1. 项目缘起与核心需求拆解

去年入手了一台小度在家1s智能音箱，音质和智能交互体验确实不错，成了家里的娱乐和信息中心。但用了一个多星期，一个痛点就暴露无遗：这玩意儿必须插着电源线才能工作。想把它从客厅挪到厨房，或者拿到阳台晒太阳时听点音乐，都得先找个插座，非常不方便，完全失去了“移动”的便利性。我查了一下它的电源适配器，输出是DC 12V/2A，功率需求是24W。市面上常见的移动电源输出大多是5V或9V，支持12V输出的PD快充头或移动电源虽然有，但一看音箱的DC电源接口，心就凉了半截——它不是我们DIY爱好者手边常备的5.5 2.1mm或5.5 2.5mm通用接口，而是一个非标的小口径圆头。这意味着，想通过外接移动电源这种“无痕改装”的方式行不通了，要么定制转接线，要么就得动“大手术”。

作为一个喜欢折腾的硬件工程师，外接的方案总觉得不够优雅。我的想法是，既然音箱内部空间看起来有富余，何不直接给它“植入”一颗心脏——一块可充电的锂电池组呢？这样既能实现真正的无线使用，又能保持外观的完整性，一劳永逸。这个想法一旦产生，就挥之不去，于是就有了这次拆机加装锂电池的折腾记录。整个过程涉及电源规格匹配、电池选型与安全、内部空间规划、电路焊接与绝缘处理等多个环节，下面我就把详细的步骤、踩过的坑以及一些关键的安全注意事项分享出来。

2. 前期准备：物料选择与安全考量

动手之前，充分的准备是成功的一半，尤其是涉及锂电池的改装，安全必须放在首位。

2.1 核心物料：锂电池组的选型

小度在家1s的额定输入电压是DC 12V。为它供电，最直接的选择就是一块标称电压为12V的锂电池组。市面上常见的12V锂电池组主要有两种构成方式：

1. 3串锂离子电池组 ：使用三节3.7V的锂离子电芯（如18650、21700）串联，标称电压为11.1V（3.7V 3），满电电压为12.6V（4.2V 3）。这个电压范围完全在音箱电源管理电路的容忍范围内（通常宽电压输入设计可接受10V-14V），是最合适的选择。
2. 4串磷酸铁锂电池组 ：使用四节3.2V的磷酸铁锂电芯串联，标称电压为12.8V，满电电压约14.6V。虽然标称电压更接近12V，但满电电压偏高，有可能对音箱内部电源芯片造成压力，需要确认音箱的耐压值，风险相对较大。

因此，我选择了 3串18650锂离子电池组 。这里有几个关键点：

• 容量选择 ：音箱工作功率约24W（12V*2A）。假设我们选择单节容量为3000mAh（3.0Ah）的18650电芯，3串后电池组总容量依然是3.0Ah（串联提升电压，容量不变）。理论续航时间计算为：电池组能量 = 11.1V * 3.0Ah = 33.3Wh；续航时间 ≈ 33.3Wh / 24W ≈ 1.39小时（约83分钟）。这只是一个理想估算，实际使用中音量大小、屏幕亮度、网络连接等因素都会影响功耗，实际续航可能在1-1.5小时左右。如果对续航有更高要求，可以选择容量更大的电芯（如3500mAh），但需注意尺寸和散热。
• 保护板（BMS）必须要有 ！这是安全底线。一块合格的3串锂电池保护板应具备：
  • 过充保护 ：当任何一节电芯电压超过4.25V±0.05V时，切断充电回路。
  • 过放保护 ：当任何一节电芯电压低于2.5V-3.0V（可设定）时，切断放电回路。
  • 过流保护 ：当放电电流超过设定值（如5A-10A）时，切断回路。
  • 短路保护 ：发生输出短路时立即切断。
  • 均衡功能（建议） ：被动均衡可以在充电末期平衡各电芯电压，延长电池组寿命。
• 形状与尺寸 ：我最初设想找一个扁平的三角形电池组，正好能塞进音箱喇叭旁边的空隙。于是购买了一个成品3串18650电池组，带外壳和保护板。但事实证明，对内部空间的预估过于乐观。

2.2 工具与辅助材料清单

• 拆机工具 ：十字螺丝刀（小号）、塑料撬棒（或废旧银行卡）、镊子。
• 焊接工具 ：恒温电烙铁（建议60W以上，刀头或马蹄头为佳）、焊锡丝、松香或助焊膏。
• 测量工具 ：数字万用表。这是必备的，用于测量电压、通断，确保接线正确。
• 加工工具 ：美工刀、小型锉刀、剪线钳、剥线钳。
• 绝缘与固定材料 ：
  • 热缩管 ：多种直径，用于绝缘电池电极和导线连接点。
  • 青稞纸/麦拉片 ：绝缘耐高温，用于包裹电池电芯，防止与金属部件短路。
  • 双面胶（耐高温型） 或 纤维胶带 ：初步固定电池。
  • 热熔胶枪与胶棒 ：最终固定电池组和走线。注意热熔胶不耐高温，应远离电源芯片等发热部位。
  • 导线 ：选用硅胶线或AWG18-20的软导线，电流承载能力需大于2A。

注意：安全第一！ 焊接锂电池相关电路时，务必确保电烙铁接地良好，或者拔掉电烙铁电源利用余温焊接，防止静电或漏电损坏保护板MOS管。操作环境应通风、干燥、无易燃物。

3. 拆解过程与内部结构分析

小度在家1s的拆解难度属于中等，卡扣较多，需要耐心。

3.1 拆解步骤详解

1. 断电 ：首先，拔掉音箱的电源适配器，这是所有电子设备拆解的第一步。
2. 拆卸底盖 ：将音箱倒置，可以看到底部有一条长长的防滑胶垫。用镊子或指甲小心地从一端将其揭起。胶垫下隐藏着 4颗十字螺丝 ，用合适的螺丝刀将其全部拧下。
3. 分离主体外壳 ：拧下螺丝后，底盖并不能直接取下，它和主体外壳还有卡扣连接。这时需要使用塑料撬棒，沿着底盖与主体外壳的缝隙慢慢撬开。注意，卡扣可能比较紧，且分布在整个圆周上，要一边撬一边慢慢移动，切勿使用金属工具大力撬，以免留下划痕或损坏卡扣。一圈卡扣都松开后，底盖即可取下。
4. 观察内部布局 ：取下底盖后，音箱的内部结构就一览无余了。主要部件包括：
   • 主板 ：位于底部中央，集成有主控、内存、电源管理芯片等。
   • 电源输入板 ：通常位于主板一侧，有一个DC插座和相关的滤波电路，将12V外部输入转换为系统所需的各种电压。这是我们后续需要干预的关键部分。
   • 扬声器单元 ：一个大尺寸的全频喇叭，占据了内部大部分空间，但其背面和侧面往往有一些不规则的空隙。
   • 屏幕与摄像头模组 ：通过排线与主板连接。
   • 结构加强筋和螺丝柱 ：内部有很多塑料立柱和横梁，用于固定主板和增强结构强度，这些也是我们放置电池时需要避让或处理的。

3.2 空间评估与电池放置规划

拆开后的第一件事就是评估可用空间。我原计划将那个三角形的成品电池组贴在喇叭的侧面斜面上。但实际比划后发现，由于内部螺丝柱和喇叭磁钢的凸起，成品电池组的外壳尺寸过大，无法平整放入，强行放入会顶住外壳导致无法合盖。

Plan B方案随即产生：拆散电池组，化整为零。 将3节18650电芯从成品外壳中取出，分别寻找内部空间进行“见缝插针”式的摆放。我用游标卡尺测量了单节18650电芯的尺寸（直径18mm，长度65mm），然后用这些“电池模型”在音箱内部模拟摆放。最终找到了两处比较理想的位置：

• 位置A（喇叭后方上部） ：可以水平放置1节电芯。
• 位置B（主板侧面的狭长空隙） ：可以垂直并排放置2节电芯。 这样，三节电芯就被分散安置了。接下来需要处理的就是将它们用导线串联起来，并与保护板连接。

4. 电路改造：焊接与集成

这是整个项目的技术核心，需要细心和严谨。

4.1 拆解原电池组与准备保护板

1. 小心拆解 ：用螺丝刀或撬棒打开购买的成品3串电池组外壳，取出内部的电池支架和保护板。注意不要损伤电芯的镍带或保护板的采样线（平衡线）。
2. 检查与测试 ：用万用表测量每节电芯的电压，确保它们大致相等（都在3.6V-4.0V之间为佳），电压差最好小于0.1V。同时检查保护板是否有肉眼可见的损坏。
3. 规划走线 ：根据电芯新的摆放位置，重新规划串联接法（第一节负极接第二节正极，第二节负极接第三节正极）以及到保护板B-、B1、B2、B+采样点的连线。用笔在纸上画个简单的连接图，避免接错。

4.2 改造音箱电源输入电路

我们的目标是让音箱既能用外部12V适配器供电，也能用内置电池供电，并且在插入外部电源时能自动为电池充电。最简洁的方案是 将电池组（带保护板）的输出，并联到音箱电源输入板的12V输入端子上 。

1. 定位焊接点 ：找到音箱内部的电源输入板。上面通常有明确的标识，如“12V IN”、“VIN”、“DC+”和“GND”。用万用表直流电压档确认：插入外部电源适配器时，这两个点之间有12V电压；拔掉后电压为0。
2. 焊接电池输出线 ：将锂电池保护板的输出正极（P+）用红色导线焊接到电源板的“12V IN”或“DC+”焊盘上。将保护板的输出负极（P-）用黑色导线焊接到电源板的“GND”焊盘上。
   • 焊接技巧 ：电源板上的焊盘可能覆有散热层，比较吃锡。建议使用助焊膏，烙铁温度调到380°C左右，快速焊接，避免长时间加热损坏板子。
   • 绝缘处理 ：焊接完成后，立即用热缩管或绝缘胶带将焊点包裹好，防止与周围元件短路。

4.3 处理空间干涉与固定电池

1. 修整结构 ：在尝试合上底盖时，发现分散放置的电芯或保护板会与底盖内部的一些塑料加强筋或螺丝柱发生干涉。这时需要用到美工刀和小锉刀， 小心地 将干涉的塑料部位削掉或磨平一点点。 切记：只能少量、多次修整，并频繁试装，避免过度切割导致结构强度下降或外壳破损。
2. 绝缘与固定 ：
   • 绝缘 ：每一节18650电芯的金属外壳都是负极，必须做好绝缘。我用青稞纸将每节电芯完整包裹了一层，再用纤维胶带缠紧，确保即使电芯在壳体内晃动，也不会接触到任何金属部件或主板焊点。
   • 固定 ：先在规划好的电池位置上贴上双面胶，将电芯和保护板初步固定。然后，在关键受力点和线缆走向位置，点涂热熔胶进行加强固定。注意热熔胶不要涂在电芯的泄压阀（电芯顶部的小圆片）上，也不要覆盖保护板的芯片和MOS管。

4.4 最终组装与功能测试

1. 理线 ：用扎带或胶带将导线整理好，紧贴内壁走线，避免杂乱。
2. 试装 ：在不完全拧紧螺丝的情况下，先合上底盖，检查是否有被顶住的地方，确认开关顺畅。
3. 上电测试 ：
   • 纯电池供电测试 ：不插外部电源，开机。音箱应能正常启动、联网、播放音乐。用万用表监测电池输出端电压，在播放音乐时电压会有轻微波动，属于正常。
   • 充电测试 ：插入外部12V适配器，音箱应正常工作。此时，外部12V电压会通过电源板，同时给音箱系统供电和为锂电池充电。可以听到保护板上的充电指示灯（如有）亮起，或用万用表测量电池电压会缓慢上升。
   • 充放电切换测试 ：在电池供电状态下插入外部电源，应无缝切换为外部供电并开始充电。拔掉外部电源，应无缝切换回电池供电。这个过程不应导致音箱重启。

5. 实测数据、潜在问题与优化建议

改装完成后，我进行了一段时间的非严谨测试，也发现了一些需要关注的点。

5.1 实测续航与充电时间

• 续航 ：在中等音量、屏幕常亮、连续播放在线音乐的情况下，使用标称3000mAh的电池组，实际续航时间约为 70-80分钟 。如果降低音量或关闭屏幕，续航可以延长至接近100分钟。这与我们之前的理论估算基本吻合。对于临时移动使用（如在厨房做饭、阳台休息）来说，基本够用。
• 充电时间 ：音箱原装适配器是12V/2A，即最大输出功率24W。锂电池组从3.6V（约30%电量）充到12.6V（满电），充电管理电路（在保护板或音箱电源路径中）会控制充电电流。实测从低电量到满电大约需要 2.5到3小时 。充电过程中音箱外壳有轻微温升，属正常现象。

5.2 可能存在的潜在问题与排查

1. 充电管理缺失 ：最核心的风险在于，我们只是简单地将电池并联到了12V输入点。这意味着充电控制完全依赖于锂电池保护板的“过充保护”这一最后防线，以及音箱内部电源电路是否能耐受电池的浮充电压。理想的方案应在中间增加一个 12.6V截止的锂电池充电管理模块 ，但受空间所限难以实现。
   • 应对策略 ：不要长时间插着电源充电。建议在音箱提示电量低或使用后，插上电源充电2-3小时后即可拔掉，避免电池长期处于满电高压状态，加速老化。
2. 电量显示不准 ：小度音箱系统并不知道内置电池的存在，因此系统UI上不会有电池图标或电量百分比。你只能通过音箱的语音提示“电量低”或直接关机来感知电量耗尽。
   • 优化思路 ：可以外接一个微型电压表头，从电池引出线，将其安装在音箱外壳不显眼的位置（如底部或背面），实时查看电池电压来估算电量（如12.6V满电，11.4V左右提示，低于10.5V保护板可能切断）。
3. 散热问题 ：锂电池在充放电时会产生热量，而音箱内部本身就有主板、功放等热源。将电池密封在壳体内，在高温天气或长时间使用时，热量积聚可能影响电池寿命和安全。
   • 建议 ：避免在阳光直射或高温环境下长时间大音量使用。如果发现外壳异常发热，应立即关机，停止使用并检查。
4. 结构强度与维修性 ：对内部塑料件的修整和大量使用热熔胶固定，可能会影响产品的原始结构强度，并且让后续的维修变得极其困难（需要清理大量胶水）。

5.3 给后来者的建议与优化方案

如果你也打算进行类似的改装，基于我的经验，可以考虑以下更优方案：

1. 电池选型升级 ：
   • 使用更高容量的21700电芯 ：单节容量可达5000mAh，在同样3串的情况下，能将理论续航提升至2小时以上。但需要仔细测量内部空间是否放得下。
   • 考虑软包聚合物锂电池 ：形状可定制，能更好地利用不规则空间。但需要自行焊接保护板，且安全防护要求更高（必须用硬质外壳保护防止刺穿）。
2. 电路集成优化 ：
   • 寻找带充放电管理一体的小型保护板 ：有些集成了充电IC、电量计和保护功能的微型板子，可以更安全地管理电池。但需要一定的电路板焊接和布局能力。
   • 外置充电接口 ：如果不介意在音箱外壳上开孔，可以增加一个DC充电接口，直接对电池组充电，与音箱供电电路分离，更安全。但这破坏了外观的一体性。
3. 安全冗余设计 ：
   • 增加温度传感器 ：在电池附近粘贴一个NTC热敏电阻，并将其连接到主板某个可用的ADC引脚（如果可能并懂得修改固件），实现高温报警或降频。
   • 完善绝缘 ：在所有可能与电池接触的金属部位粘贴绝缘胶带或垫上绝缘片，做到万无一失。

这次改装总体上是成功的，它让一台原本被电源线束缚的智能音箱获得了有限的移动自由，满足了我在不同房间短时间使用的需求。整个过程最大的收获不是结果，而是从空间规划、电路连接到安全考量的完整实践。对于电子爱好者来说，这种“赋予设备新生命”的折腾，其乐趣远大于最终的使用价值。当然，我必须再次强调， 锂电池改装存在风险，需具备一定的电子基础知识和动手能力，操作时务必谨慎，安全至上 。如果你没有把握，欣赏一下别人的改造过程也是一种乐趣。我的这台“混血”小度音箱目前仍在服役，它静静地提醒我，每一个产品都有被重新定义的潜力。