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对于循环寿命来说,锂离子电池的最佳充电电压为3.92V。电池专家们相信这个临界值消除了所有与电压相关的不利影响,当低于该值时,可能会给电池带来其他的不利影响。表4总结了不同充电水平下的电池容量状况,所有数值均是估值。
手机、笔记本、平板电脑以及数码相机使用的锂离子电池充电器充电电压均设为4.2V,这也将会提供最大的容量,因为毕竟最长的使用时间是消费者们的首选。另一方面,对于工厂而言,他们首要考虑的是电池寿命,因而往往会选择较低的电压阈值。譬如,卫星和电动汽车,电池寿命的重要性要高于容量。
出于安全因素的考虑,许多锂离子电池充电电压并不能超过4.2V(高能量密度的三元材料电池是个例外,它的充电电压为4.3V)。虽然较高的电压将会大大增加电池的容量,但是高电压会缩短使用寿命,并且降低安全性。图5显示了循环次数与充电电压之间的关系,其中4.35V时,循环次数缩短了一半。
图5 循环次数与充电电压之间的关系
提高充电电压将会提高电池容量,但也会降低电池的循环寿命和安全性[摘自Choi等人(2002)]
除了在给定的条件下选择最佳的电压阈值,通常情况下,为得到较长的使用寿命,锂离子电池不应该在较高的电压上限下工作。就像剧烈运动后需要放松肌肉,电池充满电后,也需要将电池移走而使电压恢复到自然水平。尽管运行着的充电器会在电池充满后自动停止充电,但一些充电器会在终止电压下降到给定值时继续充电。
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