顆電池。串聯的電池充放電還必須針對每顆電池進行監測和補強,控制晶片複雜度提升,代表產品售價也跟著提高。因此串聯鋰離子電池在行動電源的應用中似乎沒有什麼好處,也就沒有必要強求。

超便宜行動電源能買嗎?

大家應該曾經都有在夜市路邊或是網路拍賣看到,上萬mAh的行動電源竟然不到300元,這種產品能夠買嗎?使用途中會不會爆炸?筆者基於好奇心理也買1顆回來人肉測試一下,幸好充放電途中沒有爆炸起火,否則這篇專題就是在陰曹地府完成的。

筆者購買的產品已經是第二代的公版外殼,進化成書本造型,與第一代的亮面外型略有不同。拆開後發現,在保護電路的設計並沒有偷料,採用常見的DW01鋰電池保護IC,18650鋰離子電池組也有使用泡棉雙面膠固定。較令人頭疼的是電路設計不到位,於放電時會出現高頻噪音。

到了測試電量的部分,便宜的行動電源就完全露餡了,這款在拍賣上標明12000mAh容量,可是產品背部卻貼了18000mAh的貼紙,經過放電測試顯示出此款放電量為16550mWh(1A放電流),僅有拍賣上標示的37%左右,更慘的是無法完成放電2A測試(產品標示已支援),充電也永遠充不飽,100%的那顆LED無法點亮。這些情形讓筆者懷疑這款行動電源內部的18650鋰離子電池若不是回收品,那就是一些小廠商製作的誇大不實產品,標示容量無法達成。所以說這種產品還是少碰為妙,如果真的預算有限,那就平時多練練填資料的速度,上網去搶小米行動電源吧。

行動電源安全隱憂!電池原理與安全性探究:金屬鋰活性高,做好防護才是好產品

電路板看起來沒有什麼大問題,保護電路也都有做,但完全沒有標示規格的18650電池實在讓人擔心。

電芯、外殼分開買

有派的使用者認為既然電池這麼重要,一般的行動電源又不標示內部採用的廠牌為何,那為什麼不採用行動電源電池盒,自行購買電池芯放入使用。市面上目前有幾款常見的行動電源盒,如七電、AILI、ENB等在拍賣網站很常見,搭配比較貴的Panasonic 18650鋰離子電池,一般來說新台幣1,000元出頭就能把整組給帶回家。

由於這種行動電池盒在台灣沒有代理商,因此筆者也借不到產品測試,但這種東西就有點像過去手機使用副廠電池一樣,因為盒子和電芯的製造商不同,加上必須讓使用者DIY組裝,如果真的很不幸發生問題,也較難釐清責任歸屬。筆者的建議是對於鋰離子電池的使用方式和膽大心細的人可以購買,一般人也就不用拿這種DIY的產品來折騰自己,畢竟18650的正負極並不若3號電池那般明顯(擁有透氣孔洞那端為正極),萬一裝反的後果不堪設想。

行動電源安全隱憂!電池原理與安全性探究:金屬鋰活性高,做好防護才是好產品

筆者建議可以購買這種賣家已經將行動電源盒和鋰離子電池組合好的產品,避免自行安裝的危險性。

 

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Gard Charge
3.  Gard Charge (發表於 2018年8月14日 15:27)
您好我們是玖邦科技股份有限公司
我們目前正在撰寫關於USB智慧電錶的中文教材,想引用您的兩篇文章,不知是否可行?
引用文 1. https://www.techbang.com/posts/17596-security-concerns-battery-principle-and-safety-research-high-activity-of-metallic-lithium-good-defence-is-good-products-computer-king-117-group-test-in-may?page=1#_=_

2. https://www.techbang.com/posts/17375-packaged-or-bulk-good-diy-power-supply-box-on-selected-actions-18650-battery

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