锂电池调压「干货」电子烟安全之电池篇 PART-3|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

「干货」电子烟安全之电池篇 PART-3

你也许经常看到持续放电电流40A，甚至60A的18650电池。看起来这是机械杆或高功率调压设备的完美选择。但是你要知道，到目前为止没有任何一款用于电子烟的18650电池的持续放电电流超过35A。

最大电流不是电池的极限值

关于电池的持续放电电流还有很多困惑，比如在雾化时到底释放多少电流。要记住，最重要的事情是持续放电电流没有标明电池可以释放的最大电流。

例如，三星25R的持续放电电流为20A，只标明了每次持续放电时电池释放的最大电流，在这个电流下你能保持电池的正常使用寿命，并且不会过热。但是任何电池都可以在高于持续放电电流的情况下工作，特别是当我们雾化时非持续间断式的通电。

持续放电电流值对于对比电池性能来说至关重要。这是比较电池性能的最直接的指标，当然在使用时你的实际放电电流可能会更高，但是持续放电电流值能帮助我们更容易的选择更好的电池。

你需要了解的信息

锂电池在全世界仅有少数公司可以生产。目前电池生产的四大巨头是三星，索尼，松下和LG。

即使是一条简单的电池生产线，也需要数百万美元。

那么我们看到的这些电池从哪里来呢？除了四大巨头外主要有两个来源：

再塑封的三星，索尼，松下或LG电池

国产电池制造商

重新包装的三星，索尼，松下或LG电池

电池外部的薄塑料套被称为“电池皮”。重新包装的电池是将电池的原电池皮去除后，重新塑封新“电池皮”的电池。比如：AWT、Bestfire、Efan等。

这些小公司购买这些电池，然后重新包装电池皮，在标注上提高原有电池的容量和放电电流，然后把它们作为高性能电池抬价销售。我们根本无从知晓这些再塑封电池参数掺杂着多少水分。

三星，索尼，松下，LG（四大巨头）的电池持续放电电流最高为35A。

我们可以用较低的价格购买到原装的电池，由于这些再塑封电池公司也是使用这些电池，我们根本没有必要购买它们。要时刻注意，再塑封的电池可能是劣质电池，它不可能通过四大金刚的任何质量检测就出售给其他公司了。归根到底原装的四大电池公司的电池一定是最好的。

国产电池制造商

去年，由于市场的不断增长，电子烟用户的不断增加，他们中的很多人并没有使用四大电池公司生产的再塑封电池，而是使用国产电池。比如：AWT生产的3000mAh和2600mAh的红皮18650锂电池。

如果他们不是使用四巨头的电池，我们无法知道标称的40A或更高的参数是否为虚标呢？一种方法是通过测试，根据国外网友的测试数据，其实际持续放电电流都不超过30A。另一种方法是参照四巨头制造的电池。这几家大公司在电池上的研发费都是巨额的。试想一下，如果他们都还没有制造出超过35A的电池，很难相信这些小公司可以。起码到目前为止还没有这样的电池。

会不会有这样的电池呢？一定会有，但是不知道是什么时候。

盘点电池放电电流

如果电池的持续放电电流被虚标了，我们只是些电子烟的使用者，我们才能区分呢？最好的方法是记住下面的信息，是的，记住那些电池信息。

尽管围绕着电池开发有很多的新闻，但是这是一个循序渐进的过程。不可能有任何巨大的飞跃。也许每隔几周你会听到关于电池科学重大突波的报道，但是，这是在实验室里。如果真的有什么突破，请放心，它们也不会这么快的出现在市场上。而且通常是指高容量，低电流的电池。

所以，我们来总结一下选择好电池你需要记住的东西。但首先，我们需要知道几个概念：

持续放电电流

通常被称为持续放电电流值（CDR），最大瞬时放电电流值（MCC）和最大持续放电电流值（MCD）。

这些是电池在降到指定电压的过程中，在不会受损或产生超警示温度的情况下，连续放电电流的最大数值。

这是四大巨头为其生产的电池所标注的持续放电电流值：

▫ Panasonic NCR18650GA 3500mAh = 10A

▫ Samsung 25R 2500mAh = 20A

▫ LG HB6 1500mAh = 30A

▫ SONY VTC6 3000mAh = 30A

这是比较电池的最好方法。

快速放电电流

通常这个值很低，用于手电筒等较低电流的设备中。

▫ 当电池的寿命为优先考虑因素时，使用这个值对比。

这是你可以从电池中获取的最大电流，而不会影响电池的寿命。作为蒸汽者，我们都会超出这个值，因为我们是连续间断使用。

▫ 也用于表示电池的持续放电电流值（CDR）。

▫ 通常以“标准放电电流”出现。

脉冲峰值电流

表示放电过程不是连续的。

电流以指定的时间间隔开始，在指定的时间结束。比如：打开5秒后关闭30秒。

重复这个开/关过程，直到电池电压下降至某个点或电池达到一定的温度。

除非生产商指定间隔的时间及最大安全温度的参数，否则这个参数是无效的。

你不能用脉冲峰值电流来比较电池，除非你知道得出这数值所使用的参数值。由于生产商不会列出这些参数，所以你不能这样比较。可能一家公司使用4秒开启60秒关闭的参数，另一家使用10秒开启20秒关闭的参数设置，这两节电池放电的数据肯定不同。

最大瞬时电流

这可能是生产商/重新包装公司最想印在包装上的参数了。

它通常表示电池在短时间内可输出的最大电流，通常没有指定。

如果电池具有脉冲峰值电流值，那么你可以忽略这个参数。

如果电池没有脉冲峰值电流值，那么你可以把瞬时电流当做脉冲峰值电流值。

那么在哪里可以找到标准放电电流 ？

如果我们想挑选适合自己的电池，对比持续放电电流是个很好的方式。但是实际情况是我们很难找到这个信息。一些公司会打印在电池外皮上，但是大多数公司会让你去他们的网站查看，甚至有什么参数都没有的。

如果电池没有标注持续放电电流，最大瞬时电流或脉冲电流等等的信息，那么出现的任何电流参数都可以假定为脉冲电流。很多公司会把这个值印在电池外皮上，希望用户默认为是持续放电电流值。

当你想要确认持续放电电流值是否虚标时，要记住两件事情：

没有持续放电电流超过35A的18650电池。到目前为止，也没有发现一节真正持续放电电流值高于35A的26650电池。

没有在30A电流输出的基础上同时能做到容量在3000mAh以上的电池。

所以，你看到的任何一个高于35A的持续放电电流值都是虚标，看到任何大于3000mAh的18650电池，它的电流输出大于30A，那也是赤裸裸的忽悠人。

不要假设经销商知道准确的持续放电电流值。

多数情况下，他们只会使用电池公司给的电池参数。他们也不可能去花时间测试他们销售的每一颗电池。

浏览电池公司的网站，或在论坛查找在线测试的结果。通常可以在这些地方找到真正的持续放电参数。如果还是找不到，那就假设它是一节输出15A-20A的电池，直到你找到它的准确参数为止。因为，经过很多测试，大多数电池最终都是15A-20A的电池，所以应该八九不离十。

我们可以安全使用这些“高级”电池吗？

实际上，这些持续输出40A或以上的电池可以在高电流下使用吗？从技术上来说，可以。很多这些高输出电流只是脉冲峰值电流来充当持续输出电流值。这就表示这些电池只能在短时间内在标称的电流上工作。你可能认为这不是问题，因为我们每次也就抽几秒的时间，但是像这样使用它们并不安全。

由于很多电池公司（非四大巨头）都会虚标输出电流，或把脉冲峰值电流标为持续放电电流，所以我们根本不知道能否不间断的安全使用这些电池。如果我们的调压盒子或机械杆的按键被卡住，或者在口袋里被压住，这会导致很大的问题。不知道电池准确的持续放电电流，很容易造成电池泄漏，释放有毒气体。

如果你不担心，当然你也可以使用这些虚标的电池......万一标的是脉冲峰值电流值呢？但是它们不会达到你预期的要求。

有国外机构测试过很多电池，甚至还没有1节达到标称的脉冲峰值电流值。

大多数电池都为15A-20A的输出电流，没什么问题的情况下它们的脉冲峰值电流可以达到40A。在使用这些电池前，确保你的设备没有任何问题，并测试你线圈的电阻。

那么，现实是市场上存在着大量虚标的电池，我们要怎么办？在我看来很简单，最好还是选用三星，索尼或LG的电池。如果你也有虚标的电池，那么也不要马上丢掉它们，经过测试，这些电池的输出电流基本在15A-20A左右。如果你的机械杆使用单发的时候，或者使用调压设备选用功率模式时都应该能正常使用。

这些虚标的电池好用吗？

这跟使用者有关，有些人使用时可能没有什么问题，但有些人使用就会使电池过热。这取决于你雾化器的设定，你是否连续抽吸，这些都会使你得电池比那些偶尔抽吸的人热得多。

以电池温度为参照，一开始使用时低于持续放电电流值。比如：你有一节35A的持续放电电池，然后设置你的线圈电阻或功率，让电流别超过25A，然后看看电池有多热。如果不能在30秒内握住电池，那么电池就过热了。如果不太热，那么就设置为30A。你可以不断测试，直到达到你想要的效果或电池开始过热为止。

请务必注意，如果电池在远远超过其持续放电电流的情况下使用，一旦设备出现问题，电池很有可能会泄漏。

有没有真正的35A电池？

到目前为止，只有SONY VTC5A，2600mAh 标称≤35A。

其他5种标称达到30A，它们是：

LG HB2，1500mAh

LG HB6，1500mAh

LG HD2C，2100mAh

Sony VTC3，1500mAh

Sony VTC4，2100mAh

Sony VTC6，3000mAh

相比这7种电池，像LG HG2持续放电为20A，电池容量为3000mAh，你可以发现容量和放电电流之间的微妙关系。通常，你想要高电量就不能有高电流，反之亦然。每节电池都是其内部结构和化学成分的组合，你不能把高电量高电流都装进18650电池里。

如果你发现电池的输出电流和容量都能高，那么请在购买之前查阅相关测试资料，这很可能是虚标。

写在最后

会有40A的18650吗？甚至是35A/3000mAh的18650电池，一定会有的。

尽管电池技术总在不断发展，但是这是个漫长的过程。市场上高电流电池相比如笔记本电脑、医疗和设备等低电流高容量电池要少的多。我们希望未来在电池性能方面出现伟大的进步。

所以，对于电子烟安全，小心那些超过35A的虚标电池。

什么决定了无线充电速度？看完涨姿势

第一期，我们用看图说话的方式理解了无线充电的基本原理。这一期我们来谈谈无线充电的速度。

我们将这一期内容分成以下4部分：

锂电池充电原理无线充电原理回顾目前市面上的手机如何进入无线快充发射端如何提高手机充电速度

阅读提示：

第一部分和第二部分比较偏技术；第二部分阐述了决定无线充电速度的根本原因，建议阅读；第三部分和第四部分更贴近实际应用，大家也可以选择优先阅读。

一、锂电池充电原理

锂电池前面往往会有一个电池充电芯片（Charger），它来控制电池的充电速度。电池是什么？你可以把它看成一个大电容，流进它的电流决定了它充电的快慢。锂电池充电分四个阶段：

1. 涓流充电：在电池电量很小、接近彻底放完的状态时，对手机进行预充电，这时候电池充电芯片会固定输出一股很小的电流，常常为正常充电的1/10。比如正常充电电流为1A，那么涓流充电可能是100mA。

2. 恒流充电：涓流充电完毕，电池充电芯片会增加电流的输出，并恒定该电流对电流持续充电。电池充电的大部分时间都处于恒流充电阶段。

3.恒压充电：当电池接近充满时，电池充电芯片会恒定一个输出电压，充电电流的大小由电池内部电压、内部电压和输出电压之间的内阻决定。即：充电电流=（输出电压-内部电压）/电池内阻。

4.停止充电：停止充电有两种办法：恒压阶段充电电流小于某个值则停止充电；或者从恒压充电开始计时，两个小时之后停止充电。

电池充电的大部门时间处于恒流充电阶段。如果识别为快充状态，电池充电芯片会输出大电流；如果识别为慢充状态，电池充电芯片会输出小电流。为了安全考虑，在手机内部温度过高时，电池充电芯片也会输出小电流来减少手机内部的功率损耗。

二、无线充电原理回顾

手机端，无线充电系统会给LDO的输出设置一个目标电压，常见的有5V或者9V，来作为电池充电芯片的供电。发射端则是为了控制LDO的输入电压（VRECT），保证LDO输入电压比输出电压高一点，这样LDO的转化效率达到最高。电池充电芯片实际控制着电池充电的充电电流，它会主要考虑两个因素：1. 手机是否进入快充？2.温度是否太高？下图为无线充电器给三星手机充电典型的充电曲线。涓流充电分辨不出，在很多情况下会被省略。温度过高时，电池充电芯片会自动降低充电电流。

Q&A

Q：常有人问，手机端不要这么大功率，发射端硬塞给它，这样手机充电会不会快一些？

A：不会，反而会变慢。因为当发射端硬塞给接收端功率，会抬高VRECT的电压，但LDO的输出电压VOUT不变，电池充电芯片控制的恒定输出电流不变，LDO两侧的效率变差了。等效来说硬塞给接收端的能量会消耗在LDO的损耗上，手机温度会上升，上升到一定程度更容易引起电池充电芯片降低输出电流。

三、目前市面上的手机如何进入无线快充？

苹果手机：识别无线充电开关频率是否在127.7kHz附近。如果是，则进入快充。三星手机：三星会发指令给TX请求进入快充，如果TX通过FSK通信告诉三星手机，我可以支持你的快充，则双方握手，进入快充。弱加密，已经被破解，三星也在最近的WPC会议上公开了它的协议。小米MIX2S：强加密算法，几乎不可能破解。支持小米快充需要小米授权License。市面上目前只有两款小米无线充电器（99元和69元两款）支持小米快充。华为P20保时捷版：情况和小米MIX2S一样。目前只有华为保时捷版无线充电器支持华为无线快充。LG V30：WPC官网显示，通过了EPP认证，支持EPP快充协议，也就是说过了EPP认证的发射端可能支持对它进行快速充电；Sony XZ2：同LG V30。

伏达15W-EPP产品 NU1509+NU1015

伏达半导体已经推出了符合WPC EPP协议的15W解决方案，该方案采用标准的苹果定频调压的快充架构，支持苹果快充、三星快充、以及通过EPP认证的手机快充。整个方案采用第三代无线充电架构，SoC +SmartBridge，该架构的优势不仅仅是集成度的提高和Cost的降低，更在于智能全桥能通过捕获功率全桥中更全面的信息，来提高无线充电性能。

四、发射端如何提高手机充电速度？

满足手机无线快充的条件；控制手机端VRECT电压稳定在目标值；定频调压模式的调整更加线性，更容易满足这个条件；变频控制模式需要满足频率变化的Step足够小，否则VRECT离目标电压会有比较大的偏差。很多廉价MCU的方案就是因为频率变化的精度不够，无法过认证，也会给手机无线充电带来风险。调占空比的方案也要满足占空比的调节精度足够高，否则VRECT离目标电压也会有大的偏差和波动，这对MCU的要求比较高。同时，由于占空比方案很难将占空比调到非常低，否则可能会产生硬开关和通信问题。在低功率传输时，会引起发射端送出的功率大于手机的需求值，VRECT的电压有远大于目标值的风险。降低与手机接触表面的温度；线圈不要贴着发射端表面，通过空气隔离。空气是最好的隔热层，可以防止线圈的热传到发射器外壳表面。在线圈底部隔磁材料下面增加散热片，将线圈的热尽快的导出。提高TX发射端的效率。增加空气与外界的对流，加速散热，比如在发射端内部增加电风扇。在环境温度比较低或者有空气对流的情况对手机进行充电，比如把车载无线充电支架夹在空调出风口。

第二期伏达学堂的内容就到此为止，任何问题可以直接在文章下方或者公众号留言，欢迎大家相互讨论。伏达希望通过伏达学堂来营造更加开放的无线充电开发环境，推动无线充电的发展。