转贴：智能手机改用18650电池亮点是设计|创意DIY

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只看楼主倒序阅读我要置顶楼主发表于: 2011-11-22

转自5IMX原帖： http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=294020&extra=&page=85
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买了个智能手机，主要用来上网。原装电池1100mAh，开始差不多能维持一天，后来使用频繁些半天不到就得充电，出差坐火车，两块电池都不够用的，这是逼我动手“改造”你啊。想到以前给朋友改装过一个单节18650锂电供电的手机，询问得知，到目前为止用了一年多，效果不错。
我的手机宽度，比三节18650电池直径之和略宽。决定采取三节18650锂电并联供电。
    需要考虑的问题：18650电池本身个头就不小，直径18.5mm左右，如果按照之前方案做一个电池盒来固定电池再与手机连接重量和厚度就太离谱了。必须考虑其他方案，最理想的情况是在电池上下不添加任何部件，这样一来，就只能在电池纵向正负极方向添加装置了。如果添加前后两个挡板，挡板需要至少包括电池触点，以及前后相互连接并且能固定三节电池的装置。草图上显示，三节电池并排，如果不考虑电池直径之外的空间，可供利用的就只有外侧两节电池与中间电池之间略小于电池半径高度的四个小三角形空隙了。必须利用这四处有限空间实现：紧固电池、传输电流、外挂电池部分与手机的可靠连接。还有一个问题是：三节18650电池并联，先不考虑能不能通过手机直接充电，就算能充电，充电时间也是个问题。所以得考虑电池组可拆卸设计，利用已有的18650专用充电器当座充，给电池充电，可大幅缩短充电时间。可更换电池组的设计，还有个优点是，可以配备多个电池组，提高整体续航能力，非常适合登山或长时间乘车使用。
    因为以对手机改动尽量小为前提，所以不在手机上改动任何线路连接。根据手机电池仓尺寸用有机玻璃制作了一个电源转接模块，上方两条转接横梁与手机纵向两条三等分线重合，对应18650电池间的两个空隙，横梁顶部按照电池夹角切削出三角形截面，起到横向固定电池的作用。其间在网上看到有18650升压充电电池盒，依靠升压电路板将18650的3.7V升压到5V给USB接口电子产品充电。查找到的最小规格的升压线路板，厚度与手机电池仓里的有机玻璃电源转接模块厚度相当，看来有戏。在电源转接模块底部切削出正好置入升压线路板的空间。这样一来，里外连线就不止最初给手机供电的正负两条线路了，而且，为了方便拆卸，还不能焊接，考虑了一段时间，决定采用光驱中排线以及排线座搭配使用，不但线路数量多（13路）而且还有很重要的两点：1、薄，方便从狭缝里穿出；2、可以任意角度折叠，方便调整连接方向。之后，在升压线路板仓旁边垂直切削出安装排线座的空间。线路数量足够多了，升压线路板上的欠压保护LED灯珠就可以考虑导出到外部，同时还可以考虑升压线路板输入电流加装通断开关从外部控制。
    采用与手机机身颜色相近的乌木制作固定电池的挡板，挡板尺寸：长=三节18650电池直径之和，宽=18650电池直径。厚度：后挡板10mm。前挡板因为要留出容纳USB接口以及排线插座的空间，所以一端厚（19mm，另一端与后挡板厚度相当10mm），位于摄像头位置切削出半圆弧过渡。
买来的USB插座，带外围金属板尺寸太大，只能拆出内部带触点的塑料插座备用。在准备控制升压线路板电源通断的开关时发现，按钮式的开关体积偏大，拨动开关不便于固定，其间考虑：USB充电，如果单独开关控制电源通断，有可能会出现插上USB插头，忘了开电源，或拔下USB插头忘了关电源的问题；如果能将电源开关集成于USB插座内部，依靠插入USB插头控制升压线路板电源通断，在操作上是最为简单可靠的方案，同时省去了外表面的一个开关的位置，使得整体外观更为简约。费了一番工夫，将一个很薄的杠杆开关固定到了USB插座内部合适位置。
    正负极触点：正好手里有一些“樱桃”机械键盘按钮，取出里面的弹片，在前后挡板上每个电池的对应位置切削出固定这些弹片的空间以及弹片回缩的空间，弹片受电池推力后会水平回缩，保证弹片外端黄金触点与电池电极接触良好。
    原本计划几根连接杆贯穿下部挡板，后部用螺丝锁紧，考虑了半天，觉得一是操作繁琐，再就是影响外观。最后决定采用连接杆尾端圆周切削出半圆槽，垂直90度侧方圆杆插入锁定。连杆采用报废光驱的滑轨，精度和硬度都比较高。下部两根2.5mm直径不锈钢杆，通过电源转接模块上的通孔，将前后挡板连接在手机上。其中一根连杆通过挡板上的铜管将后部挡板的负极电流导入前部挡板，分线，一路给LED手电供电，另一路接入排线插座，通过排线接入手机电池仓。基本结构考虑清楚之后，最大的问题是：加工精度，四根连杆需要稳妥连接前后挡板，下部两根同时还需要穿过有机玻璃转接模块上的通孔；上部两根连杆尾端凹槽需要正好与垂直的锁定插销通孔重合，差一点儿锁定插销都插不进去。这几个关键的钻孔，如果有一点偏差，前面的工作就前功尽弃了，所以花费不少时间评估和测量，最后反复确认没有问题才钻孔。
    切削钻孔等结构上的工作完成后，内部零件试安装没有问题之后，用水砂纸进行表面打磨抛光。之后连线焊接电路，因为内部结构比较紧凑，电线绝缘层不能有疏漏，所以选择线芯镀银的聚四氟乙烯绝缘层电线。
    因为是可拆卸电池组，必须考虑电池外饰的轻薄，能够方便的将三节电池分为两组充电，还得相对比较耐用。同事买笔记本外壳贴纸的时候赠送了几张小号的贴纸，正好搭配我的电池组，这也算整个过程中运气比较好的环节。
在反复检查接线无误，全部组装完成之后，心情忐忑的按下手机电源按键，屏幕点亮的一瞬间，右手握拳做出一个当年足球场上主罚任意球远射破门后的动作，我想，这一瞬间的感觉，应该就是DIY精神的根本所在吧......
    三节18650锂电池供电，总电量约7800mAh。待机时间没那么多工夫等，敞开了使用（其间还给同事手机充电一次），在将近100小时后提示电量不足，就换电池充电去了。（后来使用中发现，因为是按电压估算原装电池电量，三节18650在电压偏低时还能维持手机使用较长时间。有一次晚饭后，看手机电池图标变成黄色了，就开着屏幕播放歌曲，打算等电池耗尽了好充电。到晚上12点多瞅了一眼，我晕，电池图标又变绿了。等了一会儿困得不行了，就先关了手机睡了，第二天又用了多半天才真的没电了。（担心损伤电池，没有试过提示电量不足后多久会自动关机）。
    可拆卸设计，可更换电池。除给手机供电，内置升压线路板，可给USB接口充电电子产品充电。升压线路通断依靠USB插口内置微型开关控制，USB插头插入，升压电路开始供电，拔出充电电路断电，并有欠压保护LED，欠压会熄灭。附带照明LED。
    整体厚度：除了18650锂电既有直径带来厚度，其余只有在电池外表包裹的贴纸增加了0.2mm左右厚度，整体厚度接近极限。
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