筆記本電腦電池完全解析

1、讓動(dòng)力源源不斷 筆記本電腦電池完全解析 文/ HYPERLINK mailto: 徑山茶有人把電池比作作是筆記本電電腦流動(dòng)的血血液，這雖然然不是很貼切切，但電池在在筆記本電腦腦中的重要地地位由此可見見一斑。筆記記本電腦非常常注重移動(dòng)性性，因而筆記記本電池工作作時(shí)間的長短短也就成了衡衡量其移動(dòng)性性能是否優(yōu)良良的重要因素素之一。如果果失去電池或或電池性能不不佳，不僅筆筆記本電腦的的移動(dòng)性將大大打折扣，其其應(yīng)用領(lǐng)域也也將隨之受到到一定的限制制。本文將帶帶領(lǐng)大家去了了解一下筆記記本電池的種種類、領(lǐng)略其其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，還還將充分發(fā)揚(yáng)揚(yáng)DIY精神對對電池進(jìn)行改改制，以達(dá)到到讓筆記本電電腦更好地為為我們服務(wù)的的

2、目的。電池的種類及特特性筆記本電腦所用用的電池基本本上可以分為為三種：鎳鎘鎘電池（Nii-Cd）、鎳鎳氫電池（NNi-MH）和和鋰離子電池池（Li-IIon），它它們各自的特特性見表。電池類型標(biāo)稱電壓（V）能量/重量比WWh/kg能量/體積比 Wh/LL功率/重量W/kg功率/體積W/L自放電率%/月充放電循環(huán)次數(shù)數(shù)（次）成本環(huán)保鎳鎘電池1.24060601001402200220360010203007000低不利鎳氫電池1.2602201304753040010000低有利鋰離子電池3.6115260200250040050005105008000高有利 鎳鎘電電池：鎳鎘電電池是最早應(yīng)應(yīng)用

3、于筆記本本電腦的電池池種類，但由由于當(dāng)時(shí)電池池的生產(chǎn)技術(shù)術(shù)、制作工藝藝不夠先進(jìn)，因因此鎳鎘電池池有很多不足足之處，如容容量小、體積積大等。鎳鎘鎘電池在充放放電過程中如如果處理不當(dāng)當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)“記憶效應(yīng)”，使得服務(wù)務(wù)壽命大大縮縮短。所謂“記憶效應(yīng)”就是電池在在充電前，電電池的電量沒沒有被完全放放盡，久而久久之將會(huì)引起起電池額定容容量的減少。當(dāng)當(dāng)然，我們可可以通過掌握握合理的充放放電方法來減減輕“記憶效應(yīng)”。此外，鎘鎘是有毒的，因因而鎳鎘電池池不利于生態(tài)態(tài)環(huán)境的保護(hù)護(hù)。眾多的缺缺點(diǎn)使得鎳鎘鎘電池已被淘淘汰出筆記本本電腦電池的的應(yīng)用范圍。 鎳氫電電池：筆記本本電腦采用的的第二代電池池類型是鎳氫氫電池，

4、鎳氫氫電池是以氫氫氧化鎳為正正極，以高能能貯氫合金為為負(fù)極，這使使鎳氫電池具具有更大的能能量密度比，也也意味著可以以在不為筆記記本電腦增加加額外重量的的情況下，使使用鎳氫電池池能有效地延延長筆記本電電腦的工作時(shí)時(shí)間。同時(shí)鎳鎳氫電池在電電學(xué)特性方面面與鎳鎘電池池亦基本相似似，在實(shí)際應(yīng)應(yīng)用時(shí)可以完完全替代鎳鎘鎘電池，而不不需要對設(shè)備備進(jìn)行任何改改造。鎳氫電電池另一個(gè)優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是：大大大減小了鎳鎘鎘電池中存在在的“記憶效應(yīng)”問題，這使使鎳氫電池可可以更方便地地使用。鎳氫電池是目前前最環(huán)保的電電池，它不再再使用有毒的的鎘，可以消消除重金屬元元素對環(huán)境帶帶來的污染問問題。一些注注重環(huán)保的國國家都大力提提倡使

5、用鎳氫氫電池，因?yàn)闉樗子诨厥帐赵倮谩ｆ囨嚉潆姵匾驗(yàn)闉榫哂休^高的的性價(jià)比，又又有利于環(huán)保保，所以至今今仍有一些廠廠商把它用于于筆記本電腦腦中。鋰離子電池：鋰鋰離子電池具具有重量輕、容容量大、無記記憶效應(yīng)等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，因而得得到了普遍應(yīng)應(yīng)用現(xiàn)在的筆筆記本電腦中中絕大多數(shù)采采用了鋰離子子電池，盡管管其價(jià)格相對對來說比較昂昂貴。鋰離子子電池具有三三層卷繞結(jié)構(gòu)構(gòu)，這三層結(jié)結(jié)構(gòu)分別是：以鈷酸鋰為為主要活性物物質(zhì)的正極、以以碳材料為主主要活性物質(zhì)質(zhì)的負(fù)極和正正負(fù)極之間的的隔膜層。鋰鋰離子電池在在目前筆記本本電腦的電池池中能量密度度最高，它的的容量是同重重量的鎳氫電電池的1.552倍，而而且具有很低低的自放電

6、率率。鋰離子電電池完全沒有有“記憶效應(yīng)”以及不含有有毒物質(zhì)等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)也是它廣廣泛應(yīng)用于筆筆記本電腦的的重要原因。電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖剖析筆記本電池的內(nèi)內(nèi)部一般包括括電芯和充放放電控制、保保護(hù)電路（具具有保護(hù)電池池過充電、過過放電等功能能）兩部分。電芯：不管是鎳鎳鎘電池、鎳鎳氫電池還是是鋰離子電池池，由于它們們的單節(jié)電芯芯（即每塊電電池內(nèi)部的電電池個(gè)體）的的電壓和容量量都是有限的的（鎳鎘電池池和鎳氫電池池每只電芯的的額定電壓為為1.2V，鋰鋰離子電池每每只電芯的額額定電壓為33.6V；而而容量要看電電芯規(guī)格和體體積大小而定定），所以在在筆記本電腦腦電池中，均均采用電芯并并聯(lián)和串聯(lián)的的方法組成電電池組，以

7、滿滿足筆記本電電腦實(shí)際工作作的需要。例例如：9只容量為15500 mAAh的鋰離子子電芯，三只只三只并聯(lián)，然然后串聯(lián)，再再加上電池充充放電控制、保保護(hù)電路就可可以組成一塊塊電壓為100.8V、容量是是4500mmAh的筆記記本電腦電池池。一般來說說，容量較大大的筆記本電電池的持續(xù)供供電時(shí)間也較較長（當(dāng)然，這這還要考慮筆筆記本電腦的的實(shí)際功率），但但采用多個(gè)電電芯以增加電電池容量的同同時(shí)，也使電電池的重量增增加了，這就就對筆記本電電腦的移動(dòng)作作業(yè)產(chǎn)生了負(fù)負(fù)面影響，因因而在設(shè)計(jì)筆筆記本電池時(shí)時(shí)，一般會(huì)做做到兩者兼顧顧。應(yīng)用于筆記本電電腦的鋰離子子電池，其內(nèi)內(nèi)部的單個(gè)電電芯大致可以以分為圓柱形形和方

8、塊形兩兩大類，其中中又以圓柱形形的居多。最最常見的圓柱柱形電芯編號(hào)號(hào)為“186500”，其含義是是該類電芯的的直徑是188（毫米），高高度是65（毫米）。雖雖然這些電芯芯的外形是一一致的，但仍仍有多種容量量之分（電池池或電芯的容容量大小可以以從外殼所標(biāo)標(biāo)注的“mAh”數(shù)值來判斷斷，其中文名名稱是“毫安時(shí)”，是反映電電池存儲(chǔ)電量量大小的一個(gè)個(gè)指標(biāo)），例例如日本松下下公司生產(chǎn)的的這類電芯中中，編號(hào)為“CGR188650”的電芯容量量為14000mAh，“CGR188650H”為1500 mAh，“CGR188650HMM”為1630 mAh，“CGR188650HGG”為1800 mAh等等等。要

9、注意的的是，不同電電芯的生產(chǎn)廠廠商，用以區(qū)區(qū)分電芯容量量的標(biāo)注方法法可能會(huì)有所所不同。充放電控制、保保護(hù)電路：鋰鋰離子電池的的工作機(jī)理決決定了與它配配套的充放電電控制、保護(hù)護(hù)電路的控制制精度相當(dāng)高高，既不能使使電池過充電電，也不能過過放電，否則則都將影響電電池的壽命。所所以鋰離子電電池內(nèi)都有微微處理器、溫溫控保護(hù)開關(guān)關(guān)、熱保險(xiǎn)絲絲等組成保護(hù)護(hù)模塊電路。保保護(hù)模塊電路路一般還有SSMBUS（系系統(tǒng)監(jiān)測總線線）接口輸出出，用來與筆筆記本電腦主主板上的相關(guān)關(guān)電路連接，從從而給系統(tǒng)提提供電池的現(xiàn)現(xiàn)有容量、是是否處于充電電狀態(tài)等信息息。一般說來來，鎳氫電池池的充電要求求不如鋰離子子電池那樣高高，控制精度

10、度也不如鋰離離子電池嚴(yán)。因因而，鎳氫電電池內(nèi)部的控控制、保護(hù)電電路（圖100紅圈內(nèi)部分分） 不如鋰離子子電池那樣復(fù)復(fù)雜。鎳氫電電池內(nèi)部通常常有一些熱保保護(hù)器件，如如熱敏電阻、溫溫控開關(guān)、熱熱熔保險(xiǎn)絲和和PTC正溫度度系數(shù)熱敏電電阻等，用于于快速充電時(shí)時(shí)保護(hù)電池。有些電池的保護(hù)護(hù)電路中還附附帶有電池電電量指示功能能（圖10），在不不開機(jī)的情況況下從筆記本本上取下電池池，按下電量量指示按鈕，從從閃亮的LEED指示燈中中可以大致判判斷出電池剩剩余電量的多多少。給電池?fù)Q電芯電池屬于易耗品品，一般使用用23年后性性能會(huì)有較大大幅度的下降降（使用不當(dāng)當(dāng)者更會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)電池提前衰衰老甚至完全全報(bào)廢的情況況），具

11、體表表現(xiàn)為電池內(nèi)內(nèi)阻變大，容容量降低，筆筆記本的實(shí)際際工作時(shí)間大大大減少，這這時(shí)使用完全全充放電等方方法已經(jīng)不能能從根本上解解決問題，收收到的效果將將是微乎其微微的。如果電電池已經(jīng)出現(xiàn)現(xiàn)了這種情況況，那么解決決的辦法有兩兩個(gè)：條件允允許的用戶可可以購買一塊塊新電池，而而更經(jīng)濟(jì)的做做法是給電池池更換電芯（這這為廣大DIIYer提供供了一展伸手手的好機(jī)會(huì)，又又節(jié)省了一筆筆可觀的Mooney，是是一件一舉多多得的好事情情）。下文將將結(jié)合實(shí)例（以以IBM TThinkPPad 6000E的鋰離離子電池為例例6000系列的筆記記本電腦曾是是IBM的經(jīng)典典機(jī)型，為IIBM贏得過過許多獎(jiǎng)項(xiàng)），介介紹更換電芯

12、芯的方法、步步驟。電池的拆解：拆拆解電池可借借助于電工刀刀、刀片和小小型螺絲刀等等工具。筆記本電腦的電電池一般采用用強(qiáng)力膠使上上下蓋粘合，拆拆解時(shí)可用電電工刀或刀片片沿電池上下下蓋結(jié)合處的的細(xì)縫切入，并并環(huán)繞細(xì)縫一一周，然后用用一字型螺絲絲刀插入細(xì)縫縫一側(cè)撬開電電池盒，注意意用力不能過過猛，否則可可能會(huì)損傷電電池盒或內(nèi)部部的電路板。確定失效電芯：掀起電池上上蓋，即可見見到6只鋰電芯，是Panasoonic（松松下）公司的的產(chǎn)品，具體體型號(hào)為CGGR186550HM。電電芯的組合方方式是兩兩并并聯(lián)成一組，然然后三組串聯(lián)聯(lián)，構(gòu)成一塊塊電壓為100.8V、容容量是32000mAh的的鋰離子電池池。用

13、鉗子或或剪刀把電芯芯從電池盒內(nèi)內(nèi)拆除后，可可以看到緊貼貼電池盒底部部的電路板。要要注意的是，剪剪除電芯上的的焊片時(shí)，不不要剪至電路路板基部，而而應(yīng)留下幾個(gè)個(gè)焊接柱（下下圖紅圈內(nèi)部部分），以方方便新電芯與與電路板的連連接。在正式動(dòng)手給電電池?fù)Q電芯前前，應(yīng)搞清楚楚電池內(nèi)的電電芯是全部損損壞還是部分分失效。如果果電池的使用用間已達(dá)到或或接近設(shè)計(jì)壽壽命，其內(nèi)部部的電芯都已已衰老，那就就需要全部更更換；另一種種情況是電池池內(nèi)的某節(jié)或或某組電芯失失效導(dǎo)致整塊塊電池工作異異常。有時(shí)候候，系統(tǒng)顯示示的剩余電量量會(huì)一下子從從30500%突然降到到25%，這這說明筆記本本電腦電池中中的某節(jié)或某某組電芯已性性能不良

14、。因因?yàn)殡姵貎?nèi)每每節(jié)電芯的性性能不可能完完全一致，使使用時(shí)間長了了，某些質(zhì)量量稍差的先失失效，從而影影響整塊電池池的放電。我我們可以把該該節(jié)或該組電電芯找出來并并更換，即可可使電池正常常工作。方法法是：在系統(tǒng)統(tǒng)顯示剩余電電量突降后把把電池從筆記記本上取下，然然后拆開，在在電池的正負(fù)負(fù)兩極接上一一個(gè)假負(fù)載（可可以用電爐絲絲或大功率電電阻），使放放電電流接近近筆記本電腦腦實(shí)際工作的的電流（一般般在筆記本電電腦的底部的的銘牌上均已已標(biāo)出整機(jī)的的工作電壓、電電流和消耗功功率）。然后后用萬用表測測量每組電芯芯的電壓，如如果有一組或或兩組電芯的的電壓明顯比比其它電芯組組要低，那每每它們就是應(yīng)應(yīng)該進(jìn)行更換換

15、的電芯。電芯的來源：電電芯可以到當(dāng)當(dāng)?shù)氐碾娮与婋娔X市場或?qū)I(yè)電池商店店購買，選購購時(shí)要注意新新電芯的形狀狀、體積要與與原電芯一致致，否則就有有可能放不進(jìn)進(jìn)電池盒內(nèi)。本本例中原電芯芯型號(hào)為CGGR186550HM，容容量為16000mAh，用用來替換的應(yīng)應(yīng)是“186500”系列的電芯芯（電芯直徑徑是18毫米，高高度為65毫米），筆筆者找到的電電芯為全新的的LGR188650P，容量是16000mAh。為為了能使電池池工作更長的的時(shí)間，可能能的話最好選選擇容量比原原電芯大的“186500”系列電芯來來更換（如本本例中可以選選擇容量為11800mAAh或2000mmAh的電芯芯），因?yàn)檫@這樣改制后

16、筆筆記本電腦的的工作時(shí)間將將會(huì)更長。如如果買不到全全新的鋰電芯芯（其實(shí)市場場上單節(jié)新鋰鋰電芯很少有有賣），也可可以考慮購買買二手的，如如購回二手筆筆記本電腦的的電池解剖后后取得。據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)，市市場上的許多多二手鋰電芯芯還是很好用用的，如筆者者從二手富士士通筆記本電電腦電池中拆拆得的單節(jié)容容量為12000mAh的的SONY US186650S鋰電電芯，經(jīng)試用用發(fā)現(xiàn)效果很很好。只是在在選購時(shí)，條條件允許的話話，應(yīng)當(dāng)場測測試一下整地地塊電池的實(shí)實(shí)際使用時(shí)間間，以確保電電芯質(zhì)量。如果在當(dāng)?shù)厥袌鰣錾险也坏胶虾线m的電芯，也也可以通過郵郵購的方式來來得到。如青青島華光電池池有限公司、天天津力神電池池股份公司

17、等等均提供鋰電電芯的郵購零零售，“186500”系列容量為為1800mmAh20000mAhh的單節(jié)鋰電電芯的價(jià)格在在30400元左右，有有的廠家還進(jìn)進(jìn)行了電芯性性能的一致性性測試，使用用起來比較有有保障。另外外，也可以向向廣東等地的的二手經(jīng)銷商商郵購，這類類郵購信息在在電子類報(bào)刊刊雜志上刊登登得比較多（如如電子報(bào)中中縫就經(jīng)?？沁@類郵購購信息）。 電芯的的焊接：電池池內(nèi)電芯與電電芯之間都是是采用點(diǎn)焊的的方法進(jìn)行連連接的，比較較可靠，但一一定要借助專專業(yè)的點(diǎn)焊機(jī)機(jī)才能實(shí)現(xiàn)。如如果在當(dāng)?shù)氐牡碾娮邮袌稣艺也坏教峁╇婋娦军c(diǎn)焊服務(wù)務(wù)的場所，業(yè)業(yè)余條件下也也可以用烙鐵鐵來焊接。由由于電芯外殼殼是鍍鉻的

18、，不不容易吃錫，所所以焊接方法法一點(diǎn)要合理理：先用電工工刀的刀尖在在電芯的兩極極按“十”字的兩個(gè)方方向進(jìn)行刻劃劃，即把沒有有封皮裹住的的電芯兩極刮刮花，然后用用烙鐵在刮花花處搪上一層層松香，再用用沾上焊錫的的烙鐵對電芯芯進(jìn)行焊接（下下圖為已上錫錫的電芯）。要注意的是，烙烙鐵的溫度較較高，焊接時(shí)時(shí)烙鐵與電芯芯接觸的時(shí)間間不要超過33秒，以免由由于電芯過熱熱而導(dǎo)致性能能降低。電芯芯與電芯之間間應(yīng)該用專用用的鎳質(zhì)焊條條（可取現(xiàn)存存的從舊電芯芯上拆）來連連接，焊起來來不僅方便而而且可靠。最最后按原來電電芯的組合方方式連接起來來，放入電池池盒。實(shí)際使用效果：本例中的電電池經(jīng)改制后后，在上網(wǎng)或或邊打字邊聽

19、聽MP3的狀態(tài)態(tài)下（顯示屏屏亮度打到四四分之三，音音量開到一半半），可以使使筆記本持續(xù)續(xù)工作2小時(shí)左右（用用BatteeryMarrk4.0進(jìn)進(jìn)行“Life Test”一項(xiàng)測試，所所得時(shí)間為22小時(shí)13分鐘，見見下圖）。筆筆者也嘗試了了用上文提到到的容量為11200mAAh的SONY US186650S二手手鋰電芯來替替換原電芯，由由于容量只有有原電芯的四四分之三（現(xiàn)現(xiàn)有容量為22400 mmAh，而原原容量為32200 mAAh），而且且又是二手的的，因此在瀏瀏覽網(wǎng)頁狀態(tài)態(tài)下筆記本只只能工作1小時(shí)28分鐘，不不過對要求不不高的朋友來來說這仍是一一種廉價(jià)而實(shí)實(shí)用的改制方方案。應(yīng)注意的問題：1、選購電芯芯時(shí)，應(yīng)讓廠廠家或經(jīng)銷商商對電芯進(jìn)行行一致性測試試（考慮容量量、內(nèi)阻、電電壓等因素），以以確保改制質(zhì)質(zhì)量。如果打打算買二手電電芯，最好多多買幾只，這這樣就有了挑挑選的余地。2、用新電芯改改制后的電池池，可以直接接使用（因?yàn)闉殇囯娦緸榱肆藴p輕自放電電、防止性