良心不？小米16000mAh移動(dòng)電源拆解+充放電測試

今年雙十一的前一周，雷軍在微博上公布新版小米移動(dòng)電源的上市消息：16000mAh，定價(jià) 129元，雙十一天貓首發(fā)，特價(jià)99元。較以往的10400mAh移動(dòng)電源限量發(fā)布，這次備足了10萬臺(tái)貨源公開搶購，但不到10小時(shí)已經(jīng)銷售一空，次日就恢復(fù)回了原價(jià)。作為小米推出的首款大容量移動(dòng)電源，16000mAh新品的做工和性能表現(xiàn)如何呢，我們從小米天貓店自購了一臺(tái)，通過做工分析和充放電測試，為大家揭開更多面紗。

一、外觀賞析

小米16000mAh比10400mAh容量增加5600mAh；長度方面16000mAh、10400mAh分別為145mm、90.5mm，新款增加了 54.5mm，但寬度變窄握感更佳；重量上，小米16000mAh為350g，10400mAh為250g，僅增加了100g，小米16000mAh的重量相當(dāng)于一聽330ml的可樂。

工業(yè)設(shè)計(jì)方面，小米16000mAh的充放電接口、電量指示燈和按鍵的布局，延續(xù)了小米10400mAh的家族style。輸入上16000mAh跟 10400mAh保持一致，都還是5V 2A，小米官方給出的充電時(shí)間參考：使用 5V/2A 充電器，標(biāo)配 cable，需9小時(shí)；使用5V/1A充電器，標(biāo)配 cable，需14.5小時(shí)。通過與小米4原裝充電器（MDY-03-EB）的實(shí)際搭配測試，16000mAh不支持QuickCharge 2.0極速充電。

再來看下背面的銘牌，小米16000mAh的具體型號(hào)為NDY-02-A1，兩路USB分別都可以輸出5V 2.1A，同時(shí)使用時(shí)最大電流是3.6A。這次小米采用了全新的標(biāo)注方式，標(biāo)注了容量的同時(shí)，還提供了5.1V 1A輸出條件下90%轉(zhuǎn)換率后的容量為10800mAh。細(xì)節(jié)上可見，小米16000mAh兩端鋁合金外殼采用了CNC鏤邊工藝，不再割手，提升了手感。

二、內(nèi)部拆解

拆解前，揭開小米16000mAh兩端的裝飾品，分別露出4顆螺絲，擰下后就能無損拆解。采用這一設(shè)計(jì)，方便工人組裝，也便于后續(xù)維修。

拆解后的內(nèi)部由三部分組成，分別是電池組、PCBA、固定框架。電芯的面積比重最大，小米16000mAh采用了5只LG目前最高容量的3200mAh圓柱電芯。Pack好的并聯(lián)電池組都有一個(gè)唯一條碼，方便原廠追溯生產(chǎn)日期和批次。為了照顧設(shè)計(jì)上的布局，電池組正負(fù)極連接PCBA的鎳帶使用了3條，其中正極1條，負(fù)極2條。絕緣細(xì)節(jié)上，使用了大量的青稞紙和麥拉片（圖中黃色高溫膠帶），避免運(yùn)輸以及使用過程的顛簸或振動(dòng)，造成電池短路。

LG 這款新品電芯型號(hào)為LGABE11865，外觀為深紫色PVC封套。官方PDF中標(biāo)稱容量為3200mAh（12.0Wh），最小容量為 3100mAh（11.6Wh）；充電截止電壓為4.35V（±0.05V），放電截止電壓為2.75V；電芯內(nèi)阻在50毫歐以下，最大放電電流為 4.65A；LGABE11865每支重量約49g左右，相比LGABB41865（2600mAh）的48g重了僅1g，可見新工藝讓能量密度得到顯著提升。

移動(dòng)電源的電路分為充電、MCU控制、放電三部分。小米16000mAh的電路中使用了充放電二合一的TI BQ24195方案，這顆IC在小米其他移動(dòng)電源中也有用到。TI BQ24195集成了5V 2.1A充電和放電；電池充電截止電壓可調(diào)，通吃3.6V（鐵電）、4.2/4.3/4.35V（鋰電）等各類主流鋰電池；還能自動(dòng)調(diào)節(jié)適配器輸入電流；可實(shí)現(xiàn)路徑管理，支持邊充邊放；封裝為QFN-24，體積小巧僅4x4mm。具備眾多功能的TI BQ24195，是移動(dòng)電源攻城濕心目中的“夢中情人”。

除了TI BQ24195之外，小米16000mAh還采用了另外一顆重磅IC：矽力杰sy7065A，圖中編號(hào)為VL4PF采用QFN 2x2mm封裝的IC。矽力杰sy7065A是一顆高效率同步整流升壓IC，在這款充電寶的設(shè)計(jì)上擔(dān)當(dāng)與TI BQ24195一起承擔(dān)了聯(lián)合輸出電流。兩個(gè)USB輸出中，TI BQ24195負(fù)責(zé)USB上口，矽力杰sy7065A負(fù)責(zé)USB下口。

圖中左側(cè)的IC為現(xiàn)代ABOV 97F1204SMBN單片機(jī)，SOP16封裝，生產(chǎn)周期為14年第16周，這顆MCU負(fù)責(zé)小米16000mAh的電量顯示，配合TIBQ24195實(shí)現(xiàn)溫度保護(hù)。

在小米的官方宣傳中，16000mAh移動(dòng)電源具備輸出電流自動(dòng)識(shí)別功能，這個(gè)由圖中USB附近的TI TPS2513完成，這是一顆USB專用充電端口 （DCP） 控制器，支持BC1.2規(guī)范和中國電信標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1591-2009短接模式，解決了安卓和蘋果手機(jī)在充電過程中無法識(shí)別。同時(shí)采用了兩顆R050精密取樣電阻，保證了輸出電流保護(hù)點(diǎn)不會(huì)隨著溫度上升或者電流變化而偏移影響輸出的穩(wěn)定性。

小米16000mAh在使用安全上采用了多重保護(hù)，其中圖中的5222V（類似DW01）與多顆8205搭配，組成了鋰電池的最后一道安全防線，可以在單片機(jī)或者BQ24195都故障的情況下防止電池被過充電、過放電和短路。這款移動(dòng)電源的輸出高達(dá)5V3.6Amax，小米工程師在PCBA正反使用多達(dá)5顆 8205，降低大電流輸出的發(fā)熱以及減小MOS導(dǎo)通內(nèi)阻，避免因?yàn)檩敵鲭娏鬟^大，導(dǎo)致移動(dòng)電源誤關(guān)斷。

在MicroUSB的選擇上，小米16000mAh需要承受長達(dá)9小時(shí)5V 2A（10W）大電流的沖擊，發(fā)熱和牢固性面臨了挑戰(zhàn)。這里小米選用了具有四個(gè)固定柱的“牛角”MicroUSB座子，深插入PCB中，提升了長期插拔穩(wěn)定性。

三、充放電性能測試

用萬用表實(shí)時(shí)監(jiān)測充電截止電壓，可直觀的反應(yīng)出這款充電寶是否充滿，以及過壓。在這里，筆者將小米16000mAh充到4顆LED指示燈長亮為止，實(shí)時(shí)監(jiān)測得出電池組的充滿截止電壓為4.346V，沒有超過LGABE11865電芯PDF中規(guī)定的4.35V，可見充電截止未過壓。

充電截止電壓測試完畢后，筆者將16000mAh電池組按照GB/T 18287-2013《移動(dòng)電話用鋰離子蓄電池及蓄電池組總規(guī)范》，進(jìn)行0.2C分容測試，放電電流為3200mAh，截止電壓為2.75V；經(jīng)過4小時(shí) 54分33秒恒流放電，最終得出實(shí)際容量15700mAh（平均每支電芯為3140mAh）。結(jié)合LGABE11865 PDF中的最小容量偏差，小米16000mAh的容量處于正常范圍，沒有虛標(biāo)。

再次對(duì)電池組進(jìn)行充滿電，分別以以5V 1A/2A恒流放電進(jìn)行效率測試，移動(dòng)電源放電到4盞LED電量指示燈全部熄滅，實(shí)時(shí)監(jiān)測電池組電壓為3.058V。此時(shí)電池組內(nèi)還留有余量未放凈，但單片機(jī)已經(jīng)控制輸出IC停止工作。這個(gè)電壓比LGABE11865 PDF中規(guī)定的2.75V截止略高，放電截止電壓略帶保守，留有的余量可供單片機(jī)待機(jī)，避免了長期閑置充電寶后，電池過放報(bào)廢。

首先采用標(biāo)準(zhǔn)的5V 1A測試輸出效率，放電截止電壓設(shè)為4V的條件下（充電寶低于4V輸出已經(jīng)無法給手機(jī)正常供電），小米16000mAh經(jīng)過11小時(shí)5分16秒放電測試，得出11090mAh容量（55.73Wh）。實(shí)際效率為92.92%，如何得來：放電能量55.73Wh除以電芯實(shí)際能量59.97Wh。

回到小米移動(dòng)電源銘牌所標(biāo)注的5.1V1A輸出條件下90%轉(zhuǎn)換率后的容量為10800mAh，實(shí)際測試結(jié)果超出了標(biāo)稱值。

以5V 2A恒流放電進(jìn)行效率測試，放電截止電壓設(shè)為4V的條件下（充電寶低于4V輸出已經(jīng)無法給手機(jī)正常供電），小米16000mAh經(jīng)過5小時(shí)21秒放電測試，得出10340mAh容量（50.92Wh）。實(shí)際效率為84.90%，如何得來：放電能量50.92Wh除以電芯實(shí)際能量59.97Wh。

iPhone6 Plus的電池能量為6.91Wh，小米16000mAh以2A輸出后的能量為50.92Wh，相當(dāng)于7.369塊iPhone6 Plus電池（不等同于充電次數(shù)）。

經(jīng)常有小伙伴在使用移動(dòng)電源時(shí)，同時(shí)給手機(jī)和平板充電，發(fā)現(xiàn)移動(dòng)電源自動(dòng)關(guān)閉，拔下一個(gè)孔又好了。這是因?yàn)閮陕份敵龀^了移動(dòng)電源預(yù)設(shè)的最大電流，為防止拉壞移動(dòng)電源啟動(dòng)了過流保護(hù)。

在這里，經(jīng)過實(shí)測得到小米16000mAh兩個(gè)USB接口聯(lián)合輸出時(shí)的過流點(diǎn)，可供大家實(shí)際使用時(shí)參考。

1、上口和下口分別單路輸出，達(dá)到2.6A時(shí)保護(hù)啟動(dòng)；

2、上口1A恒定負(fù)載，下口步進(jìn)輸出，1A+2.6A =3.6A，達(dá)到單口最大保護(hù)；

3、上口2A恒定負(fù)載，下口步進(jìn)輸出，2A+2.3A =4.3A 保護(hù)。

測試總結(jié)

小米16000mAh大量使用了與5200mAh和10400mAh通用的元器件，有效控制成本；同時(shí)還引進(jìn)了矽力杰作為主力供應(yīng)商，提升了產(chǎn)品性能。內(nèi)置 LGABE11865電芯，每千只的批量報(bào)價(jià)為19元/只，首批成品以99元包郵銷售，可見小米在電芯、IC、外殼三方供應(yīng)鏈整合中已經(jīng)具有強(qiáng)勢議價(jià)權(quán)。無論是上一代的10400mAh，還是新發(fā)布的16000mAh，每一次，小米都給行業(yè)一記重創(chuàng)，讓用戶得到實(shí)惠，也加速了行業(yè)的洗牌。

電源易買，精品難求，如果要給這款充電寶找缺點(diǎn)，筆者希望價(jià)格能依舊保持99元敞開供應(yīng)；此外，充電速度希望更快，如能使用小米4手機(jī)上的Quick Charge 2.0快充，縮短用戶充電過程中的等待時(shí)長，離完美產(chǎn)品更進(jìn)一步。