使用X200机器频繁充电11.1V X201电池，造成机器损坏原因初探

媛媛本本

机子已经去修理了。这是第三次类似故障了，把故障原因分析下

【症状】：X200机器无法对电池充电。

【过程】：频繁使用X200机子经过转接线缆为11.1V的thinkpad电池充电

【分析】：

X200到T4，X3系列机器，电池的标称"V"只有2种，一种是14.4V 一种是10.8V，14.4V多用于4串联或者4串联，2并联，10.8V多用于6芯或者9芯电池。

从X201开始，多了一种电池标称电压，11.1V。

此次故障从频繁的通过X200充电X220，T420等等标称11.1V的6芯或者9芯电池开始爆发。

【深度分析】

X200能使用11.1V的电池，但是只能使用其10.8的部分，原来以为是X200内部电源控制芯片来识别电池的电压，实际情况相反，实际情况是电池内部保护芯片提供电压，主板根据电池内部保护芯片提供的参数进行充电，机器内部的电源管理芯片提供2种电池模式的充电管理程序，1种为10.8V，一种为14.4V。当外部电池是11.1V的时候，X200无法正确的识别电池，从而按照10.8V进行充电，造成了11.1V的电池无法充满电池，同时由于11.1V电池内部的保护芯片认为没有提供足够的电压，而向主板需求更高的电压，造成主板损坏。

【主板损坏症状】

大概300次充电（估计值）损坏一片主板，主板损坏无一例外全部是主板电源管理芯片周围钽电容被击穿损坏，包括X200行货高配，X200水货低配，X200工程版（这台X200多磨难，刚刚修好BIOS，马上又是电源管理芯片损坏）

相反X201,T420进过转接线，无一例损坏主板或者损坏电池。


【最后结论】

1 低配机型使用高配机型，非标称的电池，比如X200系列没有11.1V的电池，而长期使用11.1V的X201电池，有可能发生主板损坏的情况出现。情况不包括SL系列,E系列等等的阉割版低容量电池，使用高配机型的高容量电池，因为电池本身的标称电压是一致的。

2 高配机型使用低配机型的电池，进过数以千次的充电，证明不会损坏主板或者电池。比如说X201使用10.8V的X200的6芯，9芯电池，X220使用10.8V的日本韩国低配版的6芯，9芯等情况。

媛媛本本

补充下，转接线就是物理转接头而已，不存在任何的电子部件~~~

misterben

先板凳，再仔细看文章。

monkey80

细看

intsilence

电源的输出电压不都是一样的嘛，至于电池是什么电压，不是有专门的芯片管理麽？

小猪悟道

就是说X200用X201的电池，机器容易坏，对吧

媛媛本本

QUOTE:

Posted by 小猪悟道 on 2012-1-2 11:06
就是说X200用X201的电池，机器容易坏，对吧

说容易损坏是夸张了，因为充电了1000多次电池，出现3次主板损坏而已。但是这个情况只是说明有可能发生这个情况，至于发生的频率和程度，没法测试~~~

媛媛本本

QUOTE:

Posted by intsilence on 2012-1-2 11:06
电源的输出电压不都是一样的嘛，至于电池是什么电压，不是有专门的芯片管理麽？

输出不一样的，11.1V和10.8V两种不同的标称。放电应该没什么问题，也没那个放电1000多次的时间，但是充电的确出现了问题~~~而且发生钽电容损坏是有渐变性的，钽电容损坏开始的时候是充电电流突然减小，然后偶然性的无法充电，后来就是充电到涓流无法充电，再后来就是歇菜了~~

45闲人

个人总结如下不知对不对：
1、用X200机通过充电线给X201、T420的11.1V电池充电易造成X200主板埙坏。
2、X200用X201、T420的11.1V电池时易造成X200主板埙坏。
3、X201和T420机用X200的10.8V电池时侧X201和T420机的主板和X200的10.8V电池都不会埙坏。

小猪悟道

晕，我昨天刚买的X200，给我的就是X201I的6心电池，看来有点烦了

媛媛本本

QUOTE:

Posted by 45闲人 on 2012-1-2 11:28
个人总结如下不知对不对：
1、用X200机通过充电线给X201、T420的11.1V电池充电易造成X200主板埙坏。
2、X200用X201、T420的11.1V电池时易造成X200主板埙坏。
3、X201和T420机用X200的10.8V电池时侧X201和T42 ...

晕了，不是这样~~~

我这只是测试过充电，放电没测试过~~~~

1 3正确，2不对

[ Edited by  媛媛本本 on 2012-1-2 11:39 ]

baruma - T50-61

这个，学习了

45闲人

造成这个故障应该这样理解的：
1、当X200给自己的10.8V电池充电时充电压至少应和电池电压一至即10.8V，但一般充电电压都会比电池电压高1~2V（假设为2V）侧充电时加在X200主板电容两侧的电压为12.8V属安全电压。
2、当X200给X201和T420的11.1V电池充电时同理充电压至少应和电池电压一至即11.1V若不这样侧X201和T420的电池永远充不满，为了充满X201和T420的电池电池电源管理芯片会要求X200的主板提供13.1V(11.1+2）这个电压高于X200主板的12.8V安全电压，时间一长电容就老化击穿。
3、思考：(1) X200的电容耐压这么底吗？(2) X200主板没充电过电压保护吗？怎么会电池要求多少电压就给多少电压？是不是设计BUG？

45闲人

QUOTE:

Posted by 媛媛本本 on 2012-1-2 11:37


晕了，不是这样~~~

我这只是测试过充电，放电没测试过~~~~

1 3正确，2不对

[ Edited by  媛媛本本 on 2012-1-2 11:39 ]

"2 高配机型使用低配机型的电池，进过数以千次的充电，证明不会损坏主板或者电池。比如说X201使用10.8V的X200的6芯，9芯电池，X220使用10.8V的日本韩国低配版的6芯，9芯等情况。"这个不是我的第2条的意思么？

媛媛本本

QUOTE:

Posted by 45闲人 on 2012-1-2 11:45
造成这个故障应该这样理解的：
1、当X200给自己的10.8V电池充电时充电压至少应和电池电压一至即10.8V，但一般充电电压都会比电池电压高1~2V（假设为2V）侧充电时加在X200主板电容两侧的电压为12.8V属安全电压。 ...

电路里面有个升压电路的。升压电路造成的电压升高是倍数关系。这里我也不是太懂了，但是主板无一例外都是主板电源管理芯片周围钽电容击穿，就不是偶然事件了~~~

媛媛本本

QUOTE:

Posted by 45闲人 on 2012-1-2 11:48

"2 高配机型使用低配机型的电池，进过数以千次的充电，证明不会损坏主板或者电池。比如说X201使用10.8V的X200的6芯，9芯电池，X220使用10.8V的日本韩国低配版的6芯，9芯等情况。"这个不是我的第2条的意思么？

用，这个是代表放电~~放电没法测试的，要测试1000多次放电非得疯了~~~

Everplus

x200因为充电不进，蓝快换主板的路过
用了小半年，经常交流、电池模式频繁切换

45闲人

个人认为主板充电电压和电流应是个恒定值并有过压过流保护，若不这样当其中一节电池埙坏短路时侧直接拉动巨大的短路电流主板立马挂掉。

45闲人

QUOTE:

Posted by 媛媛本本 on 2012-1-2 11:56


用，这个是代表放电~~放电没法测试的，要测试1000多次放电非得疯了~~~

理解了原来是使用高电压电池的机器在使用底于自己电池电压的电池时底电压电池不会埙坏对不？

xone2011

学习了。

媛媛本本

QUOTE:

Posted by 45闲人 on 2012-1-2 12:02

理解了原来是使用高电压电池的机器在使用底于自己电池电压的电池时底电压电池不会埙坏对不？

嗯~~~是的，至少目前是这样。


至于电池由于电芯故障，引发的锁死是电池保护电路的动作，和主机无关的~~~~

mikejason

学习媛媛的电池知识帖

ostar

11.1V 和10.8V 电池是使用不同电池的 有的锂电池是3.6V低电压保护，有的是3.7V低电压保护，3串起来就是10.8V和11.1V的区别，这两种电池充电都是4.2V是饱和电压，也就是说，充电需要冲到12.6V才充电完成，主板损坏跟这个标称电压我认为是没关系的。


所谓3芯 电池是3串电池组，这种在便携电池用的多，6芯电池是每2节并在一起的3串电池，大容量9芯就是每3节并在一起的3串电池。

SL9600

什么转接头？能把电池拿下来充电吗

媛媛本本

QUOTE:

Posted by ostar on 2012-1-2 17:01
11.1V 和10.8V 电池是使用不同电池的 有的锂电池是3.6V低电压保护，有的是3.7V低电压保护，3串起来就是10.8V和11.1V的区别，这两种电池充电都是4.2V是饱和电压，也就是说，充电需要冲到12.6V才充电完成，主板损 ...

这里还有充电电压的问题。在X200上充电X201的11.1V电池是充不满的。按照道理来讲只是有部分不能用，和实际3.6的区别不大，这个算式大家都懂。其实在于整个充电过程中，电源管理芯片的充电电流和电压都是变化的，那么这个变化参数是否引起周边电路过载，而造成主板故障，这个中间电源管理芯片，电池保护板中间是用什么协议沟通，又是用什么定义去充电？这些都是未曾探讨过的不明白的部分。

tokyabby

还是老老实实，原配什么电压，买新电池就买什么电压的好。

lioulangzhb

实际充满电压都是4.17V
但充电曲线是不一样的
我怀疑是恒流转恒压那个点不一样造成的

按理说新电池都会兼容老机器 反过来新机器不一定兼容老电池的 （咱有电池转接线的）
出现这样的问题  我觉得是设计没考虑到的问题  没人这么频繁冲电。。。。
建议你还是弄个外置充电器吧  在机器上冲太浪费了~~

bgplgh

这个要标记下，有空仔细分析下

qiulaien

10.8v和11.1v的电池都是充到12.6v停止的,都是先恒流充到12.6v在转为恒压,所以不同意LZ的说法

kjvkgh

我不太同意楼主的看法，应该和电池没太大关系，目前笔记本用锂电池有2种标称电压，3.6v和3.7v，截止电压都是4.2v,充电方式相同，只是放电曲线有差异。10.8v和11.1v电池组都是3串的，都是恒流充电到12.6v，然后恒压充电。造成主板损坏的原因可能是充电电流太大。
   锂电池组一般设计的充电电流是0.5C。例如某电池标称为11.1v 5600mah，设计充电电流为2.8A，我没仔细研究过笔记本充电电路，不知道充电电流是硬件控制的还是通过SMB总线读取电池中的设定值（由于笔记本电池常用4、8、3、6、9芯，为了匹配各种电池组第二种可能性更大）。
   由于标称电压3.7v的电池比较新，容量就更大一些，标配10.8v电池组的笔记本使用11.1v电池组，由于新电池容量更大，如果充电电流由硬件控制，那么恒流充电时间更长，如果主板设计时没考虑好散热，长时间大电流会导致充电电路过热损坏；如果充电电流来自电池EEROM，实际恒流充电电流大于设计电流，长时间使用也会增加充电电路故障率。
  还有一种可能性很小的情况，转接线有电阻，在恒流充电阶段，电池电压小于主板电池接口，再恒流转恒压时电流减小，转接线压降减小，如果转接线接触电阻太大，会使充电管理芯片误判，转回到恒流充电，这种循环会使充电管理芯片产生大量热量，增加损坏几率。不过楼主作为专业卖电池的，这个低级错误应该不会犯。


  说了这么多，主要原因是电池容量不同

[ Edited by  kjvkgh on 2012-1-28 22:05 ]