拆一款300W储能电源，内置和特斯拉无钴电芯相同材质电池组
羽博是国内专注于电源类3C配件的品牌，在户外电源领域，推出过多款EN系列产品。最近，羽博又推出了新款EN300WLPD户外电源，支持300W AC输出，此外还配有照明灯、65W双向快充C口、18W快充C口。此外内部采用了和特斯拉model3的无钴电芯相同材质的磷酸铁锂电池组，整体重量控制的不错，外带方便。此前充电头网已经对这款产品进行了评测体检，下面就对其进行详细拆解，看看里面如何设计。
羽博300W便携式储能电源主体采用长方体造型，顶部带有固定提手。机身壳采用PC材质塑料，表面喷砂呈银灰色，边角圆润。
机身正面中心印有Yoobao品牌。
上方设有一个隐藏仓位用来放置电源线，携带方便。
背面印有产品相关参数。
型号：EN300WLPD电池容量：80000mAh/3.2V(磷酸铁锂)电池能量：256Wh（TYP）AC输入：AC~220V/50Hz，300W正弦波输入12V IN：12-24V/1A-5A(Max 60W)USB-C输入/输出：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25AUSB1/2输出：5V3A、9V2A、12V1.5A照明灯功率：3W总输出USB1+USB2：5V4A输出12V OUT：12V6A制造商：东莞市羽博通讯设备有限公司
机身一端从左往右：最上一排是DC输入接口、照明灯以及对应的开关键；中间一排是两个DC输出接口、2A1C三个USB接口、电量指示灯以及区域通电单独控制按键；最下一排是AC输出插孔和总开关。
另一端设计有散热窗口。
底部四角设有防滑垫。
实测羽博这款储能电源长约27cm。
宽度约10.5cm。
高度约为13cm。
重约3.1千克。二、羽博300W便携式储能电源拆解
机身两端装饰塑料环采用卡扣固定，里面设有封装螺丝。电源线收纳仓处也设有固定螺丝。
拧开固定螺丝，从两端入手即可拆开壳体。
羽博户外电源内部两端分别是逆变器和输出电路板，顶部是AC充电电路板，中间是电池组。
逆变器输出的导线连接到另外一面输出口上，粘贴胶带固定在外壳上。
外壳内部有固定电池组的塑料柱。
电池组塑料外壳上的塑料柱对应外壳上的塑料柱，固定电池组。
AC输入充电小板特写，输入输出采用插座连接，便于组装。
AC输入线采用XT30连接，焊点涂胶加固。
将电池组取出，电池组对应另一半壳体的一面上设有电池保护板。
逆变器电路板通过导线直接连接到电池端，通过并联的绿色保险丝保护。
逆变器散热风扇特写。
保护板正面一览，电池和逆变器大电流接口采用螺丝固定。保护板支持电池组均衡，两个输出口采用XT30焊接，主板接口负责USB输出和充电，这款户外电源没有车充接口，故保护板上车充接口未连接。
主板背面有一块铝散热片为LED照明灯散热。
一颗双色LED指示灯。
羽博这款户外电源采用四串磷酸铁锂电池，充电头网使用Power-Z KT002测得电池组输出电压为13.33V。
测量单节电池电压为3.34V。
电池组保护板采用螺丝固定在外壳上，电池组采用塑料外壳支撑保护。
电池正负极采用铜片点焊连接并焊接导线，电力输出和单体电池电压检测。
断开电池保护板与电池的连接，保护板下方还有两组连接导线。
保护板上有热敏电阻检测电池组温度。
热敏电阻探头特写。
保护板采用五颗MOS管并联保证大电流输出，MOS管左侧是电流检测电阻，用于检测电池组输出电流进行过流保护。电池输入和逆变器输出端子电流较大，采用螺丝固定的结构，右侧两路输出采用XT30接口连接，方便组装。
XT30接口特写，贴片式焊板固定。
四颗30A保险丝并联焊接，用于电池组过流保护。
30A保险特写。
电池组检流电阻，两颗1mΩ和一颗3mΩ并联。
电池保护芯片特写，保护板涂有三防漆保护。
清理掉三防漆，左侧为充电均衡电路，电池组保护芯片采用赛微CW1244。
赛微CW1244是一款3，4串锂电池保护IC，支持磷酸铁锂以及高压平台等多种锂电池保护，支持电池均衡，支持高精度过充电，过放电，过流保护。CW1244还支持电池温度保护、断线保护等功能。
赛微 CW1244 详细资料。
电池保护管采用五颗并联，对向串联。
电池保护管采用Royes RE30N90S，NMOS，30V90A，TO252封装。
电池保护板背面没有元件。
电池组采用玻璃纤维胶带缠绕固定。
四串电池组重达1800克。
电池正负极之间采用铜片点焊连接。
储能电源内置充电模块背面，电路板上印刷18V3A输出。
充电模块采用昂宝 OB5269 高性能PWM控制器，内置高压启动和软启动，内置多重保护功能，适用于电池充电器和适配器应用。
昂宝 OB5269 详细资料。
CT1018光耦用于反馈输出电压。
同步整流控制器，丝印007L34。
同步整流管采用锐骏 RUH1H80M，耐压100V，导阻6mΩ，适用于同步整流。
锐骏 RUH1H80M 详细资料。
431电压基准，用于输出稳压。
充电模块输入有保险丝，NTC浪涌抑制电阻和压敏电阻保护，保险丝额定电流3.15A。
输入NTC浪涌抑制电阻。
10D561K压敏电阻，用于输入过压保护。
输入端两级共模电感和X电容。
TENTA天泰MKP X2安规电容，0.22μF。
铜带绕制的共模电感。
输入端GBP410整流桥，4A1000V。
输入高压滤波电解电容，来自凯泽电子，22μF400V，四颗并联。
智旭电子安规Y电容。
为PWM主控芯片供电的小电容，50V10μF。
充电模块整流滤波输出采用两颗680μF 25V固态电容并联。
储能电源输出面背面，有照明灯，输出口和AC输出插座。
照明LED灯的背面有铝合金散热板。
拆下照明LED灯的散热板，继续拆解。
拆下输出端电路板，照明LED灯，电路板上还有电量指示灯。
内置LED采用CREE XML系列，铝基板使用导热胶粘贴在散热片上。
左上角插孔为充电输入插孔，下面分别是12V输出插孔，两个支持快充的USB-A插孔，和USB-C插孔。
同步升降压采用四颗泰德 TDM3458 NMOS组成H桥，耐压30V，DFN5*6封装。
泰德 TDM3458 详细资料。
芯海科技 CS32G020K8U6，支持USB Type-C和PD3.0协议的USB-C控制器，适用于快充适配器，移动电源，车充，HUB等领域，用于储能电源USB-C接口充放电控制。
南芯SC8815同步升降压控制器，与TDM3458组成双向同步升降压，由芯海协议芯片控制实现输出或输入充电。
冠禹半导体 KS4310MA，PMOS，-40V/-32A，PDFN3333封装，用于端口切换。
冠禹半导体 KS4310MA 详细资料。
双USB-A口输出采用英集芯 IP6538，这是一款集成同步开关的降压转换器、支持14种输出快充协议、支持Type-C输出和USB PD2.0、PD3.0（PPS）协议的双口输出SOC IC，为车载充电器、快充适配器、智能排插提供完整的解决方案。IP6538输入电压最高32V，耐压40V，8.2V自动关闭防止电瓶过放。数据脚支持过压保护，且IP6538具有完善的保护功能。英集芯IP6538支持双USB Type-C，USB Type-C和USB A，或者双USB A输出，集成双口自动插拔检测功能，单独使用任意一口都可支持快充输出， 当双口同时使用时，双口都输出5V。
英集芯 IP6538 详细资料。
两个DC插座采用锐骏 RU3040M2配合电阻进行过流保护检测。
锐骏 RU3040M2 详细资料。
LM358，用于两个DC插座的过流保护检测。
用于USB-A口输出的VBUS开关管和电流检测电阻。
远翔 FP7152 内置开关的1A LED降压驱动器，用于LED照明灯驱动。
远翔 FP7152 详细资料。
用于驱动LED的47μH电感。
逆变器模块一览，散热片中间夹有一个小风扇，很是紧凑，侧面焊接小板用于检测控制及调制信号驱动输出。
输入端两颗40A保险丝并联。
小板上有升压驱动电路和输出调制驱动电路。
逆变器升压驱动采用SG3525A驱动升压管。
意法 SG3525A详细资料。
一颗无标芯片，用于检测保护功能。
78L05三端稳压。
三颗PC817光耦。
ON安森美 LM339DG 四路电压比较器。
丝印IR2103S。
侧边小板背面。
一颗无丝印芯片。
一颗贴片滤波固态电容，规格为25V 10μF。
下方还有一颗，规格为35V 22μF。
小风扇特写。
CBB薄膜滤波电容，224J630V。
另一颗特写，105J630V。
华润微 CS20N60 NMOS，耐压600V，20A电流，导阻0.35Ω，用于交流输出调制，TO220封装。
华润微 CS20N60 详细资料。
华润微 CS180N06 NMOS，耐压60V，180A电流，导阻3.2mΩ，用于逆变器电池端升压，TO220封装。
华润微 CS180N06 详细资料。
滤波电感特写。
两颗大的滤波电容规格为25V 3300μF，小电容规格为25V 470μF。
散热片中有一颗热敏电阻用于检测温度。
逆变器背面正负极输入采用大面积露铜加锡。
逆变器模块拆完一览。充电头网拆解总结 羽博300W便携式储能电源EN300WLPD采用全塑料外壳，边角过渡圆润，顶部有提手设计携带方便。设有照明灯、USB-C、USB-A和AC插口等，C口支持65W PD双向快充，USB-A口支持18W快充。外出活动时，能拿来给笔记本、手机等供电，夜间照明也能排上用场。充电头网通过拆解发现，这款户外电源采用四串磷酸铁锂电池，设有赛微CW1244和热敏电阻对电池进行过充、过流、过温保护；充电器模块，开关电源部分采用了昂宝OB5269主控芯片、锐骏同步整流管RUH1H80M。采用南芯SC8815同步升降压控制器搭配泰德MOS管组成双向同步升降压，由芯海科技CS32G020K8U6控制USB-C接口充放电。双USB-A口输出采用英集芯IP6538控制，实现单口快充双口5V输出。逆变器采用的是纯正弦波，能满足大部分用电设备的需求。
全固态锂电池：导锂离子聚合物粘结剂用于干法制备复合正极
【工作简介】
鉴于此，韩国汉阳大学Yang-Kook Sun、Dong-Won Kim教授团队 提出一项基于离子导电聚合物粘结剂的复合正极干法制备工艺，该离子导电聚合物能够促进锂离子的传输以及保证电极/电解质界面的良好接触，所制备的NCM712/Li6PS5Cl/Li全固态电池在0.1C下的容量高达180.7 mAh/g，且在0.5C条件下循环300周后其容量保持率仍高达90% 。相关文章以“All-Solid-State Lithium Batteries: Li+-Conducting Ionomer Binder for Dry-Processed Composite Cathodes ”为题发表在国际知名期刊“ACS Energy Lett. ”上。
【研究背景】
硫基固体电解质具有较高的离子电导率，可以与液态电解质媲美，此外，良好的延展性有利于全固态电池的大规模生产。然而，高载量的复合片状电极难以制备，限制了该类全固态电池的应用。为了避免正极组分之间的分离以及缓冲循环过程的应力，一般会在复合正极中加入少量粘结剂组分。湿法混料是常用的复合电极制备方法，但该方法会带来一些问题，如硫化物与有机溶剂之间的副反应、电子绝缘聚合物引发的高界面阻抗等 ，相比之下，使用聚四氟乙烯PTFE作为粘结剂，利用干法混料可以有效地缓解有机溶剂带来的问题。但PTFE的离子电导率不佳，仍然有一定的缺陷。
【内容详情】
1. 电化学性能
PTFE及离子聚合物的红外谱图及分子结构式如图1a所示，其所制备全固态电池性能如图2a，b所示，相比于无粘结剂或PTFE粘结剂，基于离子导电聚合物的固态电池在0.1C条件下，具有最高的比容量（180.7 mAh/g），相应的面容量达到了3.05 mAh/cm2。 此外，无粘结剂的电极的容量迅速衰减，使用了PFTE粘结剂的电极稍有改善，但仍出现容量陡降的现象，这是由于循环过程中电极材料体积变化导致了电极材料之间的接触变差。相比之下，离子聚合物粘结剂很好地缓解了这一问题，所制备电池循环300周后，容量保持率仍达到90%，库伦效率高于99.5%，这是迄今为止在硫基全固态电池中看到的最优异的循环性能。
图2c、d展示了循环初期及末期的电化学阻抗图谱，基于离子聚合物粘结剂的电池表现出最低的初始阻抗以及最小的阻抗增长，同时具有更优异的倍率性能 （图2e，f）。
Figure 1. (a) Voltage FT-IR spectra of (a) PTFE and (b) PTFE-based ionomer (poly(tetrafluoroethylene-coperfluoro(3-oxa-4-pentenesulfonic acid)) lithium salt). Their chemical structures are shown in the insets.
Figure 2. (a) Voltage profiles of the conditioning cycles of ASSLBs featuring different composite cathodes at 0.1 C. (b) Cycling performance of ASSLBs, cycled at 0.5 C and 25 ℃. AC impedance spectra of ASSLBs after the (c) 1st and (d) 300th cycles at 25 ℃. (e) Discharge curves of an ASSLB featuring a composite cathode prepared with the ionomer. (f) Rate capabilities of ASSLBs featuring different composite cathodes at 25 ℃.
2. 离子输运能力
随后，测了两个粘结剂体系的直流内阻（DC-IR），基于离子聚合物的电池具有更小的DC-IR，这说明离子聚合物具有更好的离子传导能力。同时，利用GITT确定了粘结剂的作用，观察到基于离子聚合物的电极具有最小的电极极化（图3e），这与直流内阻测试结果相吻合。此外，该电极的活性材料相对比表面积最高（图3f），说明离子聚合物粘结剂具有较强的粘结力，能够把活性物质与其他非活性材料很好的结合在一起，促进锂离子在界面处的传导。
Figure 3. Voltage responses of ASSLBs featuring composite cathodes prepared (a) with PTFE and (b) with the ionomer during DC-IR experiments at 25℃. Plots of the change in voltage vs current of cells featuring composite cathodes prepared (c) with PTFE and (d) with the ionomer. (e) Voltage profiles of the cells obtained during GITT at 25 ℃ and (f) relative active surface area of the NCM in the composite cathodes.
3. 复合电极结构形貌
在循环前，无粘结剂、PTFE和离子聚合物制备的复合正极的各组分在电极上都具有良好的粘附性（图4a-c），表明由于Li6PS5Cl的延展性，通过冷压技术就可以实现电极间良好的界面接触。然而，在长循环后（300周），无粘结剂正极或PTFE基正极中都出现了较多的孔洞（图4d，f），导致固体电解质与活性材料之间的电子接触减少，电池容量迅速衰减。 相比之下，离子聚合物制备的复合正极中，活性NMC材料与固体电解质的界面接触经过长时间循环后仍保持良好，因此具有良好的循环稳定性。
Figure 4. Cross-sectional SEM images of pristine composite cathodes prepared (a) without binder, (b) with PTFE, and (c) with the ionomer. Cross-sectional SEM images of cycled composite cathodes prepared (d, g) without binder, (e, h) with PTFE, and (f, i) with the ionomer (after 300 cycles).
4. 粘结性能
为了研究复合正极中各组分之间的结合强度，进行了表面与界面切割分析系统实验。如图5c、d所示，对于离子聚合物制备的复合正极，切割以及剥离所需的水平和垂直力要比用PTFE制备的复合正极高得多，说明离子聚合物的结合力较好 ，这有助于缓解活性材料在充放电过程中体积变化而产生的机械应力，使得电池具有良好的循环稳定性。
Figure 5. (a) Schematic illustration of a SAICAS experiment. (b) Photographs showing the cutting/peeling of a composite cathode using a cutting blade. (c) Horizontal and (d) vertical forces required to cut and peel the composite cathodes prepared with PTFE and with the ionomer.
【结论】
在本研究中，提出了一种具有高锂离子电导率和良好粘附性能的PTFE基离子聚合物物作为无溶剂（干法）制备复合正极的粘结剂。与最常用的PTFE粘结剂不同的是，离子聚合物在复合正极中均匀分布，促进了Li+的传输，并确保了良好的界面接触。因此，该离子聚合物制备的复合正极的性能更为优异，具有良好的循环稳定性和倍率性能，说明该离聚物是一种很有前途的聚合物粘结剂，可用于高性能全固态锂电池的复合电极的无溶剂处理。
Seung-Bo Hong, Young-Jun Lee, Un-Hyuck Kim, Cheol Bak, Yong Min Lee, Woosuk Cho, Hoe Jin Hah, Yang-Kook Sun, and Dong-Won Kim, All-Solid-State Lithium Batteries: Li+-Conducting Ionomer Binder for Dry-Processed Composite Cathodes. ACS Energy Lett. 2022, DOI:10.1021/acsenergylett.1c02756
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.1c02756
相关问答
锂电池dcir 测试有什么用?dcir测试的作用:我们需要通过测试来了解电池的容量、内阻、电压特性、倍率特性、温度特性、循环寿命、能量密度等等重要的参数。dcir:直流电阻。DCIR是在特...
电池 的acir和 dcir 的区别是什么?ACIR和DCIR都是电池的内部电阻概念,它们的区别在于测量时使用的电流类型不同。-ACIR:AlternatingCurrentInternalResistance,即电池的交流内阻...
dcir 测试的意义?acir:交流电阻。1.DCIR是在特定的载荷亮和放电电流下的直流电阻。2.ACIR通常使用1KHz的交流电源,采用四线制方法量测,其值包含了电池电阻和反向电容值,公...
保险丝上标注 IR 是什么意思?分断能力BreakingCapacity(Ir)分断能力也称为短路电流或遮断电流。是保险丝最主要的安全指标,它表明了在规定的电压下,保险丝能安全熔断、避免造成任何物...
接法是3灯串一120电阻,灯的参数写的是 IR :0.01maVF:3.2-3.4...[最佳回答]要看流过LED的电流是多少才能算,你确保流过3个串联LED的就是那个值(电流A)吗?(按你接法是3灯串一120电阻,用表测一下电流值)如果是,就这样算:功耗=1...
为什么断路时电动势等于路端电压我知道E=U+ Ir .但是U= IR 不是...[最佳回答]为什么断路时电动势等于路端电压——此问应为【为什么断路时路端电压等于电动势】才符合物理逻辑关系由E=U+Ir得U=E-Ir外电路断路,I=0故U=E这里...
各位朋友 请教一下!!安徽实惠的 电池 测试设备， 电池 测试设备...[回答]这个不一定的,电池标准里的DC-IR测试时间是秒级的。主要看用电池的设备了,譬如通信用设备,它的放电是脉冲,脉冲是mS级,那么测试DC-IR就是mS级了,这...
（高二物理）请教电源电压与路端电压的区别?1请问电源电压与...[回答]其实是内阻的问题,也就是说实际中用的电源都有一定的内阻,可以理解成一个纯电源跟一个很小的电阻串联就是我们平常用的电源了所说的电源电压其实就...
【导线上的电压损失和电流损失怎么求是电压损失和功率损失打...[回答]先用输出功率/输出电压=I导线电流再用导线电流x导线电阻=导线电压(导线电流I^2)x导线电阻=导线电功率损失先用输出功率/输出电压=I导线电流再用导...
我们知道电压高了根据U= IR 电流会增大所以电压高了会烧电器但...[最佳回答]P=U*IU减少I会增大,电流与电压成反比,一个大一个小.但是,U=I*R这个欧姆定律的公式,你如果把它转化为R=U/I,那么,你可以看出电流与电压是成正比...
