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LSI狼
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加入日期: Apr 2004
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文章: 5,660
小米行動電源鋰聚電池膨脹原因簡單分析

小米/紫米出品,使用鋰聚電池(Li-Polymer Battery)的行動電源,最近發生不少膨脹事件,尤其又以小米高配版(PLM01ZM)發生比例最多,在下依照手上取得的案例,進行簡單分析

初代小米高配版10000mAh(PLM01ZM)發生膨脹,要抽出時緊緊卡在外殼內,費好一番功夫才取出

可看到兩顆鋰聚電池均有起皺膨脹現象

採用LISHEN(力神)3.85V高壓鋰聚電池,每顆容量5000mAh,並聯組成10000mAh

正常的鋰聚電池外觀包裝應呈現緊實,外面軟包與內部電池之間完全貼平沒有空隙,當內部材料因分解產生氣體後,氣體撐開軟包,就會產生空隙,同時外觀也會有表面皺皺的感覺,隨著氣體量增多,壓力增加,軟包就會越來越鼓

正常鋰聚(下) VS 開始膨脹的鋰聚(上),可以看到下面正常電池的包裝完全平整服貼,而上方的包裝則起皺不平整

這顆比較後期購買的台灣版小米行動電源2 20000mAh(PLM05ZM)拆開後,發現到內部是使用ATL 3.85V高壓鋰聚電池,之前開箱的大陸上市初期版本則是使用力神高壓鋰聚電池

從側面看,兩顆電池均有表面起皺及膨脹現象

ATL 3.85V高壓鋰聚電池,每顆10000mAh

末代小米行動電源2 20000mAh(上)與初代小米高配版10000mAh(下)

PLM01ZM在快速充電(使用12V輸入充電)時,負責充電的TI BQ25895M溫度可以達到120℃

PLM01ZM於9V/2A、18W連續放電時,負責輸出的TI TPS61088A溫度也可以達到97℃

PLM01ZM的電路板配置,紅框處為BQ25895M,黃框處為TPS61088A,均與電路板上電池點焊點相當接近

充放電時,熱量從IC傳導至電路板,再經由電池點焊點傳到電池電極上,然後傳入電池,可能因此造成電池溫度上升,並加速內部材料分解產生氣體的速度

小米行動電源2 20000mAh(PLM05ZM)電路板上的BQ25895M(紅框)、TPS61088A(黃框)也跟電池正極點焊點相當接近,而且因為電池容量加倍,充電時間拉長,相對高溫影響時間也會增加


結論:
因電池占用空間固定,行動電源為了縮小體積,只能壓縮電路板可使用的空間與面積,但高充放電功率下因功率元件發熱,導致整片電路板溫度上升,當熱量傳導至鄰近的電池接點,也會造成電池內部的溫升,可能因此加速電池內部材料分解產生氣體的速度,並使電池膨脹,同時膨脹的電池也會把行動電源外殼撐大
鋰聚電池因為採軟包密封包裝,氣體產生後於內部累積壓力,使軟包膨脹,相較之下,18650電池採用金屬圓桶外殼,較能承受氣體壓力,且本身也有安全洩壓閥的設計,所以不會如鋰聚電池般發生明顯膨脹的現象

報告完畢,謝謝收看
     
      
舊 2018-08-31, 12:23 PM #1
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LSI狼離線中  
windhm
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加入日期: Oct 2004
文章: 1,012
請問不拆殼情形下, 膨脹看的出來嗎?
或是有其他跡象可留意呢?
 
舊 2018-08-31, 12:27 PM #2
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windhm離線中  
拉德爾
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加入日期: Apr 2015
文章: 36
這樣的話不知道充電時給他吹風散熱會好一點呢?
__________________
舊 2018-08-31, 01:44 PM #3
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拉德爾離線中  
U12
Regular Member
 

加入日期: Nov 2017
文章: 53
鋰聚遲早都要懷孕的
早期的10400我有兩個都還很勇健,改成鋰聚就不想買了
舊 2018-08-31, 02:23 PM #4
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U12離線中  
absolute
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加入日期: Mar 2001
您的住址: 新竹市
文章: 2,102
引用:
作者LSI狼
因電池占用空間固定,行動電源為了縮小體積,只能壓縮電路板可使用的空間與面積,但高充放電功率下因功率元件發熱,導致整片電路板溫度上升,當熱量傳導至鄰近的電池接點,也會造成電池內部的溫升,可能因此加速電池內部材料分解產生氣體的速度,並使電池膨脹,同時膨脹的電池也會把行動電源外殼撐大
鋰聚電池因為採軟包密封包裝,氣體產生後於內部累積壓力,使軟包膨脹,相較之下,18650電池採用金屬圓桶外殼,較能承受氣體壓力,且本身也有安全洩壓閥的設計,所以不會如鋰聚電池般發生明顯膨脹的現象

感謝狼大熱心分享 看來手邊的鋰聚行動電源只好用5V 2A慢慢充整夜囉

順便請教喔:用鋰聚行動電源充手機時,只要沒有18W火力全開,是否尚可延年益壽
剛好我兒子拿HTC U Ultra,充電電壓幾乎全程忽高忽低的
__________________
Live Long and Prosper. May the Force be with You.

此文章於 2018-08-31 04:55 PM 被 absolute 編輯.
舊 2018-08-31, 04:54 PM #5
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absolute現在在線上  
healthfirst.
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加入日期: Apr 2017
您的住址: 陣亡者的靈堂
文章: 946
引用:
作者absolute
感謝狼大熱心分享 看來手邊的鋰聚行動電源只好用5V 2A慢慢充整夜囉

順便請教喔:用鋰聚行動電源充手機時,只要沒有18W火力全開,是否尚可延年益壽
剛好我兒子拿HTC U Ultra,充電電壓幾乎全程忽高忽低的

5V2A已經是QC 1.0了
也算是快充
熱量會比較高
建議用5V1A充電
熱量更低、更好
 
__________________
5V 2A是高通快充第一代,Quick Charge 1.0
別再傻傻以為5V 2A不是快充
舊 2018-08-31, 09:31 PM #6
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healthfirst.離線中  
LSI狼
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加入日期: Apr 2004
您的住址: 港都
文章: 5,660
引用:
作者windhm
請問不拆殼情形下, 膨脹看的出來嗎?
或是有其他跡象可留意呢?


平放在桌面上會像蹺蹺板,或是可以輕易旋轉,表示外殼已變形
行動電源使用時發出"劈啪"的聲響

引用:
作者拉德爾
這樣的話不知道充電時給他吹風散熱會好一點呢?


也要熱能導到外殼來,目前這樣設計的行動電源不多
引用:
作者U12
鋰聚遲早都要懷孕的
早期的10400我有兩個都還很勇健,改成鋰聚就不想買了


但鋰聚輕薄,體積與攜帶性優於18650

引用:
作者absolute
感謝狼大熱心分享 看來手邊的鋰聚行動電源只好用5V 2A慢慢充整夜囉

順便請教喔:用鋰聚行動電源充手機時,只要沒有18W火力全開,是否尚可延年益壽
剛好我兒子拿HTC U Ultra,充電電壓幾乎全程忽高忽低的


輸出功率越低,熱量也越低,相對也可以降低最高溫度

引用:
作者healthfirst.
5V2A已經是QC 1.0了
也算是快充
熱量會比較高
建議用5V1A充電
熱量更低、更好


只是充電時間上就...
舊 2018-09-01, 12:52 AM #7
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LSI狼離線中  
blackleo
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加入日期: May 2001
您的住址: 風城
文章: 1,787
請問膨脹鋰電池

是否一定沒救

沒任何辦法延緩使用嗎?

看網路上有些偏方?
__________________
數位流系統全部到位,好好聽音樂,音樂好好聽。

重機的奧妙之處,就是
在併排行駛、鑽車縫時,它視同機車…
在爭取路權時,它又視同汽車…
舊 2018-09-01, 02:52 AM #8
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blackleo現在在線上  
冰的啦魔王大人
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加入日期: Apr 2017
您的住址: (╯-_-)╯ ~ 嘵
文章: 568
引用:
作者blackleo
是否一定沒救



一定沒救.不可逆的破壞反應,
不要想去把氣體漏掉, 除了有毒,鋁箔包內遇空氣中水分子即起火.
聚合物比較嬌生慣養.
不要高溫, 不要快充快放, 或長時間保持滿電.


18650 則會直接用結構去斷電自毀保護.
__________________
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舊 2018-09-01, 03:35 AM #9
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Axel_K
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加入日期: Sep 2006
您的住址: 人群中
文章: 3,911
引用:
作者blackleo
請問膨脹鋰電池
是否一定沒救
沒任何辦法延緩使用嗎?
看網路上有些偏方?

本來想寫,後來算了......避免生手亂來發生危險。
舊 2018-09-02, 04:47 AM #10
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