精心挑选的笔记本电脑随着使用年限的增长,无名的烦恼也与日俱增,困扰着你的并不是笔记本电脑档次的过时和性能的下降,而是笔记本的电池越来越不经久耐用了。
也许你常常反思你曾经虐待电池的种种细节,是否因过度放电而缩短了它的使用寿命,其实不然,所有的充电电池都存在生命周期,即使你完全的按照电池的充放电标准来操作,电池储备电量的能力也会随着充电次数的递增,逐渐而由高潮跌入低谷)不恰当的操作无非是加快了它的终结进程而已。如果你还在为电池不能充电而沮丧,或者在寻求恢复之道,就请与我共同揭开电池盒的盔甲一探究竞吧。
电池产地
手头积攒了几块笔记本电池,属于英年早逝那种,不足两年的光景就寿终正寝了)一直没有舍弃,总是想通过维修的手段恢复它的活力。目前,笔记本电池的产地主要是日本、韩国、和中国,尤以日本产品最多,这是因为笔记本电池采用的电芯几乎全都来自于日本的三洋、松下、东芝和NEC等等(见下图)。
电芯
笔记本电脑电池内部,均采用工业标准的圆柱型和方型电芯。圆柱型电芯较为常见(下图),
体积比5号电池大一圈,其电芯容量为3.6~37V/2000-4500mAh:方型电芯相当于中型橡皮块的体积,容重为 3.6~3.7V/l800~4OOOmAh。了解电芯的电压,就能算出一块电池使用多少个电芯。笔者手头这个红色电池采用 8节电芯串联,与它外壳标称的14.4V输出完全相符(图4)。笔记本电脑电池先后经历了镍铬电池(Ni-Cd)、镍氢电池(Ni-MH)、锂离子电池(Li-ion)和现在尚在推进的燃料电池(FuelCell)这几种。
早期的镍镉电池体积大、容量小、记忆效应严重,已经被淘汰出局。镍氢电池也称环保电池,易于回收再利用,性价比高,充放电可达1000次左右,对环境的污染也较小,但与目前主流的锂离子电池相比,尚有一些缺点的:重重沉、充电时间长、容量比锂离子电池小,仍有记忆效应,且需要用户必须用尽电力后才能再次充电。
锂离子电池其实是锂电(Li)改良的品种,锂电推出较早,但它使用时根不安全,充电过程中经常会出现燃饶、爆裂的情形。这也许是因为锂元素太活跃的缘故,后来加入了能抑制锂元素活跃的成份,从而演变成轻便、安全、高效的锂离子电池。锂离子电池的记忆效应虽然可以忽略,但它价格高,充放电次数也不及镍氢电池,只有700次左右,经过多次充、放电后容量也会下降直至失效。
燃料电池也有多种,只是受启动时间和环境温度等方面的制约,适合笔记本使用的只有质子交换膜燃料电池(PEM),它以甲醇为燃料)通过催化剂的作用,内部循环产生电力。虽然日本已有产品面市,但价格居高不下,离完全商品化进程终究还有一段时日。
电池组构造
我们知道:电芯串联提升电压,并联则增加容量。
但是,对于为笔记本提供动力的电池组来说,并不是常规那样的简单连接。在拆开的电池内部,还埋藏了值得我们探讨的东西。
NTC热敏电阻:常使用于各类镍氢电池组中,用来检测电池组温度,限制充放电过度时温度骤升(下图)。
温度保险丝:是电池组中极为重要、也是最后的保护开关,当电池工作异常引发电流过大,温度升高至设定值时(笔者手中的电池大多标注为70度),温度保险丝就会被烧断,电池组将永久失效,防止电池引发伤害事故发生(下图)。
自恢复限流开关:侦测电流过载及温度保护,为电池提供初级保护,普遍用于镍氢和各种电池组中。
电池接口(触点):与笔记本电路接驳,为其提供电力,同时还负责传递、监控电池信息的金属触点,一般为6-8个金属接点(下图)。
控制电路板
笔记本电池中的智能控制电路板介于电芯和笔记本电脑主板供电接口之间(见下图)。它主要有两个功能:其一是在电池充放电时起到保护作用,调整充放电的最佳时机,并把充放电电流控制在标准的范围,保证电池充满电力并又阻止其过度放电。其二就是承担分析、记录电池状况,向主机电池能源管理电路传递诸如电池容量和充放电次数等相关电力消耗的信息。
另外,它还以监控电流的形式,在电池电流超载和温度过高的时候及时地切断供电,保护电池和电路不被烧毁。
锂离子电池智能控制电路的这两个功能部分,都设计在一块电路板上,精密且紧凑、电路也十分复杂;而镍氢电池一般不带有保护电路,只有电池能源管理电路这一个部分。
电池失效的主要原因及应对方法
经笔者多次解剖检测证明,电芯质重参差不齐,而早衰的个别电芯破坏了整体的充放电曲线)从而造成了电池失效的现象非常普遍。
热敏电阻和温度保险烧断的情形并不常见,充放电控制电路损坏的情况更是少有,且仅局限于某几款机型,属于设计缺陷或器件选取不当。
当然,由此控制板导致的电池无法正常充、放电的故障)在无技术、无资料和无配件的情况下也只能“望洋兴叹“0若查实确系电芯失效,无论失效几颗都要更换全部电芯,以保证电芯容量的一致性,成本较高(200-300元之间)。可想而之,更换电芯的方法只针对于移动应用强烈的用户。
笔者手头的一块笔记本电池失效后,通过网络查询,联系到了广东的3J电芯厂家(电芯表面印刷着JJJ标志,届于工业包装),并将原电池中电芯的规格(镍氢1锂离子和容量),串/并联形式电告厂家。由厂家完成电芯两端的点焊及引线工作,并寄给笔者。在电芯装入壳体之前,要焊好各引线,还要按原位置恢复热敏电阻和温度保险,并封好外壳,一块呈身订做的笔记本电池又将延续你的移动办公之旅。
最后,我们有必要回顾一下笔记本电池的使用常识和充电要点。一般而言)新购置的笔记本电池都有一定的电力储备,但电重均不饱满,目的是为了抵消电池电路自然消耗给电池带来的损害。
因此,新电池第一次充电30分钟左右时,电量指示灯就可能会全部亮起,指示电池已充满电,这种情况也属于正常)均系充电检测电路动作所至,只需将电池从设备中取出,再重新装入即可再次充电。若电池暂时停用或时间较长时,应取出电池,置放在常温且干燥的地方,每隔一段时间(一、两个月左右)进行一次完全放电(如将设备开启至电力消耗较大的运行方式,直到用完电池电量为止),充电(不少于12个小时)的过程。如果是重新启用,应像对待新电池一样,要对其充电、再放电两至三次,以激活电池(可参考附带的操作手册lo对于有交流电源的、两点一线的办公方式(单位和家里),在使用笔记本前,最好是摘除电池,用电源适配器供电,以减少对电池的充电次数,因为,电池的使用寿命与电池的充电次数是成反比的,我们每给电池充一次电!相应的,电池的使用寿命也就缩减了一段,这也许是我们延长电池使用寿命的最佳方案。