坏掉的 Acer AS4741G 电池拆解与分析

用 4741 的人大概都知道,4741 的电池只有一年的保修期。非常不凑巧,我那争气的电池在刚刚过保没多久就开始闹情绪了,具体表现为用了超过一半电量之后再充电就必然会过热,而且非常地烫手。无奈之下只好拿国产 OEM 电池换掉了。好在目前国产 OEM 电池情绪稳定,除了容量掉到了 85% 以外没啥大的毛病。

这个电池组的型号为 AS10D31 ,外观无真相,参数为 10.8V 4400mAh 48Wh ( ACPI 里面是 47.5Wh ),据传是三洋代工的。损坏时容量为设计值的 81% 左右。

开壳的时候相机不在身边,只好拿手机凑合了。不出所料是三洋大红袍。紫头的,容量为 2200mAh ,相比之下 2600mAh 的浅蓝头要常见些。

壳子用了一种不可拆卸的卡扣,只能破坏性地拆开。电池组是用双面胶粘在壳子上的,得小心而又卖力地抠下来。

电池组为先两并后三串的拓扑,拆开时最左边一组电芯电压为 4.02V ,其余两组为 4.00V ,感觉不平衡的状况也不是很明显,可能是因为长时间使用使得电芯内阻上升才最终导致损坏的吧。右上两个电芯是屁股对屁股的,也就是说实际上是并联。

另外一半壳子。上面是暴力开壳用到的工具,除此之外还有尖嘴钳没照下。

角落里的卡扣特写,但愿能看清……

另外两个卡扣特写,左边是幸存的,右边是掰断的。设计得很猥琐,一旦卡住就再也出不来了。

电芯镍带跟保护板的焊点,很不错。

另外两个焊点。

在拿出电芯之后我二话不说把镍带扯了,留下了点焊机焊出来的焊点。焊点看起来还可以。事后证明我不该把镍带扯掉的,这样加保护板就很不方便了。

屁股上的点焊机焊点跟浅浅的钢印。

电池侧面的钢印完全照不清楚。电池皮钢印:SANYO L (RU LOGO) UR18650A R1112 009B ;电池侧面油印:C A 0B8A55 05711× ;底部钢印:× 0B8K5 ( × 为依电池而不同的数字)。

下面为相机带到寝室以后补的照片。

卸下来的电池保护板正面照。从左到右开始微距。

一直没高清楚这是啥,是自恢复保险还是霍尔电流传感器? Datasheet 完全找不到。

两只东芝的 TPC8028 N-沟道场效应管,导通阻抗仅 3.5mΩ ,耐压 30V ,连续最大电流为 18A 。在电压、电流或温度异常时可以关断电芯与外部电路的连接,是锂电池保护板的核心功率器件。

德州仪器的 bq8030 智能电池管理 IC ,应该是个带电池电量计量记录的单片机吧。官网上找不到很多信息。其 ROM API 手册可以在这里找到。

与之搭配的是同样出自德州仪器的 bq29330 锂离子 2/3/4 电芯串联电池组异常保护芯片。在官网上有资料

这个是那个凸出来的温度探头。在柔性电路板上似乎有一个 IC 。这个探头通过硅橡胶固定在六个电芯当中的一个上面。

再来看看保护板反面。依旧是从左到右依次微距。

5.0mΩ 的大功率贴片电阻,这个应该只能是测流用的。

不起眼的小芯片一枚,marking 不好查,周围 MLCC 比较多,没准是个给其他芯片供电的 LDO 。

电池组接插件插头特写。

换个角度再看,铜片跟镜子一样。

大红袍底下的油墨印刷。

后来为了方便使用,用电磨把点焊机焊点推掉了。

屁股也不放过。

后来花了一个星期用自制的电池电量计把所有的电芯跑了一遍(放电区间 4.20V – 3.30V ,负载为 30.3Ω 5W 绕线电阻),然后记在纸上贴在电芯上面。所有的电芯在 1A 电流下充电均有明显发热,也许是真的要不行了。

电池剩余容量如下列出(设计平均电动势为 3.6V ):

容量及百分比( mAh ) 能量及百分比( Wh ) 平均电动势( V ) 备注
2009 (91.3%) 7.53 (95.1%) 3.75
2004 (91.1%) 7.51 (94.8%) 3.75
1970 (89.5%) 7.36 (92.9%) 3.74 ×
1941 (88.2%) 7.27 (91.8%) 3.75
1915 (87.0%) 7.17 (90.5%) 3.74
1889 (85.9%) 7.04 (88.9%) 3.73 ×

带 × 的为电压偏高的那组电芯里面的。这两个电芯在拆出来的时候紫环就被我用记号笔涂黑了,以便区分。

显然,在复杂的串联电池组里面,一颗老鼠屎坏掉一锅粥的现象很常见也很明显。这也就说明了为何高质量的笔电电池这么贵——电池组必须用优质的电芯制造且需要通过麻烦耗时的电量配对过程。

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