锂电特性与锂电改装,Li-ion battery features

可充电锂电池由于它较普通镍镉/镍氢电池具有体积小(相对)、重量轻、自放电率低、无记忆效应的优点，广泛的被使用在很多新型移动设备中。我们平常使用的移动电话、笔记本电脑、PDA等移动设备的电池已逐步为锂电池所替代。锂电池与镍镉/镍氢电池特性不同，从充电模式到维护方式都有所区别。正由于锂电池的化学特性比较活泼，所以在使用过程中潜在的危险性比较高，理论上如果锂电池严重过充电或超大电流充放电有可能导致爆炸、燃烧等危险情况。锂电池的使用要求比较高，过充和过放电的对电池的损害程度都比镍镉/镍氢电池厉害。由于锂电池对使用要求比较高，所以为了保护锂电池，一般锂电池都配有一块保护线路板。
一般锂电池在外壳包装上有Li-ion标记，表示为锂电池。当我们拿到新的锂电池不要马上就用，建议先做3-5个周期的充放电循环，以充分激活新的锂电池，这对电池的寿命和容量都有好处。对于很长时间没有使用的锂电池，如果在使用过程中发现其容量下降，也可以做2-6次充放电循环，很多情况下这种做法都是有效的。锂电池对过充和过放电都比较敏感，所以建议对于非专业用户，充放电可以利用锂电池原工作设备和配套的充电器进行，一般这样做比较安全。
锂电池的充电要求与镍镉/镍氢电池不同，可充电的锂电池单体电压为3.6V(有的电池块可能会标称3.7V)。随着电量的充满，锂电池电压会慢慢升高，这也是判断锂电池是否充满的标志，一般制造厂商推荐中止充电电压为4.2V(单节锂电电池的情况)。对锂电池的充电一般采用限压限流法，如果有朋友想要独立对锂电池充电，需要注意它的充电方法与镍镉/镍氢电池所采用的恒流充电法不同，不能使用普通充镍镉/镍氢电池的充电器。建议可以购买优质的手机锂电池充电器改装，现在一般移动电话所用锂电池块大部分是3.6V的锂电池。有些劣质的手机充电器为了降低成本，没有采用锂电池充电要求设计线路，而利用正规电池板内的保护线路板工作，如果这类充电器对没有保护线路板的锂电池芯直接充电，会对电池芯带来损害。有些朋友利用一些十几元一个的原来为WALKMAN供电的所谓1.5V-12V可调稳压直流电源选择4.5V档来充锂电池，这同样是不可取的，因为这些所谓稳压电源的稳压精度很低(随负载大小电压变化比很大)，从专业的角度看可能根本不能称之为稳压电源。如果哪位朋友要买真正的稳压电源，可以到卖手机维修设备的商家买手机维修电源，一般国产12V 2A带电压电流双表头指示的产品价格在60-120元间，适合业余级的维修电池(上海的朋友可以到位于新客站旁的不夜城通讯城二楼去选购，有多家商家提供相同的产品)。用正规的稳压电源将电压最高设定在4.2V来充锂电池也可以，一般充电电流不易超过1/2 C(在充电初期为了控制电流，还可能要将电压调低一些)。不过对于一般对电子电工不很熟悉的电脑爱好者，还是用移动电话充电器来改装比较方便，而且大部分手机充电器都有充满自停的功能。
有些有故障的锂电板也常常是内部锂电池芯的问题。对于多节电池芯并联或串联的电池板，往往是其中的一节或部分出现问题。维修电板的方法也是直接更换损坏的电芯，在电子市场我们可以买到常规规格的锂电池芯。自己替换电芯过程中，注意不要损坏原相关功能的电路板。通常即使替换所有锂电池芯的花费也不到买新电板价格的一半。
很多PDA设备硬件爱好者打算通过加装电池来增加PDA设备的单次使用时间，或打算DIY一块备用电池。很多网上介绍从手机电板中获得锂电池芯，其实到电子市场直接购买锂电池芯价格更加便宜，而且可以有更多形状和容量的锂电池芯可供选择。原装的手机电板价格较贵，如果只是用来得到电芯有点杀鸡取卵的味道，而兼容品牌的手机电板中假货和劣质电板很多，不少还是旧电芯改装的或者虚报容量。对于PDA加装外置电池一般都采用并联电池的做法。
如果电脑爱好者想DIY一块备用电池，首先要找到合适电池仓大小且容量相当或更大的锂电池芯，其次最好要有一个原装电池的外壳(可以找一个外壳完好的报废的同型号电池)。报废电池的线路板和相关电路通常是可以继续利用的，其实我们要做的只是更换一个电芯。只要购买的电池芯货真价实，改造后废电池的性能不比原装货差。笔者依此原则做了一块CASIO E-115的1400mAH电池，总共花费不到百元，而原装货在国内的售价达500元以上。
在很多情况下我们找不到原装电池的外壳，对电池块内部结构也不甚了解，也不大有勇气解剖唯一的一块好电池。所以我们有必要判断是否可以简单的DIY一块备用电池。作为判断的标准，首先我们也是要找到可以放进电池仓的锂电池芯，当然容量越大越好。其次就是原电池块是否有特殊功能，如电量反馈、电池信息、温度反馈、充电反馈。有些设备如果没有电量反馈信息，机器就会一直显示电池耗尽，有的机器还会因此而自动关机，这给我们DIY电池块带来困难。也有一些反馈信息不是必须的，如一些电块的温度反馈，机器有没有得到该信息都可以正常工作，我们可以忽略它。一般我们DIY的电池块大部分只能提供标准的供电端子。
在打算DIY电池前，我们可以做一个试验，以测试设备工作是否需要其它反馈信息。
第一步，判断机器所用的电池块为锂电池，一般在电池块上有Li-ion标记。
第二步，我们将原电池块取下，通过电池上的标识或者万用表判断电池的正负极性，以及对应机器电源输入接触片的极性和机器需要供电的电压。我们知道单节锂电池的电压在3.6-4.2V，通过测量电池块的电压，我们可以判断原电池是否由多节电池串联而成，也决定了我们要DIY电池块的结构和目标电压。有很多电池块外壳上标有电压和容量信息，可以直接参照。
第三步，找一台电压可调的电源(如上述提供的手机维修电源)或临时用充电电池串连成需要电压的电池组。
第四步，在得到符合标准外接输入电源后，用电源引线将电源接到机器的电源输入端，千万注意极性不要接反，否则很容易造成设备的物理损坏。
第五步，开机看是否由于缺少电池反馈信息而机器有不正常的情况，特别是否那些有电量显示的机器。如果一切正常或者只有一些不十分重要的提示或功能缺损，就说明我们DIY一块普通备用电池的方案是可行。
在购买锂电池芯时我们不妨多花一些钱买块配套的保护电路板(价格不是很贵)，这样做出来的电池安全性比较好。没有现成标准的外壳，我们可以用绝缘胶布包裹电池和线路板，并在适当位置引出电极。
市场上有出售一种外形与5号充电电池一样的可充电锂电池，因为锂电池的单体电池电压为3.6V，是镍镉/镍氢电池(1.2V)的3倍，也就说一节锂电池的电压相当于三节镍镉/镍氢电池串联后得到的电压，所以这些电池不能直接替代镍镉/镍氢电池使用。非常遗憾使用4节镍镉/镍氢电池的数码相机不能直接换用这种锂电池。