La batterie 18650, incontournable dans le monde des cellules lithium-ion rechargeables, est devenue synonyme de fiabilité et d'efficacité dans le domaine de l'énergie portable. Mesurant généralement 18 mm de diamètre et 65 mm de longueur, ces cellules cylindriques sont réputées pour leur équilibre entre densité énergétique, longévité et stabilité. Elles sont largement utilisées dans tous les domaines, des ordinateurs portables et outils électriques aux véhicules électriques et aux systèmes de stockage d'énergie à grande échelle.
Principes de base de la construction d'un pack de batteries
Contrairement aux idées reçues, une seule cellule 18650 ne suffit souvent pas pour la plupart des applications de forte puissance. Il est donc nécessaire de combiner plusieurs cellules pour former un pack de batteries cohérent et performant. Cette nécessité découle de la nécessité de répondre à des exigences spécifiques de tension et de capacité que des cellules seules ne peuvent satisfaire. L'art de la construction d'un pack de batteries réside dans la disposition stratégique de ces cellules en série et en parallèle. Une connexion en série augmente la tension pour atteindre le niveau souhaité, tandis qu'une connexion en parallèle augmente la capacité globale (Ah) du pack.
Tension et capacité des batteries 18650
Une normecellule 18650Les batteries 18650 fonctionnent généralement à une tension nominale de 3,6 ou 3,7 volts, atteignant jusqu'à 4,2 volts à pleine charge. Cependant, la tension n'est qu'un élément de l'équation. La capacité de ces cellules, exprimée en milliampères-heures (mAh), varie considérablement. Les batteries 18650 classiques offrent des capacités allant de 1800 mAh à 2600 mAh, certaines cellules haut de gamme pouvant même atteindre 3500 mAh ou 4000 mAh. Cette variation joue un rôle crucial dans le nombre de cellules nécessaires à un pack de batteries spécifique.
Calcul des packs de batteries : exemple 48 V 12 AH
La conception d'un pack de batteries comme une unité 48 V 12 Ah nécessite des calculs minutieux pour garantir la bonne combinaison de cellules. Ce processus est crucial pour répondre aux besoins énergétiques spécifiques de l'application. Détaillons les calculs :
Calcul des connexions en série (tension) :
La tension totale de la batterie est divisée par la tension nominale d'une cellule pour déterminer le nombre de cellules nécessaires à la série. Pour une batterie de 48 V utilisant des cellules d'une tension nominale de 3,7 V, le calcul est le suivant :
Tension totale de la batterie (48 V) ÷ Tension nominale d'une cellule (3,7 V) = Nombre de cellules en série (S)
Nombre de séries : 48 V ÷ 3,7 V ≈ 13 cellules en série (13S)
Calcul des connexions parallèles (capacité) :
La capacité totale souhaitée de la batterie est divisée par la capacité d'une cellule pour déterminer le nombre de cellules connectées en parallèle. Pour une batterie de 12 Ah utilisant des cellules d'une capacité de 2 000 mAh (ou 2 Ah), le calcul est le suivant :
Capacité totale de la batterie (12 Ah) ÷ Capacité d'une cellule (2 Ah) = Nombre de cellules en parallèle (P)
Comptage parallèle : 12 AH ÷ 2 AH = 6 cellules en parallèle (6P)
Ainsi, pour une batterie 48V12AH utilisant des cellules 2000mAh, le nombre total de cellules nécessaires est :
Nombre total de cellules : 13 cellules en série (S) × 6 cellules en parallèle (P) = 78 cellules
Personnalisation et adaptabilité
La personnalisation des packs de batteries offre la flexibilité nécessaire pour adapter les solutions énergétiques à des besoins spécifiques. En ajustant le nombre de connexions en série et en parallèle, il est possible de créer des packs de batteries de tensions et de capacités variables, adaptés à différentes applications. Cette polyvalence est particulièrement avantageuse dans les domaines où les tailles et capacités de batteries standard peuvent ne pas suffire. Des packs de batteries sur mesure peuvent ainsi être conçus pour s'adapter à des espaces réduits ou pour offrir une autonomie prolongée, selon les besoins.
Comprendre les subtilités de la configuration des batteries 18650 est essentiel pour toute personne impliquée dans la conception et l'utilisation de solutions de batteries personnalisées. Grâce à la possibilité de calculer et de personnaliser précisément les batteries, les concepteurs et les ingénieurs peuvent créer des solutions d'alimentation répondant à des exigences spécifiques, ouvrant ainsi la voie à l'innovation et à l'efficacité dans le domaine de l'énergie portable.
Date de publication : 25 janvier 2024
