锂电池都是3.7v的吗?
发布时间:2019-12-2 16:54:05
锂离子电池的3.7V和镍氢电池的1.2V都是平均电压,该数值会随着放电电流、环境温度和正负极材料的不同而变化。
这张图是使用钴酸锂作正极材料的松下2550mAh锂离子电池的放电曲线,从上到下3根曲线代表使用三种不同的放电电流时电压和容量变化的情况。以490mA为例,电池充满电时开路电压为4.2V,随着放电的进行,电压(纵坐标)缓慢降低,放出的电量(横坐标)逐渐增加,直至3.5V时电压开始陡降。虽然在整个放电过程中电压一直都在变化,但为简单起见,只把曲线平缓放电部分的均值3.7V标注为电池电压。鉴于放电曲线在该电压附近变化比较平缓,故又称之为放电平台。该电压是在小电流和室温环境下测得的,会随放电电流增大和温度降低而减小。
另一个影响电池电压的重要因素是正负极材料,上述松下电池分别使用钴酸锂和石墨作为正负极材料,这也是前几年整个锂电池产业的标准材料。随着新材料在电池中的应用,这两年出现了一些3.6V或3.8V的锂电池,它们使用了不同的正极材料,相对于钴酸锂电池,它们都能提高能量密度,即在单位重量和体积内存储更多的电量。前者广泛应用在松下产品中,正极材料使用的是含镍的LiNiCoAlO2,其特点是充电限制电压仍维持4.2V不变,虽然放电平台稍稍降低了0.1V,但容量和寿命都增加了。后者的最重要代表是三洋,它把正极换成了镍锰钴三元材料,提高了放电平台和容量,同时充电限制电压也升到了4.3V~4.35V之间,常见的使用3.8V电池的产品有ipad2、3,iphone5、HTC one等。最近几年“磷酸铁锂”这个名词在国内很火,很大程度上要归功于比亚迪对其电动车的宣传。以磷酸铁锂为正极材料的电池电压标注值通常在3V~3.3V之间,它以牺牲能量密度为代价换取了安全性和寿命上的提高,更适合用于安全性要求很高的电动车中。
以上电池电压说的都是单体电池,为了提高电压或增加容量,通常会用串并联的方式将多个电池连接起来,例如数码相机中常见的7.4V就是两节3.7V的串联,又如11.1V5200mAh的笔记本电池,实际上是6节3.7V2600mAh的电池通过3串2并的方式连接起来的。至于镍氢电池的1.2V,情况和锂电池类似。