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(一)偶遇一好东东,不忘与大家分享: 分析笔记本电池及节能技术
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让动力澎湃不息 ——详细分析笔记本电脑电池及节能技术
与台式机不同,笔记本电脑狭小的内部空间、不理想的散热条件以及用户强调的良好便携性要求使得笔记本电脑的所有部件不仅在设计制造时都遵循了迷你化原则,而且还十分强调电能消耗的低功耗,以尽量节省电能。从笔记本电脑众多硬件设备的发展来看,电池技术一直是个薄弱环节,为了能获得较为理想的移动应用,各笔记本电脑厂商都在自己的产品中采用了一些节能技术,虽然技术不尽相同,但殊途同归,最终的目的都是为了节能,为了让电池能用上更长的时间。
笔记本电脑电池相关技术
■ 电池的工作原理
图1
如今的笔记本电脑电池绝大部分属于锂离子电池,这类电池具有体积小、容量大、重量轻、污染小及循环寿命长等特点,但价格较为昂贵。锂离子电池的工作原理如图1所示,它是由能使锂离子在正、负极电极间移动的材料组成的。充电时,锂离子由正极移向负极并嵌入碳层中,放电时锂离子脱离负极移向正极,电池充电、放电的化学反应过程为:
充电:LiCoMO2+Cn→Li1XCoMO2+CnLix
放电:Li1XCoMO2+CnLix→LiCoMO2+Cn
锂离子电池处于放电状态时,锂离子不能全部移向正极,而必须保留一部分在负极,以保证下次充电时锂离子畅通地嵌入通道,否则,电池寿命就会变得相当短。一般来说,单个锂离子电池的放电终止电压为3.0V,最低不能小于2.7V。根据锂离子电池的工作机理,锂离子电池的充电截止电压为4.2V,不能过充,否则会造成晶体坍塌,而使电池处于寿命终结状态。
■ 电芯的容量及组合
图2
笔记本电脑电池内部有电芯和电路两部分,通过电芯的并联、串联,然后再加上充放电控制和保护电路就构成了一块完整的笔记本电脑电池。笔记本电脑电池中的锂离子电芯以编号为“18650”的圆柱形电芯最为常见(图2),由于单个锂离子电芯的容量较小,厂商为了能有效延长电池的使用时间,往往把2~3个锂离子电芯并联,然后再把3~4组已并联的电芯组串联,从而构成一个电池组。
各家厂商在电池技术上的差别比较小,主要差别在所用电芯的品牌、个数和容量,以及充放电控制电路的设计上。比如某品牌笔记本电脑电池标称为“9 Cell Lithium-Ion”,俗称“9芯电池”,其含义是该电池内部装备了9个锂离子电芯。如果不清楚手中的笔记本电脑电池为几芯电池,那么我们可以通过一些简单的计算来获得。单个锂离子电芯的电压为3.6V(也有厂商标为3.7V),容量大多在1800mAh~2200mAh之间,根据这些参数以及电池外壳上标注的电压和容量,我们就可以推算出内部电芯的个数和单个电芯的容量。如一块笔记本电脑锂离子电池上标有“10.8V 4400mAh”字样,说明电池的电压为10.8V,电池容量为4400mAh。用10.8去除以3.6(或3.7),再用4400除以1800(或者是2000、2200等),就可以得知该电池采用的电芯组合方式为两两并联,然后三组串联构成电池组,共有6个电芯,单个电芯容量为2200mAh。要提醒大家的是,衡量一块电池的供电能力或者比较两块电池可以提供的电能有多少,不能只看电池的容量,更不能只看电池的电压,而应该是比较电压和容量的乘积的大小(如10.8V×4400mAh=47.52Wh),这个数值其实是电池可以输出的实际电功率。
[ 本帖最后由 雪山飞狐 于 2010-5-27 17:57 编辑 ]
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