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[分享]:笔记本电池全面分析与故障解除

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发表于 2004-1-19 11:53:52 | 显示全部楼层 |阅读模式

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随着笔记本电脑价格的下降和移动PC的出现,想必有不少朋友已经对移动0PC产品跃跃欲试了。我们在选购笔记本的时候,往往只注重产品的价格、重量、外观和配置,很少去关心笔记本所使用的电池。其实,对于笔记本这个移动工具来说,整体性能的高低与电池的优劣密不可分,电池的重要性也绝不亚于CPU、主板、硬盘等。接下来就和您一起去了解笔记本电池,也许能为您选购笔记本电脑提些建议。

材料与产地

  我们先从电池的材料说起,目前笔记本电脑使用的电池主要分三种:
  它们一般表示为
1.镍铬电池、 镍镉Ni-Cd
2.镍氢电池、 镍氢Ni-MH
3.锂电池 锂电Li

  关于这三种电池的区别,我向一位销售笔记本的朋友进行了询问,他曾经还做过手机的销售工作,我们来听听他是怎么说的。“笔记本电池与我们生活中常用的手机电池有很多相似之处,最早的笔记本和手机都是使用Ni-Cd镍镉电池,由于当时电池技术不够先进,因此镍镉电池有了很多令人头疼的缺点,如:体积大、份量重、容量小、寿命短、有记忆效应等(一无是处)。目前镍镉电池已经被淘汰,笔记本也和镍镉决裂了,再提它也没有太大的必要。现在的电池主要有Li锂电和Ni-MH镍氢两种,其中锂电具有体积小、重量轻、容量大、记忆效应低、充电时间短等优点,颇受用户喜爱。”

“我也喜欢锂电,因为它没有记忆,充电时不用先放电,方便!地球人都知道呀!”

“人们都认为锂电池没有记忆效应是错误的,这都是商家不负责任的误导。锂电池同样会有记忆效应,只是它的记忆效应比较低,而且不太明显罢了。另外,锂电池也分两种,一种是锂电,另一种是锂离子电池。”

“有什么差别,如何区分呢?”

“锂电很早以前就有了,它使用时不太安全,经常会在充电时出现燃烧、爆裂的情况,这也许是因为锂元素太活跃的缘故。后来就有了改进型的锂离子电池,加入了能抑制锂元素活跃的成份,从而使锂电真正达到了安全、高效、方便,而老的锂电也随之淘汰了。至于如何区分它们,从电池的标识上就能识别,锂电为Li、锂离子电池为Li-ion。现在,笔记本和手机使用的所谓锂电,其实就是锂离子电池。”

“那镍氢电池呢?”

“镍氢电池是目前最环保的电池,注重环保的国家都大力提倡使用镍氢电池,因为易于回收再利用,且对环境的破坏也最小。不过镍氢电池与锂电相比,还是有一些缺点。充电时间长、重量较沉、容量也比锂电小,还有记忆效应。它的记忆虽然不像镍镉电池那么大,但还是需要放电,用户必须用尽后再充电。笔记本如此,手机也一样。”

  后来,我还了解到,锂离子电池(还是叫锂电比较顺口)也有缺陷,如价格高和充放电次数少等等。锂电池的充放电次数只有400-600次,经过特殊改进的产品也不过800多次。按每天充电一次计算,最好的锂电池也不过两年多就歇菜了。而镍氢电池的充电次数能够达到700次以上,某些质量好的产品充放电可达1200次,这样一比较,镍氢电池要比锂电池长寿,而且镍氢电池的价格也要比锂电池低很多。由此看来,目前还没有十全十美的笔记本电池。

  知道了笔记本电池的材料,我们再来了解它们的产地。笔记本电池的原籍主要是日本、韩国、中国大陆和台湾省,尤以日本居多,这是因为笔记本电池所使用的电芯几乎都由日本厂商生产,如:东芝、松下、三洋、NEC等。虽然笔记本电脑的品牌很多,电池形状各异,但电芯用的这几个日本品牌,制造电芯为日本的电子企业带来了颇丰的收益。韩国、中国大陆和台湾省多以来料加工为主,生产的电池也都是日本芯。

重量、形状与容量

  绝大多数笔记本电池为方形,市场上也有少部分超薄笔记本使用圆柱形电池,如SONY 505系列、东芝PROTEGE系列等(三角形的我还没见过)。

  电池的重量根据材料和机型而变化,以东芝1750为例,它配的是镍氢电池,重量有500多克,提起它我就伤心。我曾在市场看到过一款与东芝1750很像的机器,是同一厂商OEM的,电池也通用。不过人家用的是锂电池,重量还不250克,让我羡慕不已。再用手机电池比较,结果也一样。于是,我得出一个结论,容量与形状相同的镍氢和锂电,重量相差一倍。

  容量大小主要从电池所标出mAh来判断,它的中文名称是毫安时。毫安小时的大小直接关系到笔记本的使用时间,我见到的笔记本电池最低的是3100mAh,最高的是4500mAh。按常理说,4500mAh电池的使用时间要比3100mAh长很多,但也不能一概而论。电池的使用时间还与笔记本的配置有很大关系,举个例子说吧,惠普6100笔记本采用了PIII-M、MOBILITY RADEON显卡等多项节能技术的硬件,配合4000mAh电池,使用时间达4小时以上。采用台式机CPU的东芝1800,虽然配备了4500mAh的电池,使用时间也只能达到3小时。这也说明笔记本的电池使用时间不仅与mAh有关,硬件的节能技术非常重要,选购笔记本的时候还需多方参考。

笔记本电池的价格如何?

  前面提到了笔记本电池的重要性,笔记本整体性能的高低与电池的优劣密不可分,电池的重要性也绝不亚于CPU、主板、硬盘等。既然笔记本电池如此重要,价格自然不菲。据我了解,一般笔记本电池的售价在¥1000--¥3000,约占到笔记本整体售价的10%--15%,某些超薄机型甚至更高。以东芝1750为例:东芝1750的售价是¥9988,而它所使用的镍氢电池就要¥1400。由此就可看出,高成本的电池也成为制约笔记本降价的重要因素。相比起手机来,笔记本电池占总售价的比例还不是太高,手机电池的价格一般是总售价的30%以上,以¥1000的手机为例,原装电池的售价是¥300左右,也算是一大件儿。在这里,辣椒劝您一定要善待电池,不管是笔记本还是手机。如果真是因为您使用不当,导致电池OVER,后悔可就来不及了。

各厂商对电池提供什么样的保修?

  大家都知道,各厂商对笔记本电脑的保修时间一般是1年--3年。实际上能享受最长保修时间的只有CPU、主板、内存、硬盘;易损部件,如:光驱、LCD、外壳等最多只能享受1年的保修;至于电池嘛,有保3个月的、有保半年的、最长的也不过1年;还有的电池根本就不在保修之列,假如笔记本买回家的第二天电池死了,您只能自认倒霉。随着市场竞争的加剧,电池不在保修范围的情况现在已经很少出现。不过,辣椒还是要提醒大家,购买笔记本之前,一定问清楚电池的保修时间和条件,小心无大错呀。

为什么电池的保修时间如此之短?

  就此问题我也询问过一些笔记本经销商和厂家,他们的回答是:笔记本电池属于极易损品,充电的次数是恒定的,用一次少一次,用得狠点儿,不到半年就报销了。而且,笔记本电池与其他硬件不同,根本没有可以修理的余地,只能是换新的,所谓的保修实际上就是包换。对这样的产品提供长时间的保修(包换),无形当中就加大了厂商的负担,作为以盈利为目的的厂商来说,谁也不愿意担这么大的风险。看来,对笔记本电池提供1年保修已经是厂商对用户大大开恩了。

  正品笔记本的电池保修是这样,水货就更可想而知了。销售水货的商家从来都对电池保修闭口不谈,用户也很少询问。一旦有用户提及这个敏感的问题,销售商也总是以电池一般不出问题、坏了包换等敷衍。真不敢想,失去正规厂商配件支持的水货,靠什么保修电池?难道又用假冒产品来欺骗用户。

  说了这么多,相信我们对笔记本电池已经有了一个透彻的了解。也知道它在我们使用中的重要性了。

  笔记本电脑电池使用时间长了,就常常充不满,甚至显示电池损坏。因此,电池的保养和恢复就是笔记本电脑用户需要关心的话题。保养的过程也常常被称为“激活”、“活化”,非常形象地体现出这一让电池“死”而复生的过程。我总结了一个电池活化的方法,其基本原则就是充放电的时候电流一定要小(但也不能太小,否则时间过长),还有就是尽量要充满、放完全。

电池损坏的原因

  电池在使用了一段时间之后就会“衰老”了。具体表现是内阻变大,在充电的时候两端电压上升得比较快,这样就容易被充电控制线路判定为已经充满了,容量也自然是“下降”了。由于电池内阻比较大,放电时电压下降幅度大、速度快,系统很容易误认为是电压不够,电量不足(其实是有电放不出)。从上面的描述可以看出电池的衰老是一个恶性循环的过程,在发现电池工作时间掉得比较快的时候就应该锻炼一下它了,否则迟早都会完蛋。

  另外,很多锂电池失效是电池包里的某节电芯失效导致的,一颗老鼠屎坏了一锅汤。这种现象是无法避免的,因为电池每节电芯的性质不可能完全一致,用久了就有某些质量稍差的先老化,破坏了整体(串联之后)的放电曲线。简单说就是那节坏的电芯充电先充满,放电又先放完,而这个时候其他电芯的容量都没有被完全利用。某一节电芯过充/过放不会令监控电路认为整个电池是充满/放完的。例如充电的时候,其他的电芯开始接近满充电压的时候,那节坏的电芯可能已经达到4.30V甚至更高的端电压了,导致过充损坏,而其他的却充不满。编者注:对于电池内部电芯损坏的处理,《中国电脑教育报》2001年第2期有一篇很好的文章——《笔记本电脑电池DIY》值得借鉴。有兴趣、胆量和能力的朋友可以尝试一下打开电池包,相信在万用表的帮助下,可以很快找到损坏的电芯(电压异常者)。如果条件允许,根据电芯对应参数更换合格品即可。

  电池的充放电

  锂离子电池充电时先是以恒流的方式快速充电,在电压达到一定值后再以恒压方式慢速充电。通常笔记本电脑是没有严格的恒流充电监控装置的。系统负载大的时候充电电流就小,反之就大,这个电流由AC电源适配器的功率余量决定。很明显的,系统充电时电池会与其他部件,如CPU、硬盘、LCD等争夺能源。我试过一边运行Superπ,一边充电的方式,发现充电电流在0.70~1.70A之间变化,不能满足锂离子电池的充电要求,所以我担心这种工作时充电会对电池有所损坏。IBM说明书上要求对笔记本电脑充电时不要进行操作可能就是这个道理。

  在开机充电的时候,如果能够选择充电方式,就不要选择快充模式(Express charge mode),避免电池过早“充满”。还有就是电池电量低的时候禁止使用CPU的最高性能,以减少对电源的争夺。如果笔记本电脑使用的CPU是支持SpeedStep技术的,最好安装上驱动程序(负责任的厂商都会安装的)以方便调节性能。SpeedStep程序的图标是一幅蓝色小旗,右键点击它就可以出现性能调节选项。在Windows XP系统下,SpeedStep程序会出问题,这时候只能依靠修改BIOS参数或者一些品牌专用的调节程序,如IBM笔记本电脑的工具软件的功能非常强大。

  对锂电放电还是一直开机,让其自然放电为妙。最好不要用物理的方法(串个电阻之类的)。不是说这样不行,只是危险性比较大,如果内部的保护电路没起作用的话,整个电池就作废了,最坏的可能就是电池爆炸,当然这个可能性很小。电路隐患导致危险不是没可能的,一些大牌厂商都有发现设计上存在的潜在危险因素而回收过电池,至于手机电池爆炸就不时耳闻了。

  小知识:一般来讲笔记本电脑电池的保护线路中零件通常是调压块、控制芯片、保险、温度探头等。温度保护器通常是一次性的,内部有个保险丝(有些是130℃熔断),用来监控调压块的工作情况。如果充放电过程异常,立刻会有一个电流通过温度保护器,将保险丝熔断,电池内部的电路此时为断路状态,而且不可恢复。如果要修复只有更换温度保护器,但此种温度保护器在市场上很难找到。

  放电就是尽量小电流的放电,操作是先让CPU降速、硬盘停转,屏幕调最暗(或者合上关掉),然后不要运行任何程序,直到笔记本电脑自动关机。之所以强调小电流放电就是为了阻止笔记本电脑过早检测出电池电压不足。

  我在停用硬盘,关闭屏幕,取消电源报警的状态下对笔记本电脑进行完全放电(放了接近6个小时)后,电池容量从31.72Wh恢复到了33.65Wh。

笔记本的电源适配器

  要维持较长时间的供电,还需要从笔记本电脑的节能方面入手。最好的标准是ACPI高级配置和电源管理。它是由东芝、INTEL、微软共同开发制定的,主要功能当某一部件或外设在一段时间内没有被使用时,则暂时切断该部件或外设的电源,只有再次使用该设备时再重新供电,以达到减少电力消耗,延长使用时间。

  在改善电池性能和增大电池容量的同时,高档笔记本电脑采用模块式结构,使软驱、光驱、电池和硬盘等利用智能型插槽连接。该接口可以连接第二块电池,使电池容量倍增,并且还采用了降低能耗、强化省电状态管理功能、休眠功能和挂起功能等"硬"措施。这样就可以实现CPU低速运行、显示屏暂时关闭、硬盘马达暂时停转和电池应用监控软件等功能。

  当电池的电量比较低时,电池就需要充电了,这时就需要电源适配器。给电池充电有两种方式:一种是"在线"充电,一种是"离线"充电。"在线"充电是在使用电脑的过程中,电源适配器一边提供电脑的电量,一边给电池充电。这种方式充电时间比较长,一般需要4-5小时。"离线"充电是不启动电脑,直接给电池充电。这种方式充电时间比较短,只需要2-3小时即可。

  目前大部分笔记本电脑的电源适配器都是外置的,有一些笔记本电脑的电源适配器装在电脑内部,但这容易引起散热问题。

  看到这里有朋友可能要问了,如果电池已经出现待机时间明显缩短、严重记忆效应等问题该如何补救呢?很多地方都提示大家,请大家试试:首先进入BIOS里关闭电源管理,因为很多笔记本电脑都有节电模式,当电量过低时会自动关机。然后重启电脑,在进入WINDOWS之前,按PAUSE键,停留在WINDOWS画面,直到电量耗尽而关机,重复3次后进行充电。您还可以使用IBM的放电软件,软件可以到IBM网站寻找,名字是isbr01ww.exe(也可以从PCHOME软件下载获取)。
   
  但是我个人总是认为这种方法不能够完全给电池放电。所以介绍一种从物理角度进行放电的方法。暂时仅针对镍氢电池。(放电效果奇佳,残电很少,但是有一定危险性,最好不要在锂离子电池上使用上文已经提醒过大家了。)

下面就是制作方法和注意事项:

  其实很简单,需要的东西就是一根足够长的导线、几个小电阻电阻(或者其他耗能元件,我用的就是4个电筒上的小电珠)、一把烙铁、一块万用表。

  具体方法,以我手边的一块IBM笔记本电池为例子,首先查看电池上的电池资料,可以看到电池的电压和容量。我这块是9.6V 4.5AH 的电池。知道这些以后,我立即用上手边3V的小电珠,现在计算使用颗数,9.6V ÷ 3V = 3.2粒。我们选用4粒,总额定电压超过9.6V,可以正常使用不会烧掉,然后把它们串联起来。最后就是使用万用表找出电池的正负极,笔记本电池针脚很多万一接错了短路了就……

注:如果是使用电阻串联,应该多串联一个发光二极管,这样就可以知道工作情况,我使用电珠就不需要这个了。

  哈!大功告成,再也不用害怕电池会死掉了,只要等到你的电池完全不能启动计算机后,直接使用我们自己DIY的小小“放电器”给你的电池放电吧!相信你的电池也会因此“寿比南山”了。

以上纯属DIY行为,如果出现任何危险和损失,后果自负!
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发表于 2004-1-25 08:41:45 | 显示全部楼层
好文章,帮助很大!
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发表于 2004-1-25 09:06:49 | 显示全部楼层
我的笔记本电池也是越来越不行了,谢谢,
一般我用市电时都把电池取掉
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发表于 2004-1-25 09:49:56 | 显示全部楼层
笔记本电脑要等价格再降点才考虑买,现在从价钱和性能来考虑都不是最好的购买时机。
谢谢楼主的经验。
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