筆記本電池培訓資料

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PCPK筆記本電腦 筆 記 本 電 池一,電池的類別,發(fā)展二,電池的構造三,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，可以經充電重復使用的電池校正:當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已經完成.過充電(Over charge): 電池到達包充狀態(tài)后現繼續(xù)充電的程度大小，自放電：（self discharge）：電池在儲存過程中，電池蓄電容量會減少的現象，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準，電池容量降到期80% 或60%的充放電次數. 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,充電次數高缺點: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、有記憶效應等。 鋰離子電池 優(yōu)點:質量輕、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商品化的， 以炭材料為負極，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。當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構，它有很多微孔，達到負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，當對電池進行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出， 又運動回正極。回正極的鋰離子越多，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3.6-3.9V，是Ni-Cd、Ni-H電池的3倍 2)能量大，目前能達到的實際比能量為100-125Wh/kg和240-300Wh/L（2倍于Ni-Cd，1.5倍于Ni-H）,未來隨著技術發(fā)展,比能量可高達150Wh/kg和400 Wh/L 3)循環(huán)壽命長,一般均可達到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.作為Li-ion前身的鋰電池,因金屬鋰易形成枝晶發(fā)生短路,縮減了其應用領域：Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對環(huán)境有污染的元素：部分工藝（如燒結式）的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應”，嚴重束縛電池的使用，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充電是容量可以達到標稱容量的80%以上。7) 工作溫度范圍高，工作溫度為-2545C，隨著電解質和正極的改進，期望能擴寬到-4070C。 鋰離子電池也存在著一定的缺點，如： 1） 電池成本較高。主要表現在正極材料LiCoO2的價格高（Co的資源較?。?，電解質體系提純困難。 2） 不能大電流放電。由于有機電解質體系等原因，電池內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0.5C以下，只適合于中小電流的電器使用。3） 需要保護線路控制。 A、 過充保護：電池過充將破壞正極結構而影響性能和壽命；同時過充電使電解液分解，內部壓力過高而導致漏液等問題；故必須在4.1V-4.2V的恒壓下充電； B、 過放保護：過放會導致活性物質的恢復困難，故也需要有保護線路控制。 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，通過轉化成為直流電。據了幾苊，該電池是作為筆記本擴展塢的一部分，三星計劃在明年年底進行量產。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。根據每個筆記本電池的構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，這當然達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,電池的構造 目前主流的筆記本電腦電池大多數都是采用工業(yè)標準電芯，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準電池間的區(qū)別就在于增加了并聯(lián)的電芯數來加大容量。 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計都很復雜的電路。主要分為兩部分：一部分是在電池充放電時起到保護作用，為保護電路；另一部分作用為電池組與主機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電路，而鎳氫電池不帶。像聯(lián)想昭陽系列機器中，FIC A450電池和昭陽S60筆記本電池此控制板容易損壞，導致電池完全不能充電。筆記本電池中最關鍵的是控制電路，它不但要控制電池的充放電，例如在適當的時候開始和停止充電，把充放電電流控制在合適的范圍內，還要承擔電池狀況的分析紀錄（例如我們熟悉的電池容量顯示和充放電次數紀錄功能），以及承擔電池的保護作用，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,電池的構造 3,保護元件 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：常用于鎳氫電池組中，同樣偵測電池組溫度，作為強制保護電池異常的開關。C、溫度保險絲：這是作為電池的最后保護開關，如果當電池工作發(fā)生異常，如溫度過高（一般設定為9098度）或者電流過大，溫度保險絲就會被燒斷，電池組將不會再工作，從而保護電池組。D、Poly switch限流開關：作為電流及溫度過載的保護，普遍用于各種電池組中。二,電池的構造 4,電池接口：電池與主機接觸部位常見的為68個金屬片接口，上邊都應該有標記，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,電池的構造 5,外殼：外殼保持內部組件的形狀和使電池能和筆記本電腦緊密結合，接口負責連接電池和主機，一般采用工程塑料，通常采用超聲波進行焊接。二,電池的構造 電池組外的標簽，一般內容有： 電池的生產廠商、型號，只要是正規(guī)廠家生產的電池，這兩個標簽肯定都有的。電池的種類（根據內部所用電池的種類而分） 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）這些數字標簽的含義。 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商的技術差異而有所不同，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)境限制的標簽、使用時的注意事項以及電池回 收標簽。 電池外觀及標識定義 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行35次完全充放電過程，以便消除電極材料的鈍化，達到最大容量 電池的初次使用三,電池的使用 電池的校正當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,進入BIOS設置，2,切換到“Power”選項卡接著將光標移至“Start Battery Calibration”選項上, 按下“Enter”鍵執(zhí)行 根據提示訊息, 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畫面上出現“Please remove AC adapter”信息時，表示電量已經充飽，然后進行放電操作, 先拔掉外接電源,并讓筆記本電腦持續(xù)開機, 直到電量耗盡。 注意：這個操作會耗去一段時間, 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機后, 不要開啟筆記本電腦電源, 接著再次接上變壓器進行 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置于干燥陰涼處2,如果您長時間不使用鋰電池，應在其電量為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極材料自出廠時便開始了它們的衰竭歷程。 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，筆記本上可以清楚地看到“DELL”的商標。 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 當電池使用一段時間之后會出現一些老化的現象，最直觀的表現為使用時間減少。自然的損耗和維護不當是重要原因。一個設計良好的鋰電池會有一個很好的保護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。因為保護電路的作用，用戶反復多次地完全充放電，其實根本達不到過“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，突然機器就自動關機了，這是因為電池已經老化，電池保護電路已經不能很好的監(jiān)測電池真正的容量。因為在正常的電池損耗下，保護電路原有的參數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電路的基準參數，以準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)境有很大關系:1,機器配置:迅馳機器比P4機器用的時間長2,操作系統(tǒng):XP比VISTA系統(tǒng)用的時間更長3,應用軟件:播放DVD一般在40分鐘以上 待機時間一般在2-3小時4,電池本身的容量有關: 電芯數量: 高容低容5,外部環(huán)境:溫度 現在主流的鋰電池，一般情況下鋰電池充放電次數是固定的，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，相應的，也就減少了一次可充電次數。不過現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技術，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器上答:放機器上問:電腦電池只能充電到95%?答:大電池內的電全部放完,再重新進行充電問:電池充不了電?答:可能跟電池,電源及電腦本身有關.問:電腦開機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應該已經完成