Care este tensiunea unei baterii 18650? Tensiune nominală, de încărcare completă și de întrerupere

Tensiunea unei baterii 18650 este de obicei descrisă ca 3,6 V sau 3,7 V nominal. Multe celule litiu-ion standard ajung la 4,2 V la încărcare completă, în timp ce limita de descărcare depinde de modelul celulei, condițiile de funcționare și sistemul de gestionare a bateriei.

În termeni simpli:

Fișa de date a celulei selectate este referința pentru tensiunea reală. Termenul „18650” identifică formatul celulei, dar nu definește fiecare parametru electric.

Ce înseamnă „18650”?

„18650” identifică în primul rând formatul fizic al unei celule cilindrice cu litiu-ion:

• Aproximativ 18 mm în diametru

• Aproximativ 65 mm lungime

• Construcție celule cilindrice

Aceasta înseamnă că 18650 este mai degrabă o desemnare a dimensiunii decât o specificație electrică completă. Două celule 18650 pot avea capacități diferite, rate de descărcare, rezistențe interne și limite de întrerupere.

ale lui ZENE Celulele de baterie litiu-ion 18650 sunt disponibile în diferite opțiuni de capacitate și performanță pentru aplicații industriale și OEM.

Numărul 18650 nu vă spune automat:

• Tensiunea nominală exactă

• Curentul maxim de încărcare

• Curentul de descărcare continuă

• Capacitatea

• Rezistența internă

• Tensiunea de întrerupere a descărcării

• Intervalul de temperatură de funcționare

Aceste specificații trebuie verificate separat.

Care este tensiunea nominală a unei baterii 18650?

Tensiunea nominală este tensiunea nominală utilizată pentru a reprezenta domeniul normal de funcționare al unei celule de baterie. Majoritatea celulelor standard litiu-ion 18650 sunt etichetate cu o tensiune nominală de 3,6 V sau 3,7 V.

De ce unele baterii 18650 sunt marcate 3,6 V și altele 3,7 V?

Ambele etichete de 3,6 V și 3,7 V sunt utilizate pentru celulele standard litiu-ion 18650. În multe cazuri, diferența provine din modul în care este calculată sau raportată tensiunea nominală, mai degrabă decât dintr-o diferență semnificativă în clasa normală de funcționare a celulei.

Pentru majoritatea aplicațiilor standard de litiu-ion, cele două etichete se referă la aceeași clasă de tensiune nominală. Specificațiile modelului selectat ar trebui să ghideze designul final.

Factorii mai importanți includ:

• Chimia celulară

• Gama de tensiune de operare

• Capacitate

• Curent de descărcare continuă

• Cerințe de încărcare

• Interval de temperatură

• Cerințe de ciclu de viață

• Cerințe ale dispozitivului țintă

O celulă nu trebuie selectată doar prin compararea etichetei 3,6V sau 3,7V. Fișa de date a modelului selectat este referința finală pentru limitele reale de funcționare.

Care este tensiunea de încărcare completă a unei baterii 18650?

Multe celule standard litiu-ion 18650 folosesc 4,2 V ca tensiune de încărcare completă.

Asta nu înseamnă că bateria este o baterie de 4,2 V. In schimb:

• 3,6 V sau 3,7 V este tensiunea nominală.

• 4,2 V este tensiunea atinsă la sfârșitul unei încărcări complete.

• Tensiunea scade treptat pe măsură ce celula se descarcă.

O celulă standard cu ioni de litiu este încărcată în mod normal utilizând un proces cu curent constant și tensiune constantă. Încărcătorul furnizează mai întâi un curent controlat. Pe măsură ce celula se apropie de tensiunea de încărcare, încărcătorul menține tensiunea specificată în timp ce curentul scade treptat.

Tensiunea și curentul de încărcare trebuie să se potrivească cu celula selectată. Nu aplicați un profil de încărcare de 4,2 V unei celule cu o chimie sau o limită de încărcare diferită.

Limita de încărcare de 4,2 V este în centrul atenției De ce tensiunea maximă a unei baterii litiu-ion nu poate depăși 4,2 V.

Care este tensiunea de întrerupere a unei baterii 18650?

Tensiunea de tăiere este cea mai mică tensiune utilizată pentru a opri sau limita descărcarea bateriei. Se mai numește și tensiune de tăiere a descărcării sau tensiune de sfârșit de descărcare.

Nu există o tensiune de întrerupere fixă ​​pentru fiecare baterie 18650.

Valoarea corectă depinde de:

• Chimia celulară

• Modelul celular

• Specificatiile producatorului

• Curent de descărcare

• Temperatura de functionare

• Ciclu de viață necesar

• Setări BMS

• Cerințe ale aplicației

Unele 18650 de celule indică 2,5 V ca limită inferioară de descărcare în condiții de testare specificate. Această cifră se aplică celulei relevante și configurației de testare; nu ar trebui copiat pe fiecare baterie 18650.

Pentru un pachet de baterii OEM, setați limita de la specificațiile celulei selectate și designul complet al sistemului, nu de la o valoare generică „18650 dead voltage”.

Ce se întâmplă dacă o baterie 18650 este descărcată prea mult?

Descărcarea excesivă poate provoca:

• Capacitate utilă redusă

• Rezistență internă mai mare

• Putere de ieșire mai mică

• Risc crescut în timpul încărcării ulterioare

• Daune permanente în cazuri grave

O baterie care determină închiderea unui dispozitiv nu este neapărat complet goală. Este posibil ca dispozitivul să nu mai funcționeze din cauza propriei protecție la joasă tensiune, a căderii de tensiune sub sarcină sau a deconectarii de către acumulatorul BMS.

Cum se schimbă tensiunea bateriei 18650 în timpul descărcării?

Tensiunea unei celule 18650 nu este constantă pe tot parcursul ciclului său de descărcare.

Un model tipic de tensiune poate arăta astfel:

Tensiunea măsurată se poate modifica și în funcție de dacă bateria este:

• În repaus

• Fiind taxat

• Furnizarea curentului unei sarcini

• Funcționează la o temperatură scăzută

• Conectat printr-un cablu lung sau de înaltă rezistență

O celulă poate prezenta o tensiune de circuit deschis relativ normală, dar poate experimenta o scădere semnificativă de tensiune atunci când este absorbit un curent ridicat. Acesta este unul dintre motivele pentru care tensiunea singură nu poate descrie pe deplin starea de sănătate sau performanța unei baterii 18650.

De asemenea, trebuie evaluate capacitatea, rezistența internă, rata de descărcare, temperatura și durata de viață.

Ce tensiune produc două, trei sau patru baterii 18650?

Când 18650 de celule sunt conectate în serie, tensiunile lor se adună.

Valorile din tabel se aplică celulelor standard litiu-ion cu o limită de încărcare de 4,2 V. Specificațiile celulei selectate și sistemul de încărcare determină valorile finale.

ale lui ZENE Soluțiile de pachete de baterii cu litiu 18650 includ configurații precum pachetele 2S, 3S, 4S și 6S pentru diferite cerințe de tensiune și capacitate.

Conexiune în serie

Conexiunile în serie cresc tensiunea.

Configurațiile comune ale seriei includ:

• Un pachet 2S utilizează două celule sau două grupuri de celule în serie.

• Un pachet 3S folosește trei grupuri de celule în serie.

• Un pachet 4S utilizează patru grupuri de celule în serie.

Tensiunea totală depinde de tensiunea fiecărei celule și de starea de încărcare.

Conexiune paralelă

Conexiunile în paralel măresc capacitatea și capacitatea de curent, păstrând în același timp tensiunea nominală aproximativ aceeași.

Configurațiile paralele comune includ:

• 1S2P înseamnă un grup în serie și două celule în paralel.

• 3S2P înseamnă trei grupuri de serie, cu două celule în paralel în fiecare grup.

• 4S2P înseamnă patru grupuri de serie, cu două celule în paralel în fiecare grup.

Pachetele de baterii care utilizează conexiuni în serie și paralelă necesită potrivire adecvată a celulelor, protecție și design BMS. Atunci când un proiect necesită o anumită tensiune și o capacitate, Calculator cu baterie 18650 poate ajuta la estimarea configurației necesare în serie și paralelă.

Cum afectează un BMS tensiunea bateriei 18650?

Un sistem de gestionare a bateriei nu modifică tensiunea nominală a unei celule 18650, dar controlează când se permite acumulatorului să se încarce sau să se descarce.

Un BMS poate oferi protecție împotriva:

• Supraîncărcare celulară

• Descărcare excesivă a celulei

• Supracurent

• Scurt-circuit

• Supratemperatură

• Încărcare la temperatură scăzută

• Dezechilibru celular

Pentru un acumulator 18650 cu mai multe celule, BMS monitorizează și tensiunea grupurilor de serie individuale. Dacă un grup atinge o limită nesigură mai devreme decât celelalte, BMS poate opri încărcarea sau deconecta sarcina.

Parametrii de protecție BMS trebuie să fie compatibili cu:

• Gama de tensiune a celulei

• Numărul de celule în serie

• Tensiune maximă de încărcare

• Curent de descărcare necesar

• Tensiunea de funcționare a dispozitivului

• Conditii termice

Monitorizarea celulelor, pragurile de protecție și controlul încărcării și descărcării, toate se încadrează în structura sistemului de management al bateriei.

Un complet Designul pachetului de baterii 18650 cu un BMS ar trebui să aducă aceste funcții împreună cu potrivirea celulelor, configurația în serie și paralelă și protecția la nivel de pachet.

Ce tensiune este necesară pentru a încărca o baterie 18650?

Multe celule standard litiu-ion 18650 folosesc o tensiune de încărcare de 4,2 V per celulă.

Totuși, sistemul complet de încărcare trebuie să se potrivească și cu:

• Numărul de celule în serie

• Chimia celulară

• Curent maxim de încărcare

• Design încărcător

• Setări de protecție BMS

• Cerințe pentru dispozitiv

Un pachet standard 2S atinge aproximativ 8,4 V la încărcare completă, în timp ce un pachet 3S ajunge la aproximativ 12,6 V. Un încărcător cu o singură celulă nu poate fi conectat direct la un pachet cu mai multe celule.

Un încărcător sau un circuit de încărcare adecvat trebuie să fie adaptat la configurația specifică a bateriei. Încărcătorul nu trebuie selectat doar pentru că eticheta acestuia scrie „18650” sau „3,7 V”.

Tensiunea este doar o parte a procesului; încărcătorul, limita de curent, stadiul de terminare și mediul de încărcare determină, de asemenea, cum este o baterie 18650 reîncărcat în siguranță.

Cum puteți verifica tensiunea unei baterii 18650?

O măsurare a tensiunii poate oferi o indicație rapidă a stării electrice actuale a bateriei, dar nu poate determina pe deplin starea bateriei.

Când verificați o celulă sau un pachet 18650, distingeți între:

• Tensiune în circuit deschis

• Tensiune sub sarcină

• Tensiune în timpul încărcării

• Tensiune după repaus

• Diferența de tensiune între celulele din același pachet

Pentru aplicațiile OEM, o evaluare completă a bateriei poate include, de asemenea:

• Testarea capacității

• Testare de rezistență internă

• Testarea de descărcare

• Testarea ciclului de viață

• Monitorizarea temperaturii

• Testarea protecției BMS

O citire normală în circuit deschis nu confirmă capacitatea sau rezistența internă. Capacitatea, rezistența internă și comportamentul ciclului necesită testare separată, care este acoperită în Cum se testează capacitatea și sănătatea bateriei 18650.

Cum să alegeți tensiunea corectă a bateriei 18650 pentru un dispozitiv OEM

Alegerea tensiunii corecte a bateriei 18650 începe cu cerințele electrice ale dispozitivului, mai degrabă decât cu numele celulei.

Întrebările importante includ:

1. Care este intervalul de tensiune de funcționare al dispozitivului?

Verificați tensiunea de intrare a dispozitivului, tensiunea de vârf, tensiunea minimă de funcționare și toleranța de tensiune acceptabilă.

2. Dispozitivul are nevoie de o singură celulă sau de un pachet cu mai multe celule?

Un dispozitiv compact poate folosi o singură celulă de 3,6V sau 3,7V. Un dispozitiv cu tensiune mai mare poate necesita celule conectate în serie.

3. Ce capacitate este necesară?

Capacitatea afectează timpul de rulare. Când celulele sunt conectate în paralel, capacitatea totală crește, în timp ce tensiunea nominală rămâne aproximativ aceeași.

ZENE furnizează 18650 de celule în diferite game de capacitate, inclusiv opțiuni de 2000mAh, 2200mAh, 2600mAh, 3000mAh și 3500mAh. Capacitatea adecvată depinde de cererea de putere a dispozitivului, timpul de funcționare necesar, spațiul disponibil și condițiile termice.

4. Care este cererea de vârf de curent?

Un dispozitiv de mare putere poate necesita o celulă 18650 cu descărcare mare, chiar dacă tensiunea sa nominală este aceeași cu o celulă de capacitate standard.

Dispozitivele cu cerere mare de curent pot necesita a baterie cu descărcare mare, mai degrabă decât o celulă standard 18650. Alegerea corectă depinde de curentul continuu, curentul de vârf, temperatura de funcționare și durata de viață necesară.

5. Este necesar un BMS sau un circuit de protecție?

Pachetele cu mai multe celule necesită în mod normal monitorizare și protecție adecvată. BMS-ul trebuie să se potrivească cu configurația seriei și cu caracteristicile celulei.

6. Există limitări de dimensiune, conector sau temperatură?

Soluția finală a bateriei poate avea nevoie și de:

• Dimensiuni personalizate

• Lungime specifică a firului

• Un anumit conector

• Senzori de temperatura

• Materiale de izolare

• Suport mecanic

• Potrivirea celulelor și echilibrarea pachetului

ZENE oferă soluții personalizate de pachete de baterii 18650 cu diferite configurații în serie și paralele, opțiuni de protecție, conectori și cerințe de capacitate.

Dispozitivele de mare putere au nevoie de o celulă care poate gestiona curentul necesar fără cădere excesivă de tensiune sau căldură. Selecția depinde și de rata de descărcare, temperatura de funcționare și durata de viață; Cum să alegeți o baterie 18650 cu consum ridicat, discută acești factori mai detaliat.

Întrebări frecvente despre tensiunea bateriei 18650

Ce tensiune este o baterie 18650?

Majoritatea celulelor standard litiu-ion 18650 sunt etichetate cu o tensiune nominală de 3,6 V sau 3,7 V. Modelul selectat determină domeniul real de tensiune și performanța electrică.

Câți volți are o baterie 18650 complet încărcată?

O celulă standard litiu-ion 18650 este de obicei încărcată la aproximativ 4,2 V. Verificați specificațiile de încărcare ale celulei selectate înainte de a alege un încărcător.

Este 3,7 V la fel cu 4,2 V pe o baterie 18650?

Nr. 3,7 V este o tensiune nominală, în timp ce 4,2 V este tensiunea tipică de încărcare completă pentru multe celule litiu-ion standard.

Care este tensiunea de întrerupere a unei baterii 18650?

Tensiunea de întrerupere depinde de celula selectată, de condițiile de descărcare și de setările BMS. Utilizați limita specificată de producătorul celulei în loc să presupuneți o singură valoare pentru toate cele 18650 de celule.

Câți volți produc două baterii 18650?

Două celule 18650 conectate în serie oferă de obicei aproximativ 7,2 V–7,4 V nominale și aproximativ 8,4 V la încărcare completă.

Câți volți produc trei baterii 18650?

Trei celule conectate în serie furnizează de obicei aproximativ 10,8 V–11,1 V nominal și aproximativ 12,6 V la încărcare completă.

Toate bateriile 18650 pot fi încărcate la 4,2 V?

Nu. Multe celule litiu-ion standard folosesc o tensiune de încărcare de 4,2 V, dar valoarea corectă depinde de chimia celulei și de specificațiile de încărcare.

Un BMS modifică tensiunea unui pachet de baterii 18650?

Un BMS nu modifică tensiunea nominală a celulei. Monitorizează și protejează acumulatorul limitând încărcarea sau descărcarea atunci când sistemul atinge praguri de protecție definite.

Concluzie

O baterie 18650 este de obicei descrisă ca o celulă nominală de 3,6 V sau 3,7 V. Multe celule litiu-ion standard ajung la aproximativ 4,2 V la încărcare completă, în timp ce tensiunea de întrerupere depinde de modelul celulei, condițiile de descărcare și setările BMS.

Numai formatul 18650 nu este suficient pentru a determina tensiunea corectă de încărcare, tensiunea de întrerupere, capacitatea sau curentul de descărcare. Pentru proiectele de baterii OEM, soluția completă ar trebui să fie selectată prin evaluarea:

• Gama de tensiune a celulei

• Capacitate

• Curent de descărcare

• Cerințe de încărcare

• Numărul de celule în serie și paralel

• Protecție BMS

• Spațiu disponibil

• Cerințe pentru conector

• Temperatura de functionare

ZENE poate ajuta la dezvoltarea celulelor de baterie 18650 și a pachetelor de baterii personalizate în funcție de tensiunea, capacitatea, factorul de formă, protecția și cerințele de aplicare ale dispozitivului țintă.