A bateria 18650, um marco no mundo das células recarregáveis de íons de lítio, tornou-se sinônimo de confiabilidade e eficiência em energia portátil. Medindo tipicamente 18 mm de diâmetro e 65 mm de comprimento, essas células cilíndricas são conhecidas por seu equilíbrio entre densidade energética, longevidade e estabilidade. Elas são amplamente utilizadas em tudo, desde laptops e ferramentas elétricas a veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia em larga escala.
Noções básicas de construção de baterias
Ao contrário da crença popular, uma única célula 18650 geralmente não é suficiente para a maioria das aplicações de alta potência. Em vez disso, uma combinação de múltiplas células é necessária para formar uma bateria coesa e potente. Essa necessidade surge da necessidade de atender a requisitos específicos de tensão e capacidade que células individuais não conseguem atender. A arte da construção de baterias reside no arranjo estratégico dessas células em configurações em série e em paralelo. Uma conexão em série aumenta a tensão para atingir o nível desejado, enquanto uma conexão em paralelo aumenta a capacidade total (Ah) da bateria.
Voltagem e Capacidade em Baterias 18650
Um padrãoCélula 18650Normalmente opera com uma tensão nominal de 3,6 ou 3,7 volts, atingindo até 4,2 volts quando totalmente carregada. No entanto, a tensão é apenas uma parte da equação. A capacidade dessas células, expressa em miliamperes-hora (mAh), varia bastante. As baterias 18650 convencionais oferecem capacidades que variam de 1800mAh a 2600mAh, com algumas células de ponta chegando a atingir capacidades de até 3500mAh ou 4000mAh. Essa variação desempenha um papel crucial na determinação de quantas células são necessárias em uma bateria específica.
Cálculo de baterias: um exemplo de 48V12AH
Projetar uma bateria como uma unidade de 48 V e 12 AH exige cálculos meticulosos para garantir a combinação correta de células. Esse processo é crucial para atender às necessidades energéticas específicas da aplicação. Vamos detalhar os cálculos:
Calculando conexões em série (tensão):
A tensão total da bateria é dividida pela tensão nominal de uma única célula para determinar o número de células necessárias em série. Para uma bateria de 48 V usando células com tensão nominal de 3,7 V, o cálculo é o seguinte:
Tensão total da bateria (48 V) ÷ Tensão nominal de uma célula (3,7 V) = Número de células em série (S)
Contagem em série: 48 V ÷ 3,7 V ≈ 13 células em série (13S)
Calculando Conexões Paralelas (Capacidade):
A capacidade total desejada para a bateria é dividida pela capacidade de uma célula para calcular a contagem paralela. Para uma bateria de 12 AH usando células com capacidade de 2000 mAh (ou 2 AH), o cálculo é:
Capacidade total da bateria (12AH) ÷ Capacidade de uma célula (2AH) = Número de células em paralelo (P)
Contagem paralela: 12AH ÷ 2AH = 6 células em paralelo (6P)
Portanto, para uma bateria de 48V12AH usando células de 2000mAh, o número total de células necessárias é:
Contagem total de células: 13 células em série (S) × 6 células em paralelo (P) = 78 células
Personalização e Adaptabilidade
A personalização de conjuntos de baterias oferece a flexibilidade necessária para adaptar soluções energéticas a requisitos específicos. Ajustando as contagens em série e em paralelo, é possível criar conjuntos de baterias com tensões e capacidades variadas, adequadas para diferentes aplicações. Essa versatilidade é particularmente benéfica em áreas onde tamanhos e capacidades de baterias padrão podem não ser suficientes. Conjuntos de baterias personalizados podem, portanto, ser projetados para caber em espaços compactos ou para fornecer tempos de execução estendidos, dependendo da necessidade.
Compreender as complexidades da configuração de baterias 18650 é essencial para qualquer pessoa envolvida no projeto e na utilização de soluções personalizadas de baterias. Com a capacidade de calcular e personalizar baterias com precisão, projetistas e engenheiros podem criar soluções de energia que atendam a requisitos específicos, abrindo caminho para a inovação e a eficiência em energia portátil.
Horário da publicação: 25/01/2024
