最近華為的石墨烯電池惹人關(guān)注。關(guān)于它到底是不是石墨烯的問題引發(fā)了爭論。實際上，號稱做出了石墨烯鋰電池的遠不止華為一家。網(wǎng)上一查，好幾家新能源公司都打起了石墨烯概念牌。且不管他們到底是炒作還是啥，總之能拿出成品才有說服力。 最近收到了一個來自江蘇超電新能源科技（NESC）的充電寶-超電寶，主打石墨烯快充概念。之前石墨烯概念在電池中是一個熱點，主要是石墨烯在正極負極都有用。正極可以通過石墨烯的高導(dǎo)電性提高動力性，另外用石墨烯修飾正極材料表面可以提高正極穩(wěn)定性。石墨烯的雙電層效應(yīng)可以利用來提高電池的瞬時脈沖放電能力，負極可以代替碳材料來提高嵌鋰速度，提高倍率性能。總之呢好處主要是電池的倍率性能能提高很多。不過由于石墨烯本身振實密度所限，并不能有效提高電池容量。不管怎么說呢，總之一句話，石墨烯能夠讓鋰電池快充快放，特別是快充能力。快到什么程度呢？實驗室有做到100C以上充電的。這次就收到的超電新能充電寶，號稱800s充電，說明書上說的約15分鐘。到底實際如何有待測試。 先看看外觀咋樣再說。包裝就是現(xiàn)在手機移動電源常用的紙盒形式。正面寫著充滿只需800s。 背面寫著“超電未來，超越你想”，標稱容量3.7V 5800mAh。 四個側(cè)面： 總之 包裝看起來還挺清爽。 打開包裝盒內(nèi)有一個移動電源，目測大小和小米10000聚合物版本差不多。果然用了強調(diào)倍率的動力電池，能量密度就只能妥協(xié)了。 移動電源正面印著NESC四個大字，香檳金顏色還不錯。印字摸起來應(yīng)該不是激光刻蝕，而是印上去的。 背面則印著一些參數(shù)： 參數(shù)有亮點，但還是有些不盡如人意之處。快充DC輸入有12V5A，看起來很不錯，實際能不能達到有待測試。輸出5V2A則有些普通，實際測試也說明確實如此，Micro口5V1A輸入的速度著實有些慢。 頂部面板：一個DC輸入、一個MicroUSB輸入和一個USB輸出，一個開關(guān)，4個指示燈。 取出移動電源后，內(nèi)有保修卡和說明書等： 下面一層有兩個附件，一條MicroUSB線和一個快充電源適配器。 USB線看起來馬馬虎虎，外觀倒是不錯。 快充電源，標稱12V 5A輸出。 插頭可以折疊，便于攜帶。 接下來測試下移動電源的性能吧。 首先是DC快速充電測試，先把充電寶放到自動關(guān)機。采用一個東震的DZ2405 USB表，通過diy的DC轉(zhuǎn)USB轉(zhuǎn)接頭來測試DC充電電壓和電流。通過這個表的上位機監(jiān)測充電的電壓電流。 數(shù)據(jù)導(dǎo)出后，用軟件繪圖，結(jié)果如圖： 從圖中可以看出，輸入電壓確實在12V左右，充電輸入的電流最高能達到4.21A。隨時間推移而變化，先升高后降低。到輸入電流降低到約為3.5A時終止充電。 充電時間960s，還是超過了標稱的800s。另外，后面提到實際上的容量只有3500mAh。理論上真用5800mAh的電池，充電時間會相應(yīng)延長到1590s，幾乎是標稱值兩倍。這只能說廠家為了博眼球在夸大其詞了。 拆開移動電源后用EBD-B10監(jiān)測了下電池的充電曲線，如下圖所示： 電池電壓是升高到4.28V左右突然停止充電。推測有兩種可能性。一種是利用單片機控制降壓IC 關(guān)斷充電（可能性大）。另一種是 保護板過壓保護動作。不管怎樣，快充并不采用CCCV的算法，這是為了縮短充電時間。看起來對于這種電池效果不錯。充滿后電壓正好降到4.2V左右。最高電壓也沒有破4.3v，不會造成電解液分解的問題。 慢充測試 找個5V充電器，用EBD-USB檢測充電的電壓電流。 結(jié)果是時間好長，用了6小時多充入3394mAh。前面還有一大段的小電流充電過程，拆開監(jiān)測放電后發(fā)現(xiàn)電池放電截止后電壓會低于3V，因此推斷小電流充電來自充電IC預(yù)充電過程。說明書標稱約2小時充滿是純屬胡扯。輸入電流就0.8A。全程恒流0.8A充2小時也才1.6Ah，是不可能充滿的。拆開后發(fā)現(xiàn)充電IC是線性的，因此輸入容量就是電池容量。對，你沒看錯，電池容量遠遠達不到5800mAh，原因容后再說。 移動電源的放電能力測試采用EBD-USB+測試USB輸出口的放電能力： 正如標稱值5V 1-2A一樣，無法維持全程2A。 電池滿電時最大能到2.3A。 奇怪的放電電壓曲線實際上是單片機對放電電壓做了一個軟件線損補償?shù)慕Y(jié)果。總之補償還是有的，不過這種補償?shù)男螤钣锌赡茉斐梢恍┦謾C誤判移動電源的輸出能力為1A以下（電壓拐點判斷法），請看圖中的電壓拐點便知。不知道這形狀是否是單片機程序設(shè)計不當造成的。截止2.3A是來自單片機的過流保護。實際上可能升壓芯片還有少量輸出能力的余量。虧電時，只能輸出為1.9A最大，且之前電壓已經(jīng)大幅度降低。這應(yīng)該是升壓芯片限制了電池端輸入最大電流，因此輸出功率有限所致。 2A放電容量測試： 放出1981mAh，基本上就是單節(jié)3500mAh的LG INR18650-MJ1配合ETA9686單節(jié)移動電源的水平。 拆解 首先和小米10000類似，用撬棒把頭尾塑料貼片撬開。露出螺絲。 然后擰開螺絲取出頭尾的隔板。隔板為鋁合金材質(zhì)。 尾端用704硅橡膠粘合，需要小心切割掉多余硅橡膠。 推出電路板和電池組合體： 電池表面有保護黑色海綿。 電路板正反面： USB輸出和DC輸入都采用沉板設(shè)計降低厚度。 看看主要的芯片： 上圖是USB輸出升壓IC和MCU主控單片機。主控來自SONIX（臺灣松翰）。升壓IC我也不知道具體的廠商和型號。從封裝看，輸出功率不會很大。實測只有5V，不支持任何形式快充。電感1R0工字，山寨水平，顏值還低，1R0的感量說明這個升壓IC的開關(guān)頻率較高。 再看12V的輸入IC，美國TechCode的降壓方案TD8652。MOS采用TechCode的MOS TDM3428，其中左邊的兩并3428是用于BUCK同步續(xù)流的下管，而右邊的單個3428則是降壓主開關(guān)管。 除此以外，背面有個AO1712 NMOS也是12v降壓電路的組成部分，負責(zé)關(guān)斷DC的輸入電壓。 而5V MicroUSB輸入的充電電路就實在不怎么說的過去了。 如圖： 一個5056芯片。其實也就是TP4056的仿制品，線性1A充電電流最大，而且實際上設(shè)置為0.8A，充電速度可想而知。而且，根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù)來看，這款石墨烯電池放電電壓可以下探到2.1V。所以意味著放電完畢后，電池電壓甚至?xí)陀?056預(yù)充電電壓導(dǎo)致充電速度進一步變慢。 左上角mos管就是AO1712，右上角運放LM358我只能說 無可奉告。因為我也不知道干嘛的。電路分析就到這里，總之呢12V輸入部分用料不錯。MCU中規(guī)中矩，其他的？我只能說都是些拿來湊數(shù)的辣雞。為啥這么爛？因為這個移動電源是試制品。廠家是做電池的，移動電源只是為了體現(xiàn)他們家電池的性能而已。 再看看保護電路： 一個電池保護控制IC加上9個8205B MOS管并聯(lián)，預(yù)計保護動作電流在19A上下。可以滿足大電流充電需要。 因為這個板子完全無法發(fā)揮這個電池的性能，單獨拆出電池來測試電池性能，看看這個石墨烯動力電到底幾斤幾兩。 找出了EBD-A30L（最大30A放電） 根據(jù)廠商所說，由于是實驗產(chǎn)品，實際采用的電池并不是5800mAh的鋰電池（5C充電10C放電），而是最大連續(xù)充放電倍率可達30C（105A），最低能放到2.0V的3500mAh石墨烯電池。（這里不得不吐槽，這么大倍率的動力電用來做快充移動電源都是性能嚴重過剩了，實際充電中電流估算最大也就13A，連5C都沒有達到，所以這貨是小米10000的體積和重量，3500的容量）。 測測看30A（8.57C）放電到2.0V。結(jié)果達到了3254mAh。電池只是微熱而已。8C放電從曲線看起來比半動力型的18650 3C 放電還輕松。 再看看0.2C容量測試， 可以看出0.2C放電下，起始放電電壓沒有像常見電池一樣有個下降，說明電池內(nèi)阻極低。電池容量達到標稱的3500. 電池0.2C充電CV過程極短。 由于30C（105A）充放電暫時沒有設(shè)備，留待后續(xù)測試 總結(jié) 3500mAh的30C石墨烯電池動力表現(xiàn)當然非常厲害。雖然不知道是否用了石墨烯，不過放電曲線的確與一般的鋰電池（包括高倍率的鈷酸鋰動力電）完全不同。 雖然電池動力性表現(xiàn)很好，但是得說這個移動電源整體從設(shè)計一開始就跑偏了，在如此好的電池基礎(chǔ)上，做成這樣的產(chǎn)品，產(chǎn)品經(jīng)理要拖出來打。 首先，這個移動電源肯定沒有5800mAh標稱值，只有3500mAh。由于是實驗品與實際出售的產(chǎn)品電池類型不同，倒也不算虛標（反正也買不到的實驗品）。 首先移動電源容量太小、能量密度太低，受到電路的限制，快充又達不到其宣傳的水平。即使換成5800mAh容量的電池，移動電源電池容量5800mAh卻和小米10000mAh聚合物充電寶差不多大和重，能量密度太低了。而且如果不改PCB的話，那也不過是一個充電很快（但是需要接近1600s而非800s來充滿）的移動電源，為了快充同時還需要額外帶一個沒啥其他用途的12V專用電源來充電，進一步降低了便攜性。當然有人說可以依靠車充，這固然沒錯。但一旦離開汽車，到了需要市電充電的地方，若用5V充電頭來充電，充電電流0.8A就比目前90%以上的非山寨移動電源和50%以上的山寨移動電源都要慢，只相當于香水移動電源的水平。同時還不支持任何快充輸出，輸出能力連5V2A都無法全程保持。 我覺得論起整個移動電源實用性很差 ，或許廠家目的只是用來展示自家電池性能，建議做成帶有快速充放電功能的汽車應(yīng)急啟動移動電源。 微信公眾號搜索”chongdiantou001“加關(guān)注，掌握最新的充電數(shù)碼配件消息【微信掃描下圖可直接關(guān)注】。想要第一時間了解充電數(shù)碼行業(yè)動態(tài)，請?zhí)砑映潆婎^網(wǎng)個人微信號”chongdiantou2015“為好友，數(shù)百位業(yè)內(nèi)人士等你結(jié)識！