锂电池安全新突破：新TFEP电解液大幅降低起火风险
锂离子电池被广泛应用于电动汽车、智能手机等方方面面，在追求更高性能的同时厂商也非常重视电池安全。近日，日本科学家提出了全新电解液成分，能够在更高电压下提高电池的安全性。
这项研究是由东京大学（UT）的科学团队展开的，他们的研究重点是电池的电解质部分。该解决方案可以在充电和放电时在电池的电极之间来回携带锂离子，并且通过替换主流电池中所使用的溶剂，实现安全、高度稳定的操作和高压，性能优于大多数现有锂电池。
东京大学研究人员山田敦雄教授表示：“电池的电压主要受到电解质材料的限制。当前锂离子电池中的电解质溶剂依然使用1990年代初刚刚商业化所使用的溶剂。因此我们找到了改进的方法。我们的新型氟化环状磷酸盐溶剂（TFEP）电解质大大改进了现有的碳酸亚乙酯（EC）。”
据了解，该团队通过融合常规电解质溶剂EC和阻燃剂的化学结构来设计其环状磷酸盐基电解质。这提供了两个分子的磷酸盐特性，包括溶剂的耐高压性和阻燃剂的不易燃性，从而最大程度地降低了锂电池起火的风险。
在合成电解质时，研究人员发现最有效的配方在TFEP / 2,2,2-三氟乙基甲基碳酸酯中含有0.95 M LiN（SO2F）2。这种特定的成分能够合成具有非燃性和自熄灭时间为零的电解液，并能使石墨负极和高压LiNi0.5Mn1.5O4正极稳定运行。
山田教授说：“出乎意料的是，新的电解质溶剂可以将电池电压从当前的3.8 V增加到4.6 V，还可以延长电池寿命。”
首款内置磷酸铁锂电池移动电源做得如何？拆解看看
前言
充电头网拿到了国轩高科海外便携储能产品Gendome品牌的一款15000mAh移动电源，这款移动电源采用长条柱状设计，铝合金外壳，坚固耐用。在壳体侧面设有开槽，支持线缆收纳，整体性更好。
移动电源具备两个USB-C接口和一个USB-A接口，支持18W快充输入和20W快充输出。端面还设置无线充电功能，支持为苹果手表进行无线充电。下面就带来Gendome这款移动电源的拆解，看看内部的方案和用料。
Gendome 15000mAh移动电源外观
Gendome 15000mAh移动电源主体采用铝合金材质外壳，表面喷涂银灰色金属漆，加之四面之间过渡圆润，持握手感很好。
机身正面左侧设有电源键以及电量指示灯，右侧镭雕Gendome品牌。
Gendome品牌特写。
电量指示灯亮淡蓝色光，四颗指示灯单颗代表25%电量，可根据亮灯数量掌握大体剩余电量。
机身背面设计有理线槽，并且槽内设有USB-C3口。同时产品还配有USB-C to USB-C数据线和USB-C to Lightning线两条与理线槽相适配的线材，方便携带和使用。
将线材装入理线槽一览，用户可根据情况灵活选择需要携带的线材。
两根线材长度一样，均为12cm。
使用ChargerLAB POWER-Z MF001测得Lightning线端子非原装。
机身一端配置无线充电功能，无线充电区域内凹设计，可用于为Apple Watch等设备进行无线充电。
另一端配置1A1C双USB接口，外壳印有产品详细参数。
移动电源参数特写
型号：Micro30
容量：15000mAh（3.2V/48Wh LFP）
输入：5V3A、9V2A
输出：
USB-A：5V3A、5V4.5A、9V2A、12V1.5A
USB-C2：5V3A、9V2.22A、12V1.67A
USB-C3：5V3A、9V2A、12V1.5A
USB-A+USB-C2/C3：5V3A
移动电源通过了FCC、CE认证。
实测这款移动电源机身长度为158.27mm。
宽度为49.78mm。
厚度为46.71mm。
移动电源拿在手上的大小直观感受。
另外测得移动电源带两根线总重量约为473g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C2口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、PD3.0、DCP充电协议。
PDO报文显示USB-C2口具备5V3A、9V2.22A、12V1.67A三组固定电压档位。
测得理线槽内USB-C3口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、DCP、Apple 2.4A充电协议。
测得USB-C3口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、DCP充电协议。
Gendome 15000mAh移动电源拆解
看完了这款移动电源的外观和测试，下面就进行拆解，一起看看内部的方案和用料。
首先撬下移动电源侧面手表无线充盖板。
在盖板内部是固定螺丝和无线充电线圈。
无线充电线圈采用利兹线绕制。
壳体固定螺丝特写。
拧下固定螺丝，推出内部机芯。
PCBA模块固定在塑料框架内部。
电池也固定在塑料框架内部，并粘贴泡棉缓冲。
PCBA模块通过螺丝固定在框架上。
固定PCBA模块的螺丝特写。
为苹果手表充电的无线充电线圈通过焊接连接。
拧下固定螺丝，焊接拆分开电池和PCBA模块的连接，从框架中取出电池和CBA模块。
PCBA模块正面一览，左侧焊接USB-C和USB-A母座，向右焊接电量检测按键，电池保护电路，协议芯片，VBUS开关管，同步升降压电路和无线充电芯片。
背面焊接一颗热敏电阻用于检测电池温度。
升降压芯片来自南芯科技，型号SC8815，用于直流输入升降压电压转换，为内置电池充电及USB-C接口输出。SC8815是一颗集成了I2C接口的双向同步升降压控制器，支持2.5-36V输入和输出电压范围，支持为电池充电，其中电池充电电流和电压，反向放电输出电压，输入输出电流限制均可由I2C总线控制，芯片具备欠压保护、过压保护和过流保护，并且支持短路保护和过热关断保护。
充电头网拆解了解到，南芯科技的快充方案被广泛应用于移动电源、充电器、车充等领域，并被安克PowerHouse II 400户外电源、羽博300W便携式储能电源、紫米20号200W PD快充移动电源、征拓100W双向快充移动电源SuperTank Pro、三星10000mAh 25W PD快充移动电源、小米20000mAh移动电源 50W超级闪充版等数十款产品采用。
同步升降压开关管和合金电感特写。
电池端半桥MOS管来自拓峰，型号TF025N06NG，NMOS，耐压60V，导阻2.5mΩ，采用PDFNWB5*6-8L封装。
输出端半桥两颗MOS管型号相同。
输入端滤波电容规格为100μF16V。
输出端滤波电容规格相同。
无线充电主控芯片采用英集芯IP6829，这是一款无线充电发射端控制SoC芯片，兼容WPC Qi V1.3最新标准，支持A11、A11a、MP-A2线圈，支持5W、苹果7.5W、三星10W、15W无线充电。IP6829内集成全桥驱动电路和电压&电流两路ASK通讯解调模块，集成度很高，有效降低方案尺寸和BOM成本。
英集芯 IP6829 资料信息。
协议芯片来自芯海科技，型号CSU3AF10，是一颗支持USB Type-C和PD3.0快充协议的USB-C控制器。CSU3AF10内置8位RISC内核，内置32K*16位 FLASH，内置2K SRAM，支持两路独立的Type-C口。支持QC4，支持华为SCP、FCP，三星AFC快充协议，并支持多种快充协议。
CSU3AF10支持外接NTC过热检测，提供QFN28/QFN24封装，适用于快充电源，HUB和DOCK应用，并且新增了USB PD3.1、UFCS等快充协议。
五颗VBUS开关管来自宜源，型号ET6303，PMOS，耐压-30V，导阻8.5mΩ，采用PDFN3333封装。
四颗LED用于内置电池电量指示。
贴片按键用于电量检测。
电池保护芯片丝印12AB，来自宏康。
两颗电池保护管丝印L2030。
一颗升压芯片来自微盟，丝印Y5UH。
搭配使用的22μH升压电感特写。
微盟 ME6203 3.3V稳压管用于稳压输出。
用于检测电池温度的热敏电阻特写。
USB-C母座采用过孔焊接固定，蓝色舌片不露铜。
USB-A母座采用沉板焊接降低厚度。
在塑料框架内部对应PCBA模块的位置粘贴导热垫。
内置电池通过胶水粘贴在框架内部。
电池正极采用镍片连接。
电池负极也采用镍片点焊连接，在防爆阀上粘贴蓝色塑料膜表示负极。
使用直尺测得电池长度约为140mm。
电池直径约为33mm，电池为33140规格。
在电池正极处设有二维码，标注15AH和48Wh，为磷酸铁锂电池，额定电压为3.2V。
全部拆解一览，来张全家福。
充电头网拆解总结
Gendome这款移动电源为2C1A接口设计，支持20W快充输出和18W快充输入，并在一端设有苹果手表磁吸无线充，支持为苹果手表充电。移动电源为长条柱状设计，采用铝合金外壳，内置15000mAh磷酸铁锂电池，经久耐用。
充电头网通过拆解了解到，Gendome这款移动电源内置33140规格磷酸铁锂电池，PCBA模块和电池通过塑料框架装配绝缘。移动电源内部采用南芯科技SC8815同步升降压转换器搭配芯海科技CSU3AF10协议芯片，无线充电采用英集芯IP6829高集成SOC芯片，电池配有热敏电阻进行温度检测。内部结构紧凑，安全措施全面。
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