海外资深玩家教您如何搞爆笔记本电池

calvino

06年笔记本业界因“电池门”事件造成的影响可谓轰动全球，一时间用户提“电池”色变，时至今日该事件造成的问题仍未完全解决。近日，编辑在一家海外网媒看到本篇针对笔记本电池爆炸原理分析和电池发展、未来展望的文章，内容甚好！签于国内大部分读者朋友所处的网络环境情况，泡泡网特将本文转载过来，希望对您有所帮助。    引言
    最近我在网络上看到许多炒得非常火热的携带式电子产品爆炸的新闻，后来证实是起因皆源于电池损坏，这让人想起早在几年前就零星听到手机在裤子口袋中爆炸的报导。甚至更为骇人的还有因为手机留在车内仪表板上而导致车内失火的事件。这些事件，或许背后还有更多不为人知内容，最后都能过厂商法庭外的努力，悄悄地被扫到角落不被人关心的角落里。尽管如此，科技演进踽踽独行，进展到连MP3都可以上航天飞机旅行，手机可能很快就会进入寻找外层空间文明（SETI）的研究计划之中。而最独特的，就属功能日渐强大的笔记本电脑了，假以时日可能都会被为军火武器来对待了。

    而在这些风光的便携式装置的背后有什么在支撑呢？为什么这个状似保守低调的电池会愿意默默地辛勤工作，而不会寻求在时下流行的部落格中来个大鸣大放呢？反而还默默被埋没在信息的洪流之中，所以为了能够帮电池平反，我们决定用上放大镜和一些手动工具来拆解电池，帮助大家了解这个重要零件的特性，首先让我们先从Google搜寻网站开始，请见下图。

    如果多达73000项的搜寻结果都不会让你的眉头皱一下的话，不妨点选一、两则来看一看，只要看到一些关于笔记型计算机的电池在登机门排队队伍中爆炸等“有趣”报导，保证你会看到一堆说词罗列其间，我们手边刚好有从雅虎网站上拍卖得到的那台声名狼藉的爆炸笔记本电脑，看来应该把它像手榴弹一样丢进停车场里，搞的大楼里的人都人心惶惶，所以如果你觉得有兴趣想要多了解这些电池的运作，以及想知道有什么安全考虑等其它建议的话，请你耐心读下去。

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用水塔的例子解读电池的工作原理

    老实说许多技术的解读对于普通用户可谓人言言殊，所以接下来我会用几个不同的说法来解释电池的道理，基本上，我的重点会落在电池是如何运作来深入探讨，然后，会拆解我的笔记型计算机电池，告诉你它是怎么做出来的，接着会再着墨于电池的保养，以及安全防护和电池寿命的考虑。

    请见图中所示，打开水龙头，水就会流出水塔，而抽水马达会重新补充水量进入水塔，每一个不同的水塔会有不同的高度和大小尺寸，所以会有不同的水压和装水容量，我们用的模拟是：电压等于水压，电量等于水塔的大小，电流等于水流流速，而把抽水马达想象成墙上电源的充电器后，你就可以搞清楚我们的例子了。

    不同电池的化学特性，就好像不同水塔的结构一样，会随着水塔墙的厚薄、材料、造型和水压的限制而不同，同时从安全考虑来看，只要进水和出水的速度超过水塔所能掌控，水塔就会破裂损坏，拿电池用语来说，诸如高功率密度的电池锂离子（Lithium-ion），电池就像水塔一样，在同样的容量空间之中，可以装进更多的水。

任何笔记本电池都有的卷标和规格说明

    看上面这颗特殊的电池，其电压相当的低，但是容量比其它的电池都大，如果你把它想成是一个高度非常低但是容量却非常大的水塔，有非常多的水储存其中，但是水压不多，这是设计给电压非常低而又要长时间工作的计算机来用，能充分满足索尼TX轻薄笔记本电脑使用。

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精细小巧的电池技术
    当前有两种化学成分是电池上最常用的，就是镍金属氢化物（NiMH：Nickel Metal Hydride）和锂离子（Li-ion），这些技术都是由缺乏更高的功率密度和受到电池记忆效应问题，而遭到淘汰的老一代镍镉（NiCad：Nickel-Cadmium）技术进化而来。

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    电池的保养和使用
    从不同使用角度来衡量，锂电池算是很挑剔的，就上面的比较表来看，锂电池让人觉得很娇气，他们对冷热太明感了，而且讨厌深度放电，更不要说快充快放的充放电的方式，如果把电量放的一乾二净的话，又会坏掉。两相比较，镍氢电池就来的更为安全和无毒，当然镍氢电池不能拿来用火煮，如果放在架子上几个月后，又会把电放的一滴不剩，让你需要好几次充电之后才可以回复100%的充电容量，但是让你因为不当使用而造成灾难性爆炸的问题，倒也还少见。
    事实上，无论媒体或部落格(博客)上怎么说，以百万颗出货的电池来算，大约只有百颗左右的数量才会造成火焰燃烧的情况发生，而其中又仅有极小一部份才有爆炸发生的可能，遇上的比例会只比被流星打到的机会稍大一些。假如你真的遇到一颗有问题的锂电池，最多让你无法使用，而不会造成其它伤害，所以你最好继续看一看下面关于电池的保养和使用的介绍。
    避免减少电池的使用寿命方法一：不要高温使用
    目前笔记本电脑至少都会设置有一个风扇，会帮忙散去机身内部硬件产生的热量，由于模具设计问题，大部分热量都会直接吹向电池。对锂电池来说，这就好像对电池直接加热，造成电池寿命岌岌可危。一颗锂电池充电40％放到冰箱里冷藏可以保存十年，但是一台插电使用的笔记本电脑，如果持续不断的在这种加热的情况下使用，通常只能维持12到18个月，之后电池就要跟你说再见了。若你发现笔记本电脑使用一年之后，电池续航能力大为降低时，多半就是以上原因引起的。
    电池安装在笔记本不拆卸的优点在于避免突然断电的困扰，但是长久以来的电池使用，无异造成电池寿命长时期的流失，所以是不是需要考虑改造笔记本内部的散热系统构造呢？或许你的笔记本终老一生都躺在你的书桌上插电使用，这样是不是就可以把电池充好电放进冰箱保存呢？
    避免减少电池的使用寿命方法二：不要快速充电
    无论电池化学成分如何，新一代的笔记本都流行电池快速充电的方式，快速充电容易让电池受热，造成电池内的化学成分转变成气体而有所流失，如果你还记得前面水塔的范例，快速充电表示抽水马达用高压将水很快的打进水塔之中，会造成电池过快损坏。普通一颗镍氢电池有数百次的充放电使用，但是快速充电会明显减少充放电总次数，再者，电池的损伤也会由于快速充放电而加速恶化，可惜的是目前笔记本电脑制造商忽略设计一个“气体控制踏板”节制充电速率。

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如何选择笔记本电池
    如果你最近打算买一颗新笔记本电池，如何判断电池续航时间长短呢？这时可以用下列的简单公式来做比较计算。
    将电流（mAh：毫安小时）乘上电压（V：伏特），然后除上1000，可以得到瓦小时（Watt-Hours）的数值

   
  让我们来计算一下：首先，请你先从现有电池上读取容量mAh和电压的数值，然后二者相乘之后，再除以1000，如果你的电池已经使用Ah为电流单位，那表示他们已经先除以1000了。举例来说，如果你用10.8伏特和4400mAh的电池，算式就是：10.8 x 4400 / 1000 = 47.52，或者换算成48瓦/小时（W/h），此数值越高越好。通常电池容量的高低在于电池组数目的多寡，愈多的电池组数表示电池容量愈大。

    两种笔记型计算机专用电池的有趣透视

    讲完了一些电池理论的内容之后，我将拿起我的拆解工具，来看看笔记型计算机专用电池的内部实情，再也没有比拆解更近一步了解技术内容更好的办法了。笔记本电池最有趣的地方在于我俗称为“床垫标签”的东西。大部份的人一听到爆炸电池时，只会提到是哪家制造商，大概只有我会想到打开电池一探其中究竟。
    大部份的笔记型计算机制造商都会在电池上的设计上设计质保签，所以我并不建议你自行拆开电池。原因有二：第一，如果你不小心让螺丝起子挤进其中的电池单体，结果造成电池组短路，你可能会完蛋，因为锂电池爆炸时，会喷出一堆热气和许多有毒的化学物质；第二，打开之后要加以复原，并且放回笔记型计算机的困难度很高。合理打开电池的理由有：一、你要自行维修损坏的电池；二、你想要改善电池效能，决定自行组装电池组以增加容量。你得要弄清楚当中的风险，我是无法为你的粗心大意负责的。

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拆解笔记本镍氢电池

    这里有一个东芝（Toshiba）电池盒，采用9.6伏特3000mAh的镍氢电池的规格，这是一个比较老的技术，我拿来和戴尔（Dell）的锂电池相比，稍后可以看到二者的差异，这个电池盒看不到可见的接缝，不过翻个面就可以看到如下图所示。

一共有五个非常小巧的开启点

   
    好了，我们终于可以打开！如图所示，螺丝起子实在不算是一个适当的工具，看看边缘破碎的损伤，但是还是打开了！我们得小心打开盖子，将电池组取出。

   
     东芝电池的内装干净简炼，几乎所有的空间都用来装电池组，让我们来瞄一下内层的结构。

   
    如图所见，右边一共有四个接点直接接到电池组的上面，镍氢电池的技术是一个非常安全的设计，所以无需保护线路的辅助，所有的接线都在上缘的蜡纸上完成，只要能够避免电池组意外的短路就可以了，下图可以看到撕开蜡纸后的装置。

   
    这一层可以看到红色的乙烯基绝缘纸下面盖着四颗一组的镍氢电池，一共有两组各四颗的镍氢电池单体，这里比较有趣的一点是，东芝用一客制的方盒子来承装所有的电池，通常电池的单体会是圆柱状的外观，就像AA、C或D的碱性电池一样，在这个盒子中，东芝让每一个空间都能用来装载镍氢电池的单体，以提高整体的效能；由于整盒电池是9.6V @ 3000mAh的容量，这表示内有两个4.8V @ 3000mAh模块，而每一个镍氢电池的单体是1.2V @ 750mAh，这整个电池盒是因应老一代笔记型计算机所设计，可以让你了解镍氢电池技术的演进。

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拆解笔记本锂电池

    让我们来看由戴尔计算机来的较新的锂电池盒，这个电池盒已经损坏，规格是14.8v @ 3600mAh的容量。

    在戴尔的锂电池盒的接缝处倒是容易看见，不过真的是非常非常紧的接缝，我们拿螺丝起子的边缘来和接缝处相比，的确是很小。

    幸运的是我们终于找到一处靠近接头的地方凑巧有一个较宽的接缝点，用螺丝起子加以撑开。

    接着，小心的撬开整个接缝的边缘，我看到真正制造商的名字标示在内。

    发烧友应该不陌生新力的Energytec工厂已经帮戴尔代工制造电池有好一段时日了，图上所看到的是新力锂电池的充电线路，还用五个LED显示灯表示充电的状态，这看起来要比东芝的电池要复杂得多了。如果你还记得镍氢电池的端点直接就接在电池组上印象时，这图上的复杂度显然非常意外，不过锂电池本来就比较容易出状况，前面的比较表上，你也可以看到一些保护线路提供一些防范所需。把盒盖进一步开启之后：

    一共有两组四颗绿色电池的配置，看起来像AA电池，不过并不是如此，他们只是用同样方式包装起来，但是里面的化学成分和大小并不相同，下一图是更近一点的图示。

    这些是新力的Energytec 18650GR电池，是用在许多电子装置的电池，规格是1800mAh @ 3.7v，整个电池盒可以有3600mAh @ 14.8伏特的条件，如上图所示，电池盒内是两两相连的电池组所组成，所以每一对可以贡献7.4v @ 3600mAh的容量，并连串在一起之后，就可以产生14.8伏特的电压。
    一般来说，电池盒由许多的成对电池组所组成的原因有三，第一是可以因此简化充电线路；第二，充电器可以用较低的电压对不同组的电池充电；第三，如果有任何一颗电池故障，充电线路就可以随时确认，并且可以立即加以隔离，或是宣告整个电池盒故障。有一些新保护线路会侦测出即将爆炸情况，而会将电池通风孔打开，以便于让热气可以有所宣泄，因而降低爆炸的发生。

calvino

笔记本电池的未来展望

    大部份的主要电池品牌都是以日本为大宗，像新力的Energytec部门就是一个出货量大的来源，原因也是在于新力在电池技术技冠群伦，我们也观察到，新力在电池安全的工程技术上琢磨多年，但依然无法确保百分之百的安全，早先所发生的电池爆炸个案，多半是毫无保护线路或制造安全措施较差的大陆所出产的白牌电池，但是时至今日，连大品牌的电池也不见得完全没有问题。

    至于未来电池的发展如何呢？燃料电池的发展显然带来无限的希望，基本上来说，这个技术在于使用能源液体或胶状物质，就像汽油注入汽车油箱的做法一样，现今可知采用酒精或碳氢液体时，可以有高能量密度的表现，将高容量电池结合我们所熟知由易燃液体可能引起的危险时，且让我们拭目以待，看看注入易燃物质到我们电子产品上的后续发展。

    本文学到的十件有关于电池的重点

    1. 让笔记型计算机的电池保持在凉爽环境，可以延长使用寿命

    2. 笔记型计算机的快速充电功能反而会造成电池的加速损坏。

    3. 让你的电池经常处于充放电循环时，也会加速电池的损坏。

    4. 两个电池之间的比较，记得用瓦小时（Watt-hours也就是电压乘以mAh，再除以1000所得的数字）为单位。

    5. 不要轻易拆解你的电池盒，除非你有好的理由。

    6. 锂电池虽然不是百分之百安全，纵使有爆炸事情会发生，但是不至于会让你碰上。

    7. 镍氢电池是比较安全的，可惜容量不够大。

    8. 锂电池只可以撑12到18个月，这是因为笔记型计算机内部的温度较高所致。

    9. 镍氢电池的寿命基本上用充放电次数来计算，约300次的充放电循环。

   10. 不要小看外观呆板的笔记型计算机电池盒，其内部色彩斑澜，学问多多。

sunbox

虽说是转的，但还是有点用的！不过对初学的有点太难了！

calvino

哈哈又不是让你去拆，大家在这里欣赏一下嘛，也算是加深了解。

fadetianyu

zhangchao

vern

搞不懂这是干啥，呵呵

calvino

教你电池组成的知识啊，加深对电池的了解。

zgz2688

学习

httpwzh

学习了

volitation_th

太多
看得头痛

httpwzh

还用教？
短路一下就得了

ljt0804

太牛逼了
呵呵
我顶

沧海一笑

太专业了，让拆爆小组的警察来学着作吧。

xiyouguo

牛x！！

oicqhacker

第一次见到脱光了的电池

Jeff_J

强人真多哈

Iamcay

真BT了

kdi620

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pinpointsky

呵呵，了解了一下