快速回答：
3.7V 锂-离子聚合物 (LiPo) 电池是一种可充电袋-型电池，也是最常见的电池类型之一锂-离子聚合物电池 用于紧凑型电子产品。其轻质层压袋可以制成薄型、弯曲型或定制尺寸，非常适合可穿戴设备、物联网设备、医疗电子设备、手持设备和机器人。
对于产品设计来说，容量只是决策的一部分。电池还必须符合所需的连续和峰值放电电流/C-额定值、充电曲线、保护电路 (PCM/BMS)、工作温度、可用空间、连接器和电线配置以及认证需求。对于 OEM 项目，尽早定义这些参数有助于避免电压下降、发热、运行时间差、安全问题和昂贵的重新设计。
介绍
选择 3.7V 锂聚合物电池首先要考虑的是产品的机械空间和负载曲线-而不仅仅是容量目标。
这些电池因其重量轻、封装紧凑和外形灵活而得到广泛应用。但是，如果充电电压、C-额定值、保护设置、温度范围或认证路径错误，适合外壳的电池仍然可能表现不佳。
本指南解释了最重要的工程参数-从电池结构和 CC/CV 充电到放电能力、PCM/BMS 保护、存储、安全和定制 OEM 选项-，以便您可以在设计周期的早期选择或指定正确的 3.7V LiPo 解决方案。
1. 什么是3.7V锂-离子聚合物电池？
A 锂离子聚合物电池3.7v是内置于柔性层压铝袋中的可充电锂电池。
它也通常被称为3.7v脂细胞, 单-芯锂电池， 或者1S锂聚合物电池.
锂聚合物电池采用轻质袋状结构。这为产品设计人员在处理薄型、弯曲型或空间受限的外壳时提供了更大的自由度[1]。-
化学及工作原理
里面一个单细胞脂质体，该电池通常将锂钴氧化物 (LCO)、镍锰钴 (NMC) 或三元正极材料与插层石墨负极结合起来 [1]。
在充电和放电过程中，锂离子通过电解质在正极和负极之间移动。
关键电压参数包括：
- 标称电压：3.7V
这是标准锂聚合物电池在正常放电条件下的平均工作电压[1]。
- 最大充电电压：4.20V
标准 3.7V 锂聚合物电池通常充电至 4.20V。
- 高-电压型号：3.8V / 3.85V
先进的高-电压脂 (LiHV)电池可充电至 4.35V 或 4.40V。当在相同的机械足迹内需要更高的能量密度时，可以使用这些设计 [2]。
2. 技术比较：锂-离子电池与锂聚合物电池
工程师经常将袋-型锂聚合物电池与圆柱形锂-电池进行比较，例如18650和21700格式[3]。
这两种技术都使用锂-离子化学，但它们的机械结构存在重要差异。
有关锂聚合物和锂-离子电池的详细比较，包括能量密度、循环寿命、安全性和应用，请参阅我们的锂聚合物电池与锂-离子电池指南.
对于许多便携式产品来说，决定取决于机械设计。
如果外壳有固定的圆柱形电池盒，18650 或 21700 可能是更好的选择。
如果可用空间很薄、不规则、弯曲或高度定制，3.7V锂-离子聚合物电池通常会给设计团队更大的灵活性。
A 单节3.7V锂电池不应直接连接到固定直流电源。
它需要一个受控的CC/CV 充电配置文件，表示恒流/恒压充电[3]、[5]。
此充电方法是锂-离子和锂聚合物电池的标准充电方法。
恒流 (CC) 相
充电器首先提供调节的充电电流。
典型的标准充电费率约为0.5C至1C，取决于电池规格。
在此阶段，电池电压逐渐上升，直到达到约最大充电阈值4.20V [5].
恒压 (CV) 相
一旦细胞达到4.20V±50毫伏，充电器保持电压恒定。
然后充电电流开始逐渐减小 [5]。
此阶段允许电池达到满容量，而无需不断增加端电压。
充电终止
当电流下降到指定的截止水平时充电结束。
常见的终止范围约为0.02℃至0.05℃ [5].
放电截止电压
运行下限通常约为3.00V.
深度放电约低于2.50V–2.80V会导致严重的细胞退化。它还可能增加铜集流体溶解、内部短路和永久性容量损失的风险[6]。
4. 了解 C- 额定值和放电曲线
这C-评级描述相对于标称电池容量的充电或放电电流。
基本计算是：
电流（A）=容量（Ah）×C-比率
例如：
1000mAh的电池等于1Ah。
1C 时：
1Ah×1C=1A
5℃时：
1Ah×5C=5A
这就是为什么 C- 评级在选择产品时如此重要3.7V锂电池针对不同的应用。
► 低-功耗和待机设备：0.2C–1C
对于优先考虑运行时间和循环寿命而不是峰值电流的产品来说，此范围很常见。
典型应用包括：
- 物联网传感器
- 智能穿戴设备
- 医疗追踪设备
- 蓝牙设备
- 低-功耗监控系统
对于这些产品，稳定放电和低自-放电通常比极端电流输出更重要。
► 连续中等放电：2C–5C
该系列更适合功率需求适中的设备。
典型应用包括：
- 移动POS终端
- 手持式工业扫描仪
- 射频发射器
- 便携式电子产品
- 小型电机和执行器
电池必须保持稳定的电压，同时提供更高的连续电流。
► 高-倍率 LiPo 电池组：15C–30C+ 突发
高-率锂聚合物电池组专为需要非常高峰值电流的应用而设计。
典型例子包括：
- 多旋翼飞行器
- 商用无人机
- 机器人技术
- 遥控设备
- 动态伺服执行器
- 高-功率便携式系统
这些应用可能需要 15C、20C、25C、30C 或更高的突发放电性能。
选择正确的 C- 评级至关重要。
放电能力不足的电池可能会出现压降过大、发热、运行时间差或循环寿命缩短的情况。
5. 电池保护：为何必须采用 PCM 和 BMS
锂电池需要受控的操作条件。
过度充电、过度放电、短路、电流过大、温度异常等都会产生安全风险。-
这就是为什么许多电池组设计集成了保护电路模块（PCM）或者电池管理系统（BMS）.
对于便携式锂电池应用，安全评估还可能涉及以下标准：IEC 62133 [4], [7].
典型3.7V LiPo保护结构
► 过充保护
如果电池电压升至指定的过充保护阈值以上，PCM 会断开充电路径。
典型的保护范围可能约为4.25V–4.30V [4].
这有助于防止电池保持在不安全的充电电压。
► 过-放电保护
当电池电压低于指定的截止水平时，保护电路会断开负载。
典型的范围可能约为2.40V–2.50V [4].
这有助于降低深度放电损坏的风险。
► 短路和过流保护
当电流超过设计限值时，快速-动作 MOSFET 开关可以断开电池。
这可以在以下情况下保护电池和连接的电子设备：
- 外部短路
- 电机堵转条件
- 负载电流过大
- 接线故障
- 电流尖峰异常
对于高-电流应用，PCM 设置必须与电池单元和实际负载曲线相匹配。
► 使用 NTC 热敏电阻进行热管理
一个NTC热敏电阻可以添加监控电池温度。
当电池超出其批准的工作范围时，主机设备或充电器可以使用此温度信号停止充电。
常见的充电温度范围约为0度到45度，尽管实际限制取决于电池规格 [7]。
对于医疗设备、可穿戴设备、户外电子产品和高功率应用，热监控可能是电池安全设计的重要组成部分。-
6. 真实-世界应用
锂聚合物技术的主要优点是设计灵活性。
A 可充电锂聚合物电池可以采用多种厚度、容量、形状、放电率和电线配置。
这使得它适用于多种产品。
► 可穿戴设备和智能腕式设备
可穿戴设备通常内部空间非常有限。
电池形状与电池容量一样重要。
可能的设计包括：
- 弧形-锂聚合物电池
- 弯曲的锂聚合物电池
- 超-锂聚合物电池
- 小软包电池
- 定制-形状的锂聚合物电池
典型应用包括：
- 智能手表
- 医用腕带
- 健身追踪器
- 智能戒指
- 可穿戴健康监测器
对于这些项目，电池尺寸可能需要遵循产品外壳，而不是相反。
► 智能物联网和远程传感器
物联网产品通常需要低功耗和长待机寿命。
精心挑选的-软包电池可以支持：
- 无线传感器
- 资产追踪器
- GPS设备
- 远程监控设备
- 智能家居设备
- 工业物联网节点
对于长-寿命的物联网产品，工程师应评估自-放电、待机电流、工作温度和充电频率。
► 医疗诊断设备
医疗电子通常需要一致的电池性能和严格的质量控制。
应用程序可能包括：
- 便携式诊断设备
- 医疗监护设备
- 可穿戴健康传感器
- 便携式测试设备
- 患者追踪系统
根据产品和市场，电池资格可能涉及ISO 13485制造控制和IEC 62133-2安全要求[7]。
► 子-零运算
标准锂电池在低温下会失去性能。
对于户外设备和寒冷-环境下的电子产品，可能需要专门的低温-配方。
一些设计可以在低至大约-40度.
典型应用包括：
- 户外追踪设备
- 冷-链监控
- 冬季运动电子产品
- 工业传感器
- 远程监控设备
低温-电池 选择时应同时考虑放电性能和充电限制。
►商用无人机和机器人
无人机机器人技术需要在轻量级封装中提供高功率。
这些应用程序经常使用高-倍率放电多-电池组能够提供以上连续或突发电流25C.
重要的设计参数包括：
- 持续放电电流
- 峰值放电电流
- 电压暂降
- 内阻
- 电池重量
- 细胞匹配
- 热性能
对于这些产品，仅选择高-容量电池是不够的。
电池还必须提供所需的电流，而不会过热或电压下降。
7. 储存、保养和安全：避免电池膨胀
典型的锂聚合物电池可以提供大约300 至 500 次充电周期在指定测试条件下，容量降至原始额定值的约 80% 以下之前 [8]。
实际电池寿命在很大程度上取决于电池的充电、放电、存储和使用方式。
► 充电状态--：3.80V–3.85V
对于长期存储，请避免让电池持续充满电。-
充满电的标准锂电池就在附近4.20V.
对于存储，电池电压约为3.80V–3.85V，或大约40%–50% 充电状态，有助于减少长期-退化[8]。
当成品在使用前可能在仓库中存放几个月时，这一点尤其重要。
► 减轻细胞肿胀
电池膨胀通常是由袋内产生气体引起的。
这可能是由于电解质降解和固体电解质界面（SEI）击穿造成的[6]。
常见原因包括：
- 长期-暴露在高温下
- 过度充电
- 充电至指定电压以上
- 严重过度-放电
- 内部短路
- 机械损坏
- 细胞老化
- 充电条件不当
产生的气体可能包括二氧化碳、一氧化碳和碳氢化合物[6]。
膨胀的锂聚合物电池应停止使用。
不应继续充电或在产品中使用。
► 安全处置
损坏、肿胀、老化或-报废的锂电池应根据当地适用的电池和电子废物要求进行处理。
使用经批准的电池回收或电子-废物收集渠道。
请勿将锂聚合物电池放入普通生活垃圾中。
8. Blumoti 定制 3.7V 锂聚合物解决方案
现成的--电池尺寸并不适合所有产品。
在许多紧凑型电子项目中，电池选择从可用的机械空间开始。
深圳市布鲁莫蒂能源有限公司为标准袋尺寸、放电率、电线长度、连接器或保护电路不满足设计要求的应用提供定制电池解决方案。
► 定制外形尺寸
定制锂聚合物电池可以围绕特定的机械要求进行设计。
选项可能包括：
- 弧形锂聚合物电池
- 1.0 毫米以下的超-超薄电池
- L-形电池
- 圆形软包电池
- 小型锂聚合物电池
- 定制宽度和长度
- 定制容量范围
- 特殊电池形状
目标很简单：将更多可用的电池容量装入产品内部现有的空间中。
► 定制电线、连接器和保护板
完整的电池解决方案还可能包括：
- PCM保护板
- 定制线长
- JST连接器
- 莫仕连接器
- PH2.0连接器
- XH2.5连接器
- NTC热敏电阻
- 定制连接器极性
- 电池绝缘
- 定制标签
这可以减少最终产品制造过程中的二次组装工作。
► 全球认证
不同的市场和应用可能需要不同的电池合规性文件。
Blumoti 提供认证支持，包括：
- 联合国38.3
- UL 1642
- CE
- IEC 62133-2
- 有害物质限制指令
- 肯尼迪
这些要求可能会影响产品开发和国际运输 [4]、[7]、[9]。
对于 OEM 和 ODM 项目，应尽早讨论认证要求。
等到量产时才确认认证可能会造成不必要的延误。
9. 常见问题
01.3.7V 和 3.8V 锂电池有什么区别？
一个标准3.7V锂电池通常收费至4.20V.
A 3.8V 或 3.85V 高-电压锂电池，也称为高压锂电池，使用专为更高充电电压而设计的化学物质。
根据电池设计，最大充电电压可能达到4.35V或4.40V [2].
较高的充电电压可以增加体积能量密度。
但是，充电器必须支持正确的最大电压。
标准 4.20V LiPo 充电器不应自动假定支持 4.35V 或 4.40V LiHV 电池。
02.可以直接用 5V USB 端口给 3.7V 锂电池充电吗？
不。
A 3.7V锂聚合物电池不应直接连接到 5V USB 电源。
电池需要专用的CC/CV锂电池充电电路.
常见的充电器控制器包括诸如TP4056和MCP73831.
充电电路控制 CC 阶段的电流，并将电池电压限制在大约4.20V在 CV 阶段 [5]。
这可以保护电池免受不受控制的过度充电。
03. 3.7V锂聚合物电池可持续使用多长时间？
S标准 LiCoO2 或 NMC 软包电池通常提供约300 至 500 次完全充电-放电循环在标准测试条件下，容量降至原始额定容量的约 80% 以下之前 [8]。
实际循环寿命取决于几个因素：
- 充电电压
- 放电深度
- 收费率
- 放电率
- 工作温度
- 储存温度
- 储存期间的充电状态
- 电池质量
- 应用程序负载概况
在中等温度和中等放电深度下运行的电池通常比暴露于高温、深度循环或连续高电压存储的电池寿命更长。{0}}
04.是什么原因导致3.7V锂聚合物电池膨胀？
膨胀是由软包电池内部产生气体引起的。
这通常是由于电解质降解或 SEI 击穿造成的 [6]。
常见原因包括：
- 长期-浮充充电电压接近或高于 4.20V
- 充电电压过高
- 工作温度约高于 60 度
- 内部短路
- 机械损坏
- 严重老化
- 过度放电-低于约 2.50V
膨胀的电池应停止使用并通过适当的电池回收渠道进行处理。
参考文献和技术标准
[1] Linden, D. 和 Reddy, TB
电池手册，第四版。麦格劳-希尔教育。
涵盖软包电池结构、聚合物电解质和锂-离子嵌入化学。
[2] Schipper，F.，等人。 （2017）。
“综述：锂-离子电池阴极材料的最新进展和前景。”
先进能源材料, 7(8), 1602873.
涵盖高-电压正极材料和 4.35V–4.40V LiHV 机制。
[3] 电池大学，Cadex Electronics。
BU-206：锂聚合物：实质还是炒作？
BU-409：锂离子充电。
提供有关锂聚合物结构、CC/CV 充电和电池外形尺寸的行业参考信息。
[4] UL 1642。
锂电池安全标准。
美国保险商实验室。
涵盖短路、过充、机械滥用和其他锂电池安全评估。-
[5] 德州仪器和微芯片技术公司。
应用指南 AN2175：锂-离子/聚合物电池的充电方法。
提供恒流/恒压充电和充电终止的技术指导。
[6] 阿罗拉，S.，等人。 （2016）。
“锂-离子电池的降解和安全机制综述。”
电源杂志，312, 142–157。
讨论严重过放电期间的电解质降解、气体产生、膨胀机制和铜溶解。-
[7] IEC 62133-2:2017。
含有碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池组-便携式密封二次锂电池组和电池组的安全要求-。
国际电工委员会。
[8] 埃克，M.，等人。 （2014）。
“基于 Li(NiMnCo)O2 / LiCoO2 的电池的日历和循环寿命研究。”
电源杂志，248, 839–851。
提供锂离子日历老化、循环寿命、容量保持率和存储条件的参考数据。-
[9] 联合国欧洲经济委员会（UNECE）。
联合国测试和标准手册，第 III 部分，第 - 小节 38.3 - UN38.3。
定义国际锂电池和电池组运输测试要求。
