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

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可看到兩顆鋰聚電池均有起皺膨脹現象
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採用LISHEN(力神)3.85V高壓鋰聚電池,每顆容量5000mAh,並聯組成10000mAh
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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
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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
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從側面看,兩顆電池均有表面起皺及膨脹現象
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ATL 3.85V高壓鋰聚電池,每顆10000mAh
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末代小米行動電源2 20000mAh(上)與初代小米高配版10000mAh(下)
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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℃
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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℃
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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
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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
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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
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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

 

 

 

 

 

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