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文档简介

1、让动力源源不断 笔记本电脑电池完全解析 文/ HYPERLINK mailto: 径山茶有人把电池比作作是笔记本电电脑流动的血血液,这虽然然不是很贴切切,但电池在在笔记本电脑脑中的重要地地位由此可见见一斑。笔记记本电脑非常常注重移动性性,因而笔记记本电池工作作时间的长短短也就成了衡衡量其移动性性能是否优良良的重要因素素之一。如果果失去电池或或电池性能不不佳,不仅笔笔记本电脑的的移动性将大大打折扣,其其应用领域也也将随之受到到一定的限制制。本文将带带领大家去了了解一下笔记记本电池的种种类、领略其其内部结构,还还将充分发扬扬DIY精神对对电池进行改改制,以达到到让笔记本电电脑更好地为为我们服务的的

2、目的。电池的种类及特特性笔记本电脑所用用的电池基本本上可以分为为三种:镍镉镉电池(Nii-Cd)、镍镍氢电池(NNi-MH)和和锂离子电池池(Li-IIon),它它们各自的特特性见表。电池类型标称电压(V)能量/重量比WWh/kg能量/体积比 Wh/LL功率/重量W/kg功率/体积W/L自放电率%/月充放电循环次数数(次)成本环保镍镉电池1.24060601001402200220360010203007000低不利镍氢电池1.2602201304753040010000低有利锂离子电池3.6115260200250040050005105008000高有利 镍镉电电池:镍镉电电池是最早应应用

3、于笔记本本电脑的电池池种类,但由由于当时电池池的生产技术术、制作工艺艺不够先进,因因此镍镉电池池有很多不足足之处,如容容量小、体积积大等。镍镉镉电池在充放放电过程中如如果处理不当当,会出现“记忆效应”,使得服务务寿命大大缩缩短。所谓“记忆效应”就是电池在在充电前,电电池的电量没没有被完全放放尽,久而久久之将会引起起电池额定容容量的减少。当当然,我们可可以通过掌握握合理的充放放电方法来减减轻“记忆效应”。此外,镉镉是有毒的,因因而镍镉电池池不利于生态态环境的保护护。众多的缺缺点使得镍镉镉电池已被淘淘汰出笔记本本电脑电池的的应用范围。 镍氢电电池:笔记本本电脑采用的的第二代电池池类型是镍氢氢电池,

4、镍氢氢电池是以氢氢氧化镍为正正极,以高能能贮氢合金为为负极,这使使镍氢电池具具有更大的能能量密度比,也也意味着可以以在不为笔记记本电脑增加加额外重量的的情况下,使使用镍氢电池池能有效地延延长笔记本电电脑的工作时时间。同时镍镍氢电池在电电学特性方面面与镍镉电池池亦基本相似似,在实际应应用时可以完完全替代镍镉镉电池,而不不需要对设备备进行任何改改造。镍氢电电池另一个优优点是:大大大减小了镍镉镉电池中存在在的“记忆效应”问题,这使使镍氢电池可可以更方便地地使用。镍氢电池是目前前最环保的电电池,它不再再使用有毒的的镉,可以消消除重金属元元素对环境带带来的污染问问题。一些注注重环保的国国家都大力提提倡使

5、用镍氢氢电池,因为为它易于回收收再利用。镍镍氢电池因为为具有较高的的性价比,又又有利于环保保,所以至今今仍有一些厂厂商把它用于于笔记本电脑脑中。锂离子电池:锂锂离子电池具具有重量轻、容容量大、无记记忆效应等优优点,因而得得到了普遍应应用现在的笔笔记本电脑中中绝大多数采采用了锂离子子电池,尽管管其价格相对对来说比较昂昂贵。锂离子子电池具有三三层卷绕结构构,这三层结结构分别是:以钴酸锂为为主要活性物物质的正极、以以碳材料为主主要活性物质质的负极和正正负极之间的的隔膜层。锂锂离子电池在在目前笔记本本电脑的电池池中能量密度度最高,它的的容量是同重重量的镍氢电电池的1.552倍,而而且具有很低低的自放电

6、率率。锂离子电电池完全没有有“记忆效应”以及不含有有毒物质等优优点也是它广广泛应用于笔笔记本电脑的的重要原因。电池内部结构剖剖析笔记本电池的内内部一般包括括电芯和充放放电控制、保保护电路(具具有保护电池池过充电、过过放电等功能能)两部分。电芯:不管是镍镍镉电池、镍镍氢电池还是是锂离子电池池,由于它们们的单节电芯芯(即每块电电池内部的电电池个体)的的电压和容量量都是有限的的(镍镉电池池和镍氢电池池每只电芯的的额定电压为为1.2V,锂锂离子电池每每只电芯的额额定电压为33.6V;而而容量要看电电芯规格和体体积大小而定定),所以在在笔记本电脑脑电池中,均均采用电芯并并联和串联的的方法组成电电池组,以

7、满满足笔记本电电脑实际工作作的需要。例例如:9只容量为15500 mAAh的锂离子子电芯,三只只三只并联,然然后串联,再再加上电池充充放电控制、保保护电路就可可以组成一块块电压为100.8V、容量是是4500mmAh的笔记记本电脑电池池。一般来说说,容量较大大的笔记本电电池的持续供供电时间也较较长(当然,这这还要考虑笔笔记本电脑的的实际功率),但但采用多个电电芯以增加电电池容量的同同时,也使电电池的重量增增加了,这就就对笔记本电电脑的移动作作业产生了负负面影响,因因而在设计笔笔记本电池时时,一般会做做到两者兼顾顾。应用于笔记本电电脑的锂离子子电池,其内内部的单个电电芯大致可以以分为圆柱形形和方

8、块形两两大类,其中中又以圆柱形形的居多。最最常见的圆柱柱形电芯编号号为“186500”,其含义是是该类电芯的的直径是188(毫米),高高度是65(毫米)。虽虽然这些电芯芯的外形是一一致的,但仍仍有多种容量量之分(电池池或电芯的容容量大小可以以从外壳所标标注的“mAh”数值来判断断,其中文名名称是“毫安时”,是反映电电池存储电量量大小的一个个指标),例例如日本松下下公司生产的的这类电芯中中,编号为“CGR188650”的电芯容量量为14000mAh,“CGR188650H”为1500 mAh,“CGR188650HMM”为1630 mAh,“CGR188650HGG”为1800 mAh等等等。要

9、注意的的是,不同电电芯的生产厂厂商,用以区区分电芯容量量的标注方法法可能会有所所不同。充放电控制、保保护电路:锂锂离子电池的的工作机理决决定了与它配配套的充放电电控制、保护护电路的控制制精度相当高高,既不能使使电池过充电电,也不能过过放电,否则则都将影响电电池的寿命。所所以锂离子电电池内都有微微处理器、温温控保护开关关、热保险丝丝等组成保护护模块电路。保保护模块电路路一般还有SSMBUS(系系统监测总线线)接口输出出,用来与笔笔记本电脑主主板上的相关关电路连接,从从而给系统提提供电池的现现有容量、是是否处于充电电状态等信息息。一般说来来,镍氢电池池的充电要求求不如锂离子子电池那样高高,控制精度

10、度也不如锂离离子电池严。因因而,镍氢电电池内部的控控制、保护电电路(图100红圈内部分分) 不如锂离子子电池那样复复杂。镍氢电电池内部通常常有一些热保保护器件,如如热敏电阻、温温控开关、热热熔保险丝和和PTC正温度度系数热敏电电阻等,用于于快速充电时时保护电池。有些电池的保护护电路中还附附带有电池电电量指示功能能(图10),在不不开机的情况况下从笔记本本上取下电池池,按下电量量指示按钮,从从闪亮的LEED指示灯中中可以大致判判断出电池剩剩余电量的多多少。给电池换电芯电池属于易耗品品,一般使用用23年后性性能会有较大大幅度的下降降(使用不当当者更会出现现电池提前衰衰老甚至完全全报废的情况况),具

11、体表表现为电池内内阻变大,容容量降低,笔笔记本的实际际工作时间大大大减少,这这时使用完全全充放电等方方法已经不能能从根本上解解决问题,收收到的效果将将是微乎其微微的。如果电电池已经出现现了这种情况况,那么解决决的办法有两两个:条件允允许的用户可可以购买一块块新电池,而而更经济的做做法是给电池池更换电芯(这这为广大DIIYer提供供了一展伸手手的好机会,又又节省了一笔笔可观的Mooney,是是一件一举多多得的好事情情)。下文将将结合实例(以以IBM TThinkPPad 6000E的锂离离子电池为例例6000系列的笔记记本电脑曾是是IBM的经典典机型,为IIBM赢得过过许多奖项),介介绍更换电芯

12、芯的方法、步步骤。电池的拆解:拆拆解电池可借借助于电工刀刀、刀片和小小型螺丝刀等等工具。笔记本电脑的电电池一般采用用强力胶使上上下盖粘合,拆拆解时可用电电工刀或刀片片沿电池上下下盖结合处的的细缝切入,并并环绕细缝一一周,然后用用一字型螺丝丝刀插入细缝缝一侧撬开电电池盒,注意意用力不能过过猛,否则可可能会损伤电电池盒或内部部的电路板。确定失效电芯:掀起电池上上盖,即可见见到6只锂电芯,是Panasoonic(松松下)公司的的产品,具体体型号为CGGR186550HM。电电芯的组合方方式是两两并并联成一组,然然后三组串联联,构成一块块电压为100.8V、容容量是32000mAh的的锂离子电池池。用

13、钳子或或剪刀把电芯芯从电池盒内内拆除后,可可以看到紧贴贴电池盒底部部的电路板。要要注意的是,剪剪除电芯上的的焊片时,不不要剪至电路路板基部,而而应留下几个个焊接柱(下下图红圈内部部分),以方方便新电芯与与电路板的连连接。在正式动手给电电池换电芯前前,应搞清楚楚电池内的电电芯是全部损损坏还是部分分失效。如果果电池的使用用间已达到或或接近设计寿寿命,其内部部的电芯都已已衰老,那就就需要全部更更换;另一种种情况是电池池内的某节或或某组电芯失失效导致整块块电池工作异异常。有时候候,系统显示示的剩余电量量会一下子从从30500%突然降到到25%,这这说明笔记本本电脑电池中中的某节或某某组电芯已性性能不良

14、。因因为电池内每每节电芯的性性能不可能完完全一致,使使用时间长了了,某些质量量稍差的先失失效,从而影影响整块电池池的放电。我我们可以把该该节或该组电电芯找出来并并更换,即可可使电池正常常工作。方法法是:在系统统显示剩余电电量突降后把把电池从笔记记本上取下,然然后拆开,在在电池的正负负两极接上一一个假负载(可可以用电炉丝丝或大功率电电阻),使放放电电流接近近笔记本电脑脑实际工作的的电流(一般般在笔记本电电脑的底部的的铭牌上均已已标出整机的的工作电压、电电流和消耗功功率)。然后后用万用表测测量每组电芯芯的电压,如如果有一组或或两组电芯的的电压明显比比其它电芯组组要低,那每每它们就是应应该进行更换换

15、的电芯。电芯的来源:电电芯可以到当当地的电子电电脑市场或专专业电池商店店购买,选购购时要注意新新电芯的形状状、体积要与与原电芯一致致,否则就有有可能放不进进电池盒内。本本例中原电芯芯型号为CGGR186550HM,容容量为16000mAh,用用来替换的应应是“186500”系列的电芯芯(电芯直径径是18毫米,高高度为65毫米),笔笔者找到的电电芯为全新的的LGR188650P,容量是16000mAh。为为了能使电池池工作更长的的时间,可能能的话最好选选择容量比原原电芯大的“186500”系列电芯来来更换(如本本例中可以选选择容量为11800mAAh或2000mmAh的电芯芯),因为这这样改制后

16、笔笔记本电脑的的工作时间将将会更长。如如果买不到全全新的锂电芯芯(其实市场场上单节新锂锂电芯很少有有卖),也可可以考虑购买买二手的,如如购回二手笔笔记本电脑的的电池解剖后后取得。据笔者经验,市市场上的许多多二手锂电芯芯还是很好用用的,如笔者者从二手富士士通笔记本电电脑电池中拆拆得的单节容容量为12000mAh的的SONY US186650S锂电电芯,经试用用发现效果很很好。只是在在选购时,条条件允许的话话,应当场测测试一下整地地块电池的实实际使用时间间,以确保电电芯质量。如果在当地市场场上找不到合合适的电芯,也也可以通过邮邮购的方式来来得到。如青青岛华光电池池有限公司、天天津力神电池池股份公司

17、等等均提供锂电电芯的邮购零零售,“186500”系列容量为为1800mmAh20000mAhh的单节锂电电芯的价格在在30400元左右,有有的厂家还进进行了电芯性性能的一致性性测试,使用用起来比较有有保障。另外外,也可以向向广东等地的的二手经销商商邮购,这类类邮购信息在在电子类报刊刊杂志上刊登登得比较多(如如电子报中中缝就经常刊刊登这类邮购购信息)。 电芯的的焊接:电池池内电芯与电电芯之间都是是采用点焊的的方法进行连连接的,比较较可靠,但一一定要借助专专业的点焊机机才能实现。如如果在当地的的电子市场找找不到提供电电芯点焊服务务的场所,业业余条件下也也可以用烙铁铁来焊接。由由于电芯外壳壳是镀铬的

18、,不不容易吃锡,所所以焊接方法法一点要合理理:先用电工工刀的刀尖在在电芯的两极极按“十”字的两个方方向进行刻划划,即把没有有封皮裹住的的电芯两极刮刮花,然后用用烙铁在刮花花处搪上一层层松香,再用用沾上焊锡的的烙铁对电芯芯进行焊接(下下图为已上锡锡的电芯)。要注意的是,烙烙铁的温度较较高,焊接时时烙铁与电芯芯接触的时间间不要超过33秒,以免由由于电芯过热热而导致性能能降低。电芯芯与电芯之间间应该用专用用的镍质焊条条(可取现存存的从旧电芯芯上拆)来连连接,焊起来来不仅方便而而且可靠。最最后按原来电电芯的组合方方式连接起来来,放入电池池盒。实际使用效果:本例中的电电池经改制后后,在上网或或边打字边听

19、听MP3的状态态下(显示屏屏亮度打到四四分之三,音音量开到一半半),可以使使笔记本持续续工作2小时左右(用用BatteeryMarrk4.0进进行“Life Test”一项测试,所所得时间为22小时13分钟,见见下图)。笔笔者也尝试了了用上文提到到的容量为11200mAAh的SONY US186650S二手手锂电芯来替替换原电芯,由由于容量只有有原电芯的四四分之三(现现有容量为22400 mmAh,而原原容量为32200 mAAh),而且且又是二手的的,因此在浏浏览网页状态态下笔记本只只能工作1小时28分钟,不不过对要求不不高的朋友来来说这仍是一一种廉价而实实用的改制方方案。应注意的问题:1、选购电芯芯时,应让厂厂家或经销商商对电芯进行行一致性测试试(考虑容量量、内阻、电电压等因素),以以确保改制质质量。如果打打算买二手电电芯,最好多多买几只,这这样就有了挑挑选的余地。2、用新电芯改改制后的电池池,可以直接接使用(因为为锂电芯为了了减轻自放电电、防止性

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