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1、了 解 筆 記 本 電 池,演講人: 高 樺 時間: 60--90分鐘 日期: 20071228,筆 記 本 電 池,移動PC PK 筆記本電腦,筆 記 本 電 池,一,電池的類別,發(fā)展 二,電池的構(gòu)造 三,電池的使用 四,電池的測試,,名詞解釋,二次電池:電池電力用完后，可以經(jīng)充電重復(fù)使用的電池校正:當(dāng)筆記本電腦使用一段時間后, 電池的使用時間怎么越來越短了, 因為筆記本電池在不斷充、放電的過程中, 有時BIOS所偵測到的電量, 會與電池實際電量不符。激活:電池的激活工作在工廠內(nèi)已經(jīng)完成.過充電(Over charge): 電池到達(dá)包充狀態(tài)后現(xiàn)繼續(xù)充電的程度大小，自放電：（self di

2、scharge）：電池在儲存過程中，電池蓄電容量會減少的現(xiàn)象，所以一般儲存電池時都有一儲存溫度范圍，過高的溫度會加速電池的自我放電。串并聯(lián)：(Series and parallel):電池串聯(lián)來提高電壓，以并聯(lián)來提高電池容量.循環(huán)壽命：（Cycle life）:二次電池民在反復(fù)充放電的使用下，電池的容量會逐漸下降，通常以該電池的額定容量作為標(biāo)準(zhǔn)，電池容量降到期80% 或60%的充放電次數(shù).,描述您工作中遇到的問題,1.鎳鎘電池(Ni-Cd)2.鎳氫電池(Ni-MH)3.鋰電池(Li) *4,燃料電池,一,電池的發(fā)展,鎳氫電池 優(yōu)點:易于回收再利用。具有較好的性價比和較大的功率,充電次數(shù)高缺點:

3、如充電時間長、重、容量也比鋰電小等缺點。鎳鎘電池缺點: 電池體積大、份量重、容量小、壽命短、有記憶效應(yīng)等。 鋰離子電池 優(yōu)點:質(zhì)量輕、能量高,循環(huán)壽命長,,安全性能好,無公害, 缺點 電池成本較高,不能大電流放電燃料電池:優(yōu)點:能量轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高、工作時無噪聲、無塵埃、無輻射缺點: 燃料種類單一,密封比,功低,造價太高,,一,電池的發(fā)展,各種電池優(yōu),缺點,鋰離子電池 離子電池(Li-ion)是鋰電池發(fā)展而來。鋰離子電池是1990年日本SONY公司研制出并開始實現(xiàn)商品化的， 以炭材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極，在充放電過程中，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。當(dāng)對電池進(jìn)行充

4、電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當(dāng)對電池進(jìn)行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出， 又運動回正極?；卣龢O的鋰離子越多，放電容量越高。 我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過程中，鋰離子處于從正極負(fù)極正極的運動狀態(tài)。Li-ion就像一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象運動員一樣在搖椅來回奔跑。所以Li-ion又叫搖椅式電池。,一,電池的發(fā)展,,1)電壓高，單體電池的工作電壓高達(dá)3.6-3.

5、9V，是Ni-Cd、Ni-H電池的3倍 2)能量大，目前能達(dá)到的實際比能量為100-125Wh/kg和240-300Wh/L（2倍于Ni-Cd，1.5倍于Ni-H）,未來隨著技術(shù)發(fā)展,比能量可高達(dá)150Wh/kg和400 Wh/L 3)循環(huán)壽命長,一般均可達(dá)到500次以上,甚至1000次以上.對于小電流放電的電器,電池的使用限 將倍增電器的競爭力. 4） 安全性能好,無公害,無記憶效應(yīng).作為Li-ion前身的鋰電池,因金屬鋰易形成枝晶發(fā)生短路,縮減了其應(yīng)用領(lǐng)域：Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對環(huán)境有污染的元素：部分工藝（如燒結(jié)式）的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應(yīng)”，嚴(yán)重束縛電池的使用

6、，但Li-ion根本不存在這方面的問題。 5） 自放電小，室溫下充滿電的Li-ion儲存1個月后的自放電率為10%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni、MH的30-35%。 6) 可快速充放電，1C充電是容量可以達(dá)到標(biāo)稱容量的80%以上。7) 工作溫度范圍高，工作溫度為-2545C，隨著電解質(zhì)和正極的改進(jìn)，期望能擴(kuò)寬到-4070C。 鋰離子電池也存在著一定的缺點，如： 1） 電池成本較高。主要表現(xiàn)在正極材料LiCoO2的價格高（Co的資源較小），電解質(zhì)體系提純困難。 2） 不能大電流放電。由于有機(jī)電解質(zhì)體系等原因，電池內(nèi)阻相對其他類電池大。故要求較小的放電電流密度，一般放電電流在0.5

7、C以下，只適合于中小電流的電器使用。3） 需要保護(hù)線路控制。 A、 過充保護(hù)：電池過充將破壞正極結(jié)構(gòu)而影響性能和壽命；同時過充電使電解液分解，內(nèi)部壓力過高而導(dǎo)致漏液等問題；故必須在4.1V-4.2V的恒壓下充電； B、 過放保護(hù)：過放會導(dǎo)致活性物質(zhì)的恢復(fù)困難，故也需要有保護(hù)線路控制。,一,電池的發(fā)展,燃料電池 與傳統(tǒng)電池相比，燃料電池的能量至少要高10倍。一個鋰離子電池能提供300瓦小時每升的電量，而甲醇燃料電池卻能提供4800瓦小時每升的電量。 東芝、IBM、NEC等世界著名企業(yè)都投巨資研發(fā)燃料電池。燃料電池的工作原理：氧和氫結(jié)合成水，非常環(huán)保。氧氣直接可以取自空氣，而氫則可以用某種液體來

8、代替，例如酒精等。 每組燃料電池可以提供0.4V的電壓，如果按照目前筆記本對電壓的需求在6V左右，那么就需要15組燃料電池。 日前韓國三星電子研發(fā)出了一種筆記本用燃料電池，在以每天工作8小時的基礎(chǔ)上可提供類似三星Q35這樣薄型筆記本電腦連續(xù)工作一個月。 三星的這個燃料電池是以甲醛作為燃料，通過轉(zhuǎn)化成為直流電。據(jù)了幾苊，該電池是作為筆記本擴(kuò)展塢的一部分，三星計劃在明年年底進(jìn)行量產(chǎn)。同時，三星還在研發(fā)一種容量小一些的燃料電池，仍可供筆記本運行一周。,,一,電池的發(fā)展,二,電池的構(gòu)造,,筆記本電池里常見的電芯為18650（17650）鎳氫電芯、18650鋰離子電芯和方形鋰離子電芯。 根據(jù)每個筆記

9、本電池的構(gòu)造不同采用不同的電芯。 18650指的是圓柱型電池的尺寸，18為電池外徑18mm，65為高度65mm； 方型鋰離子電池也使用此方式，如103448，為長48mm寬34mm高10mm的方型電池。 以鋰離子電池為例，一節(jié)鋰離子電池的電壓為36V，這當(dāng)然達(dá)不到筆記本所需要的電壓，因此一般采用串聯(lián)的方式。 如果額定電壓是108V，那么就是串聯(lián)了3節(jié)，串聯(lián)4節(jié)電壓就成為144V， 但有些二次電池在制造廠所標(biāo)定的單節(jié)鋰離子電池電壓為37V，所以三節(jié)串起來的電壓為111V。 若以12V的鎳氫電池，則串聯(lián)9節(jié)單電池至108V，以達(dá)到筆記本工作所需要的工作電壓。,1,電芯（電池組）,二,電池的構(gòu)造,目

10、前主流的筆記本電腦電池大多數(shù)都是采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電芯，一般分為圓柱型和方型兩種。圓柱型的電芯要比5號電池大些，電芯容量為3.6-3.7V/2000-2200mAh；而方型電芯容量為3.6-3.7V/1800-2000mAh。一般來說購買時大容量電池和標(biāo)準(zhǔn)電池間的區(qū)別就在于增加了并聯(lián)的電芯數(shù)來加大容量。 在筆記本電池的組成中，除去智能控制電路，其實是由3-12顆電芯(也就是鋰電池)組成幾組電池的串并聯(lián)電路，一般來說，受到單節(jié)電池容量和筆記本電池要求電壓的約束，筆記本電池一般采用先串聯(lián)后并聯(lián)的辦法來保證其工作電壓和電池容量。以常見的2200mAh、3.6V電芯為例，一些小本可能采用4節(jié)串聯(lián)方式組成電池

11、組，其電壓為14.4V，容量2200mAh。,電 芯,控制電路位于電芯和筆記本電腦主板之間，是一塊工作原理和設(shè)計都很復(fù)雜的電路。主要分為兩部分：一部分是在電池充放電時起到保護(hù)作用，為保護(hù)電路；另一部分作用為電池組與主機(jī)溝通時及電池使用的管理，叫做電池能源管理電路（Gas gauge）。一般兩部分都設(shè)計在一塊電路板上。 如果電池采用的是鋰離子電池，那么兩個電路都有；如果采用的是鎳氫電池，那么只有電池能源管理電路，因為只有鋰離子電池帶保護(hù)電路，而鎳氫電池不帶。 像聯(lián)想昭陽系列機(jī)器中，F(xiàn)IC A450電池和昭陽S60筆記本電池此控制板容易損壞，導(dǎo)致電池完全不能充電。,筆記本電池中最關(guān)鍵的是控制電路，

12、它不但要控制電池的充放電，例如在適當(dāng)?shù)臅r候開始和停止充電，把充放電電流控制在合適的范圍內(nèi)， 還要承擔(dān)電池狀況的分析紀(jì)錄（例如我們熟悉的電池容量顯示和充放電次數(shù)紀(jì)錄功能）， 以及承擔(dān)電池的保護(hù)作用，在電池溫度過高或者電流過大的時候切斷電路。,2,電池控制板,二,電池的構(gòu)造,3,保護(hù)元件 NTC熱敏電阻A、NTC熱敏電阻：常使用于鎳氫電池組中，用來偵測電池組溫度，作為充放電時的參考。B、Thermostat溫度開關(guān)：常用于鎳氫電池組中，同樣偵測電池組溫度，作為強(qiáng)制保護(hù)電池異常的開關(guān)。C、溫度保險絲：這是作為電池的最后保護(hù)開關(guān)，如果當(dāng)電池工作發(fā)生異常，如溫度過高（一般設(shè)定為9098度）或者電流過大，

13、溫度保險絲就會被燒斷，電池組將不會再工作，從而保護(hù)電池組。D、Poly switch限流開關(guān)：作為電流及溫度過載的保護(hù)，普遍用于各種電池組中。,二,電池的構(gòu)造,4,電池接口： 電池與主機(jī)接觸部位常見的為68個金屬片接口，上邊都應(yīng)該有標(biāo)記，例如--T T I I，這上邊有電流傳輸接口，還有電源控制線路接口。,二,電池的構(gòu)造,5,外殼： 外殼保持內(nèi)部組件的形狀和使電池能和筆記本電腦緊密結(jié)合，接口負(fù)責(zé)連接電池和主機(jī)，一般采用工程塑料，通常采用超聲波進(jìn)行焊接。,二,電池的構(gòu)造,電池組外的標(biāo)簽，一般內(nèi)容有：電池的生產(chǎn)廠商、型號，只要是正規(guī)廠家生產(chǎn)的電池，這兩個標(biāo)簽肯定都有的。電池的種類（根據(jù)內(nèi)部所用電池

14、的種類而分）常見的為Li-ion鋰離子電池、Ni-MH鎳氫電池、Li-polymer高分子鋰電池，另外還有較少看到的Ni-Cd（鎳鎘電池）以及最新的燃料電池。額定電壓（Nominal Voltage）（如圖）這些數(shù)字標(biāo)簽的含義。一般常見的為108V（111V）或144V。若額定容量（Nominal Capacity）：一般來說單節(jié)鎳氫電池的容量要比鋰離子電池大，一節(jié)18650鎳氫電池的容量即可達(dá)到42004500mAh之間，而常用的18650鋰離子電池單一節(jié)容量為15002000mAh之間，所以如果筆記本電池采用的是鎳氫電池，只要將電池串聯(lián)，提高電池的工作電壓就可以了。而鋰離子電池因電池制造廠

15、商的技術(shù)差異而有所不同，筆記本電池如采用鋰離子電池，通常使用3節(jié)并聯(lián)，來提高電池容量，三節(jié)并聯(lián)一般可達(dá)到45006000mAh之間。電池使用注意事項：一般上邊會有電池使用環(huán)境限制的標(biāo)簽、使用時的注意事項以及電池回收標(biāo)簽。,電池外觀及標(biāo)識定義,1,電池的初次使用2,電池的校正3,電池的儲存4,電池的安全5,電池的損耗6,電池的使用時間7,電池的使用次數(shù),三,電池的使用,電池從出廠到用戶手中存在一個時間差，短則一個月、長則半年。對于時間差較長的電池，其電極材料會鈍化， 因此廠商建議初次使用的電池最好進(jìn)行35次完全充放電過程，以便消除電極材料的鈍化，達(dá)到最大容量,電池的初次使用,三,電池的使用,電池

16、的校正,當(dāng)筆記本電腦使用一段時間后, 電池的使用時間怎么越來越短了, 其實這是因為筆記本電池在不斷充、放電的過程中, 有時BIOS所偵測到的電量, 會與電池實際電量不符。1,進(jìn)入BIOS設(shè)置， 2,切換到“Power”選項卡接著將光標(biāo)移至“Start Battery Calibration”選項上, 按下“Enter”鍵執(zhí)行 根據(jù)提示訊息, 替筆記本電腦接上外接電源, 并等待一段時間待電池的電量充滿 當(dāng)畫面上出現(xiàn)“Please remove AC adapter”信息時，表示電量已經(jīng)充飽，然后進(jìn)行放電操作, 先拔掉外接電源,并讓筆記本電腦持續(xù)開機(jī), 直到電量耗盡。 注意：這個操作會耗去一段時間

17、, 你可以去做一些其它的工作，等到放電完畢再返回操作即可。 電池放電完畢并自動關(guān)機(jī)后, 不要開啟筆記本電腦電源, 接著再次接上變壓器進(jìn)行充電, 等到充電指示燈 (一般為橘色燈) 熄滅后, 電池校正的工作即大功告成。 電池校正的操作不可太頻繁, 否則經(jīng)常性的放電會讓電池的壽命減短, 建議23 個月校正一次即可。,三,電池的使用,1,電池包裹在保鮮膜內(nèi)置于干燥陰涼處 2,如果您長時間不使用鋰電池，應(yīng)在其電量為60%時保存，這種狀態(tài)下，電池放電相對緩慢，可長時間保存。 3,鋰離子電池在存儲一段時間后，即使不進(jìn)行循環(huán)使用，其部分容量也會永久性的喪失，這是因為鋰離子電池的正負(fù)極材料自出廠時便開始了它們的

18、衰竭歷程。 4,電池不能受到碰撞,振蕩,燃燒.,電池的儲存,三,電池的使用,？,鋰電池真正發(fā)生事故的比率非常小，從性價比、安全性等多方面來考慮，鋰電仍是目前最理想的電池，消費者可放心使用，不必因此而過分惶恐。 筆記本鋰電池，是否存在安全隱患呢？客觀地說，590萬塊鋰電池中有9塊鋰電池出現(xiàn)了問題，事故概率是非常低的。正是媒體對筆記本爆炸事情窮追不舍的報道，才會令公眾懷疑筆記本鋰電池的安全性能。事實上，9例筆記本鋰電池引發(fā)的筆記本爆炸，決不意味著所有的鋰電池都存在安全隱患。,2006年9月3日下午13時52分許，一間辦公室內(nèi)放置在桌邊的一臺筆記本電腦突然起火，躥出10厘米左右的火苗，筆記本上可以清

19、楚地看到“DELL”的商標(biāo)。,三,電池的使用,注意點:筆記本電池切不可過充，家中無人的時候一定要拔下電源，以免釀成慘劇。 盡量不要在過熱、過冷的環(huán)境下使用電池.,電池的安全,當(dāng)電池使用一段時間之后會出現(xiàn)一些老化的現(xiàn)象，最直觀的表現(xiàn)為使用時間減少。 自然的損耗和維護(hù)不當(dāng)是重要原因。 一個設(shè)計良好的鋰電池會有一個很好的保護(hù)電路防止過度的充放電。因為過度的充放電會急速的消減電池活性。因為保護(hù)電路的作用，用戶反復(fù)多次地完全充放電，其實根本達(dá)不到過“完全”的程度。 有時候WINDOWS下顯示電池容量還有20%，可以使用30分鐘，可是沒過多久，突然機(jī)器就自動關(guān)機(jī)了， 這是因為電池已經(jīng)老化，電池保護(hù)電路已經(jīng)

20、不能很好的監(jiān)測電池真正的容量。因為在正常的電池?fù)p耗下，保護(hù)電路原有的參數(shù)已不能很好地反映電池的實際情況了. 前面說的電源校正程序就是用來修正保護(hù)電路的基準(zhǔn)參數(shù)，以準(zhǔn)確地反映電池實際容量。但這種校正過程往往會需要兩到三次的完全充放電，,電池的損耗,三,電池的使用,電池的使用時間,三,電池的使用,電池的使用時間一般在2-5小時,跟用戶使用環(huán)境有很大關(guān)系: 1,機(jī)器配置:迅馳機(jī)器比P4機(jī)器用的時間長 2,操作系統(tǒng):XP比VISTA系統(tǒng)用的時間更長 3,應(yīng)用軟件:播放DVD一般在40分鐘以上 待機(jī)時間一般在2-3小時 4,電池本身的容量有關(guān): 電芯數(shù)量: 高容低容 5,外部環(huán)

21、境:溫度,現(xiàn)在主流的鋰電池，一般情況下鋰電池充放電次數(shù)是固定的，大約可以承受500-700次左右的深度充放電，此后電量就會迅速衰竭，直到無法使用。我們每給電池充一次電，相應(yīng)的，也就減少了一次可充電次數(shù)。不過現(xiàn)在很多筆記本廠商都考慮到了電池的易損性，在增加了對電池的保護(hù)技術(shù)，在不滿足一定的條件下是不會充電的。一般情況下，正常使用的筆記本，在2年以后幾乎都要遇到電池問題。,電池的使用次數(shù),三,電池的使用,,四,電池的測試,1,筆記本電腦測試2,品牌電腦自帶的測試軟件3,第三方軟件測試4,電池測試設(shè)備測試,,,,電池使用問答,五:電池問答,問:電腦正常使用電池是否放在機(jī)器上答:放機(jī)器上問:電腦電池只能充電到95%?答:大電池內(nèi)的電全部放完,再重新進(jìn)行充電問:電池充不了電?答:可能跟電池,電源及電腦本身有關(guān).問:電腦開機(jī)狀況電池可以拔下嗎?答:可以熱插拔問:插拔一次電源,算一次充電次數(shù)嗎?答:不算,只有在完全充放電一個循環(huán)才算一次.問:廠家建議第一次充電需要12小時?答:不需要,5個小時左右就可以問:新電池是否需要激活答:電池的激活工作在工廠內(nèi)應(yīng)該已經(jīng)完成,請?zhí)釂?謝謝大家,