筆記本電池換芯18650詳解

2021-03-04 01:21:33 字數 5206 閱讀 8830

18650

18650型鋰電

電子產品中比較常用的鋰電池,常在膝上型電腦的電池中作為電芯使用。

其型號的定義法則為:如18650型,即指電池的直徑為18mm,長度為65mm,圓柱體型的電池。鋰是一種金屬元素,為什麼我們要把他叫鋰電池呢?

因為它的正極是以「鈷酸鋰」為正極材料的電池,當然現在市場上有很多的電池,有磷酸鐵鋰,錳酸鋰等為正極材料的電池。

18650型鋰電池

單節標稱電壓一般為:3.7v

充電電壓一般為:4.20v

最小放電終止電壓一般為: 2.75v

最大充電終止電壓:4.20v

直徑:18±0.2mm

高度:65±2.0mm

容量:1000mah以上

目前全球生產此型號鋰電池最大的廠商有日本的三洋(已被松下收購)、松下、三星、索尼等,索尼公司就曾為臭名昭著的筆記本電池**事件而大傷腦筋過。

膝上型電腦用的鋰電池

首先介紹一下膝上型電腦用的18650電芯通常容量為2200mah(毫安時),可解釋為:以3.7v電壓、2200ma(毫安)電流供電,可以使用1小時(hour)。

更高規格的容量為2400mah、2600mah(三洋電芯居多,索尼的筆記本多數採用2600mah的規格)。

以下以常見的3.7v/2200mah電芯為例。

一、通常說的三芯電池即三節18650電芯串聯而形成的電池組。該電池組最終標示引數為11.1v/2200mah。

11.1v=3.7v×3,串聯時輸出電流不變仍為2200mah。

也有標10.8v的,即單個電芯有電壓降產生導致總電壓降低。

現在市面流行的上網本多為此規格電池組。

二、四芯電池有2種情況:四個串聯和兩串兩並。

四個串聯電池組最終標示引數為:14.8v/2200mah。14.8v=3.7v×4,串聯時輸出電流不變仍為2200mah。

兩串兩並即四個電芯分兩組,兩兩串聯後再併聯,電池組最終標示引數為:7.4v/4400mah。7.4v=3.7v×2,輸出電流為4400mah=2200mah×2。

現在市面中等尺寸的筆記本(12.1寸、13.3寸等)多為此規格電池組。

三、六芯電池,一般為三串兩並,即六個電芯分兩組各三個,三三串聯後再併聯。該電池組最終標示引數為11.1v/4400mah。

11.1v=3.7v×3,輸出電流為4400mah=2200mah×2。

一些高規格的筆記本多用六芯電池。

當然還有六芯以上的電池,如九芯的等。

如何看膝上型電腦的電池容量

看了這麼多,有買筆記本的朋友會問,電池容量到底該怎麼看?四芯電池中四個串聯(14.8v/2200mah)和兩串兩並(7.

4v/4400mah)的是一樣的,為什麼乙個寫2200,乙個寫4400?

這裡就要引出乙個概念,大家都知道家裡電器的消耗電力是按「度」計算的,1度=1000wh(瓦-小時)。但筆記本電池電量較小,用「度」來測量顯然不合理,所以現在國際上通用的是「wh」(瓦-小時,即千分之一度)。

學過物理的朋友都知道,w(瓦,功率單位)=v(伏,電壓單位)×a(安,電流單位),所以,大家可以計算出來18650電芯容量為3.7v×2200mah=8.14wh,從而知道三芯電池容量8.

14×3=24.42wh,四芯電池容量8.14×4=32.

56wh,六芯電池容量為8.14×6=48.84wh。

而這些資料正好等於電池組標示引數的乘積。以六芯為例,48.84wh=11.1v×4400mah。

看到這裡,大家應該都知道如何看膝上型電腦的電池容量了,不是看後面的mah,而是計算出wh。

現在膝上型電腦大廠正在根據航空法規定,將電池的容量wh明確標示在電池組上了。

一般索尼電芯為綠皮黑頭,電池容量在2400mah~2600mah。三洋電芯紅皮綠頭容量為2400mah,紅皮淺藍頭電量為2600mah。

筆記本電池換芯詳解

對於膝上型電腦來說,電池的重要性不言而喻。如果沒有電池,膝上型電腦也就變成台式電腦或者一體機了。筆記本電池內部由電芯和保護板組成,電芯負責蓄電工作,保護板負責安全工作。

電芯屬於消耗品,每用一次都會造成容量上的衰減,它的好壞直接決定筆記本電池的好壞。

筆記本電池續航時間變短、筆記本電池無法使用、筆記本電池突然掉電(比如:電池電量突然從40%降到10%)、筆記本電池充不滿電(比如:電池電量充到30%-40%,就不動了)、膝上型電腦在電池電量還有很多剩餘的情況下突然關機,以上種種情況都可能是電芯容量下降或電芯損壞引發的。

當然,也有可能是因為保護板硬體損壞,只不過這種可能性非常小。

筆記本電池電芯

檢測故障原因

首先,我們要使用專業儀器檢測故障原因。檢測電池故障的儀器有很多種,比如:texas instruments的產品、max的產品、ateml的產品,甚至還有一些個人自製的產品。

我們公司最常用的是texas instruments(美國德州) ev2300。

使用專業儀器和相關軟體檢測故障原因

檢測電池故障的儀器有很多種

我們公司最常用的是texas instruments(美國德州) ev2300

一旦檢測出電池有故障,就要準備給筆記本電池換電芯了

網上流傳著一種說法——筆記本電池出現故障,可以通過放入冰箱或者深度充放電或者脈衝電流啟用等方法,進行修復。這種說法是錯誤的。

如果是鎳氫電池或鎳鎘電池,確實可以通過深度充放電的方法,進行部分修復(無法完全修復)。但是我們現在使用的膝上型電腦,配備的大都是鋰電池。鋰電池出現故障,基本都是因為電芯正負極材料發生崩解。

這種情況是不可逆的,所以無法通過上述方法修復。只能通過更換電芯和解密解鎖,進行修復。

對筆記本電池進行拆解

給筆記本電池換電芯之前,首先要向大家介紹一下筆記本電池的構造。

筆記本電池可以分為3個部分:殼、電芯組和保護板

一般來說,筆記本電池可以分為3個部分:殼、電芯組和保護板。

殼 殼,也就是筆記本電池的外殼。按照粘合方式的不同,可以分為:卡扣型、超聲波粘合型和膠水粘合型。

電芯組 電芯組,也就是把電芯通過併聯、串聯的方式組合到一起。按照併聯、串聯組合方式的不同,可以分為:2並3串(最常見)、2並4串、2並2串、3並3串和3並4串(比較少見)。

注:2並3串就是指,先把2個電芯併聯到一起,再把3組像這樣併聯到一起的電芯串聯起來。2並3串總共6個電芯,也就是我們通常說的6芯鋰電池。

保護板 保護板,也就是一塊基於sbs1.1協議的電路板,具有電量監測管理功能和充放電管理功能。

保護板解密解鎖的意義

保護板,是一塊基於sbs1.1協議的電路板,上面有3個晶元,分別為:電池計量監測管理晶元、充放電管理晶元和序列eeprom儲存晶元。

保護板保護板正面設有電池計量監測管理晶元和充放電管理晶元

保護板背面設有序列eeprom儲存晶元

對保護板解密和解鎖是兩個不同的工作。簡單來說,只有先解密才能進入電池管理系統,只有對電池管理系統解鎖才能更改電池各項引數和使用資訊。如果只換電芯、不解鎖,則無法修復或無法達到令人滿意的效果(比如:

電池只能充到最後一次記錄下來的滿充容量、電池管理資訊會顯示維修之前使用過的次數)。

對保護板解密解鎖

我們使用專業裝置和相關軟體對保護板進行解密解鎖。當然,要根據電池管理晶元設計廠家的不同,選用相應的裝置。

使用專業裝置和相關軟體對保護板進行解密解鎖

根據電池管理晶元設計廠家的不同,選用相應的裝置

根據電池管理晶元設計廠家的不同,選用相應的裝置

保護板解密解鎖相關軟體

程式設計器 如果保護板硬體損壞,我們還要用到示波器、萬用表和邏輯分析儀。

示波器(左)和萬用表(右)

邏輯分析儀

搞定保護板之後,就該處理電芯了。下面,我就為大家介紹一下電芯的分選、搭配和組合。

電芯的分選、搭配和組合

首先,我們要使用分容櫃和內阻儀對電芯的容量、內阻、電壓進行分選,挑出各方面引數都比較相近的進行配組。

分容櫃分容櫃管理軟體

內阻儀挑出各方面引數都比較相近的進行配組

然後,我們會使用點焊機和鎳片,將電芯組合到一起。

點焊機用點焊機和鎳片將電芯組合到一起

有鎳片,就有鍍鎳片。鍍鎳片的主要材料是鐵,其實就是在鐵片上薄薄的鍍了一層鎳。我們公司使用的都是鎳片,厚度在0.

14mm,鍍鎳鐵片的厚度只有0.1mm,兩者單位重量下的成本差距高達60多倍。

我們公司使用的鎳片,全都採用圓角設計

平頭鎳片和圓角鎳片

說到鎳片,有個小竅門可以跟大家分享一下。我們公司使用的鎳片,全都採用圓角設計。與常見的平頭鎳片相比,圓角鎳片具有防刺穿等優點,可以有效地避免短路現象。

筆記本電池的組裝

對保護板解密解鎖、對電芯組合完畢之後,就可以把殼、保護板和電芯組裝到一起了。

把殼、保護板和電芯組裝到一起

把殼、保護板和電芯組裝到一起

組裝過程中,維修人員要保持認真嚴謹的工作態度。

優質材料

劣質材料

筆記本電池組裝,最好使用絕緣性良好的材料。請大家看上面兩張**,前者是進口的絕緣材料,具有耐高溫、防穿刺、抗老化等優點;後者是美紋紙,絕緣性差,成本比前者低數十倍。

粘殼之後,檢測沒有問題,就可以交給使用者了。

筆記本電池電芯**

維修過後的電池,跟新出廠的電池差不多,需要進行首次充放電校準。我們建議使用者:先充電10個小時(充電過程中,可以開機工作),充電10小時以後把電放完。

迴圈執行上述步驟2-3次,即可達到最佳使用效果。

筆記本電池電芯

筆記本電池電芯**

鋰離子電池原理及工藝流程

一、 原理

1.0 正極構造

licoo2(鈷酸鋰)+導電劑+粘合劑(pvdf)+集流體(鋁箔) 正極

2.0 負極構造

石墨+導電劑+增稠劑(cmc)+粘結劑(sbr)+ 集流體(銅箔) 負極

3.0工作原理

3.1 充電過程:乙個電源給電池充電,此時正極上的電子e從通過外部電路跑到負極上,正鋰離子li+從正極「跳進」電解液裡,「爬過」隔膜上彎彎曲曲的小洞,「游泳」到達負極,與早就跑過來的電子結合在一起。

正極上發生的反應為

licoo2=充電=li1-xcoo2+xli++xe(電子)

負極上發生的反應為

6c+xli++xe*****lixc6

3.2 電池放電過程

放電有恆流放電和恒阻放電,恆流放電其實是在外電路加乙個可以隨電壓變化而變化的可變電阻,恒阻放電的實質都是在電池正負極加乙個電阻讓電子通過。由此可知,只要負極上的電子不能從負極跑到正極,電池就不會放電。電子和li+都是同時行動的,方向相同但路不同,放電時,電子從負極經過電子導體跑到正極,鋰離子li+從負極「跳進」電解液裡,「爬過」隔膜上彎彎曲曲的小洞,「游泳」到達正極,與早就跑過來的電子結合在一起。

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具體操作方法很簡單,就是把筆記本充電電源線拔掉,讓筆記本把電自然用完到關機,提示待機了也不讓它待機,直接把電都用完到自動關機。然後再接上電源充電,這樣反覆一兩次。可以最大程度修復筆記本電池損耗。當然修復到100 基本是很難的。大家要知足,畢竟用了那麼久了。1 把電池用報紙包起來再放進塑膠袋裹包好放入...