居家DIY(4):锂电池究竟是3.6V还是3.7V?

王志勇 发表于 2020年02月23日 21:54

锂电池由于锂元素的特性,无论锂电池的形状、体积、容量,单个锂电池充满电的电压是4.2V,安全放电截止电压为3V~3.5V。传统认为,锂电池在3.6V、3.7V这个阶段放的电量最多,所以锂电池经常标称为3.6V或3.7V,这只是个标记符号而已,其实无真正含义。

大多数的电池,如锂电池、铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、干电池等等,都是充满电为最高电压,随着放电,电压慢慢降低。标称的电压,并非是充满电的电压。例如3.7V三元锂电池,充满电是4.2V;3.2V铁锂电池,充满电是3.6V;12V铅酸电池,充满电约13.6V,等等……

锂电池目前市面上分为2种,一种标称为3.6V或3.7V,这种锂电池最常见、使用最广泛,例如手机、笔记本电脑、平板电脑、MP3,各种电动设备如手电钻、电动车、电动汽车,这种锂电池后来被称为三元锂电池,本博客提到的“锂电池”都是指这种电池;另一种是标称为3.2V的磷酸铁锂电池,这一种使用会少很多。

我在实际实用中,三元锂电池并非是很多资料中所说的在3.6V、3.7V这个阶段放的电量最多,以单节容量5300mAh的波士顿锂电池测试为例,放电50%左右,电压大约在3.88V。也就是在3.8V~4.2V这个阶段,放的电量最多,占到50%以上,且这个电压放电不会造成过放。

无论什么锂电池,都有一个共同的性质:无记忆效应,浅充浅放全新的电池理论上约可达到1000~3000次循环;但怕过充过放,尤其是过放会迅速增加内阻导致容量下降,深度过放会造成锂电池内部启动保护而变成0电压,这类电池较难修复,所以一次这样的过放就会造成锂电池报废。

为延长使用周期,锂电池放电至3.9V~3.6V,即可充电。

如果是手机上的锂电池,因为手机有低电量提示,一旦出现低电量提示,就应该立即充电,可延长电池使用寿命。

锂电池 PK 镍氢电池
市面上(淘宝)卖的电池,以全新电池为例,1.2V的镍氢电池,单节全新1800mAh的品牌电池约19元;而3.7V的单节全新2000mAh的锂电池,价格约在4-8元。1节全新18650锂电池的容量,约相当于3.5~4节全新的镍氢串联的容量。

寿命方面,全新的镍氢电池使用半年~1年,容量很可能会降到200mAh以下。镍氢电池和铅酸电池有个共同特征是怕放置,放着不用也会坏掉。而锂电池则没有这个特征,使用1年、2年之后,容量大约衰减5%~10%以内。每节锂电池的寿命可轻松达到5年~15年以上。

镍氢电池在200X年初,当时是替代镍镉电池,因为当时的镍镉电池单节容量最大为600mAh、700mAh。镍氢电池问世之后,做到了1300mAh,甚至1800mAh。
但是镍氢电池不耐存放,一年就将近报废。

铅酸电池的寿命比镍氢电池长一些,但是比起锂电池,还是相距甚远。

就算是拆机的锂电池,寿命也比镍氢、铅酸电池长很多。拆机的锂电池,寿命约是全新电池的90%~50%左右。

所以,哪一种电池好用,哪种更实惠,不言而喻。锂电池,不愧是电池之王,容量大,重量比别的电池要轻很多。

日记:我的锂电池之路
虽然手机里都是使用巧克力状的锂电池,但由于这些锂电池只能用在手机上,不能用于DIY、或改造,所以手机里的锂电池不能算是DIY的开始。

我第一次看到18650电池,是2004年在深圳赛格广场,那是深圳最大的电脑、电子市场之一。因为当时我只见过5号、1号、2号电池,18650锂电池那样规格的电池还是第一次见,没想到如今锂电池会成为我生活的主要部分,例如去年写的16节波士顿锂电池,使用2并4串+XL4015转12V,2组交替,或者4并4串+XL4015转12V,电脑主板改为DC-ATX供电,即可让24英寸的台式机续航10-12小时,如前文

后来,第一次DIY锂电池,是2014年的一天,为了尝试折腾,买了3节18650电池,如下截图纪念。如今,家里的18650锂电池、波士顿锂电池,数量不计其数。家里的煤气炉、门铃、电子钟、遥控器,都已被我改成锂电池。

下图是我现在常用的波士顿锂电池:

单节锂电池的容量极限是多少?
18650电池是一种最标准的锂电池,因为它的产量最大,价格也最便宜。单节18650的容量极限是2600mAh,国外也有些品牌能做到3400mAh。但是有的卖家卖的2600mAh电池,容量未必能达标。2000mAh的电池,达标率应该高很多,购买时要买足容的电池。(网上有很多标称为4800mAh、5800mAh、7800mAh的18650电池,都是为了好看虚标的,实际容量估计约在2000mAh左右)

并且,锂电池不应追求深度放电的容量极限,否则容易引起过放。使用电池电量的70%~80%即充电,较为安全。因为不追求深度放电的容量极限,所以2600mAh和2000mAh的电池,用起来是没有差别的。
如果需要增加容量,则可以将多节电池并联,容量增加立竿见影。

本文开头的图片,中间的电池是18650电池,右边是波士顿电池。有趣的是,波士顿电池的尺寸正好是2节18650电池并联。波士顿电池单节标称容量为5300mAh,实际可放电5100mAh左右,可见单节波士顿电池的容量约是单节18650容量的2~2.5倍

那么,18650和波士顿,选哪一种呢?
18650,价格便宜,使用方便,可用于各类耗电较小的设备;
波士顿电池,超大容量,可用于耗电较大的地方,如电动车、台式机电脑。

18650和波士顿,还有个差别,在产品质量上,不同商家的18650电池,容量参差不齐,不一定能达标;波士顿电池则稳定很多,网上的波士顿电池,即使是拆机电池,也能达到标称容量的90%以上
单位容量上,波士顿电池比18650电池便宜一点,所以波士顿电池更好用。

我家的吸顶灯,一两年前陆续烧坏了,内部都已经被我改成12V灯带,功率14W。前几天也给这个吸顶灯做了12V DC输入,用4节波士顿串联+LM2596S(或XL4015)降12V,吸顶灯完美点亮,按照单节波士顿电池安全放电15瓦时计算,可点亮3个小时,深度放电可点亮4个小时,测试中点亮了2个小时,每节电池的电压此时为3.88V左右。

停电时,别人家都在点蜡或手电、应急灯,自己家的吸顶灯还能亮着……

5条评论:
1   逆时针 2020-02-24 10:13
发现博主的知识面很广,包括一些冷门的知识,哈哈,学习了。

自由勇 2020-02-24 10:54
谢谢关注!:)
波士顿电池太好用了。

2   心灵博客 2020-02-24 12:25
我是不太想折腾了,换18650得换卡槽。所以我铁锂电池用得多点,直接替换,一节就当两节普通5号电池用了。

自由勇 2020-02-24 13:26
是的,3.2V铁锂电池方便好用。

3   张波博客 2020-02-24 20:08
真的没有留心这么东西。

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