为什么在移动设备中使用3.8V锂离子电池，而不是3.6V或3.7V电池？

我注意到智能手机和平板电脑中使用的锂离子电池有一个奇怪的趋势：与其他类型的消费类设备中大多数锂离子电池典型的每节电池3.6V或3.7V相比，它们使用的是3.8V电池。最高充电电压为4.35V（我的Nexus 5X和Nexus 9都是这种情况）。在至少一种情况下（LG G5电池），该电池的标称电压为3.85V，充电至4.4V。

这些高压锂离子电池有什么用？我可以理解，较高的电压会转化为更多的总能量，但是为什么要追求更高的电压而不是仅仅追求更高的容量（就像18650电池那样）？使用这种类型的电池有缺点吗？

从此处开始的聊天讨论表明，这种较高的电压特定于锂聚合物电池，不适用于圆柱形电池（如18650）或棱柱形电池（如紧凑型相机电池中使用的那种电池）。确实是这样吗？

— bw德拉科
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可能在结构和/或化学方面进行改进以允许这样做吗？我认为，更高的充电状态电压会转化为锂聚合物电池更高的内部机械力。

— user2943160 '16

我不确定我们能否为您的问题提供确切的答案。这些细节是在制造水平上的，并且随着工艺和材料的改进，更高的电压是自然的副作用。这些详细信息是专有的，受版权保护，因此，即使是维基百科也不太可能提供帮助。

— Sparky256 '16

@ Sparky256：我不一定要寻找有关基础化学的信息。我正在寻找有关在移动设备中偏爱这种化学物质的实际原因以及所涉及的取舍的信息。

— bwDraco '16

@bwDraco。这是一种精细的化学反应，而不是新的化学反应，否则电压的变化将比十分之一伏特的电压变化更为剧烈。电池制造商可以保护这些过程细节。他们没有公开，因为15分钟的搜索没有结果。这就像问电容器如何更小但具有更高或相同的电容一样。这是关于更好的制造工艺和更纯净的材料。

— Sparky256 '16

我将猜测，如果它们保持相同的电压，则只能通过使电池更大/更厚来增加容量，而不是使用一些化学伏都教徒，他们发现这种电压可以增加电压并增加整体容量，而不会增加物理尺寸。

— 文斯·佩特隆

Answers:

因此，我进行了一些研究，发现电池技术有了新的发展，可以使用于移动设备和爱好者/ RC应用程序的LiPo电池在更高的电压下运行。具体地说，在阳极中使用了硅石墨烯添加剂以防止在较高电压下腐蚀，从而使它们可以充电至4.35V甚至4.4V。这样会导致能量密度稍高，但是将电池充电到更高的电压会缩短其使用寿命。

移动设备的高功耗意味着高能量密度比任何其他特征都更为重要。这意味着缩短使用寿命是可以接受的折衷方案；由于一般消费者每两年更换一次智能手机，因此使用寿命并不是主要要求。

从本质上讲，较高的电压只是增加总体能量密度的另一条途径。

— bw德拉科
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+1可以很好地总结上述所有注释，并具有良好的直觉。

— Sparky256 '16

实际上，他们通过过度收费来作弊。这就是为什么他们死得更快。我可以在任何锂离子电池上使用4.4V电压，但使用寿命不会像往常一样长。

— 主宰

@Overmind，不，他们不会“作弊”。该答案特别指出，技术的进步使这种情况得以实现。现代的4.35-V电池具有相同或更高数量的充放电循环，这通过研究，表征和生产测试来保证。

— Ale..chenski

是的，他们作弊。只需将其充电至4.2，您就会发现电池寿命大大提高。我可以将任何18650电池超频至4.35，并且可以正常工作，但最终使用寿命会大大缩短。它已针对LG，三星，索尼和三洋/松下手机进行了验证和测试。

— 主宰

@Overmind：否。细胞化学的实际变化允许这样做。对于普通电池，定期充电至4.35V是不安全的，基本上是安全裕度。对于新电池，4.35V 是安全电压，即使充电至该电压会加速电池退化。这比其他任何事情都更重要的是电池通风/着火的风险。化学性能的改善减轻了这种风险并允许更高的电压。

— bwDraco

-2

这个数字3.6-3.7-3.8V是电池在放电期间的标称电压。例如：电池以线性速率充满4.2V到耗尽3.0V时，其标称电压为3.6V。第二个电池从4.3V充满电变为3.3V电量耗尽，标称电压为3.8V

如果您的设备使用3瓦功率，则电池将必须在4.2V电压下提供714mA的电流，但是当电池在3.0V电压下几乎耗尽时，电池必须提供1000mA的电流。（example =>）1500mAh的电池电量将更快地耗尽。当电池几乎没电时，第二个电池将在4.3V时提供697mA电流，在3.3V时提供909mA电流。

3.8V 1500mAh电池将比3.6V 1500mAh电池工作更长。放电电压越稳定，电池的容量越好。对您的设备而言最重要的是Wh速率。

3.8V x 1800mAh = 6.8瓦时

3.6V x 1900mAh = 6.8瓦时

使用1W功率的设备在使用两个电池的情况下可以工作6.8小时

— 安迪
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