Батерията 18650, основен елемент в света на презареждащите се литиево-йонни клетки, се е превърнала в синоним на надеждност и ефективност в преносимите захранвания. С диаметър 18 мм и дължина 65 мм, тези цилиндрични клетки са известни със своя баланс между енергийна плътност, дълготрайност и стабилност. Те намират широко приложение във всичко - от лаптопи и електрически инструменти до електрически превозни средства и системи за съхранение на енергия в голям мащаб.
Основи на конструкцията на батерийния пакет
Противно на общоприетото схващане, една клетка 18650 често не е достатъчна за повечето приложения с висока мощност. Вместо това е необходима комбинация от множество клетки, за да се образува сплотен и мощен батериен пакет. Тази необходимост произтича от необходимостта да се отговорят на специфични изисквания за напрежение и капацитет, които отделните клетки не могат да изпълнят. Изкуството на конструирането на батерийни пакети се крие в стратегическото подреждане на тези клетки в последователни и паралелни конфигурации. Серийното свързване увеличава напрежението, за да достигне желаното ниво, докато паралелното свързване увеличава общия капацитет (Ah) на пакета.
Напрежение и капацитет в батерии 18650
Стандарт18650 клеткаОбикновено работят с номинално напрежение от 3,6 или 3,7 волта, достигайки до 4,2 волта при пълно зареждане. Напрежението обаче е само една част от уравнението. Капацитетът на тези клетки, обозначен в милиампер-часове (mAh), варира значително. Основните 18650 батерии предлагат капацитет от 1800mAh до 2600mAh, като някои висок клас клетки дори могат да се похвалят с капацитет до 3500mAh или 4000mAh. Тази вариация играе решаваща роля при определянето на броя клетки, необходими в даден батериен пакет.
Изчисляване на батерийни пакети: Пример за 48V12AH
Проектирането на батериен пакет като 48V12AH изисква щателни изчисления, за да се осигури правилната комбинация от клетки. Този процес е от решаващо значение за посрещане на специфичните енергийни нужди на приложението. Нека разгледаме изчисленията:
Изчисляване на последователни връзки (напрежение):
Общото напрежение на батерията се разделя на номиналното напрежение на една клетка, за да се определи броят на клетките, необходими в серия. За батерия от 48 V, използваща клетки с номинално напрежение 3,7 V, изчислението е следното:
Общо напрежение на батерията (48V) ÷ Номинално напрежение на една клетка (3.7V) = Брой клетки в серия (S)
Брой клетки в серия: 48V ÷ 3.7V ≈ 13 клетки в серия (13S)
Изчисляване на паралелни връзки (капацитет):
Общият желан капацитет на батерията се разделя на капацитета на една клетка, за да се определи броят на паралелно свързаните клетки. За батерия от 12AH, използваща клетки с капацитет 2000mAh (или 2AH), изчислението е:
Общ капацитет на батерията (12AH) ÷ Капацитет на една клетка (2AH) = Брой паралелно свързани клетки (P)
Паралелен брой: 12AH ÷ 2AH = 6 клетки в паралел (6P)
По този начин, за батерия 48V12AH, използваща клетки 2000mAh, общият брой необходими клетки е:
Общ брой клетки: 13 клетки последователно (S) × 6 клетки паралелно (P) = 78 клетки
Персонализация и адаптивност
Персонализирането на батерийните пакети предлага гъвкавост за приспособяване на енергийните решения към специфични изисквания. Чрез регулиране на броя на последователните и паралелните връзки е възможно да се създадат батерийни пакети с различно напрежение и капацитет, подходящи за различни приложения. Тази гъвкавост е особено полезна в области, където стандартните размери и капацитети на батериите може да не са достатъчни. По този начин персонализираните батерийни пакети могат да бъдат проектирани така, че да се поберат в компактни пространства или да осигурят удължено време на работа, в зависимост от нуждите.
Разбирането на тънкостите на конфигурирането на батерийни пакети 18650 е от съществено значение за всеки, който се занимава с проектирането и използването на персонализирани батерийни решения. С възможността за прецизно изчисляване и персонализиране на батерийни пакети, дизайнерите и инженерите могат да създават захранващи решения, които отговарят на специфични изисквания, проправяйки пътя за иновации и ефективност в преносимите захранвания.
Време на публикуване: 25 януари 2024 г.
