筆記本電池工作原理有哪些？

筆記本電池工作原理有哪些？

般筆記本電電池電芯使用的是10.8V或11.1V，而單個電池無法滿足要求因此筆記本電腦電池都是采用多個單體電池串聯和并聯組成的電池包。至于大家經常在電池的外殼看到的3300mAh、4400mAh等指的是電池的容量，它是指示該電流對電池進行放電時可使用一小時，例如：4400mAh的鋰離子電池可以以4400mA的電流放電一小時。所以該數值越大越好證明它能工作的時間越長。

充放電控制和保護電路顧名思義是負責電池的充放電控制和保護的，它工作的原理是這樣的，因為鋰離子電池在充電過程中到很接近洋溢時電壓會稍微下降一點，所以控制電路測試到這種情況時就認為電池已經洋溢了，保護電路也工作切斷電源以戒備過充；放電時電池的電壓是基本穩定不變的，惟有在電池所剩的電力很少時才會猛然下降，當控制電路測試到這種情況就認為電池的電力用完了并通知保護電路切斷電源戒備因過度放電使電池壽命縮短。

有關筆記本電池的內部結構，其實簡單的不得了，一個外殼、一個工作電路外加一個電池包。

這是我們平時看到的筆記本電池完整外觀這是我們平時看到的筆記本電池完整外觀

目前，市場上銷售的筆記本電腦幾乎都采用鋰電池（Li-ion）。鎳鉻電池（Ni-cd）、鎳氫電池（Ni-MH）因為記憶效應已經被淘汰；燃料電池仍在試驗中。所以我們以討論鋰電池的使用為主。

鋰電池的正極材料通常有鋰的活性化合物組成，負極則是特殊分子結構的碳。常見的正極材料主要成分為LiCoO2，充電時，加在電池兩極的電勢迫使正極的化合物釋出鋰離子，嵌入負極分子排列呈片層結構的碳中。放電時，鋰離子則從片層結構的碳中析出，重新和正極的化合物結合。

鋰離子的移動萌生了電流。化學反應原理雖然很簡單，然而在實際的工業加工中，需要考慮的實際問題要多得多：正極的材料需要添加劑來保持多次充放的活性，負極的材料需要在分子結構級去設計以容納更多的鋰離子；填充在正負極之間的電解液，除了保持穩定，還需要具有良好導電性，減小電池內阻。雖然鋰電池很少有鎳鎘電池的記憶效應，記憶效應的原理是結晶化，在鋰離子電池中幾乎不會萌生這種反應。但是，鋰電池在多次充放后容量依然會下降，其原由是復雜而多樣的。主要是正負極材料本身的變化，從分子層面來看，正負極上容納鋰離子的空穴結構會逐漸塌陷、堵塞；從化學角度來看，是正負極材料活性鈍化，出現副反應生成穩定的其他化合物。物理上還會出現正極材料逐漸剝落等情況，總之最終降低了電池中可以自由在充放電過程中移動的鋰離子數目。

過度充電和過度放電，將對鋰電池的正負極造成永久的損壞，從分子層面看，可以直觀的理解，過度放電將導致負極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結構出現塌陷，過度充電將把太多的鋰離子硬塞進負極碳結構里去，而使得其中一些鋰離子再也無法釋放出來。這也是鋰電池為什么通常配有充放電的控制電路的原由。不適合的溫度，將引發鋰電池內部其他化學反應生成我們不希望看到的化合物，所以在不少的鋰電池正負極之間設有保護性的溫控隔膜或電解質添加劑。在電池升溫到一定的情況下，復合膜膜孔閉合或電解質變性，電池內阻增大直到斷路，電池不再升溫，確保電池充電溫度正常。筆記本電腦用鋰電池一般都帶有管理芯片和充電控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、溫度、ID、充電狀態、放電次數等數值。

這些數值在使用中會逐漸變化。我個人認為，在筆記本電腦的使用說明中的"使用一個月后應當全充放一次"的做法主要的作用應當就是修正這些寄存器里不當的值，使得電池的充電控制和標稱容量吻合電池的實際情況。充電控制芯片主要控制電池的充電過程。鋰電池的充電過程分為兩個階段，恒流快充階段(電池指示燈呈黃色時)和恒壓電流遞減階段(電池指示燈呈綠色閃爍。恒流快充階段，電池電壓逐步升高到電池的標準電壓，隨后在控制芯片下轉入恒壓階段，電壓不再升高以確保不會過充，電流則隨著電池電量的上升逐步減弱到0，而最終完成充電。電量統計芯片通過記錄放電曲線(電壓，電流，時間)可以抽樣計算出電池的電量，這就是我們在BatteryInformaTIon里讀到的wh.值。

而鋰電池在多次使用后，放電曲線是會改變的，如果芯片一直沒有機會再次讀出完整的一個放電曲線，其計算出來的電量也就是不準確的。所以我們需要深充放來校準電池的芯片。

一般來說，電池的接縫都是通過粘合劑粘在一起的，因此我們很容易看到粘合的位置，不過基本上這個接口位置，沒有強力工具，基本是無法打開了。拆解之后，大家可以看到，95％以上體積都是電芯，外加一塊電路板

筆記本電池基本都是電池包

電池主要就是殼子＋電路板＋電芯，看起來最緊要的部分是電芯，其實不然，最主要的部分是電路，因為一個電池本身的使用過程，是記錄在電路板中的。維修一個電池，如果只是簡單的更換電芯，那是沒有用的，因為關于這個電池本身的好壞，一直都有記錄在案。因此如果大家如果有去打聽電池維修，會發現一個解鎖的詞語，其實就是將電路板鎖記載的有關電池的信息重置，例如將充電次數、以及使用時間等重新設，加上全好電芯的搭配，就會實現跟新電池一樣的延續時間。

聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除