筆記本電腦電池完全解析

讓動力源源不斷

一一筆記本電腦電池完全解析

文/徑山茶

有人把電池比作是筆記本電腦流動的血液，這雖然不是很貼切，但電池在筆記本電腦中的重要地位由此可見一

斑。筆記本電腦非常注重移動性，因而筆記本電池工作時間的長短也就成了衡量其移動性能是否優(yōu)良的重要因

素之一。如果失去電池或電池性能不佳，不僅筆記本電腦的移動性將大打折扣，其應用領域也將隨之受到一定

的限制。本文將帶領大家去了解一下筆記本電池的種類、領略其內(nèi)部結構，還將充分發(fā)揚DIY精神對電池進行

改制，以達到讓筆記本電腦更好地為我們服務的目的。

電池的種類及特性

筆記本電腦所用的電池基本上可以分為三種：鍥鎘電池（Ni-Cd）、鏢氫電池（Ni-MH）

和鋰離子電池（Li-Ion）,它們各自的特性見表。

能量/自放

成

標稱能量/充放電循環(huán)

電池重量功率/重功率/體電率

本

電壓體積比環(huán)次數(shù)保

類型比量W/kg積W/L

（V）Wh/L（次）

Wh/kg%/月

銀鎘不

1.240~6060^100140^220220~36010~20300^700低利

電池

鍥氫有

1.26022013047530400^1000低

電池利

鋰離

有

子電3.6115260200^250400^5005~10500^800高

利

池

鍥鎘電池：鍥鎘電池是最早應用于筆記本電腦的電池種類，但由于當時電池的生產(chǎn)技術、

制作工藝不夠先進，因此鍥鎘電池有很多不足之處，如容量小、體積大等。銀鎘電池在充放

電過程中如果處理不當，會出現(xiàn)“記憶效應”，使得服務壽命大大縮短。所謂“記憶效應”

就是電池在充電前，電池的電量沒有被完全放盡，久而久之將會引起電池額定容量的減少。

當然，我們可以通過掌握合理的充放電方法來減輕“記憶效應”。此外，鎘是有毒的，因而

鍥鎘電池不利于生態(tài)環(huán)境的保護。眾多的缺點使得銀鎘電池已被淘汰出筆記本電腦電池的應

用范圍。

銀氫電池：筆記本電腦采用的第二代電池類型是銀氫電池，鍥氫電池是以氫氧化銀為正

極，以高能貯氫合金為負極，這使銀氫電池具有更大的能量密度比，也意味著可以在不為筆

記本電腦增加額外重量的情況下，使用鍥氫電池能有效地延長筆記本電腦的工作時間。同時

銀氫電池在電學特性方面與銀鎘電池亦基本相似，在實際應用時可以完全替代銀鎘電池，而

不需要對設備進行任何改造。銀氫電池另一個優(yōu)點是：大大減小了銀鎘電池中存在的“記憶

效應”問題，這使銀氫電池可以更方便地使用。

鍥氫電池是目前最環(huán)保的電池，它不再使用有毒的鎘，可以消除重金屬元素對環(huán)境帶來

的污染問題。一些注重環(huán)保的國家都大力提倡使用鍥氫電池，因為它易于回收再利用。鍥氫

電池因為具有較高的性價比，又有利于環(huán)保，所以至今仍有一些廠商把它用于筆記本電腦中。

鋰離子電池：鋰離子電池具有重量輕、容量大、無記憶效應等優(yōu)點，因而得到了普遍應

用一一現(xiàn)在的筆記本電腦中絕大多數(shù)采用了鋰離子電池，盡管其價格相對來說比較昂貴。鋰

離子電池具有三層卷繞結構，這三層結構分別是：以鉆酸鋰為主要活性物質的正極、以碳材

料為主要活性物質的負極和正負極之間的隔膜層。鋰離子電池在目前筆記本電腦的電池中能

量密度最高，它的容量是同重量的鍥氫電池的1.5~2倍，而且具有很低的自放電率。鋰離子

電池完全沒有“記憶效應”以及不含有毒物質等優(yōu)點也是它廣泛應用于筆記本電腦的重要原

因。

電池內(nèi)部結構剖析

筆記本電池的內(nèi)部一般包括電芯和充放電控制、保護電路（具有保護電池過充電、過放

電等功能）兩部分。

電芯：不管是鍥鎘電池、銀氫電池還是鋰離子電池，由于它們的單節(jié)電芯（即每塊電池

內(nèi)部的電池個體）的電壓和容量都是有限的（鍥鎘電池和銀氫電池每只電芯的額定電壓為

1.2V,鋰離子電池每只電芯的額定電壓為3.6V；而容量要看電芯規(guī)格和體積大小而定），所

以在筆記本電腦電池中，均采用電芯并聯(lián)和串聯(lián)的方法組成電池組，以滿足筆記本電腦實際

工作的需要。例如：9只容量為1500mAh的鋰離子電芯，三只三只并聯(lián)，然后串聯(lián)，再加上

電池充放電控制、保護電路就可以組成一塊電壓為10.8V、容量是4500mAh的筆記本電腦電

池。一般來說，容量較大的筆記本電池的持續(xù)供電時間也較長（當然，這還要考慮筆記本電

腦的實際功率），但采用多個電芯以增加電池容量的同時，也使電池的重量增加了，這就對

筆記本電腦的移動作業(yè)產(chǎn)生了負面影響，因而在設計筆記本電池時，一般會做到兩者兼顧。

應用于筆記本電腦的鋰離子電池，其內(nèi)部的單個電芯大致可以分為圓柱形和方塊形兩大

類，其中又以圓柱形的居多。最常見的圓柱形電芯編號為“18650"，其含義是該類電芯的直

徑是18（毫米），高度是65（毫米）。雖然這些電芯的外形是一致的，但仍有多種容量之分

（電池或電芯的容量大小可以從外殼所標注的“mAh”數(shù)值來判斷，其中文名稱是“毫安時”，

是反映電池存儲電量大小的一個指標），例如日本松下公司生產(chǎn)的這類電芯中，編號為

“CGR18650”的電芯容量為1400mAh,“CGR18650H''為1500mAh,“CGR18650HM”為1630mAh,

'七6U8650禮”為18001^11等等。要注意的是，不同電芯的生產(chǎn)廠商，用以區(qū)分電芯容量的

標注方法可能會有所不同。

充放電控制、保護電路：鋰離子電池的工作機理決定了與它配套的充放電控制、保護電

路的控制精度相當高，既不能使電池過充電，也不能過放電，否則都將影響電池的壽命。所

以鋰離子電池內(nèi)都有微處理器、溫控保護開關、熱保險絲等組成保護模塊電路。保護模塊電

路一般還有SMBUS（系統(tǒng)監(jiān)測總線）接口輸出，用來與筆記本電腦主板上的相關電路連接，

從而給系統(tǒng)提供電池的現(xiàn)有容量、是否處于充電狀態(tài)等信息。一般說來，銀氫電池的充電要

求不如鋰離子電池那樣高，控制精度也不如鋰離子電池嚴。因而，鍥氫電池內(nèi)部的控制、保

護電路（圖10紅圈內(nèi)部分）不如鋰離子電池那樣復雜。銀氫電池內(nèi)部通常有一些熱保護器

件，如熱敏電阻、溫控開關、熱熔保險絲和PTC正溫度系數(shù)熱敏電阻等，用于快速充電時保

護電池。

有些電池的保護電路中還附帶有電池電量指示功能（圖10）,在不開機的情況下從筆記

本上取下電池，按下電量指示按鈕，從閃亮的LED指示燈中可以大致判斷出電池剩余電量的

多少。

給電池換電芯

電池屬于易耗品，一般使用2~3年后性能會有較大幅度的下降（使用不當者更會出現(xiàn)電

池提前衰老甚至完全報廢的情況），具體表現(xiàn)為電池內(nèi)阻變大，容量降低，筆記本的實際工

作時間大大減少，這時使用完全充放電等方法已經(jīng)不能從根本上解決問題，收到的效果將是

微乎其微的。如果電池已經(jīng)出現(xiàn)了這種情況，那么解決的辦法有兩個：條件允許的用戶可以

購買一塊新電池，而更經(jīng)濟的做法是給電池更換電芯（這為廣大DIYer提供了一展伸手的好

機會，又節(jié)省了一筆可觀的Money,是一件一舉多得的好事情）。下文將結合實例（以IBM

ThinkPad600E的鋰離子電池為例—600系列的筆記本電腦曾是IBM的經(jīng)典機型，為IBM贏

得過許多獎項），介紹更換電芯的方法、步驟。

電池的拆解：拆解電池可借助于電工刀、刀片和小型螺絲刀等工具。

筆記本電腦的電池一般采用強力膠使上下蓋粘合，拆解時可用電工刀或刀片沿電池上下

蓋結合處的細縫切入，并環(huán)繞細縫一周，然后用一字型螺絲刀插入細縫一側撬開電池盒，注

意用力不能過猛，否則可能會損傷電池盒或內(nèi)部的電路板。

確定失效電芯：掀起電池上蓋，即可見到6只鋰電芯,

rjiKsnsnw

是Panasonic（松下）公司的產(chǎn)品，具體型號為CGRI8650HM。電芯的組合方式是兩兩并

聯(lián)成一組，然后三組串聯(lián)，構成一塊電壓為10.8V、容量是3200mAh的鋰離子電池。用鉗子

或剪刀把電芯從電池盒內(nèi)拆除后，可以看到緊貼電池盒底部的電路板。要注意的是，剪除電

芯上的焊片時，不要剪至電路板基部，而應留下幾個焊接柱（下圖紅圈內(nèi)部分），以方便新

電芯與電路板的連接。

在正式動手給電池換電芯前，應搞清楚電池內(nèi)的電芯是全部損壞還是部分失效。如果電

池的使用間已達到或接近設計壽命，其內(nèi)部的電芯都已衰老，那就需要全部更換；另一種情

況是電池內(nèi)的某節(jié)或某組電芯失效導致整塊電池工作異常。有時候，系統(tǒng)顯示的剩余電量會

一下子從30~50%突然降到2~5版這說明筆記本電腦電池中的某節(jié)或某組電芯已性能不良。因

為電池內(nèi)每節(jié)電芯的性能不可能完全一致，使用時間長了，某些質量稍差的先失效，從而影

響整塊電池的放電。我們可以把該節(jié)或該組電芯找出來并更換，即可使電池正常工作。方法

是：在系統(tǒng)顯示剩余電量突降后把電池從筆記本上取下，然后拆開，在電池的正負兩極接上

一個假負載（可以用電爐絲或大功率電阻），使放電電流接近筆記本電腦實際工作的電流（一

般在筆記本電腦的底部的銘牌上均已標出整機的工作電壓、電流和消耗功率）。然后用萬用

表測量每組電芯的電壓，如果有一組或兩組電芯的電壓明顯比其它電芯組要低，那每它們就

是應該進行更換的電芯。

電芯的來源：電芯可以到當?shù)氐碾娮与娔X市場或專業(yè)電池商店購買，選購時要注意新電

芯的形狀、體積要與原電芯一致，否則就有可能放不進電池盒內(nèi)。本例中原電芯型號為

CGR18650HM,容量為1600mAh,用來替換的應是“18650”系列的電芯（電芯直徑是18毫米,

高度為65毫米），筆者找到的電芯為全新的LGR18650P,

容量是1600mAh。為了能使電池工作更長的時間，可能的話最好選擇容量比原電芯大的

“18650”系列電芯來更換（如本例中可以選擇容量為1800mAh或2000mAh的電芯）,因為這

樣改制后筆記本電腦的工作時間將會更長。如果買不到全新的鋰電芯（其實市場上單節(jié)新鋰

電芯很少有賣），也可以考慮購買二手的，如購回二手筆記本電腦的電池解剖后取得。

據(jù)筆者經(jīng)驗，市場上的許多二手鋰電芯還是很好用的，如筆者從二手富士通筆記本電腦

電池中拆得的單節(jié)容量為1200mAh的SONYUS18650s鋰電芯，經(jīng)試用發(fā)現(xiàn)效果很好。只是在

選購時，條件允許的話，應當場測試一下整地塊電池的實際使用時間，以確保電芯質量。

如果在當?shù)厥袌錾险也坏胶线m的電芯，也可以通過郵購的方式來得到。如青島華光電池

有限公司、天津力神電池股份公司等均提供鋰電芯的郵購零售，“18650”系列容量為

1800mAh^2000mAh的單節(jié)鋰電芯的價格在30~40元左右，有的廠家還進行了電芯性能的一致

性測試，使用起來比較有保障。另外，也可以向廣東等地的二手經(jīng)銷商郵購，這類郵購信息

在電子類報刊雜志上刊登得比較多（如《電子報》中縫就經(jīng)?？沁@類郵購信息）。

電芯的焊接：電池內(nèi)電芯與電芯之間都是采用點焊的方法進行連接的，比較可靠，但一

定要借助專業(yè)的點焊機才能實現(xiàn)。如果在當?shù)氐碾娮邮袌稣也坏教峁╇娦军c焊服務的場所，

業(yè)余條件下也可以用烙鐵來焊接。由于電芯外殼是鍍銘的，不容易吃錫，所以焊接方法一點

要合理：先用電工刀的刀尖在電芯的兩極按“十”字的兩個方向進行刻劃，即把沒有封皮裹

住的電芯兩極刮花，然后用烙鐵在刮花處搪上一層松香，再用沾上焊錫的烙鐵對電芯進行焊

接（下圖為已上錫的電芯）。

要注意的是，烙鐵的溫度較高，焊接時烙鐵與電芯接觸的時間不要超過3秒，以免由于電芯

過熱而導致性能降低。電芯與電芯之間應該用專用的鍥質焊條（可取現(xiàn)存的一一從舊電芯上

拆）來連接，焊起來不僅方便而且可靠。最后按原來電芯的組合方式連接起來，放入電池盒。

實際使用效果：本例中的電池經(jīng)改制后，在上網(wǎng)或邊打字邊聽MP3的狀態(tài)下（顯示屏亮

度打到四分之三，音量開到一半），可以使筆記本持續(xù)工作2小時左右（用BatteryMark4.0

進行“LifeTest”一項測試，所得時間為2小時13分鐘，見下圖）。筆者也嘗試了用上文

提到的容量為1200mAh的SONYUS18650S二手鋰電芯來替換原電芯，由于容量只有原電芯的

四分之三（現(xiàn)有容量為2400mAh,而原容量為3200mAh）,而且又是二手的，因此在瀏覽網(wǎng)

頁狀態(tài)下筆記本只能工作1小時28分鐘，不過對要求不高的朋友來說這仍是一種廉價而實用

的改制方案。

應注意的問題：1、選購電芯時，應讓廠家或經(jīng)銷商對電芯進行一致性測試（考慮容量、

內(nèi)阻、電壓等因素），以確保改制質量。如果打算買二手電芯，最好多買幾只，這樣就有了

挑選的余地。

2、用新電芯改制后的電池，可以直接使用（因為鋰電芯為了減輕自放電、防止性能的降

低，在出廠時處于半充電狀態(tài)），等到系統(tǒng)提示電量為1Q3%時關機，接上電源適配器充電

至100機不管是使用新電芯還是二手電芯，改制后都應對電池進行夕5次的完全充放電（即

一次性充電到10096,然后用電池給筆記本供電，放電至設~3%,再次充電至100幅如此循環(huán)

3~5次）以發(fā)揮出電芯的最佳性能。

3、用二手電芯改制電池后有時會出現(xiàn)這樣的情況：插上電源適配器給電池充電幾分鐘后,

電池充電指示燈就開始閃爍不停，如果這時開機的話，可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)顯示的電池電量為0%,

機器用交流電供電，而電池不處于充電狀態(tài)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，一般是由于電芯的一致

性不夠好或改制前各電芯放電情況不一致造成的（即有的電芯已經(jīng)放出的電量較少，因而電

壓較高；而有的電芯放出的電量較多，電壓就較低），可以采用更換其它電芯或采用同樣的

電流把所有電芯都單節(jié)放電至3.0V的方法（用電爐絲或大功率電阻當負載）來解決。

4、如果你用的電池是銀氫電芯的，那么是無法直接用鋰電芯來替換的，因為兩者的工作

機理、充放電要求及電池內(nèi)的保護電路是完全不同的。

最后，預祝各位改制成功，讓您的電池擁有更充沛的電力。如果在改制過程中有問題，

歡迎與我交流:lzysyy2@163.com。

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