移动电源爆炸谁之过？浅析移动电源的内部设计

2019-12-15 00:31 作者:珞珝 0人读过 | 我要投稿

随着智能手机的普及，移动电源也走进了千家万户，随之而来的就是层出不穷的移动电源安全质量问题——无故自燃、充电爆炸、过热灼伤、鼓包变形、烧毁受充设备等等。笔者近日也准备购置一部移动电源，不料刚刚到手几日的电源马上出现了鼓包现象，这件事使笔者开始研究移动电源的内部结构，以了解优质和劣质移动电源在设计和制造时究竟有什么不同。

一、移动电源的组成部件

合规移动电源主要是由转换电路板、电芯、连接结构、外壳，和一些安全传感器组成的。

转换电路板：

使用移动电源时看到的输入输出接口、电源按键、电量显示装置一般均集成在转换电路板上；在转换板内部有着输入输出IC、电池组保护板（MOS+检流电阻+电源管理IC）、主控单片机以及若干稳压稳流的电阻电感和电容，部分快充电源还会有协议识别芯片等。转换电路板承担着电量输入电芯和从电芯输出时的电压转换任务，同时监控着电芯电压避免过充过放，是移动电源保护的第一道屏障。

电芯：

移动电源的电芯大致分为两种，一种是软包的长方形聚合物电芯，另一种是圆柱形电芯（常见的是18650电芯，另外还有26650、20650、14400等多种型号，数字决定了电芯的外观大小），两种电芯各有优劣，同种电芯也存在做工和质量的区别，因此我们不能简单的说聚合物电芯和常规圆柱形电芯究竟谁更好一些。

连接结构：

连接结构主要是指电芯与转换电路板之间的连接，主流移动电源的电芯-电路板连接方式主要分为导线连接和镍带连接。总的来说，镍带连接的稳固程度和电阻低于导线连接，相较于导线要更为安全可靠。但总的来说，两种连接方式都是合规的，并不是说导线连接的移动电源就一定是劣质产品。但就笔者个人来说，输入输出功率超过20W的快充移动电源，笔者会选择镍带连接的产品。

外壳：

移动电源的外壳材质一般分为金属材质和阻燃塑料材质。两种材质各有优缺点：金属外壳坚固美观，难以划伤，看起来更为高端，散热性能也要更为优秀一些，但它重量偏重，同时容易划伤其他电子产品；塑料外壳外形多样，着色多彩，廉价可靠，轻便温润，但较容易被划伤磨损，高端程度也稍显不足。当然，两种材质均为合规的移动电源外壳材质，安全性上难分伯仲。

许多移动电源也会采用双层外壳结构，在安全性和稳固性上有一定提升。

安全传感器：

移动电源最主要的安全传感器是贴附在电芯表面或夹在两个电芯之间的温度传感器，是移动电源非常关键的一个安全结构。当电芯温度过高时，温度传感器的存在可以使控制IC及时获取异常情况，切断电芯的所有输入输出，避免异常的进一步扩大。

二、劣质移动电源的缩水手段

所谓劣质移动电源，就是为了成本缩减置安全性于不顾，导致安全事故危险性增加的移动电源。（本文仅从安全性角度探讨，不对虚标移动电源、假冒移动电源进行讨论）

转换电路板偷工减料：

可以看到，为了节省成本和缩减电路板体积，该移动电源使用了一枚高集成度的主控IC，整个PCB除了该主控IC，难寻其他较大芯片，零星几个贴片电容与前文合规移动电源密密麻麻的电容产生了鲜明的反差。板上元件排布也不甚科学，甚至PCB背面几乎没有什么元件，同时也没有看到温感电阻的接点，让人为该移动电源的安全性捏了一把汗。

使用不合规电芯：

电芯是移动电源的核心，也是廉价款移动电源最贵的一个部件，同时由于电芯不同于一眼就能看到元器件数量、分布和型号的电路板，在电芯上做手脚会更加隐蔽容易。

电芯品牌众多，较为优质的国外电芯品牌主要有三洋、松下、LG、索尼、三星等；国内电芯品牌主要有ATL、力神、比亚迪、比克、飞毛腿、钜大等等，但杂牌电芯厂也多如牛毛。使用质量不过关的杂牌电芯，移动电源的充放电耐用次数可能较低，也可能更容易出现鼓胀过热等质量问题。

同时有部分厂家为了节省成本，使用多个旧款小容量电芯组装移动电源，增加了电芯数量，不仅使移动电源故障率提升，还使电源重量变重，体积变大。

我们可以看到，同样是在售的使用18650电芯的10000mAh移动电源，某劣质移动电源使用5节2000mAh电芯制造，而某优质移动电源仅用3节3350mAh电芯就达到了相同容量，相比之下集成度更高，外观更小巧，故障率也进一步降低。

难道是高容量电芯价格过高，厂商不得已而为之吗？要知道， 3350mAh容量的18650电芯早在2014年就已经出现，自2017年，国内厂商也相继研发成功。早在2015年国内某厂商就以69元的价格开始销售3350mAh x3架构的 10000mAh移动电源，成本早已不再是问题。而现在依然以69元销售2000mAh x5架构移动电源的厂家居心何在，我们不得而知。