笔记本电池基础知识.docx

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笔记本电池基础知识

笔记本电池基础知识

笔记本电池基础知识

（1）

   目前笔记本电池常见的规格，常见的电压无外乎10.8V/11.1V、14.4V/14.8V这四种，常见的容量无外乎3600mAh、4000mAh、4400mAh、6000mAh这几种。

这些规格到底意味着什么呢？

从标称的规格我们可以得知什么内容？

我们知道笔记本电池可以分成外壳、保护板（写有软件在里面）和电芯三大部分。

其中电芯是通过串联和并联组合在一起的，从笔记本电池的规格我们可以知道所采用的电芯规格指标和组合情况。

串联和并联

目前大多数笔记本电池都是采用圆柱形电芯，通过串联和并联的方法组合而成。

串连的目的是为了提供更高的电压以便笔记本能够正常工作，并联的目的是为了提供更高的容量以便笔记本能够工作更长的时间。

因为到目前为止市场上还没有出现依靠单颗电芯就可以提供高于10V同时容量又大于3000mAh的电芯，所以只能采用串联加上并联的办法来达到目的。

更高的电压

大多数能够量产的圆柱形锂离子电芯的电压不是3.6V就是3.7V（实验室里面也许有更高电压的电芯）。

因此：

三颗串联（3S）电压就是10.8V（3.6V*3=10.8V）或者是11.1V（3.7V*3=11.1V）；

四颗串联（4S）电压就是14.4V（3.6V*4=14.4V）或者是14.8V（3.7V*4=14.8V）。

如下表所示：

3.6V3.7V

3S三串10.8V11.1V

4S四串14.4V14.8V

两串（2S）从来没有出现过，因为无法提供足够的工作电压。

五串（5S）还没有出现，一方面是不需要这么高的电压，另一方面是串连的数量越多电芯一致性的问题就越难以解决。

更高的容量

大多数能够量产的圆柱形锂离子电芯的单颗容量介于1800mAh~2200mAh之间。

目前已经有2400mAh甚至更高的圆柱形电芯，不过也许是成本因素的考虑很少用在笔记本电池上面。

因此：

如果两并（2P）容量应该在3600mAh（1800mAh*2）~4400mAh（2200mAh*2）之间，

如果三并（3P）容量应该在5400mAh（1800mAh*3）~6600mAh（2200mAh*3）之间，

如下表所示：

1800mAh1900mAh2000mAh2200mAh

2P两并3600Ah3800Ah4000Ah4400Ah

3P三并5400Ah5700Ah6000Ah6600Ah

如何推算？

以10.8V/3.6AH（3600mAh,1A=1000mA）为例，从电压10.8V我们可以知道一定是采用三颗3.6V的电芯串联而成，从容量3.6AH我们可以知道一定是采用两组容量为1800mAh的电芯并联而成，因此这肯定是一个3*2=6芯的电池组。

以此类推，如果规格是14.8V/6.6AH，从电压14.8V我们可以知道一定是采用四颗3.7V的电芯串联而成，从容量6.6AH我们可以知道一定是采用三组容量为2200mAh的电芯并联而成，因

此这肯定是一个4*3=12芯的电池组。

笔记本电池容量通常都会在标牌上标明，如4.0Ah，4.4Ah等。

一个全新优质笔记本电池，标称容量和实际容量基本上是一致的。

对于同一台机器而言，电池容量越大，使用时间越长。

全内置的机器耗电量比较大，往往配备容量较大的电池，如5.4Ah，6.6Ah等，超便携小机器耗电量比较小，往往配备容量较小的电池，如1.8Ah，2.2Ah等。

标准的14寸2-Spindle机器（内置光驱）标配电池容量通常在3.6Ah到4.4Ah之间。

如果电池的实际容量真的达到4.0Ah，可以使用多长时间呢？

理论上来讲，4.0Ahr（=4000mAhr，1A=1000mA）意味着如果放电电流为1安，可以持续放电4小时，或者是用2安的电流可以持续放电2小时。

如下表格可以作参照：

如果是超便携小机器，待机电流通常在800mA（0.8A）左右，满负荷运行的电流通常也不会超过2A，因此相比之下非常省电。

因而标配2000mAh电池往往可以使用3小时以上。

实际的使用情况，放电电流总是起伏不定的，不可能稳定在某一个特定的水平。

尤其是启动一个大的程序或者是启动光驱/DVD的时候，峰值电流往往达到一个比较高的水平。

液晶屏的亮度变化对功耗的影响也很大，因此实际的使用时间往往低于理论上的使用时间。

另外随着电量的减少，电压逐渐下降，到了一定程度之后容量有一个急剧下降，实际使用时间也会急剧减少。

电池的标称容量与实际容量在笔记本电池的标牌上面，一般都标

注了电池的容量，如3600mAh等，这就是我们所说的标称容量。

标称容量是否就是这一个笔记本电池的实际容量呢？

答案当然是否定的。

由于笔记本电池总是由多颗电芯通过串联并联的方法组合而成，不同电芯的特性总是不同的，因而电池组实际容量在很大程度上取决于电芯的配组情况。

       还是以下图这一个电池为例，14.8V意味着四串，3600mAh意味着两并，因此这一个电池应该是由八颗规格为3.7V/1800mAh的电芯四串两并组合而成。

这八颗电芯的容量有可能介于1750到1850之间，最终整个电池组的实际容量就有可能在3600mAh上下波动，而且往往向下波动多一些。

一般来讲一个崭新的笔记本电池容量上些许差别比如一两百mAh，对用户的实际使用并没有什么影响，用户也不可能感觉得出来。

正规的制造厂控制标准一般在标称容量的97%以上。

以上图为例只要容量达到或者超过3500mAh而且没有充电保护或者是放电保护就可以出厂。

不正规的制造厂就难讲了。

还是上面的例子如果采用1500mAh电芯，成本将会降低一半以上，最终容量在3000mAh左右，实际上用户也很难感觉充电保护或者是放电保护就可以出厂。

不正规的制造厂就难讲了。

还是上面的例子如果采用1500mAh电芯，成本将会降低一半以上，最终容量在3000mAh左右，实际上用户也很难感觉出来。

更有甚者有些厂商采用减料的办法来欺骗用户，如左图这一款目前比较多见的A20M电池，规格是10.8V/5400mAh，应该采用9颗10.8V/1800mAh的电芯，而市面上充斥着很多仅仅采用6颗电芯的劣质产品，容量最多3600mAh，标牌上依然注明5400mAh。

新电池使用一段时间之后，随着循环次数的增加，实际容量也会开始下降，而且这种下降呈现出加速发展的趋势，因此用户往往会发现突然之间电池就不好使了。

在《再谈电池容量与放电时间》文中谈到这方面的现象。

这种现象有两个方面的原因：

一个方面是因为电芯本来就会随着循环次数的增加容量萎缩，另一个方面是基于电池的制造质量，如果电芯配组不良导致电池组一致性不好，出现充电保护或者放电保护现象，整个电池组的容量也会很快衰减下来。

综上所述，笔记本电池的实际容量取决于多方面的因素。

笔记本电池这种产品是典型的“一分钱一分货”，同样的型号价格有可能相差几倍，当然容量也会差别很大。

精确的容量测试需要使用《专用测试设备》，普通用户一般来讲不可能具备这样的条件。

对于大多数用户来讲，能够做的就是选择一家专业而且讲信用的供应商，用合理的价格购买自己所需要的产品。

掌握更多的《使用知识》，有助于把电池的功效发挥到做大，而不要过于相信标称容量。

电池容量与放电时间

5月3日《电池容量与使用时间》一文发出之后，不少用户对笔记本电池容量和放电时间的问题比较感兴趣，要求提供更多地介绍。

毕竟用户真正关心的问题是电池能够用多久，至于规格指标电压容量等问题既不容易搞明白又没有什么直接意义。

为此今天重点谈谈笔记本电池的放电曲线，希望对用户有所帮助。

事实上一块既定的笔记本电池能用多久，取决于很多很多的因素。

机器的设置，所运行的程序，操作习惯、环境温度和机器电池的温度等，都会影响到同一块电池的实际使用时间。

在《养成良好的使用习惯》文中对此略有介绍，有兴趣的用户可以看看。

虽然使用时间取决于多方面的因素，但是笔记本电池的放电还是有一定的规律。

如果放电电流是基本恒定的话，电池容量将会随着时间的推移线性下降，到了一定程度之后容量将会陡降，之后还会持续一段比较短的时间。

如上图，测试机器采用DELLD600，两块不同的电池在满负荷放电状况下的曲线。

第一块（A）100%充满之后放了120分钟（蓝色曲线），第二块（B）100%充满之后放电73分钟（红色曲线）。

放电的第一个阶段，随着时间的推移电量平滑下降；第二个阶段分别在25%（A电）和40%（B电）出现拐点并进入急剧下降阶段。

进入这个阶段之后实际使用时间就已经很少了，十分钟都不到。

好电池和差电池的区别就在这里。

好的电池在第一个阶段更加平缓，持续时间更长，陡降阶段不太明显，甚至几乎可以放出一条直线。

差的电池第一个阶段就已经比较陡峭而且早早就出现悬崖曲线了。

即便是一个好的电池，在经过多次循环之后放电曲线也会从蓝色的A曲线向红色的B曲线发展。

在《如何延长电池使用寿命？

》一文中提到一般情况下笔记本电池的寿命只有300-600个循环，随着循环次数增加，电池的容量将会逐步萎缩。

萎缩的过程其实就是从A曲线变成B曲线的过程。

以上的曲线采用的是“电量百分比—使用时间”关系。

实际上在我们的日常工作中，对电池进行测试采用的是专业设备，更多使用的是恒流放电下的“电压—时间”关系。

如下图（曲线左边部分是先进行放电然后进行恒流充电接着恒压充电阶段，右边部分是恒流放电阶段，电池型号不是D600）：

对于缺乏专业设备的用户，可以通过采集电量百分比和时间关系的办法来绘制图表，有些现成的软件业也可以帮助用户采集和记录这些数据，日后有时间再介绍。

由于电量和电压存在一定的对应关系，实际上电量就是根据当前电压进行估算的，因此虽然记录电量的办法不太科学精确，但还是可以起到一定的参考作用。

关于电量和电压的对应关系，有兴趣的用户可以看看《电压与容量的对应关系》一文。

当然如果放电电流不是恒定的话，电池容量的下降就不会呈现出线性下降的趋势，而是会出现一个接一个的下降台阶。

通常我们实际操作都属于这种情况，比如打开一个程序完成几项操作，之后也许会走开一下；回来之后再打开几个网页，随后又接了两个电话。

讲电话时间长一些的话，说不定机器还会进入休眠状态，

耗电量自然也就更少了。

因此实际的使用时间会比上述满负荷（电流基本恒定）的情况更长一些。

还是上面的A/B两块电池，实际使用时间对比表如下，可供参考：

笔记本电池面面观

随着笔记本电脑价格的下降，想必有不少朋友都已经拥有笔记本了。

对于笔记本来说，整体性能的高低与电池的优劣是密不可分的，它的重要性绝不亚于CPU、主板、硬盘等部件。

以下就为大家介绍一下笔记本电脑电池的方方面面，希望能对大家更好的使用笔记本电脑有所帮助。

笔记本电池基础知识

（2）

一、笔记本电脑电池简介

     笔记本电脑的电池是其灵活性和稳定性的根本，主流笔记本电脑标准配置可充电电池系统。

可充电电池系统包括充电电池和电源管理系统等。

而电池又是体现笔记本电脑便携性的重要环节。

  笔记本电脑使用的电池主要分三种：

1.镍铬电池、2.镍氢电池、3.锂电池；

   它们一般表示为：

镍镉Ni-Cd、镍氢Ni-MH、锂电Li。

   最早的笔记本电脑都是使用Ni-Cd镍镉电池，由于当时电池技术不够先进，因此镍镉电池有了很多令人头疼的缺点，如：

体积大、份量重、容量小、寿命短、有记忆效应等。

因此目前镍镉电池基本上已经被淘汰，以下不再对它进行详细介绍。

       接下来笔记本电脑开始采用镍氢（NlMH）电池，这种电池具有较好的性价比和较大的功率，同时“镍氢电池是一种最环保的电池，注重环保的国家都大力提使用镍氢电池，因为易于回收再利用，且对环境的破坏也最小。

不过镍氢电池锂电相比，还是有一些缺点。

充电时间长、重量较重、容量也比锂电小，电池持续放电时间太短，还有记忆效应，它的记忆虽然不像镍镉电池那么大，但还是需要放电，用户必须用尽后再充电。

       镍氢电池很快被锂离子（Li-ion）电池替代。

锂电很早以前就有了，开始它使用时不太安全，经常会有在充电时出现燃烧、爆裂的情况，这也许是因为锂元太活跃的缘故。

后来就有了改进型的锂离子电池，加入了能抑制锂元素活跃的份，从而使锂电真正达到了安全、高效、方便，而老的锂电也随之淘汰了。

区分它们也很简单，从电池的标识上就能识别，锂电为Li、锂离子电池为Li-ion。

现在，笔记本使用的所谓锂电，其实就是锂离子电池。

锂离子电池储能密度大，可随时充电并且持续放电时间长，一般在3小时左右。

电池的容量大小主要从所出mAh（毫安时）数值来判断，如3000mAh、4000mAh等，数值越大，电池的容量就越大。

当然锂离子电池也有缺陷，如价格高和充放电次数少等等。

锂电池的充放电次数只有400-600次，经过特殊改进的产品也不过800多次。

按每天充电一次计算，最好的锂电池也不过两年多。

而镍氢电池的充电次数能够达到700次以上，某些质量好的产品充放电可达1200次，这样一比较，镍氢电池要比锂电池长寿，而且镍氢电池的价格也要比锂电池低很多。

由此看来，目前还没有十全十美的笔记本电池。

       常见品牌的笔记本电池绝大多数为方形。

市场上也有少部分超薄笔记本使用圆柱形电池，如SONY505系列、东芝PROTEGE系列等。

电池的重量根据材和机型而变化，比如容量与形状相同的镍氢和锂电，重量却相差很多。

       容量大小主要从电池所标出mAh来判断，它的中文名称是毫安时。

毫安小时的大小直接关系到笔记本的使用时间，但也不能一概而论。

电池的使用时间还与笔记本的配置有很大关系，举个例子说吧，惠普6100笔记本采用了PIII-M、MOBILITYRADEON显卡等多项节能技术的硬件，配合4000mAh电池，使用时间达4小时以上。

采用台式机CPU的东芝1800，虽然配备了4500mAh的电池，使用时间也只能达到3小时。

能够满足一般外出工作的需要。

这也说明笔记本的电池使用时间不仅与mAh有关，硬件的节能技术非常重。

二、笔记本电池节能新技术

       通过电池供电实现移动办公是笔记本电脑区别于台式机的一个重要特征，而有限的电池容量当然无法满足无限的使用时间要求，笔记本电脑越来越高的硬件配置对电池的消耗也越来越大，而笔记本电脑的电池自锂电池广泛采用之后至今仍没有重大的突破，要应付越来越大的耗电量，同时要保证一定的使用时间，那么一些节省电能的新技术就显得非常重要。

       全面了解本本电池让你的本本耐力更强>>对于笔记本电脑显示屏的坏点，大家可能都会非常的介意，但是我们其实无形中也在默默地关注着笔记本电脑的电池续航能力。

为什么要使用移动版本的处理器？

不是因为它的技术更先进和性能会比桌面版本的更高，而是它有着电脑独特的节能技术，如Intel的SpeedStep和AMD的PowerNow!

技术，能够延长笔记本电脑的电池续航能力。

为什么便携式计算机有移动PC和笔记本电脑的区别?

为什么在价格更加昂贵的前提下，仍然有那么多人会选择笔记本，而放弃移动PC?

可知道笔记本电脑和移动PC的最大区别在那里?

不是因为后者使用了桌面的零部件，而是因为它没有电池。

       可惜的是，虽然我们会用更多的钱去购买笔记本电脑，却不懂得如何去珍惜些有独特意义的电池，我们很多人连正确使用它的办法都不曾掌握过。

甚至一些资深的笔记本电脑玩家，都是想当然地根据自己的经历去推荐菜鸟们如何做，其实他们真的把相、同不同的电池在各种环境下进行测试过吗？

没有吧。

那么我们还是按照电池的物理、化学性质去做执行比较好一点。

今天并不打算分析电池技术原理之类晦涩难懂的东西，而是告诉大家一些比较表面的事情，很容易理解。

       电池的类型>>可充电电池和我们普通意义上的电池有点区别，那是因为它使用了独特的材料，具备可以重复使用的特性。

手机和笔记本电脑等便携式电子设备基本上都使用了可充电式的电池，而根据其技术特征，这些电池主要分为三个类别：

镍镉电、镍氢电池、锂离子电池。

自然新兴起的技术中还有一个叫做燃料电池的东东，也许将来还有核电池，不过由于并没有大规模地应用，在这里就不进行讨论。

       镍镉电池>>镍镉电池是最早被使用的可充电电池，不过它的缺点也是不言而誉的，首先是它的容量比较小，而且存在着记忆效应和晶格化现象。

记忆效应是指电池的可逆失效，即电池失效后可以重新回复的性能。

随着现代镍镉电池制造工艺的改进，电池的记忆效应已经大幅度降低，不过镍基电池的晶格化仍旧存在。

对于镍镉电池，正常的维护方法是定期进行深度的放电，比如平均一个月进行一次深度放电。

平时把机器在单一电池供电的情况下，尽量用光电池，并让其自动关机可以完成这项维护。

不过，在通常的情况下，电脑并不是完全把电池用光才关机的，这时候我们需要借助专门的仪器。

如果没有的话，可以在电源管理里面把电池管理设置为最低电量才进行警告或者关机，并重复让它自动关机几次，这样能够最大限度地把电量用光。

       镍镉电池目前主要被应用在手机、PDA、数码相机等的小型电子设备上面，在笔记本电脑的应用几乎是没有了，大家不用担心会买到使用这样电池的笔记本电脑。

       镍氢电池>>由于镍镉电池存在记忆效应，并且晶格化的现象非常严重，因此有了更适合的替代品，那就是镍氢电池。

镍氢电池具有容量大的优点，并且记忆效应也已经大幅度降低，不过仍然受到晶格化的影响，但较之镍镉电池已经比较小了。

       镍氢电池虽然记忆效应比较少，但也要进行深度放电以免记忆效应的累积，不过它进行深度放电的频率已经不用那么频繁，大概每三个月一次即可有效缓解记忆效应。

镍镉电池和镍氢电池（镍基电池）都有一定的最佳状态，维护得当的话，应该会在100-200次循环使用的时候达到其容量的最大值。

比如出厂容量为3000mAh的镍氢电池用了150次之后，其容量有可能达到3000mAh。

镍氢电池由于具有更优越的性能，目前在电子设备的应用非常普遍，范围也要比镍镉电池广得多。

       注意：

镍镉电池和镍氢电池的充电装置不可以混合使用，否则有可能会引起爆炸等严重后果。

但对镍基电池的深度放电，可以依靠镍氢电池的充电器。

       锂离子电池>>

       Li-On:

锂离子是目前被最广泛使用的可充电电池，手机、PDA、笔记本电脑现在基本上都使用锂电池了，因此本文将着重介绍。

那么为什么这种电池要叫做锂电池呢？

那是因为电池里面有金属锂的缘故，锂离子电池与前两代可充电电池相比，不仅容量更高、体积更小（能量的密集度更高），而且根本不存在所谓的记忆效应和晶格化现象，可以满足随时充放电的需要，因此能够被广泛使用。

       锂电池也并非毫无缺点，比如价格昂贵，是消耗品，使用不当的话，存在严重的安全隐患。

很多人在购买手机或者笔记本电脑的时候，有销售人员会提醒你怎样对电池进行激活，那么我们真的需要这样的操作吗？

       锂离子电池在出厂的时候一般会经历以下的步骤：

电池壳灌输电解液---封口----化成---恒压充电---放电。

如此连续几个循环之后，使电极充分浸润电解液，以求容量达到要求为止，接着是根据电池的容量对电池进行归类、划分电池的等级,这样电池出厂的时候就已经激活了（镍镉电池和镍氢电池也是激活了才出厂的）。

       既然如此，那么为什么专业的人员还要求我们进行多次深度充放电呢？

那是因为电池的电极会存在钝化问题，电池出厂之后，再到达用户的手中，轻则需要1、2个月的时间，长则需要半年，因此厂家建议用户初次使用电池的时候，最好进行3-5次的完全充放电过程，以消除电极材料的钝化，达到最大容量，这称为第二次激活”。

       对于储存期为1-3个月的液态锂离子电池，对它进行深充深放的循环处理，其容量提高的现象根本不存在。

锂离子电池与镍基电池相比，不存在最佳状态的现象，从锂离子电池出厂到最终电池报废为止，其容量的表现就是用一次少一次。

不过值得注意的是，锂离子电池会受到环境温度的变化而表现出不同的性能，比如在25-40度的温度下，其会表现出最好的性能，而低温或者高温状态，它的性能就要大打折扣了。

这样，要使你的锂离子电池发挥出其最大的性能，要注意使用的环境，防止高、低温现象，比如避免在太阳的直接照射下使用电脑，注意笔记本的散热，还有在温度低于0度的时候，禁止使用电脑等等。

在北方，相同的笔记本电脑，它的电池续航能力也许就没有南方的长。

       锂离子电池由于具有非常高的电量密集度，因此它的形状有很大的可塑性，可以根据笔记本电脑设计的需要，而制造出不同形状的电池，长方行、正方形，甚至是希奇古怪的类型，而且体积可以做到非常小。

       电芯的奥妙>>我们在选购笔记本电脑的时候，也许会面临这样的参数，6-CellLi-On电池、9-CellLi-On电池，中文的意思就是6芯锂离子电池、9芯锂离子电池，这个芯的数量与锂离子电池的电容量并不成正比，比如6芯1800mAH锂离子电池,又或者是6芯3600mAH锂离子电池，不过在通常的意义下，芯越多越好。

由于单个电芯并不能够提供足够的电量密集度，又或者是持久的续航能力，因此人们想到了把多个电池并联起来，这就是几个芯的数目，由此可知电池的总容量和电压取决于单个电芯的电压和容量。

我们在通常的情况下也把电池称为电池组，因此也可知道我们笔记本电脑的电池其实是由数个小电池组成的电池组。

       对于不同型号的电池，在通常的情况下，容量越高，提供的使用时间越长，

       那么抛开体积和重量的因素，自然是容量越高越好。

但是同样的电池型号，即使标称容量是相同的（比如3,600mAh），但其实它们的初始容量是不同的，比如一个为3600mAh,另外一个可能则是3700mAh，那么高容量的电池就一定比低容量的好吗？

       实际情况并非如此的，有可能是电池容量高的电池组使用了增加初始容量的材料，却减少了电极稳定的东西。

其结果是经过一定时间的循环使用，容量高的电池容量迅速衰竭，而容量低的电池却依然坚挺。

许多国内的电池厂家往往使用样的方式来获得高容量的电池，用户在使用半年之后，机器的待机时间就差得一塌糊涂（在笔者的原装与杂牌手机充电电池上应验了）。

如果提高容量的代价就是牺牲使用寿命，却不在电池材料上下工夫，是不可能真正提高电池性能的。

       锂离子电池是一种消耗品，它循环使用一次，电池的寿命就减少一次，为了衡量充电电池到底可以使用多长时间的性能，国际上规定了一定的标准，不过在不同的实验环境是不同的，因此各个用户之间没有可比性。

国际上规定了：

以深充深放的方式进行循环使用，在经历了300次以后容量依然有60%以上。

那么，在接电池的时候，我们是否应该每次都把电脑用到自动关机呢？

完全没有这个必要呀，因为锂离子电池本来就适合随时充电的方式进行使用，这也是它与镍氢电池相比的最大优势。

       如何正确使用锂离子电池>>

       电池组是笔记本电脑的关键组件之一，正确的维护和使用可以延长寿命和电池续航能力。

而错误的使用，有可能会引起爆炸，导致严重损害、财产损失，甚至引起死亡。

       关于电池的安全>>

       勿将电池接近火源或置于微波炉等加热设备，电池组可能爆炸并导致人身伤害。

       勿试图分解、修理或篡改电池组。

电池会过热燃烧。

腐蚀剂碱性溶液或其它的电解质的渗漏会导致火灾或伤害，严重可能导致死亡。

       不要将电池的电极与金属物短接，可能会导致火灾或者毁坏电池并引起伤害。

为了