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更换iPAD电池历险记

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发表于 2018-12-19 00:08:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 ztzp 于 2018-12-19 00:15 编辑

我的iPAD型号是“台电P98HD”,使用已经有5年了,最近发现电池待机时间只有一天左右,就捉摸着怎样给它换电池。
想想以前买的专门用来开手机及平板的工具还没使用过,这天心血来潮就用它们来打开这台平板。
00.jpg

打开后里面是这样的:
01.jpg

原来是两节3.7V的电池串联成了7.4V,这是电池的标签:
04.jpg

电池的容量并没有标成mAh,而是Wh,我想:
公式1.png

则:
公式2.png

那么:
公式3.png

这是一节电池的容量,两节电池应该是:8500mAh。
看到电池与电路板相连的地方是可以拨下来的插头,我就觉得换这个电池不难了。
这是拨下插头的情况:
02.jpg

电池是用双面胶粘在底板上的,用拆机工具小心地将它们剥离,最后就把电池拿下来了。
测量了单个电池的尺寸是:136*63*3.5mm。
再进一步剥开电池封口的胶带,看到了电池的保护板:
03.jpg

在某宝上也找到了这种平板的原装电池,容量也是号称8500mAh,插头、尺寸也对,但同时又看到了另一种容量比原装更大、尺寸比原装还要小的但可以兼容这种平板的电池,容量是11000mAh,只是价格稍贵一点。
询问了卖家,知道这种电池也是具有兼容插头的,这样在换电池时我就不需要动铬铁了,毫不犹豫就下单把电池买了回来:
11.jpg

这是新电池放到机器内部的情况,尺寸确实比原来的小,周围还空出了一圈:
21.jpg

在将新电池的插头插到PCB板上时,我犯了一个不可饶恕的低级错误,本来电池引线已经用红黑两种颜色的线标明了正负极,而且原来的电池也是这样,并且电路板的插座旁也注明了正负极:
12_3.jpg

可是我当时不知道是怎么想的,没有利用这些标志。觉得这个插座是梯形的,反方向是插不进去的,而且还看了一个插座的形状,由于插头与插座都很小,也没看得太清楚,就按照我认为是正确的方向将插头插了进去。
这时只见插座旁边了一块集成电路就冒烟了,我明白插头插反了,这时也不冷静,就将插头反过来插居然也插得进去,但插进去以后集成块继续冒烟,并且在集成块有一个地方还出现红色的亮点。我很快就把电池拨了下来,并用嘴将火吹熄灭。
直到这时整个人才冷静下来,最后把原装电池找来,再仔细观察PCB板,才发现当时完全可以借助这些参照物将电池正确的安装好,这下完了。
这时观察冒烟的集成块,发现上面烧了一个洞:
12_2.jpg

集成块的型号也有一部分看不出来了,从残缺的部分只能看出:BQ24这几个字符。
在网上搜索了一下,知道了它的完整型号是:BQ24133,是一块锂电池充电管理芯片,封装是这样的:
BQ24133RGYR管脚图.png

抱着试试看的想法,按正确的方法接上电池,发现居然能开机,还进入了系统,并能运行各种软件,看来电池接反只是烧坏了充电芯片,其它电路并没有受损,这真是个奇迹。
开机后用手摸这块损坏的集成块,发现有点发热,当时也没在意,只当是烧坏时的余温。
当时就想既然充电芯片烧坏了,充电的问题怎么解决?能想到的办法是:
1、换芯片,某宝查了一下,这种芯片也不贵,几块钱就能买到,但凭我的能力,这么小的芯片既取不下来,也焊不上去。虽然有一只热风枪,但偿试过几次,重来都没有从PCB板上取下来过一只电阻,更不要说集成块了,有一次为了取一个电阻把PCB板都烫糊了,但焊盘的锡硬是没整化。
2、从电池两端焊出两根引线,今后从外面充电。但感觉使用起来很不方便,还容易短路。
在睡觉时突然想到,完全可以用原来的充电插座,只要通过插座焊一根线直接到电池,跳开充电芯片,那不是可以从外部充电了吗?
第二天早晨将电池取下来,就开始查找充电插座与电池的焊接点,原充电插座是这样的:
14_2.png

上面的“+”、“-”号是我标注上去的。“-”极不用管,因为它是整个机器的地,与电池“-”是相通的。
我就从这里焊一根线直接到电池插座的“+”极:
15.jpg

16.jpg

这个时候我测量昨天刚装到机器上的新电池的电压,发现是0V!这块新电池昨天刚买来时测量电压都是8.5V,一个晚上又没开机,仅仅插在机器上怎么就变成0V了呢?
我突然明白了,充电芯片被烧坏了,但它一直在PCB板上,它内部残余的那些电路还在,当时发现能开机时,用手摸过这块芯片,发现它在发热,其实就是那些残余的电路还在不停地消耗电能,电池的电就是通过它放完了。
看来问题并不是接一根线这样简单,这个短路的芯片如果不取下来,即便解决了充电问题,这些电能也会被它很快放完的。
为了取下这块芯片,我使尽了各种手段,先是用热风枪吹,旁边的几个电阻都吹下来了,但芯片纹丝不动。最然我只好采用暴力手段,用斜口钳将芯片夹烂,一边夹一边用烙铁烫,一边用刻刀雕刻,最后成了这样:
17.jpg

周边的几个小的贴片电阻都被弄了下来,不管它了,那些电阻应该是充电芯片的外围元件,芯片都不存在了,它们更不重要。最后把PCB板上多余的焊锡用吸锡编织带清除干净:
19.jpg

等松香凝固后,再用工具把它剔除清理干净:
20.jpg

最后用万用表电阻档测量电池插座两端的电阻,接近无穷大,这下放心了。插上电池,可以正常开机了。
这个时候,用我以前做的6F22锂电池充电器通过平板的改造过的原充电插座对平板内的电池充电,这个充电器最大充电电流是300mA,由于电池容量是11000mAh,所以:
公式4.png

我确实充了一天半还多,充电器的绿灯终于亮了。
这时开机,显示电池电量100%。
关闭屏幕后,记录下了时间,每天我都不定时地打开屏幕看看电池电量还剩余多少,一个星期后发现电量还有48%。说明:
1、新电池的容量确实大,一个星期待机后还剩余将近一半的电量;
2、通过改造后的充电方法确实是可行的。
对于这块刚买的11000mAh的电池,用300mA的电流给它充电,实在是太小了,需要的时间太长。按0.1C的充电电流也应该是1.1A才对。
为此,我正在着手重新制作一个最大有1.5A充电电流的充电器,同时考虑到家里还有其它几种不同容量,不同电压(有些一节,有些两节)的锂电池,所以我要重新制作的这个充电器,应该具有几种不同的电流选择,比如:50mA、100mA、200mA、300mA、500mA、800mA、1500mA等各档;还要有能对一节(3.7V)、两节(7.4)电池充电的电压选择。
还要有电压、电流的指示。
这个充电器的功能验证已经完成,目前正在焊接阶段,我准备在下一篇文章中向大家介绍它。
本来一件很简单的换电池的小事情,由于不谨慎,造成了很大的麻烦事,幸好平板没烧坏,这是不幸中的万幸。
     
发表于 2018-12-19 14:01:00 | 显示全部楼层
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发表于 2018-12-19 07:51:19 | 显示全部楼层
偶尔整个机器,会这样的,经验少,无意中就要栽跟头的!
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发表于 2018-12-19 08:42:40 | 显示全部楼层
楼主理论功底很好,但动手能力太差,适合去当教师。。。。
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发表于 2018-12-19 08:47:58 | 显示全部楼层
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发表于 2018-12-19 08:53:13 | 显示全部楼层
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发表于 2018-12-19 10:12:08 | 显示全部楼层
理论功底是基础,动手能力慢慢炼,这次经历就是一次很好的历练。
本人也有相似经历,开头相当细心,并且也顺利的话,容易在临近成功时放松警惕铸成大错。
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发表于 2018-12-19 10:34:55 | 显示全部楼层
以前一个酷比魔方apad,电池不行了,想换一个,谁知拆电池时,撬坏了屏幕,后来挂论坛,卖了个主板
IMG_20150811_171500.jpg IMG_20150811_171415.jpg IMG_20150811_171136.jpg
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发表于 2018-12-19 16:53:09 来自手机 | 显示全部楼层
楼主写得很精彩!!我们还是来讨论一下拆芯片的事情吧!!我也拆不下这种芯片!别说这么多脚!上次我拆个8脚的也失败了!!原因很可能就是这芯片除了两侧引脚有焊锡之外,其底下的肚子那里还有一大片焊锡!我试过加大马力吹,结果连旁边的电容都吹爆了,芯片还是纹丝不动!唉!技术不行啊!有哪位大师指导一下??
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 楼主| 发表于 2018-12-19 20:09:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 ztzp 于 2018-12-19 20:13 编辑
无敌吴刚 发表于 2018-12-19 16:53
楼主写得很精彩!!我们还是来讨论一下拆芯片的事情吧!!我也拆不下这种芯片!别说这么多脚!上次我拆个8 ...


前几天考查充电芯片,看到一块型号是TP4056的,8脚封装的芯片,它的肚子下也有散热片,据说是从PCB对面的过孔吹热风进行焊接的。
十几年前手机坏了,师傅修理时我就在旁边看,是一块大约10*10mm的芯片坏了,那个师傅取芯片就是用热风枪从顶部吹,芯片拿下来后我看到是100个脚,10*10的,所有脚都在芯片底部,每个脚的高度我观察估计只有0.1mm。我当时就想他怎么焊上去呢?
只见他把PCB清理干净后,用一块薄薄的不锈钢片做的模板,上面有很多组不同封装的孔,他找到对应的那组封装的孔(100个)以后,将不锈钢片准确地对应放在PCB板上,然后从一个小瓶子里挑了些灰色的象焊锡膏一样的东西涂在上面,师傅告诉我那是锡浆,然后用一把小刮刀将多余的刮去,每个孔都被那种东西填满了,小心地把不锈钢模板拿去,此时PCB板上就留有100个锡浆构造的小柱子(说柱了可能不准确,因为太矮,说印痕比较适当),将芯片轻轻地小心地准确地放在那些柱子上,在PCB板上有对位标志让你对准。最后用热风枪在芯片上面吹,热量经过芯片内部传到下面,估计下面的那些锡浆都熔化以后,芯片也就焊接好了。
看到这里我很吃惊,以前焊三极管或二极管时,书上一直强调时间不要超过3秒,而且还要用摄子夹住管脚的根部散热,一不小心,就会烫坏管子。怎么现在的这些芯片这么耐热?很想不通。
当然心里很是佩服这个师傅,觉得自己落伍了。
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发表于 2018-12-19 21:40:18 | 显示全部楼层
我的充电宝换电池就犯了和楼主一样的错误,想当然的把一根线当正极接上去了,结果一个芯片烧了,查资料淘宝买回来发现很难拆,肚皮下面散热片和线路板焊者,我是把八条腿先剪了一个一个的焊掉,在线路板背面过孔用个平头烙铁加热拆下芯片,新的芯片涂上松香先对齐管脚,用平头烙铁在背面加热把散热片焊住,再焊管脚
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发表于 2018-12-19 22:20:57 来自手机 | 显示全部楼层
ztzp 发表于 2018-12-19 20:09
前几天考查充电芯片,看到一块型号是TP4056的,8脚封装的芯片,它的肚子下也有散热片,据说是从PCB对面 ...

哈哈哈!你说那个是植锡,至于那个书可能是大惊小怪的!但是我也想不通这些BGA技术,为什么同是加热,它就能轻松地拆 焊呢?就算芯片顶得位,旁边那些电解电容又怎么办?再加上现在都是无铅却术,那些纯锡溶点高得要命!真是拆个芯片都很艰难!!
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发表于 2018-12-20 16:42:27 | 显示全部楼层
无敌吴刚 发表于 2018-12-19 16:53
楼主写得很精彩!!我们还是来讨论一下拆芯片的事情吧!!我也拆不下这种芯片!别说这么多脚!上次我拆个8 ...

对于PCB底部有大面积接地且器件底部有接地散热的,需要用380~410度左右的温度慢慢吹,具体温度看板子不焦为准,吹前器件可以涂点助焊膏,如果是多层板有时可能要吹1分多钟,不像烙铁焊1~2秒就下来了。
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发表于 2018-12-23 09:48:51 | 显示全部楼层
白象 发表于 2018-12-20 16:42
对于PCB底部有大面积接地且器件底部有接地散热的,需要用380~410度左右的温度慢慢吹,具体温度看板子不 ...

我也是难以用风枪取IC芯片,学到东西了。谢谢!
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发表于 2018-12-23 20:15:31 | 显示全部楼层
专业师傅和业余新手就是不一样。。。
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