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行業(yè)資訊

充電寶為什么會自燃或爆炸呢?

來源:寶鄂實業(yè)    2019-03-01 14:38    點擊量:

首先我們來了解一下充電寶的構(gòu)造,充電寶是由三個部分組成,外殼、電路板以及電芯,而在這三個構(gòu)成之中,電芯、電路板直接影響著產(chǎn)品的使用,而電芯作為整個移動電源的核心,起著至關(guān)重要的作用,電芯的質(zhì)量好壞,直接體現(xiàn)了移動電源的品質(zhì)。目前市面上常見充電寶所使用的電芯主要分為鋰離子(即18650, 18650是指電池的外形規(guī)格,直徑18毫米,高65毫米,圓柱體型的電池)和鋰聚合物兩種。

 

兩種電芯各有優(yōu)劣:

 

鋰離子電芯市面上采用較多,模樣類似5號電池,一般采用圓柱鋼殼包裝,外形較為固定,內(nèi)部鋰離子呈液態(tài)(因為已經(jīng)是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)格,鋰離子電芯只能為圓柱狀,如果大家在購買移動電源時看到又粗又大的造型,基本可確定采用的就是鋰離子電芯),生產(chǎn)工藝簡單,容易制造,成本較低,但抗過充電性較差,如質(zhì)量不過關(guān)嚴(yán)重情況下會出現(xiàn)爆炸,常溫下電能損耗要高于聚合物鋰電池,并且容量一般偏小,循環(huán)使用壽命短。市場上很多移動電源為了縮減成本拼低價,采用了劣質(zhì)的18650電芯,這就像隨身帶個定時炸彈到處走,所以大家在購買產(chǎn)品時綜合衡量產(chǎn)品的品牌和價格,不要一味追求最便宜。

 

鋰聚合物電芯,外包裝主要是使用鋁塑膜,中間的鋰物質(zhì)為糊狀,所以形狀可以任意定制,故采用聚合物電芯的移動電源,在外觀形態(tài)上也可以設(shè)計得更靈活,如市面上一些超薄的移動電源以及iPhone手機背夾電,都是采用聚合物電芯。相同體積下鋰聚合物電芯要比鋰離子電芯容量大,使用壽命也較長,其最大的安全問題是漏液,短路,導(dǎo)致漲包,最惡劣的情況會產(chǎn)生燃燒。與鋰離子電芯相比,聚合物電芯安全性相對好一些,但由于工藝原因,價格偏高。

 

移動電源發(fā)生爆炸或自燃多與電芯有關(guān),鑒于成本,一些黑心作坊往往選用劣質(zhì)電芯,這在過度充電、碰撞或高溫情況下容易發(fā)生短路、電解液泄漏,產(chǎn)生內(nèi)部氣體膨脹、內(nèi)壓加大,以致發(fā)生自燃甚至爆炸。

 

目前市面上在售的充電寶品牌五花八門,據(jù)業(yè)內(nèi)人士的保守估計,國內(nèi)市場的充電寶品牌超過500個,價格從幾十元到幾百元不等。除了傳統(tǒng)的手機電池生產(chǎn)廠商外,一些山寨作坊在高額利潤的驅(qū)使下也紛紛開始生產(chǎn)銷售充電寶。據(jù)了解,鋰離子電芯在市場上很容易買到,企業(yè)只需要找個外殼生產(chǎn)廠家合作,用激光雕刻或者打印方式,在外殼上打上想要的牌子,就可以有自己的產(chǎn)品了。

 

那么究竟市場上的充電寶合格率有多少呢?在最近國家質(zhì)檢總局對全國充電寶的一次摸底檢測中,所采集的32批次產(chǎn)品(包括8批次三無產(chǎn)品),共計224件樣品中,檢測結(jié)果全部存在質(zhì)量風(fēng)險問題。主要存在的安全風(fēng)險有“容量虛標(biāo)”、“輸出電壓過低或過高”、“塑料外殼不阻燃”以及“重物沖擊可能短路自燃”等。其中,竟有6批產(chǎn)品在檢測中起火爆炸。

 

據(jù)悉,在業(yè)內(nèi),虛標(biāo)根本就算不上什么秘密,甚至現(xiàn)在已經(jīng)成為一個普遍現(xiàn)象,所有的移動電源一般是80%標(biāo)注值。此次所抽檢的32批次充電寶樣品中,有17批次的電芯容量,也就是電源容量測試值明顯低于標(biāo)注值,總體不符合率為53.1%,抽查的充電寶中有一半以上都存在容量虛標(biāo)的現(xiàn)象。

 

其中最為嚴(yán)重的是絕大多數(shù)充電寶的輸出電壓不符合要求,32批次充電寶樣品的“輸出電氣性能”測試僅有3批次符合要求,這將嚴(yán)重危害其充電對象手機等數(shù)碼設(shè)備。

 

目前國內(nèi)銷售的充電寶外殼主要分為塑料和金屬兩種,其中塑料外殼占3/4以上。本次檢測對32批次充電寶的塑料外殼阻燃性測試中,僅有5批次符合要求,也就是說,大多數(shù)充電寶一旦發(fā)生電芯起火,這些塑料外殼將無法進(jìn)行有效地阻燃。

 

 
 

充電寶主要性能參數(shù)介紹

現(xiàn)在市場上銷售的充電寶五花八門,價格從幾十塊到幾百塊不等。我們在選購充電寶的時候,除了關(guān)注其品牌、安全性、外觀和便攜性外,性能參數(shù)也是必須要關(guān)注的。那么,充電寶的主要性能參數(shù)有哪些呢?

 

 

電池容量的計量單位,為電流強度與時間的乘積,當(dāng)電流強度用毫安(mA)作單位,時間用小時(h)做單位, 它們兩個相乘就是毫安時(mAh)。其表示在一定的放電電流下完全放電的時間,例如,1000毫安時指此電池在1000毫安的電流下可放電1小時。

 

值得注意的是,容量是衡量充電寶使用時間的參數(shù),但不能作為充電寶性能的唯一指標(biāo)。

 

另外,充電寶所標(biāo)稱的容量,一般指的是充電寶電芯的容量值,而非消費者所認(rèn)為的容量值(見下面升壓與耗損部分的分析)。

 

 

為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),同USB 口和手機充電器一樣,輸出一般為5V。

 

 

目前較常見的輸出電流標(biāo)準(zhǔn)有500mA、1000mA(1A) 和2100mA(2.1A)等。前者一般用于給手機充電,后者則常見于較大容量充電寶為平板電腦充電。

 

和容量一樣,輸出電流也是選擇充電寶需要考慮的一個重要指標(biāo)。理論上輸出電流越大,充電所需時長越短,但是對被充設(shè)備電池壽命會有直接影響,所以最好選用與被充設(shè)備標(biāo)稱值相近的電流值充電(可參考手機或平板電腦充電適配器輸出電流)。

 

若設(shè)備電池容量為1850mAh,理論上選用500mA需3.7h充滿。而選用1000mA需1.85h充滿。

 

統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),同USB口和手機充電器一樣,輸出一般為5V。

 

類似上述的輸出電流。

 

通俗地說,充電寶轉(zhuǎn)化率就是充電寶內(nèi)部電芯進(jìn)行充放電時的轉(zhuǎn)化效率。例如,理論上來說一個5000mAh的充電寶,可以給1440mAh的iPhone 5充滿3次電,但實際上并非如此。這是因為無論是充電寶電芯、內(nèi)部電路、電源接口等,在充發(fā)電過程中都存在一定的損耗。

 

舉個簡單的例子,在給手機充電時,總會有發(fā)熱現(xiàn)象,這就是說能量有一部分轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉了。

 

損耗主要包括:電路轉(zhuǎn)換損耗、自身運行損耗等等。電芯的轉(zhuǎn)化效率直接決定了充電寶的質(zhì)量。一般來說, 進(jìn)口電芯的放電轉(zhuǎn)化率是85%,國產(chǎn)A品是75%-85%左右。

 

充電寶所采用的鋰電池電芯放電電壓標(biāo)稱值為3.7V,在充滿電時會達(dá)到4.2V左右,隨著放電而逐漸降低,而手機或者平板電腦的電池也是3.7V 鋰電池,所以要為其充電,必須要通過升壓到標(biāo)準(zhǔn)電壓5V,這期間也會有能量的損失。

 

簡單的說,所謂電芯的容量只是電池中可以釋放為外部使用的電子的總數(shù),它需要乘上當(dāng)前的電壓才是真正的能量。

 

電池的能量以(Wh)為單位,也就是容量(mAh)與額定電壓(V)的乘積。

 

對于5000mAh的充電寶而言:

能量為(5000mAh×3.7V)÷1000=18.5Wh。

 

經(jīng)升壓到5V其有效輸出電量為:

(18.5Wh÷5V)×1000=3700mAh

 

這也就是為什么我們會感覺“為什么充電寶的容量沒我們想象的那么大”的主要原因。

 
 
 

選購充電寶的十點注意事項

一是盡量選擇正規(guī)渠道購買移動電源。對于無品牌型號、無生產(chǎn)廠家、無電氣參數(shù)標(biāo)識、無警示說明標(biāo)識的產(chǎn)品,不要購買,避免購買過于低價的產(chǎn)品。

 

二是選購時應(yīng)仔細(xì)檢查移動電源的外殼。同類型外殼,容量越高,其重量應(yīng)相對較重??紤]外殼美觀同時,優(yōu)先選擇金屬質(zhì)外殼。

 

三是在使用或擱置過程中,禁止使移動電源經(jīng)受重物或尖銳金屬部件的機械沖擊,避免移動電源的輸入、輸出端口與鑰匙等金屬部件接觸,防止發(fā)生短路。

 

四是禁止將移動電源暴露在熱源下,避免在陽光直射下儲存。

 

五是移動電源最好選擇采用聚合物電芯的。聚合物電芯使用壽命長,重量輕且安全高效。

 

六是不要追求過大容量的移動電源,容量越大產(chǎn)品就會越重,不但攜帶不方便,充電時間過長,且一旦發(fā)生爆炸,危害性更大。

 

七是不要一味貪圖高的轉(zhuǎn)化率。如果移動電源的轉(zhuǎn)化率過低,就表明線路損耗會很大,可能會發(fā)熱,甚至有爆炸危險。但是廣告中稱轉(zhuǎn)化率高達(dá)90%,那就要警惕了,因為現(xiàn)在轉(zhuǎn)化率在85%左右的已經(jīng)很好了。

 

八是給移動設(shè)備充電時,若發(fā)現(xiàn)移動設(shè)備發(fā)燙,應(yīng)立即停止充電。

 

九是在充電時,若移動電源充電指示燈顯示已充電完畢,應(yīng)及時取下移動電源,防止過充

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