Baterie 18650, stálice ve světě dobíjecích lithium-iontových článků, se stala synonymem pro spolehlivost a efektivitu v oblasti přenosných zdrojů energie. Tyto válcové články, které obvykle měří 18 mm v průměru a 65 mm na délku, jsou proslulé svou vyvážeností hustoty energie, dlouhé životnosti a stability. Nacházejí široké uplatnění ve všem od notebooků a elektrického nářadí až po elektromobily a rozsáhlé systémy pro ukládání energie.
Základy konstrukce bateriového bloku
Na rozdíl od všeobecného přesvědčení, jeden článek 18650 často nestačí pro většinu vysoce výkonných aplikací. Místo toho je pro vytvoření soudržného a výkonného bateriového bloku nutná kombinace více článků. Tato nutnost vyplývá z potřeby splnit specifické požadavky na napětí a kapacitu, které jednotlivé články nemohou splnit. Umění konstrukce bateriových bloků spočívá ve strategickém uspořádání těchto článků v sériovém a paralelním uspořádání. Sériové zapojení zvyšuje napětí na požadovanou úroveň, zatímco paralelní zapojení zvyšuje celkovou kapacitu (Ah) bloku.
Napětí a kapacita baterií 18650
Standardní18650 buňkaTypicky pracují s nominálním napětím 3,6 nebo 3,7 voltu a při plném nabití dosahují až 4,2 voltu. Napětí je však jen jednou částí rovnice. Kapacita těchto článků, udávaná v miliampérhodinách (mAh), se značně liší. Běžné baterie 18650 nabízejí kapacity od 1800 mAh do 2600 mAh, přičemž některé špičkové články se mohou pochlubit kapacitou až 3500 mAh nebo 4000 mAh. Tato variace hraje klíčovou roli při určování, kolik článků je potřeba v konkrétním bateriovém bloku.
Výpočet bateriových bloků: Příklad 48V12AH
Návrh bateriového bloku, jako je například jednotka 48V12AH, vyžaduje pečlivý výpočet, aby byla zajištěna správná kombinace článků. Tento proces je klíčový pro splnění specifických energetických potřeb aplikace. Pojďme si výpočty rozebrat:
Výpočet sériového zapojení (napětí):
Celkové napětí bateriového bloku se dělí jmenovitým napětím jednoho článku, aby se určil počet článků potřebných v sérii. Pro 48V bateriový blok používající články s jmenovitým napětím 3,7 V je výpočet následující:
Celkové napětí bateriového bloku (48 V) ÷ Jmenovité napětí jednoho článku (3,7 V) = Počet článků v sérii (S)
Počet článků v sérii: 48V ÷ 3,7V ≈ 13 článků v sérii (13S)
Výpočet paralelních zapojení (kapacita):
Celková požadovaná kapacita bateriového bloku se vydělí kapacitou jednoho článku, aby se zjistil počet paralelních článků. Pro bateriový blok 12AH s články s kapacitou 2000 mAh (nebo 2 Ah) je výpočet následující:
Celková kapacita bateriového bloku (12AH) ÷ Kapacita jednoho článku (2AH) = Počet článků zapojených paralelně (P)
Počet paralelních článků: 12AH ÷ 2AH = 6 článků paralelně (6P)
Pro baterii 48V12AH s články s kapacitou 2000mAh je tedy celkový počet potřebných článků:
Celkový počet buněk: 13 buněk v sérii (S) × 6 buněk v paralelním zapojení (P) = 78 buněk
Přizpůsobení a adaptabilita
Přizpůsobení bateriových sad nabízí flexibilitu pro přizpůsobení energetických řešení specifickým požadavkům. Úpravou počtu sériových a paralelních zapojení je možné vytvářet bateriové sady s různým napětím a kapacitou, vhodné pro různé aplikace. Tato všestrannost je obzvláště výhodná v oblastech, kde standardní velikosti a kapacity baterií nemusí stačit. Bateriové sady na míru lze tak navrhnout tak, aby se vešly do kompaktních prostor nebo aby poskytovaly delší dobu provozu, v závislosti na potřebě.
Pochopení složitostí konfigurace bateriových sad 18650 je nezbytné pro každého, kdo se zabývá návrhem a využitím zakázkových bateriových řešení. Díky schopnosti přesně vypočítat a přizpůsobit bateriové sady mohou konstruktéři a inženýři vytvářet napájecí řešení, která splňují specifické požadavky, a tím otevírají cestu k inovacím a efektivitě v oblasti přenosných zdrojů energie.
Čas zveřejnění: 25. ledna 2024
