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工程师解说:笔记本电脑的电池技术

http://www.sina.com.cn 2003年05月18日 16:07 新浪科技

  笔记本电脑相对于台式机来说,除了其体积比较小,重量较轻之外,最大的特点就在于其便携性。既然是便携,那么就必须有能源供应,笔记本电脑的能源供应来自于两个方面,一种是经过电源适配器将交流电转为直流电供给;另外一种就是通过笔记本电脑的专用电池供电。电池对笔记本电脑来说十分重要,它是实现移动办公的重要保障。笔记本电脑的电池和手机电池一样,经历了从镍镉电池(Ni-Ge)—镍氢电池(Ni-MH)—锂电池(Lion)—锂聚合物(Lion Composite)的发展过程。目前正在研究的还有燃料电池。

  镍氢电池的特点是电池容量比较小、持续放电时间相对较短(2小时左右)、使用寿命也相对短、体积与重量相对偏大,而且具有所谓的“充电记忆效应”。由于有“记忆效应”,所以镍氢电池必须将电池的电量放尽之后才能充电,而且最好在充满之后才使用电池。否则电池的可使用电量将会越来越少,电池的使用时间也会越来越短,但是现在有些智能镍氢电池也可以在使用中充电。对于有记忆效益的镍氢电池,可以定期对它进行“学习”,即使用专用的一些程序对电池进行放电完,再充电满,如此循环,可以洗掉记忆。较早的机器都是使用这种电池的,目前已经很少有笔记本电脑使用这种电池了。

  锂离子电池是近几年出现的新技术产品,不但电池容量大,可以为高能耗设备提供较强电流,而且体积小、重量轻、使用寿命比较长。锂离子电池没有“充电记忆效应”,可以随时充电,这就给用户的使用带来很大的方便。锂离子的成本与价格比镍氢电池要贵不少,其可循环充电次数大约有500-1000次左右。

  锂聚合物是目前正在研制与开发的电池技术,相对于锂电池而言其特点是超轻超薄,即电池容量更大,电池使用时间更长,而电池重量与体积却更小,其厚度一般在5毫米以下,同时成本也更低,但是从目前的研究进展来说,效果还不是特别明显,相信随着研究的深入,锂聚合物电池也会像锂电池逐步镍氢电池一样会逐步取代锂电池。锂聚合物电池目前还在试验室的测试阶段。

  燃料电池是更新的一种电池,仍在实验室研究阶段,燃料电池是利用氢和酸的化学作用进行发电的系统的总称.所谓的”电池”其实称为”发电机”更为贴切.随着环保的重视,以及对电池性能的更高要求,燃料电池是能源界未来一项主要研究方向.原因之一就是燃料电池的容量大。测量电池性能的指针之一,就是[重量能量-密度],表示单位重量内的电池容量。据此,移动器材用的燃料电池的容量理论上可以达到普通锂电池的10倍!(虽然只是现今还未得到证实的理论值,但可能性的确存在。)也就是说,在相同重量的前提下,燃料电池可以实现额外提高10倍的驱动时间,当然也可以缩短驱动时间以获得较小的电池体积。要使现时可持续使用4小时的笔记本计算机大幅延长为40小时,现今来说还是不太可能的。

  通过以上的介绍,可以看出目前能够成熟应用到笔记本上的仍然主要是锂电池.锂离子电池的技术现在仍然被日韩厂商控制,所以高性能的笔记本主要采用日韩厂家的电池芯。目前测试笔记本电池性能的测试工具有许多,业界最权威的测试工具的是Battery Mark.目前已经升级的4.0版本以上。该软件是通过模仿正常商业应用,如使用OFFICE,Lotus等许多办公软件来测试机器对电量的消耗,测试出电池的性能。

  联想最新推出采用迅驰技术的笔记本电脑昭阳A820配有业界领先的智能锂离子电池,在batteryMark4.0的严格测试下可以达到5个小时,这是以往未使用迅驰技术前基本不可能实现的.联想笔记本电脑充分考虑了商用人士对移动办公的需求,商用人士通常希望笔记本电脑能提供更持久的电力.昭阳A820为用户提供了可选配的第二块锂离子电池,用户可以凭借两块电池完成8小时无电源的正常工作,充分发挥笔记本的移动办公性能.另外联想昭阳A820还具备特有的桥电池技术,它可以让用户无需关机(只需进入到待机状态)既可以进行更换电池.联想昭阳A820是一款充分考虑用户需求的高性能笔记本电脑。


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