Bekeken: 0 Auteur: ZERNE Batterij Technisch inhoudsteam Publicatietijd: 01-07-2026 Herkomst: Locatie
De spannminaal. Veel standaard lithium-ioncellen bereiken bij volledige lading een spanning van 4,2 V, terwijl dng van 4,2 V, terwijl de ontladingsgrens afhangt van het celmodel, de bedrijfsomstandigheden en het batterijbeheersysteem.
In eenvoudige bewoordingen:
Spanningstermijn |
Typische waarde |
Betekenis |
|---|---|---|
Nominale spanning |
3,6V of 3,7V |
De nominale spanning die wordt gebruikt om de normale werking te beschrijven |
Volledige laadspanning |
Meestal 4,2 V |
De spanning die wordt bereikt aan het einde van een volledige lading |
Afsnijdspanning |
Hangt af van de celspecificatie |
De laagst toegestane lozingsgrens |
Nominale spanning van 2S-pakket |
Ongeveer 7,2 V–7,4 V |
Twee cellen of celgroepen die in serie zijn verbonden |
Nominale spanning van 3S-pakket |
Ongeveer 10,8 V–11,1 V |
Drie cellen of celgroepen die in serie zijn verbonden |
Nominale spanning van 4S-pakket |
Ongeveer 14,4 V–14,8 V |
Vier cellen of celgroepen die in serie zijn verbonden |
Het gegevensblad van de geselecteerde cel is de referentie voor de werkelijke spanning. De term '18650' identificeert het celformaat, maar definieert niet elke elektrische parameter.
'18650' identificeert voornamelijk het fysieke formaat van een cilindrische lithium-ioncel:
Diameter ongeveer 18 mm
Ongeveer 65 mm lang
Cilindrische celconstructie
Dit betekent dat 18650 een maataanduiding is en geen volledige elektrische specificatie. Twee 18650-cellen kunnen verschillende capaciteiten, ontladingssnelheden, interne weerstanden en uitschakellimieten hebben.
ZERNE's 18650 lithium-ionbatterijcellen zijn verkrijgbaar in verschillende capaciteits- en prestatieopties voor industriële en OEM-toepassingen.
Het nummer 18650 vertelt u niet automatisch:
De exacte nominale spanning
De maximale laadstroom
De continue ontlaadstroom
De capaciteit
De interne weerstand
De ontladingsafsluitspanning
Het bedrijfstemperatuurbereik
Deze specificaties moeten afzonderlijk worden gecontroleerd.
De nominale spanning is de nominale spanning die wordt gebruikt om het normale werkingsbereik van een batterijcel weer te geven. De meeste standaard lithium-ion 18650-cellen zijn gelabeld met een nominale spanning van 3,6 V of 3,7 V.
Zowel 3,6V- als 3,7V-labels worden gebruikt voor standaard lithium-ion 18650-cellen. In veel gevallen komt het verschil voort uit de manier waarop de nominale spanning wordt berekend of gerapporteerd, en niet zozeer uit een betekenisvol verschil in de normale bedrijfsklasse van de cel.
Voor de meeste standaard lithium-iontoepassingen verwijzen de twee labels naar dezelfde nominale spanningsklasse. De specificaties van het geselecteerde model moeten als leidraad dienen voor het uiteindelijke ontwerp.
De belangrijkste factoren zijn onder meer:
Celchemie
Bedrijfsspanningsbereik
Capaciteit
Continue ontlaadstroom
Oplaadvereisten
Temperatuurbereik
Eisen aan de levensduur
Vereisten van het doelapparaat
Een cel mag niet alleen worden geselecteerd door het 3,6V- of 3,7V-label te vergelijken. Het gegevensblad van het geselecteerde model is de definitieve referentie voor de werkelijke bedrijfslimieten.
Veel standaard lithium-ion 18650-cellen gebruiken 4,2 V als de volledige oplaadspanning.
Dit betekent niet dat de batterij een 4,2V-batterij is. In plaats van:
3,6V of 3,7V is de nominale spanning.
4,2V is de spanning die wordt bereikt aan het einde van een volledige lading.
De spanning neemt geleidelijk af naarmate de cel ontlaadt.
Een standaard lithium-ioncel wordt normaal gesproken opgeladen met behulp van een proces met constante stroom en constante spanning. De lader levert eerst een gecontroleerde stroom. Naarmate de cel zijn laadspanning nadert, houdt de lader de gespecificeerde spanning vast terwijl de stroom geleidelijk afneemt.
De laadspanning en -stroom moeten overeenkomen met de geselecteerde cel. Pas geen 4,2 V-laadprofiel toe op een cel met een andere chemie of laadlimiet.
De oplaadlimiet van 4,2 V staat centraal Waarom de maximale spanning van een lithium-ionbatterij niet hoger kan zijn dan 4,2 V.
De uitschakelspanning is de laagste spanning die wordt gebruikt om het ontladen van de batterij te stoppen of te beperken. Het wordt ook wel de ontladingsafsnijspanning of einde-ontladingsspanning genoemd.
Er is geen vaste uitschakelspanning voor elke 18650-batterij.
De juiste waarde is afhankelijk van:
Celchemie
Celmodel
Specificaties van de fabrikant
Ontlaadstroom
Bedrijfstemperatuur
Vereiste levensduur van de cyclus
GBS-instellingen
Vereisten van de applicatie
Sommige 18650-cellen vermelden 2,5 V als de onderste ontladingslimiet onder gespecificeerde testomstandigheden. Dat cijfer geldt voor de betreffende cel- en testopstelling; het mag niet naar elke 18650-batterij worden gekopieerd.
Voor een OEM-accupakket stelt u de grenswaarde in op basis van de specificaties van de geselecteerde cel en het volledige systeemontwerp, en niet op basis van een generieke '18650 dode spanning'-waarde.
Overmatige afscheiding kan leiden tot:
Verminderde bruikbare capaciteit
Hogere interne weerstand
Lagere vermogensopbrengst
Verhoogd risico tijdens het daaropvolgende opladen
Blijvende schade in ernstige gevallen
Een batterij die ervoor zorgt dat een apparaat uitschakelt, is niet noodzakelijkerwijs helemaal leeg. Het apparaat stopt mogelijk met werken vanwege de eigen laagspanningsbeveiliging, spanningsval onder belasting of ontkoppeling door het BMS van het batterijpakket.
De spanning van een 18650-cel is niet constant tijdens de ontladingscyclus.
Een typisch spanningspatroon kan er als volgt uitzien:
Batterijstatus |
Typisch spanningsgedrag |
Uitleg |
Hoge laadstatus |
Boven de nominale spanning |
Een groot deel van de bruikbare energie blijft over |
Normaal werkingsbereik |
Rond de nominale spanning |
De cel werkt binnen het nominale bereik |
Lage laadstatus |
Onder de nominale spanning |
De resterende capaciteit neemt af |
Bijna afgesneden |
Het naderen van de opgegeven ondergrens |
Voortdurende ontlading kan de cel beschadigen |
De gemeten spanning kan ook veranderen, afhankelijk van of de batterij:
Onbeweeglijk
Wordt opgeladen
Stroom leveren aan een belasting
Werkend bij een lage temperatuur
Aangesloten via een lange kabel of kabel met hoge weerstand
Een cel kan een relatief normale nullastspanning vertonen, maar een aanzienlijke spanningsval ervaren wanneer er een hoge stroom wordt getrokken. Dit is een van de redenen waarom spanning alleen de gezondheid of prestaties van een 18650-batterij niet volledig kan beschrijven.
Capaciteit, interne weerstand, ontladingssnelheid, temperatuur en levensduur moeten ook worden geëvalueerd.
Wanneer 18650-cellen in serie worden geschakeld, worden hun spanningen bij elkaar opgeteld.
Configuratie |
Nominale spanning |
Vollastspanning voor standaard 4,2 V-cellen |
1S |
Ongeveer 3,6 V–3,7 V |
Ongeveer 4,2 V |
2S |
Ongeveer 7,2 V–7,4 V |
Ongeveer 8,4 V |
3S |
Ongeveer 10,8 V–11,1 V |
Ongeveer 12,6 V |
4S |
Ongeveer 14,4 V–14,8 V |
Ongeveer 16,8 V |
6S |
Ongeveer 21,6 V–22,2 V |
Ongeveer 25,2 V |
De waarden in de tabel gelden voor standaard lithium-ioncellen met een laadlimiet van 4,2 V. De specificaties van de geselecteerde cel en het laadsysteem bepalen de uiteindelijke waarden.
ZERNE's 18650 lithiumbatterijoplossingen omvatten configuraties zoals 2S-, 3S-, 4S- en 6S-pakketten voor verschillende spannings- en capaciteitsvereisten.
Serieschakelingen verhogen de spanning.
Veel voorkomende serieconfiguraties zijn onder meer:
Een 2S-pakket gebruikt twee cellen of twee celgroepen in serie.
Een 3S-pakket gebruikt drie celgroepen in serie.
Een 4S-pakket gebruikt vier celgroepen in serie.
De totale spanning is afhankelijk van de spanning van elke cel en de laadtoestand.
Parallelle verbindingen vergroten de capaciteit en het stroomvermogen terwijl de nominale spanning ongeveer hetzelfde blijft.
Veel voorkomende parallelle configuraties zijn onder meer:
1S2P betekent één seriegroep en twee cellen parallel.
3S2P betekent drie seriegroepen, met in elke groep twee parallelle cellen.
4S2P betekent vier seriegroepen, met in elke groep twee cellen parallel.
Batterijpakketten die serie- en parallelle verbindingen gebruiken, vereisen een passende celafstemming, bescherming en een BMS-ontwerp. Wanneer een project een specifieke spanning en capaciteit vereist, 18650 batterijcalculator kan een helpen bij het inschatten van de benodigde serie- en parallelle configuratie.
Een batterijbeheersysteem verandert de nominale spanning van een 18650-cel niet, maar regelt wanneer het batterijpakket mag opladen of ontladen.
Een GBS kan bescherming bieden tegen:
Overbelasting van de cel
Overmatige ontlading van de cel
Overstroom
Kortsluiting
Overtemperatuur
Opladen bij lage temperatuur
Celonbalans
Bij een meercellig 18650-accupakket bewaakt het BMS ook de spanning van individuele seriegroepen. Als één groep eerder een onveilige limiet bereikt dan de anderen, kan het gebouwbeheersysteem stoppen met laden of de belasting loskoppelen.
De beveiligingsparameters van het gebouwbeheersysteem moeten compatibel zijn met:
Celspanningsbereik
Aantal cellen in serie
Maximale laadspanning
Vereiste ontlaadstroom
Bedrijfsspanning van het apparaat
Thermische omstandigheden
Celmonitoring, beveiligingsdrempels en laad- en ontlaadcontrole passen allemaal binnen de structuur van het batterijbeheersysteem.
Een compleet Het 18650-batterijpakketontwerp met een BMS moet deze functies samenbrengen met celmatching, serie- en parallelle configuratie en bescherming op pakketniveau.
Veel standaard lithium-ion 18650-cellen gebruiken een laadspanning van 4,2 V per cel.
Het volledige laadsysteem moet echter ook overeenkomen met:
Aantal cellen in serie
Celchemie
Maximale laadstroom
Ontwerp van de oplader
BMS-beveiligingsinstellingen
Apparaatvereisten
Een standaard 2S-pakket bereikt bij volledige lading ongeveer 8,4 V, terwijl een 3S-pakket ongeveer 12,6 V bereikt. Een eencellige oplader kan niet rechtstreeks op een meercellig pakket worden aangesloten.
Er moet een geschikte lader of laadcircuit worden afgestemd op de specifieke accuconfiguratie. De oplader mag niet alleen worden geselecteerd omdat op het label '18650' of '3.7V' staat.
Spanning is slechts een deel van het proces; de oplader, de stroomlimiet, de eindfase en de oplaadomgeving bepalen ook hoe een 18650-batterij is veilig opgeladen.
Een spanningsmeting kan een snelle indicatie geven van de huidige elektrische toestand van de accu, maar kan de toestand van de accu niet volledig bepalen.
Maak bij het controleren van een 18650-cel of -pakket onderscheid tussen:
Open circuit spanning
Spanning onder belasting
Spanning tijdens het opladen
Spanning na rust
Spanningsverschil tussen cellen in hetzelfde pakket
Voor OEM-toepassingen kan een volledige accu-evaluatie ook het volgende omvatten:
Capaciteitstesten
Testen van interne weerstand
Ontlading testen
Testen van de levensduur
Temperatuurbewaking
Testen van gebouwbeheersystemen
Een normale nullastmeting bevestigt de capaciteit of interne weerstand niet. Capaciteit, interne weerstand en cyclusgedrag vereisen afzonderlijke tests, die worden behandeld in Hoe u de capaciteit en gezondheid van de 18650-batterij kunt testen.
Het kiezen van de juiste 18650-batterijspanning begint met de elektrische vereisten van het apparaat en niet met de celnaam.
Belangrijke vragen zijn onder meer:
Controleer de ingangsspanning van het apparaat, de piekspanning, de minimale bedrijfsspanning en de acceptabele spanningstolerantie.
Een compact apparaat kan een enkele cel van 3,6 V of 3,7 V gebruiken. Voor een apparaat met een hogere spanning zijn mogelijk cellen nodig die in serie zijn aangesloten.
Capaciteit heeft invloed op de runtime. Wanneer cellen parallel worden geschakeld, neemt de totale capaciteit toe terwijl de nominale spanning ongeveer gelijk blijft.
ZERNE levert 18650 cellen in verschillende capaciteitsbereiken, waaronder 2000mAh, 2200mAh, 2600mAh, 3000mAh en 3500mAh-opties. De juiste capaciteit is afhankelijk van de stroombehoefte van het apparaat, de vereiste looptijd, de beschikbare ruimte en de thermische omstandigheden.
Voor een apparaat met hoog vermogen kan een 18650-cel met hoge ontlading nodig zijn, zelfs als de nominale spanning hetzelfde is als die van een cel met standaardcapaciteit.
Apparaten met een hoge stroomvraag hebben mogelijk een batterij met hoge ontlading in plaats van een standaard 18650-cel. De juiste keuze hangt af van continue stroom, piekstroom, bedrijfstemperatuur en vereiste levensduur.
Meercelpakketten vereisen normaal gesproken passende monitoring en bescherming. Het GBS moet overeenkomen met de serieconfiguratie en de celkarakteristieken.
De uiteindelijke batterijoplossing heeft mogelijk ook het volgende nodig:
Aangepaste afmetingen
Specifieke draadlengte
Een bijzondere connector
Temperatuur sensoren
Isolatie materialen
Mechanische ondersteuning
Celmatching en packbalancering
ZERNE biedt op maat gemaakte 18650-batterijoplossingen met verschillende serie- en parallelle configuraties, beveiligingsopties, connectoren en capaciteitsvereisten.
Apparaten met een hoog vermogen hebben een cel nodig die de vereiste stroom kan verwerken zonder overmatige spanningsval of hitte. De selectie hangt ook af van de ontladingssnelheid, de bedrijfstemperatuur en de levensduur; Hoe u een 18650-batterij met hoog verbruik kiest, bespreekt deze factoren in meer detail.
De meeste standaard lithium-ion 18650-cellen zijn gelabeld met een nominale spanning van 3,6 V of 3,7 V. Het geselecteerde model bepaalt het werkelijke spanningsbereik en de elektrische prestaties.
Een standaard lithium-ion 18650-cel wordt gewoonlijk opgeladen tot ongeveer 4,2 V. Controleer de oplaadspecificatie van de geselecteerde cel voordat u een oplader kiest.
Nee. 3,7 V is een nominale spanning, terwijl 4,2 V de typische spanning bij volledige lading is voor veel standaard lithium-ioncellen.
De uitschakelspanning is afhankelijk van de geselecteerde cel, ontladingsomstandigheden en BMS-instellingen. Gebruik de door de fabrikant van de cel opgegeven limiet in plaats van uit te gaan van één waarde voor alle 18650-cellen.
Twee in serie geschakelde 18650-cellen leveren doorgaans ongeveer 7,2 V–7,4 V nominaal en ongeveer 8,4 V bij volledige lading.
Drie in serie geschakelde cellen leveren doorgaans ongeveer 10,8 V–11,1 V nominaal en ongeveer 12,6 V bij volledige lading.
Nee. Veel standaard lithium-ioncellen gebruiken een laadspanning van 4,2 V, maar de juiste waarde hangt af van de celchemie en de laadspecificatie.
Een GBS verandert de nominale celspanning niet. Het bewaakt en beschermt het accupakket door het opladen of ontladen te beperken wanneer het systeem gedefinieerde beschermingsdrempels bereikt.
Een 18650-batterij wordt gewoonlijk beschreven als een nominale cel van 3,6 V of 3,7 V. Veel standaard lithium-ioncellen bereiken bij volledige lading ongeveer 4,2 V, terwijl de uitschakelspanning afhangt van het celmodel, de ontladingsomstandigheden en de BMS-instellingen.
Het 18650-formaat alleen is niet voldoende om de juiste laadspanning, uitschakelspanning, capaciteit of ontlaadstroom te bepalen. Voor OEM-batterijprojecten moet de complete oplossing worden geselecteerd door het evalueren van:
Celspanningsbereik
Capaciteit
Ontlaadstroom
Oplaadvereisten
Aantal cellen in serie en parallel
GBS-bescherming
Beschikbare ruimte
Connectorvereisten
Bedrijfstemperatuur
ZERNE kan helpen bij het ontwikkelen van 18650 batterijcellen en op maat gemaakte batterijpakketten op basis van de spanning, capaciteit, vormfactor, bescherming en toepassingsvereisten van het doelapparaat.
