移动电源内部构造
一个移动电源通常由外壳+电芯+电路板组成。
外壳主要是产品封装,以及实现造型美观、保护等作用,常见为塑胶和金属;
电路板主要用于实现电压、电流控制、输入和输出控制,以及其他各项功能
电芯是移动电源中成本最高的组成部分,18650电芯和聚合物电芯是最常见的两种。
目前的移动电源电芯普遍都使用锂离子电池,但是性能不一,而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。
电芯厂家有:
Sanyo、Sony、Maxwell、三星SDI、LG化学、AESC、SB LiMotive、LEJ、BEC、A123、Johnson Controls(江森自控)、Enerdel等等。
锂离子电池厂家有:
远东福斯特新能源、香港新能源科技、天津力神电池、浙江南都电源动力、深圳市比克电池、山东淄博迪生电源、欣旺达电子股份、深圳邦凯科技、东莞市迈科科技、广州鹏辉能源科技、中航锂电、优科能源、深圳市慧通天下科技、比亚迪、惠州亿纬锂能、广东精进能源、中信国安盟固利电源、星恒电源、山东润峰集团新能源、深圳市贝特瑞新能源材料、惠州TCL金能电池、浙江凯恩电池、珠海银通集团、万好万家新能源集团(杭州)、深圳市德赛电池科技、武汉银泰科技电源、深圳市量能科技、安徽天康、东莞锂威能源科技、妙盛动力科技集团、深圳市海雷新能源、山东威能环保电源、宁德时代新能源科技、合肥国轩高科动力能源、万向集团、哈尔滨光宇电源、微宏动力系统(湖州)、深圳市创明电池、宁波维科电池、飞毛腿(福建)、四川长虹新能源、浙江天能能源、深圳雷天温斯顿电池等等。
1、电池材料 锂离子电池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。
正极材料厂家有:
日亚化学、户田工业、清美化学、田中化学、三菱化学、L&F、UMICORE、Ecopro、A123、Valence、Saft、湖南杉杉、巴莫科技、宁波金和、振华新材、北大先行科技、北京当升材料科技、湖南瑞翔新材料、深圳市天骄科技、厦门钨业、青岛乾运高科新材料、江西赣锋锂业等等。
负极材料厂家有:
日本化成、日本碳素、JFE化学、三菱化学、贝特瑞、上海杉杉、江西紫宸、深圳市斯诺实业、郴州市中南星源材料、江西正拓新能源科技、湖州创亚动力电池材料、天津锦美碳材科技发展、成都兴能新材料等等。
2、电解质 锂离子电池的主要区别在于电解质的不同,其中液态锂离子电池使用的是液体电解质,聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替。这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。
①、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。18650电池就是直径18毫米、高65毫米的圆柱体电池(长得就像5号电池的放大版),广泛用于笔记本电池中。由于与笔记本电池通用,现在市面上超过六成的移动电源使用的也是18650电池。
目前商业化的锂离子电池基本上都选用层状结构的钴酸锂作为正极材料,其理论容量为274mAh/g,实际容量为140mAh/g左右,也有报道实际容量已达155mAh/g。
这种正极材料工作电压较高(平均工作电压为3.7V),充放电电压平稳,体积小,比能量高,循环性能好,电导率高,生产工艺简单,容易制造。
主要优点:技术成熟,应用范围广泛,体积小巧。
主要缺点: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。
②、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。
主要优点:体积多样性,使用范围非常广泛,不易爆炸,安全系数高。
主要缺点:价格较高,废弃后污染环境,大电流充放电性能较弱。
③、磷酸铁锂(LiFePO4)
磷酸铁锂学名铁电,与前面两类电池最大的区别是电池的正极加入了铁元素。铁锂最近几年才刚刚起步,是一种很有潜力的材料,其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的,这些也正是动力电池最重要的技术指标。充放循环寿命达2000次,单节电池过充电压30V不燃烧,穿刺不爆炸。
磷酸铁锂正极材料做出的大容量电池组更易串联使用,以满足电动车频繁充放电的需要,且具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜,寿命长等优点,是新一代锂离子电池的理想正极材料。
目前铁电以大容量的电动大巴、信号基站储能和大型UPS应用为主,其中移动电源、AA电池刚开始试水大规模生产,这使得铁电逐步在中大容量UPS、小型储能电池、草坪灯、电动工具中得到广泛应用。
主要优点:2000次循环使用寿命,大电流充放电,内阻小发热少,安全,环保无毒。
主要缺点:售价昂贵,数码产品领域尚未大规模使用,消费者心目中的认知度较低。
除开电芯,移动电源中的电路板也非常重要。对于充电电池,规格书都有安全的充电截止电压和安全放电截止电压,有标定 的额定最大工作电流。移动电源的设计,首先要安全的给聚合物电池充电,因为电池成本比较高,而且为了系统的安全可靠工作,要有一个充电管理系统。当需要给便携式设备充电时,聚合物电池对外放电,因为便携式设备普遍输入电压为5V,所以有一个升压5V的系统。不论是充电管理系统还是升压系统,都需要电路板来提供,所以移动电源内部电路板设计得好坏决定了产品的智能与否。
在大量安全事故被媒体曝光后,移动电源的安全性能就成为人们考虑的重要因素。所以工程师们在设计移动电源产品的时候应该在保护模块花费更多心力。那具体到产品内部,它又包括哪些保护模块呢?
1.过充保护
锂电池过充保护是用电源管理芯片去检测电压实现的,芯片内部在基准设置状态下(手机锂电池一般为3.5V)。当基准慢慢上升,当上升到VSS-VDD设 计值时,这时的电压就是保护过充关断电压,通过逻辑关系输出低或者高电平来控制外部控制电路来实现过充保护。当电压缓慢下降时设置VSS-VDD电压值来 取基准值当基准检测到在设置以下时,这是逻辑关系解除过充保护。
2. 过放保护
过放保护电压是指放电过渡时保护电池的最低电压,放电到这个电压点时,保护电路切断电路,达到保护电池的目的。根据电池寿命与放电深度的关系及电池电压 与放电率和放电深度关系,结合设备实际负荷,确定电池放电终止电压,设计电池放电防护电路。
3.短路保护
短路造成的回路电流一般在额定工作电流的10倍以上,而过电流保护需要延迟约几十毫秒,直接短路导致的数十倍额定电流在几十毫秒内也会对电池组的性能产 生影响。现有的保护方式有PPTC法,该方法是通过电流产生的热切断回路,也需要毫秒级的反应时间,同时增加了回路中的阻抗。也有专用于电池组的短路集成 芯片,此芯片应用范围窄、成本高。
4.PTC介绍
PTC正温度系数热敏电阻又称 polyswitch,聚合物自复保险丝(polymer resettable fuse)聚合物自复保险丝由聚合物基体及使其导电的碳黑粒子组成。由于聚合物自复保险丝为导体,其上会有电流通过。当有过电流通过聚合物自复保险丝时, 产生的热量(为I2R)将使其膨胀。从而碳黑粒子将分开、聚合物自复保险丝的电阻将上升。这将促使聚合物自复保险丝更快的产生热、膨胀得更大,进一步使电 阻升高。当温度达到125°C时,电阻变化显著,从而使电流明显减小。此时流过聚合物自复保险丝的小电流足以使其保持在这个温度和处于高阻状态。当故障清 除后,聚合物自复保险丝收缩至原来的形状重新将碳黑粒子联结起来,从而降低电阻至具有规定的保持电流这个水平。
5、其他保护电路等等
1.锂电池管理IC
目前国内充电管理系统比较成熟,智能IC监控整个充电过程,执行锂电池的预充、恒流、恒压三阶段充电功能。主流管理IC
2.MCU
PCB板上智能控制系统,避免设备在充电时受到不稳定的电流、电压冲击而损坏;可以对产品进行充放电控制,提供充电保护、放电保护、温度保护、漏电保护、过载保护、短路保护等多重保护,使产品性能更加安全稳定,使产品本身使用寿命更长,同时也避免不稳定的输出对手机造成伤害;MCU同时在不充电输出状态下,可以阻止电能流失。解决了用户的后顾之忧;自动识别手机和多种数码产品,支持各品牌智能手机及各类平板电脑充电,兼容USB 5V输入的其他数码类电子产品充电。
3.贴片升压IC
移动电源电池的电压为3.7V,而输出电压则是5.0V,电力需要经过升压电路才能输出。在升压的过程中因为电路上发热损耗了部分电量,使实际输出的电量和电池输出的电量存在一定的差异,两者的比值叫做移动电源的转换率。目前国内技术转换效率高低不等,一般在75-85%.也有些实力较强的厂家采用成本较高的方案,自主研发电路设计,实际转换率能达到90%以上,当然随着技术的发展,这一转换率会越来越高。也有将2节电池串联成8.4V然后采取降压方式的,效率能做到95%左右,但对电芯的一致性要求高,安全性比较低,一旦出故障容易烧坏用户的手机等数码产品,所以很少有厂家采用。
移动电源系统商正加速导入大电流直流对直流(DC-DC)转换器。瞄准庞大的移动电源市场商机,闸能、远翔、O2Micro、MPS、立锜和致新等电源IC供应商,皆已着手开发或推出大电流DC-DC转换器,以帮助系统厂开发充电速度更快的移动电源产品。
4.“三合一”“五合一”单芯片解决方案
一些国内厂家正倾向于退出单芯片解决方案,以一颗芯片实现移动电源的基本功能。
四、移动电源各大品牌及其生产厂家
1、广东品胜电子股份有限公司
总部:深圳
主营:品胜移动电源是广东品胜电子股份有限公司研发生产的。在打造移动电源方面,追求品质取胜,以出众的质量获得消费者的高度认可。作为移动电源的首创者,其连续多年蝉联移动电源全国销售冠军和品牌第一名,保持着移动电源行业的标杆企业地位。
官网:http://www.pisen.com.cn/
2、小米
总部:北京
主营:小米移动电源是小米公司推出的一款移动充电设备。拥有四个不同电池容量的版本移动电源。可根据被充电的设备,自动调节输出电量。全面兼容小米、苹果、三星、HTC、Google甚至黑莓等手机及平板电脑,还可为部分数码相机及游戏掌机充电。
官网:http://www.mi.com/
3、爱国者数码科技有限公司
总部:北京
主营:爱国者数码科技有限公司成立于1993年,作为国内一家知名IT数码品牌,享有很高的声誉,凭借着企业强大的实力与产业号召力推出了相关的移动电源产品。除了使用进口电芯外,也在行业内首创并实现了“电池身份证”的技术,使每一块爱国者电池都有唯一的编码。在更为专业化、国际化的运营体系的促使下,aigo爱国者已经成长为中国数码第一品牌。官网:http://www.aigo.com/
4、深圳市锐讯天成科技有限公司(羽博)
总部:深圳
主营:深圳市锐讯天成科技有限公司,羽博YOOBAO,通信、数码、IT配件领域知名品牌,国内较早专注PDA系列电池,从事PDA、手机、数码系列电池研发的创新科技型企业。YOOBAO品质,众口皆碑,YOOBAO国内向高端通讯配件品牌迈进,国外产品远销欧美、中南亚等发达国家。
官网:http://www.yoobao.com/
5、深圳罗马仕科技有限公司
总部:深圳
主营:深圳罗马仕科技有限公司是一家设计、销售智能电源产品的创新型科技企业。自主创新的充电技术是罗马仕的核心竞争力。作为专业的智能电源品牌,罗马仕向全球消费者提供可轻松拥有的高品质移动电源。2013年罗马仕实现移动电源中国销售量排名第一,如今罗马仕正朝着全球第一的专业智能电源品牌迈进。
官网:http://www.romoss.com.cn/
6、中山市品能电池有限公司
总部:中山
主营:品能采用日本精工高效升压及电池保护IC,内置全智能设备电压识别芯片,可自动识别多种数码产品电压与电源,达到真正有效充电,全面杜绝虚充。独特的优势使其吸引了众多忠实的客户并且畅销到欧洲、亚洲、大洋洲等国外尖端产品公司、电子百货公司及超级市场等。
官网:http://www.pineng.cn/
7、飞利浦
总部:荷兰
主营:荷兰皇家飞利浦公司,享誉全球的跨国电子品牌,世界上最大的电子公司之一。世界500强,以强大的科技创新及产品设计闻名于世。其主攻太阳能充电的节能型移动电源,价格昂贵,价位居于10大品牌之首。
官网:http://www.philips.com.cn/
8、飞毛腿(福建)电子有限公司
总部:福建
主营:飞毛腿公司成立于1997年,是一家拥有独立强大品牌销售网络、最具先进制造规模,为移动数码产品提供全面电池解决方法的国内电池行业最具品牌价值企业。飞毛腿(SCUD)移动电源,是由飞毛腿电池有限公司荣誉出品的,一种集供电和充电功能为一体的可移动便携式充放电器。容量1500mA到30000mA不等。
官网:http://www.scud.cn/
9、华为
总部:深圳
官网:http://www.huawei.com/
10、广州商科信息科技有限公司(台电)
主营:光存储、移动存储、数码播放器、电子书、平板电脑、一体机、显示器、SSD、移动电源等各种个性化产品。
官网:http://www.teclast.com/
11、三星
总部:韩国
官网:http://www.samsung.com/
12、深圳市熊大大科技有限公司
总部:深圳
主营:专注于智能硬件和电子产品研发的移动互联网公司。
官网:http://www.xiongdada.com.cn/
13、魅族
总部:珠海
官网:http://www.meizu.com/
14、深圳市忆捷创新科技有限公司
总部:深圳
官网:http://www.eaget.com.cn/
15、索尼
总部:日本
主营:移动硬盘、U盘、无线存储、移动电源等多系列产品,并于2014年收购移动电源知名品牌TPOS。
官网:http://www.sony.com.cn/
16、Newmine纽曼
官网:http://www.newman-cti.com/
17、深圳市万拓电子技术有限公司(电小二)
总部:深圳
主营:电小二移动电源的品牌取自“店小二”之谐音,寓意为广大朋友提供电池续航方面的支持与服务。它是全球移动电源首创者,也是智能手机、数码产品电源配件等的全球知名品牌,公司致力于运用最新科技及创意,开发生产外观精致、品质优良、节能环保的绿色新能源产品,产品通过CEFCCROHS等多项国际认证,并在国内外知名展会活动中多次获奖。
官网:http://www.win-top.cn/
18、深圳市沃品科技有限公司
总部:深圳
官网:http://www.wopow.com/
19、乐视
总部:北京
官网:http://www.lemall.com/
20、江西迪比科股份有限公司
总部:江西
主营:迪比科在江西的新能源产业基地,占地385亩,分期开发,预计总投40亿元,目标产值200亿;迪比科在深圳有龙华、观澜、大浪区域三大厂区,主要生产消费类电子及动力储能产品。
官网:http://www.dbkbattery.com/
21、西诺电子有限公司
总部:浙江
主营:手机附件产品的研发和制造,涉及移动电源、充电宝、蓝牙系列、充电系列、手机坞站、手机固定座、苹果保护壳、平板电脑支架、手机配件、锂电池等多种产品项目。
官网:http://www.sinoele.cn/
22、深圳市大乘科技股份有限公司(SSK飚王)
总部:深圳
主营:WiFi移动存储、移动电源、蓝牙音箱、读卡器、集线器、硬盘盒等15条产品线,共计300多种产品型号。
官网:http://www.ssk.cn/
23、深圳市创世达实业有限公司(TPOS)
总部:深圳
主营:便携电能产品开发及 OEM/ODM专业制造,产品覆盖wifi存储电源、移动电源、无线充等。
官网:http://www.trusda.com/
24、联想
总部:北京
官网:http://www.lenovo.com.cn/
25、深圳市华美兴泰科技股份有限公司
总部:深圳
主营:无线存储、WIFI/3G无线路由器、WIFI移动电源、移动电源、WiFi音响、智能手机配件等终端产品。
官网:http://www.hamedata.com/
26、爱唯克思
总部:台湾
时尚智能手机配件及周边产品的设计、开发、服务。
官网:http://www.rvixe.com.cn/
27、深圳市智尚优品科技有限公司(浦诺菲)
总部:深圳
主营:致力于为大众提供丰富的移动终端产品与多彩的娱悦数字体验。
官网:http://www.pivoful.com/
28、深圳市亿觅科技有限公司
总部:深圳
官网:http://cn.emie.com/
29、深圳市安能泰电子科技有限公司
总部:深圳
官网:http://www.antpo.com/
30、乐泡
总部:香港
主营:高端移动数码周边。
官网:http://lepow.hk/
31、深圳市中远航科技有限公司(IT-CEO)
总部:深圳
官网:http://www.it-ceo.cn/
32、酷派
总部:深圳
官网:http://www.coolpad.com/
33、深圳市倍斯特科技股份有限公司
总部:深圳
主营:专业的移动电源生产厂家。
官网:http://www.besiter.com.cn/
34、摩米士科技(深圳)有限公司
总部:香港
主营:流动数码产品配件,包括流动电源、充电器、线材、保护类、影像及音频产品。
官网:http://www.momax.net/
35、德柏仕
官网:http://www.deboch.com.cn/
36、长城机电
官网:http://www.greatwall.cn/
37、深圳市哈里通实业有限公司(MiLi)
总部:深圳
主营:专注智能产品的研发与生产,哈里通拥有5000平方米自有工厂,多条智能产品生产线。
官网:http://www.mymili.cn/
38、荣耀
总部:深圳
官网:http://www.honor.cn/
39、北京幻响神州科技股份有限公司
总部:北京
主营:创意数码、智能硬件产品等,经典创意产品有移动电源、蓝牙耳机、生肖音响、空气净化器、配件类产品、智能手环、智能空气盒、智能音箱等。
官网:http://www.i-mu.com.cn/
40、多嘉(香港)集团有限公司(DOCA)
总部:香港
主营:高端锂电产品研发、生产与销售。现拥有包括移动电源、手机电池、数码电池等在内的多条产品生产线。在太阳能、 无线充、NFC等高科技领域拥有领先技术。
官网:http://www.doca.com.cn/
41、麦凯士
总部:深圳
官网:http://www.microcase.com.cn/
42、深圳市乔威电源有限公司
总部:深圳
主营:智能移动周边设备。
官网:http://www.szqway.com/
43、深圳尚族精锐科技有限公司
总部:深圳
主营:太阳能充电器、移动电源等后备电源系列; 太阳能MP3、太阳能插卡音箱、太阳能手电筒、太阳能充电包等新型数码产品。
官网:http://www.sungzu.com/
44、酷比魔方
总部:深圳
官网:http://www.51cube.com/
45、宁波科强电池有限公司
总部:宁波
主营:研发、生产、销售移动电源、数码电池和充电器的高技术企业。
官网:http://www.chinesebattery.com/
46、深圳市联力众科技有限公司(魔派克)
总部:深圳
主营:移动电源、车载充电器、无线充电设备、电源适配器、WIFI移动电源等领域。
官网:http://www.mopoer.com/
47、电母
48、奇酷互联网络科技(深圳)有限公司
官网:http://www.qiku.com/
49、维尔尚(VORSON)科技有限公司
总部:香港
主营:贝壳系列移动电源、金刚系列移动电源、轻薄系列卵石、书签等。
官网:http://www.vorson.com.cn/
50、北京酷能量科技有限公司
总部:北京
主营:作为一家智能配件的制造商和创新型的互联网科技公司,KUNER科技集消费电子产品生产(酷壳)、软件研发(酷桌面)、互联网服务(KUNER.COM.CN)于一身。
联系客服