鋰電特性與鋰電改裝,Li-ion battery features

可充電鋰電池由于它較普通鎳鎘/鎳氫電池具有體積小(相對)、重量輕、自放電率低、無記憶效應(yīng)的優(yōu)點，廣泛的被使用在很多新型移動設(shè)備中。我們平常使用的移動電話、筆記本電腦、PDA等移動設(shè)備的電池已逐步為鋰電池所替代。鋰電池與鎳鎘/鎳氫電池特性不同，從充電模式到維護方式都有所區(qū)別。正由于鋰電池的化學(xué)特性比較活潑，所以在使用過程中潛在的危險性比較高，理論上如果鋰電池嚴(yán)重過充電或超大電流充放電有可能導(dǎo)致爆炸、燃燒等危險情況。鋰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。由于鋰電池對使用要求比較高，所以為了保護鋰電池，一般鋰電池都配有一塊保護線路板。
一般鋰電池在外殼包裝上有Li-ion標(biāo)記，表示為鋰電池。當(dāng)我們拿到新的鋰電池不要馬上就用，建議先做3-5個周期的充放電循環(huán)，以充分激活新的鋰電池，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電池，如果在使用過程中發(fā)現(xiàn)其容量下降，也可以做2-6次充放電循環(huán)，很多情況下這種做法都是有效的。鋰電池對過充和過放電都比較敏感，所以建議對于非專業(yè)用戶，充放電可以利用鋰電池原工作設(shè)備和配套的充電器進行，一般這樣做比較安全。
鋰電池的充電要求與鎳鎘/鎳氫電池不同，可充電的鋰電池單體電壓為3.6V(有的電池塊可能會標(biāo)稱3.7V)。隨著電量的充滿，鋰電池電壓會慢慢升高，這也是判斷鋰電池是否充滿的標(biāo)志，一般制造廠商推薦中止充電電壓為4.2V(單節(jié)鋰電電池的情況)。對鋰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電池充電，需要注意它的充電方法與鎳鎘/鎳氫電池所采用的恒流充電法不同，不能使用普通充鎳鎘/鎳氫電池的充電器。建議可以購買優(yōu)質(zhì)的手機鋰電池充電器改裝，現(xiàn)在一般移動電話所用鋰電池塊大部分是3.6V的鋰電池。有些劣質(zhì)的手機充電器為了降低成本，沒有采用鋰電池充電要求設(shè)計線路，而利用正規(guī)電池板內(nèi)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電池芯直接充電，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(diào)穩(wěn)壓直流電源選擇4.5V檔來充鋰電池，這同樣是不可取的，因為這些所謂穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓精度很低(隨負(fù)載大小電壓變化比很大)，從專業(yè)的角度看可能根本不能稱之為穩(wěn)壓電源。如果哪位朋友要買真正的穩(wěn)壓電源，可以到賣手機維修設(shè)備的商家買手機維修電源，一般國產(chǎn)12V 2A帶電壓電流雙表頭指示的產(chǎn)品價格在60-120元間，適合業(yè)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(chǎn)品)。用正規(guī)的穩(wěn)壓電源將電壓最高設(shè)定在4.2V來充鋰電池也可以，一般充電電流不易超過1/2 C(在充電初期為了控制電流，還可能要將電壓調(diào)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充滿自停的功能。
有些有故障的鋰電板也常常是內(nèi)部鋰電池芯的問題。對于多節(jié)電池芯并聯(lián)或串聯(lián)的電池板，往往是其中的一節(jié)或部分出現(xiàn)問題。維修電板的方法也是直接更換損壞的電芯，在電子市場我們可以買到常規(guī)規(guī)格的鋰電池芯。自己替換電芯過程中，注意不要損壞原相關(guān)功能的電路板。通常即使替換所有鋰電池芯的花費也不到買新電板價格的一半。
很多PDA設(shè)備硬件愛好者打算通過加裝電池來增加PDA設(shè)備的單次使用時間，或打算DIY一塊備用電池。很多網(wǎng)上介紹從手機電板中獲得鋰電池芯，其實到電子市場直接購買鋰電池芯價格更加便宜，而且可以有更多形狀和容量的鋰電池芯可供選擇。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(zhì)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(lián)電池的做法。
如果電腦愛好者想DIY一塊備用電池，首先要找到合適電池倉大小且容量相當(dāng)或更大的鋰電池芯，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(guān)電路通常是可以繼續(xù)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CASIO E-115的1400mAH電池，總共花費不到百元，而原裝貨在國內(nèi)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(nèi)部結(jié)構(gòu)也不甚了解，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否可以簡單的DIY一塊備用電池。作為判斷的標(biāo)準(zhǔn)，首先我們也是要找到可以放進電池倉的鋰電池芯，當(dāng)然容量越大越好。其次就是原電池塊是否有特殊功能，如電量反饋、電池信息、溫度反饋、充電反饋。有些設(shè)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(guān)機，這給我們DIY電池塊帶來困難。也有一些反饋信息不是必須的，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(biāo)準(zhǔn)的供電端子。
在打算DIY電池前，我們可以做一個試驗，以測試設(shè)備工作是否需要其它反饋信息。
第一步，判斷機器所用的電池塊為鋰電池，一般在電池塊上有Li-ion標(biāo)記。
第二步，我們將原電池塊取下，通過電池上的標(biāo)識或者萬用表判斷電池的正負(fù)極性，以及對應(yīng)機器電源輸入接觸片的極性和機器需要供電的電壓。我們知道單節(jié)鋰電池的電壓在3.6-4.2V，通過測量電池塊的電壓，我們可以判斷原電池是否由多節(jié)電池串聯(lián)而成，也決定了我們要DIY電池塊的結(jié)構(gòu)和目標(biāo)電壓。有很多電池塊外殼上標(biāo)有電壓和容量信息，可以直接參照。
第三步，找一臺電壓可調(diào)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組。
第四步，在得到符合標(biāo)準(zhǔn)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，千萬注意極性不要接反，否則很容易造成設(shè)備的物理損壞。
第五步，開機看是否由于缺少電池反饋信息而機器有不正常的情況，特別是否那些有電量顯示的機器。如果一切正常或者只有一些不十分重要的提示或功能缺損，就說明我們DIY一塊普通備用電池的方案是可行。
在購買鋰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(xiàn)成標(biāo)準(zhǔn)的外殼，我們可以用絕緣膠布包裹電池和線路板，并在適當(dāng)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電池，因為鋰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(jié)鋰電池的電壓相當(dāng)于三節(jié)鎳鎘/鎳氫電池串聯(lián)后得到的電壓，所以這些電池不能直接替代鎳鎘/鎳氫電池使用。非常遺憾使用4節(jié)鎳鎘/鎳氫電池的數(shù)碼相機不能直接換用這種鋰電池。