電池組產(chǎn)生奇數(shù)電壓的原因

電池是一種電化學裝置，當將不同屬性的金屬放入電解質(zhì)中時產(chǎn)生電壓。作為電化學反應(yīng)的一部分而產(chǎn)生的開路電壓（OCV）隨著所使用的金屬和電解質(zhì)而變化。

施加電荷或放電將電池置于閉路電壓（CCV）條件。充電會提高電壓，放電會降低電壓（就像橡皮筋效應(yīng)），負載和充電下的電壓特性由電流和內(nèi)部電池電阻決定。低電阻在負載或電荷下產(chǎn)生低波動；高電阻會導(dǎo)致電壓過度擺動。充電和放電時，全電壓穩(wěn)定需要長達24小時，溫度也起作用； 低溫會降低電壓，但熱量會升高。生產(chǎn)電池商也是通過分配標稱電壓對電池進行評級，除少數(shù)例外情況外，這些電壓遵循約定的慣例。以下是最常見電池的標稱電壓。

鉛酸電池

鉛酸的標稱電壓為每個電池2伏，但是當測量開路電壓時，充電和休息電池的OCV應(yīng)為2.1V /電池。保持鉛酸遠低于2.1V /電池將導(dǎo)致硫酸化的累積。在浮充電時，鉛酸約為2.25V /電池，在正常充電期間更高。

鎳基電池

在消費類應(yīng)用中，鎳鎘電池和鎳氫電池的額定電壓為1.20V / cell；工業(yè)、航空和軍用電池堅持原來的1.25V。1.20V和1.25V電池之間沒有區(qū)別；標記只是偏好。

鋰離子電池

鋰離子的標稱電壓為3.60V /電池。一些電池制造商將其鋰離子電池標記為3.70V /電池或更高。這提供了營銷優(yōu)勢，因為較高的電壓可以提高紙上的瓦特小時數(shù)（電壓乘以電流等于瓦特）。當連接三個和四個串聯(lián)電池而不是更熟悉的10.80V和14.40V時，3.70V /電池額定值也會產(chǎn)生11.1V和14.8V。對于大多數(shù)鋰離子系統(tǒng)來說，設(shè)備制造商堅持使用3.60V的標稱電池電壓作為電源。

更高的電壓是如何變動的呢？

標稱電壓是陽極和陰極材料以及阻抗的函數(shù)。電壓計算包括測量從4.20V 的電池完全充電到具有0.5C負載的3.0V 的電池截止的中間點。對于Li-鈷，中間點約為3.60V。在具有較低內(nèi)阻的Li-錳上進行相同的掃描，得到約3.70V的平均電壓。我們要注意，較高的電壓通常是任意設(shè)定的，并且不影響便攜式設(shè)備的操作或充電器的設(shè)置。但也有例外。

一些具有LCO結(jié)構(gòu)的鋰離子電池具有表面涂層和電解質(zhì)添加劑，可增加標稱電池電壓并允許更高的充電電壓。為了獲得滿容量，必須相應(yīng)地設(shè)置這些電池的充電截止電壓。下圖顯示了典型的電壓設(shè)置。

鈷基鋰離子電池的電壓。必須正確設(shè)置充電結(jié)束電壓才能達到容量增益。

更高充電電壓的鋰離子電池的循環(huán)壽命比普通鋰離子電池短，由于這些電池主要用于消費產(chǎn)品，因此壽命可以與過時相協(xié)調(diào)，從而縮短電池壽命。由于獲得了Wh（Ah x V），因此運行時間更長。所有細胞必須符合監(jiān)管標準并且是安全的。

注意，磷酸鹽基鋰離子的標稱電池電壓為3.20V和3.30V; 鈦酸鋰為2.40V。這種電壓差使得這些化學物質(zhì)在電池計數(shù)和充電算法方面與常規(guī)鋰離子不相容。