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要了解鋰電池的電壓范圍,先要區分鋰電池電池電壓和鋰電池組電壓的區別,也要了解鋰電池的類型,因為不同鋰電池的電壓范圍也不同,然后了解標稱電壓、滿電電壓和放電終止電壓的區別,這樣才能更好的了解鋰電池的電壓范圍。
1、從鋰電池不同類別了解鋰電池的電壓范圍。
鋰電池的電芯由于化學原料的特性不同,它們的電池電壓也會不同。具體情況如下:
(1)聚合物鋰電池滿電電壓為4.2V、4.35V、4.4V甚至4.45V。一般來說,4.35V以上屬于高壓鋰電池,能量密度高,生產技術要求高,成本相對較高。放電終止電壓(停止放電電壓)一般高于3.2V。目前市場上較常規的是滿電電壓4.2V,標稱電壓3.7V,終止電壓3.0V,該技術應用普及度也比較高,尤其是現在市場上的3C類電子產品,基本上都是用普通的4.2V鋰電池。
(2)磷酸鐵鋰電池的電壓范圍為2.0至3.65V。磷酸鐵鋰電池電池滿電電壓為3.65V,放電終止電壓為2.0V。為了保護電池的使用壽命,一般電池制造商的終止電壓會高于2.0V。由于電池化學材料的特點,鐵鋰電池的能量密度低于聚合物鋰電池,但在安全性能和價格成本上更高,因此許多新能源汽車使用磷酸鐵鋰電池。
(3)鋰離子電池,電壓范圍為2.6-4.2V,稱為3.6V。鋰離子電池電池滿電電壓為4.2V,終止放電電壓為2.6V,稱為3.6V。
(4)鎳氫鎳鎘電池的電壓范圍為1.0至1.4V,標稱為1.2V。這里需要簡單介紹一下標稱電壓。標稱電壓可以簡單理解為平均放電電壓,但是做電池的一般是放電平臺的平均值。
2、從電池組方面了解鋰電池的電壓范圍。
用戶在購買鋰電池時,經常會看到比4.2V等電壓更高的電池,如6V、12V、24V等,而在很多情況下,我們使用的鋰電池電壓很多都是十幾伏,這是怎么回事?
事實上,無論市場上的電池電壓有多低,只要是6V以上,都是通過鋰電池串聯實現的。至于容量,是通過電池的三種并聯方式實現的。例如我們簡單介紹一下24V電壓20000mAh容量的鋰電池。如果使用的電池是標稱為3.7V滿電電壓4.2V的聚合物鋰電池,單個電池的容量是5000mAh,那么需要多少個電池通過串聯和并聯來實現呢?24V除以3.7V等于6.5,則需要7個電芯串聯才能達到所需電壓,然后并聯4組相同的串聯電芯組合,才能達到20000mAh的容量,則總共需要7乘以4等于28個電芯。
那么,這種組合的鋰電池電壓范圍是多少呢?
你可能會想:滿電電壓為4.2V×7=29.4V,標稱電壓為3.7V×7=25.9V,終止電壓為3.2V×7=22.4V。
所以鋰電池的電壓范圍是22.4V-29.4V嗎?事實上,這只是一個理論值,因為電池組通常有電池保護板。一般來說,電池組成電池后,電池的終止電壓會略高,滿電電壓會略低。在這種情況下,鋰電池的電壓范圍會小于理論值22.4V-29.4V。也許是23V-28V這樣,但鋰電池廠家在設計鋰電池保護板時,會將該電池組限制在安全使用的電壓范圍內,具體數量會因鋰電池廠家生產制造技術水平的不同而有所不同。