ノートパソコンのバッテリーのセルを交換しました。今のところ、うまくいっています... まあ。私が読んだ超火力バッテリーのようなゴミを入手していないことを確認するために、正規の会社 (パナソニック) の 18650 セルに交換しました。結局、8 つの 3.7 ボルト、3400 mAh セルをペアで配線して 14.8 ボルトにしました。私が直面している問題は、バッテリーが古いバッテリーの充電サイクル/容量と一致しているように見えることです。言い換えると、バッテリーが古くなって、バッテリー寿命が約 30 ～ 45 分しかなく、充電に約 45 ～ 60 分かかっていましたが、新しいセットアップではそれが私に与えているものです。
これまでの調査では、これらのパックには、バッテリーの過充電や過放電などを防ぐためにバッテリーを監視する何らかのコントローラーが搭載されていることがわかっています。また、バッテリーの回路基板上の IC チップの脚の 1 つを接地することでこのメモリをリセットすることに成功した人もいることがわかりました (eeeprom リセット?)。
もしそうなら、私が提供できる情報があれば、ここで誰かがその方法を見つけ出すのを手伝ってくれるでしょうか? 写真を撮ったり、チップのモデル番号 (そのうちの 1 つは nt1908) を提供したり...必要なことは何でもできます。そうでなければ、残念ながら 18650 セルのセットに 50 ドルを無駄にしてしまったことになります :(
答え1
答えは、何と疑似科学的なものでした。リチウムイオンの化学特性は、少なくとも 15 年前から 3.7V 定格で、キャップ電圧は 4.2V です。私はまだ 2003 年製の Compaq ノート PC のバッテリーが切れた状態ですが、セルは 2200mAh (2P4S) で、パナソニックのデータシートを見つけたときの今日のセルと同じ仕様です。すべてのセルの化学特性は進歩しており、より堅牢で、容量が大きく、寿命が長く、リチウムポリマーの場合はキャップ電圧が 4.3V と 4.4V に増加していますが、それらのセルはポーチ型で、エネルギー密度が高いため、スマートフォン、タブレット、最先端のノート PC (金属製の薄型ノート PC) で使用されています。仕様の低い通常のノート PC では、最も安価で堅牢な円筒型セルが使用されています。円筒型の 18650 型セルは、今日でも有効な仕様で設計されているため、何年も前のどの BMS コントローラーでも問題なく動作します。
異なるのは、容量が元のセルよりも大きい場合、新しいセルを充電するのに必要な時間だけです。これは、ピーク電流が工場で固定されているためです。充電アルゴリズムは同じ CC-CV で、特定の電圧までは定電流、その後 4.15 ～ 4.2V で定電圧です。そのため、容量が大きいほど CV モードに到達するまでに時間がかかりますが、これはまったく問題ありません。
この投稿は 2 年前のものなので、おそらくもう解決していると思いますが、問題は BMS コントローラーがセルが交換されたことを認識せず、劣化したセルの同じデータを使用することです。コントローラーのデータをリセット/消去して、新しい容量データで最初からやり直す手順は、独自のものです。バッテリーには、OS または BIOS がアクセスする I2C バスがあります。ただし、コントローラーがバッテリー パックの実際の充電容量を継続的に監視しているため、少なくとも 2 回の完全な充放電サイクルで古いデータが置き換えられるはずです。もちろん、コントローラーは工場出荷時のキャリブレーションで設定された元の容量を報告しますが、これはどこかに保存されており、おそらく不揮発性メモリ (ある場合) か、ボード上の別の不揮発性メモリ チップに保存されています。ただし、測定された容量が新しいセルの容量であれば問題なく、数サイクルで充電状態が正しく報告されます。
Vaio ノート PC (10.8V、3500mAh、2P3S) のセルを交換したばかりで、最初は古いセルの残り容量が 25% と報告されましたが、2 サイクル後には新しいセルの容量が約 5000mAh になりました。3 サイクル目には充電状態が正しく報告され、残り 2% でノート PC は停止し、その後、5200mAh のフル充電が報告されました。セルは、2 つの新しい HAMA 外付けバッテリー パックから取られています。最初の起動後に面白かったのは、充電サイクル数がゼロと報告されたことです。セルを取り外すとコントローラーに電力が供給されなくなり、充電サイクル数が消去されたため、揮発性データでした。以前の測定容量がどこに保存されているかはわかりませんが、現在は 10 サイクルで問題ありません。はい、コントローラーでは設計容量は 3500mAh とまだ表示されていますが、測定された容量は 5200mAh です。ノート PC は、元の約 4.5 時間から約 7 時間のブラウジングと映画鑑賞ができるようになりました。セルのコストは 25 ドルでしたが、サードパーティのサプライヤーからの交換用バッテリーは 60 ～ 70 ドルかかります。そして、これを修理して、まだ問題なく動作する古いラップトップを復活させた満足感は、値段のつけられないものです。
答え2
ノートパソコンはいわゆる「スマート バッテリー」を使用します。これは、バッテリー パックに充電器が組み込まれており、(a) 各並列セル グループを製造元の仕様 (端子電圧と最大充電電流) に従って充電し、(b) 直列に接続されたグループ間で充電のバランスをとることを意味します。
新しく充電したバッテリーで 14.8 (3.7V の 4 倍) を計測した場合 (推測ですが)、再利用したパックの充電器が新しいセルを 3.7V まで充電していたことを意味します。最新の 18650 セルの終端電圧は通常 4.2V であるため、3.7V までしか充電しないと、容量が大幅に制限されます。そのため、まず新しいセルの充電仕様を確認する必要があります。ただし、内蔵充電器を新しい 4.2V レベルに再プログラムできる可能性はほとんどありません。
2つ目の影響は、2つのセルが並列に並んだ4S2Pのバッテリー構成によるものと考えられます。良質のノートパソコン用バッテリーを製造するメーカーは、慎重なビニング技術を使用して、細胞によく一致する並列接続されます。放電曲線や内部インピーダンスが一致していない場合、並列接続されたセルのペアは最適ではない充電を受け、自己放電が強くなるため、全体のバッテリー容量がさらに減少します。
上記の考慮事項により、DIY 環境でノートパソコンのバッテリー パックの不良セルを修理/交換する試みは、通常、成功が限られています。