鋰電原理特性與鋰電改裝辦法

鋰電原理特性與鋰電改裝辦法

我們平常使用的移動電話、筆記本電腦、pDA等移動設備的電池已逐步為鋰離子電池所替代。鋰離子電池與鎳鎘/鎳氫電池特性不同，從充電模式到維護方式都有所區別。正由于鋰離子電池的化學特性比較活潑，所以在使用過程中潛在的危險性比較高，理論上如果鋰離子電池嚴重過充電或超大電流充放電有可能導致爆炸、燃燒等危險情況。

鋰離子電池的使用要求比較高，過充和過放電的對電池的損害程度都比鎳鎘/鎳氫電池厲害。由于鋰離子電池對使用要求比較高，所以為了保護鋰離子電池，一般鋰離子電池都配有一塊保護線路板。

一般鋰離子電池在外殼包裝上有Li-ion標記，表示為鋰離子電池。當我們拿到新的鋰離子電池不要馬上就用，提議先做3-5個周期的充放電循環，以充足激活新的鋰離子電池，這對電池的壽命和容量都有好處。對于很長時間沒有使用的鋰離子電池，如果在使用過程中發現其容量下降，也可以做2-6次充放電循環，很多情況下這種做法都是有效的。鋰離子電池對過充和過放電都比較敏感，所以提議對于非專業用戶，充放電可以利用鋰離子電池原工作設備和配套的充電器進行，一般這樣做比較安全。

鋰離子電池的充電要求與鎳鎘/鎳氫電池不同，可充電的鋰離子電池單體電壓為3.6V(有的電池塊可能會標稱3.7V)。隨著電量的洋溢，鋰離子電池電壓會慢慢升高，這也是判斷鋰離子電池是不是洋溢的標志，一般制造廠商推薦中止充電電壓為4.2V(單節鋰電電池的情況)。對鋰離子電池的充電一般采用限壓限流法，如果有朋友想要獨立對鋰離子電池充電，需要留意它的充電辦法與鎳鎘/鎳氫電池所采用的恒流充電法不同，不能使用一般充鎳鎘/鎳氫電池的充電器。提議可以購買優質的手機鋰離子電池充電器改裝，今朝一般移動電話所用鋰離子電池塊大部分是3.6V的鋰離子電池。有些劣質的手機充電器為了降低成本，沒有采用鋰離子電池充電要求設計線路，而利用正規電池板內的保護線路板工作，如果這類充電器對沒有保護線路板的鋰離子電池芯筆直充電，會對電池芯帶來損害。

有些朋友利用一些十幾元一個的原來為WALKMAN供電的所謂1.5V-12V可調穩壓直流電源選擇4.5V檔來充鋰離子電池，這同樣是不可取的，因為這些所謂穩壓電源的穩壓精度很低(隨負載大小電壓變化比很大)，從專業的角度看可能根本不能稱之為穩壓電源。如果哪位朋友要買真正的穩壓電源，可以到賣手機維修設備的商家買手機維修電源，一般國產12V2A帶電壓電流雙表頭指示的產品價格在60-120元間，適合業余級的維修電池(上海的朋友可以到位于新客站旁的不夜城通訊城二樓去選購，有多家商家提供相同的產品)。用正規的穩壓電源將電壓最高設定在4.2V來充鋰離子電池也可以，一般充電電流不易超過1/2C(在充電初期為了控制電流，還可能要將電壓調低一些)。不過對于一般對電子電工不很熟悉的電腦愛好者，還是用移動電話充電器來改裝比較方便，而且大部分手機充電器都有洋溢自停的功能。

有些有故障的鋰電板也經常是內部鋰離子電池芯的問題。對于多節電池芯并聯或串聯的電池板，往往是其中的一節或部分出現問題。維修電板的辦法也是筆直更換損壞的電芯，在電子市場我們可以買到常規規格的鋰離子電池芯。自己替換電芯過程中，留意不要損壞原相關功能的電路板。通常即使替換所有鋰離子電池芯的花費也不到買新電板價格的一半。

很多pDA設備硬件愛好者打算通過加裝電池來增加pDA設備的單次使用時間，或打算DIY一塊備用電池。很多網上解析從手機電板中獲得鋰離子電池芯，其實到電子市場筆直購買鋰離子電池芯價格更加便宜，而且可以有更多形狀和容量的鋰離子電池芯可供選擇。原裝的手機電板價格較貴，如果只是用來得到電芯有點殺雞取卵的味道，而兼容品牌的手機電板中假貨和劣質電板很多，不少還是舊電芯改裝的或者虛報容量。對于pDA加裝外置電池一般都采用并聯電池的做法。

如果電腦愛好者想DIY一塊備用電池，首先要找到適宜電池倉大小且容量相當或更大的鋰離子電池芯，其次最好要有一個原裝電池的外殼(可以找一個外殼完好的報廢的同型號電池)。報廢電池的線路板和相關電路通常是可以持續利用的，其實我們要做的只是更換一個電芯。只要購買的電池芯貨真價實，改造后廢電池的性能不比原裝貨差。筆者依此原則做了一塊CASIOE-115的1400mAH電池，總共花費不到百元，而原裝貨在國內的售價達500元以上。

在很多情況下我們找不到原裝電池的外殼，對電池塊內部結構也不甚知道，也不大有勇氣解剖唯一的一塊好電池。所以我們有必要判斷是不是可以簡單的DIY一塊備用電池。作為判斷的標準，首先我們也是要找到可以放進電池倉的鋰離子電池芯，當然容量越大越好。其次就是原電池塊是不是有特殊功能，如電量反饋、電池信息、溫度反饋、充電反饋。有些設備如果沒有電量反饋信息，機器就會一直顯示電池耗盡，有的機器還會因此而自動關機，這給我們DIY電池塊帶來困難。也有一些反饋信息不是非得的，如一些電塊的溫度反饋，機器有沒有得到該信息都可以正常工作，我們可以忽略它。一般我們DIY的電池塊大部分只能提供標準的供電端子。

在打算DIY電池前，我們可以做一個實驗，以探測設備工作是不是需要其它反饋信息。

第一步，判斷機器所用的電池塊為鋰離子電池，一般在電池塊上有Li-ion標記。

第二步，我們將原電池塊取下，通過電池上的標識或者萬用表判斷電池的正負極性，以及對應機器電源輸入接觸片的極性和機器需要供電的電壓。我們了解單節鋰離子電池的電壓在3.6-4.2V，通過測量電池塊的電壓，我們可以判斷原電池是不是由多節電池串聯而成，也決定了我們要DIY電池塊的結構和目標電壓。有很多電池塊外殼上標有電壓和容量信息，可以筆直參照。

第三步，找一臺電壓可調的電源(如上述提供的手機維修電源)或臨時用充電電池串連成需要電壓的電池包。

第四步，在得到符合標準外接輸入電源后，用電源引線將電源接到機器的電源輸入端，千萬留意極性不要接反，否則很容易造成設備的物理損壞。

第五步，開機看是不是由于缺少電池反饋信息而機器有不正常的情況，特別是不是那些有電量顯示的機器。如果一切正常或者惟有一些不十分緊要的提示或功能缺損，就說明我們DIY一塊一般備用電池的方案是可行。

在購買鋰離子電池芯時我們不妨多花一些錢買塊配套的保護電路板(價格不是很貴)，這樣做出來的電池安全性比較好。沒有現成標準的外殼，我們可以用絕緣膠布包裹電池和線路板，并在適當位置引出電極。

市場上有出售一種外形與5號充電電池一樣的可充電鋰離子電池，因為鋰離子電池的單體電池電壓為3.6V，是鎳鎘/鎳氫電池(1.2V)的3倍，也就說一節鋰離子電池的電壓相當于三節鎳鎘/鎳氫電池串聯后得到的電壓，所以這些電池不能筆直替代鎳鎘/鎳氫電池使用。非常可惜使用4節鎳鎘/鎳氫電池的數碼相機不能筆直換用這種鋰離子電池。

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