مزایا:

1. چگالی انرژی بالاتر

این برجسته‌ترین مزیت باتری لیتیوم پلیمری 3.8 ولتی با ولتاژ بالا است. در ظرفیت (mAh) یکسان، انرژی واقعی (Wh) یک باتری 3.8 ولتی تقریباً 2.7٪ بیشتر از باتری 3.7 ولتی است.

در کاربردهای عملی، باتری‌های ولتاژ بالا می‌توانند ظرفیت بیشتری را برای حجم/وزن یکسان ارائه دهند؛ یا، برای ظرفیت یکسان، حجم باتری 5٪-10٪ و وزن 8٪-12٪ کاهش می‌یابد، که کاملاً برای دستگاه‌های فوق‌العاده نازک (تلفن‌های تاشو، لپ‌تاپ‌های نازک و سبک)، پوشیدنی‌های هوشمند (ساعت‌ها، هدفون‌ها)، پهپادها و سایر محصولات حساس به فضا و وزن مناسب است.

2. عمر چرخه
بر اساس افزایش چگالی انرژی، همراه با مصرف بهینه انرژی دستگاه، باتری 3.8 ولتی با ولتاژ بالا می‌تواند زمان استفاده از محصولات نهایی را به طور قابل توجهی افزایش دهد:

تلفن‌های همراه: 10٪-15٪ عمر باتری بیشتر در سناریوهای استفاده معمولی، 8٪-12٪ بیشتر در استفاده سنگین (بازی، ویدیو);
پهپادها: 5٪-8٪ زمان پرواز بیشتر (به ویژه برای سناریوهای حساس به عمر باتری بسیار مهم است);
پوشیدنی‌های هوشمند: 1-2 روز چرخه شارژ طولانی‌تر، کاهش دفعات شارژ. 3. فرم فاکتور انعطاف‌پذیر + ایمنی برتر

به عنوان یک زیرمجموعه از باتری‌های لیتیوم پلیمری، ویژگی‌های اصلی ساختار سلول کیسه‌ای را به ارث می‌برد:

فرم فاکتور قابل تنظیم: می‌توان آن را فوق‌العاده نازک و نامنظم (مانند باتری منحنی برای تلفن‌های تاشو، باتری استوانه‌ای برای هدفون‌ها) ساخت، که با ساختارهای داخلی پیچیده دستگاه سازگار است;

افزونگی ایمنی: سلول‌های کیسه‌ای هیچ محفظه سخت‌افزاری ندارند و فقط در هنگام شارژ بیش از حد/اتصال کوتاه برآمده می‌شوند (منفجر نمی‌شوند)، که ایمنی بالاتری را نسبت به باتری‌های لیتیوم یونی استوانه‌ای سنتی (18650 و غیره) ارائه می‌دهد;

سازگاری با ولتاژ بالا بهینه شده: محصولات اصلی از کاتد سه‌تایی نیکل بالا (NCM) + الکترولیت اختصاصی استفاده می‌کنند، همراه با یک برد محافظتی دقیق‌تر (BMS)، که از خطر فرار ولتاژ جلوگیری می‌کند.

4. عمر چرخه قابل مقایسه با باتری‌های معمولی

به لطف ارتقاء فناوری مواد (مانند افزودنی‌های الکترولیت برای مهار رسوب لیتیوم و پوشش بهینه سطح الکترود)، عمر چرخه باتری‌های 3.8 ولتی با ولتاژ بالا (500-1000 چرخه، حفظ ظرفیت ≥80٪) اساساً با باتری‌های لیتیوم پلیمری 3.7 ولتی سنتی یکسان است، که الزامات چرخه استفاده 1-3 ساله لوازم الکترونیکی مصرفی را برآورده می‌کند.

معایب:

1. هزینه‌های تولید بالاتر
باتری‌های ولتاژ بالا الزامات سخت‌گیرانه‌تری برای مواد و فرآیندها دارند:

مواد: کاتدهای سه‌تایی نیکل با خلوص بالا (محتوای Ni ≥ 80٪)، الکترولیت‌های مقاوم در برابر ولتاژ بالا (برای جلوگیری از تجزیه در 4.4 ولت) و مواد آندی پایدارتر (گرافیت/کامپوزیت سیلیکون-کربن) مورد نیاز است. هزینه‌های مواد 15٪-25٪ بیشتر از باتری‌های معمولی است.

فرآیندها: کنترل دقیق بر یکنواختی سلول (انحراف ولتاژ ≤ ±0.02V) و آب‌بندی (برای جلوگیری از نشت الکترولیت) مورد نیاز است. بازده تولید کمی کمتر از باتری‌های معمولی است که هزینه‌ها را بیشتر می‌کند.

2. الزامات سازگاری شارژ بالا

سازگاری شارژر: باید از پروتکل‌های شارژ ولتاژ بالا 4.4 ولت (مانند PD 3.1، پروتکل‌های شارژ سریع اختصاصی) پشتیبانی کند. شارژرهای معمولی 5 ولت/4.2 ولت نمی‌توانند با سرعت کامل شارژ شوند (فقط می‌توانند تا 4.2 ولت شارژ شوند، که فقط از 80٪-90٪ ظرفیت واقعی استفاده می‌کنند);

سازگاری دستگاه: به یک تراشه مدیریت شارژ اختصاصی (IC) و BMS نیاز دارد. دستگاه‌های قدیمی‌تر (که از پروتکل‌های ولتاژ بالا پشتیبانی نمی‌کنند) نمی‌توانند استفاده شوند، در غیر این صورت ممکن است ناهنجاری‌های شارژ و پیری سریع باتری رخ دهد;

گزینه‌های لوازم جانبی محدود: در حال حاضر، قطعات جایگزین برای باتری‌های ولتاژ بالا (مانند باتری‌های تلفن همراه یدکی و پاوربانک‌ها) کمتر از باتری‌های معمولی است که تعمیر یا افزایش ظرفیت را برای کاربران دشوارتر می‌کند.

3. پایداری در دمای بالا کمی ضعیف‌تر: الکترولیت‌های ولتاژ بالا در دماهای بالا (≥60℃) نسبت به الکترولیت‌های معمولی ناپایدارتر هستند: استفاده طولانی‌مدت در دماهای بالا (مانند تلفن‌هایی که در تابستان در معرض نور مستقیم خورشید قرار می‌گیرند یا پهپادهایی که خنک‌کننده ندارند) تجزیه الکترولیت را تسریع می‌کند و منجر به کاهش سریع‌تر ظرفیت باتری می‌شود (10٪-15٪ سریع‌تر از باتری‌های معمولی); دمای شدید (≥80℃) ممکن است باعث فرار حرارتی شود (احتمال بسیار کم، اما کمی بیشتر از باتری‌های معمولی)، که نیاز به طراحی‌های اتلاف حرارت پیچیده‌تری برای دستگاه‌ها دارد (به عنوان مثال، تلفن‌ها به سینک‌های حرارتی اضافی نیاز دارند، پهپادها به جریان هوای بهینه نیاز دارند).

4. حساس‌تر به کنترل ولتاژ در طول پیری: دقت شارژ ناکافی (به عنوان مثال، شارژرهای نامرغوب که ولتاژهای بیش از 4.45 ولت را خروجی می‌دهند) می‌تواند باعث رسوب لیتیوم در داخل باتری شود و منجر به کاهش سریع ظرفیت شود (ظرفیت ممکن است پس از 100 چرخه به زیر 70٪ برسد); تخلیه بیش از حد (ولتاژ زیر 3.0 ولت) آسیب شدیدتری به باتری‌های ولتاژ بالا نسبت به باتری‌های معمولی وارد می‌کند و به طور بالقوه منجر به از دست رفتن ظرفیت غیرقابل برگشت می‌شود.

5. انطباق صنعت هنوز در دوره گذار است
در حال حاضر، لوازم الکترونیکی مصرفی اصلی هنوز عمدتاً از باتری‌های 3.7 ولتی (4.2 ولت هنگام شارژ کامل) استفاده می‌کنند و انطباق اکوسیستم برای باتری‌های 3.8 ولتی با ولتاژ بالا هنوز به طور کامل بالغ نشده است.