Какое напряжение у аккумулятора 18650? Номинальное напряжение, напряжение полной зарядки и напряжение отсечки

Напряжение батареи 18650 обычно описывается как номинальное 3,6 В или 3,7 В. Многие стандартные литий-ионные элементы достигают напряжения 4,2 В при полной зарядке, тогда как порог разряда зависит от модели элемента, условий эксплуатации и системы управления аккумулятором.

Проще говоря:

Таблица данных выбранного элемента является эталоном фактического напряжения. Термин «18650» идентифицирует формат ячейки, но не определяет все электрические параметры.

Что означает «18650»?

«18650» в первую очередь обозначает физический формат цилиндрического литий-ионного элемента:

• Примерно 18 мм в диаметре

• Примерно 65 мм в длину

• Цилиндрическая конструкция ячейки

Это означает, что 18650 — это обозначение размера, а не полная электрическая спецификация. Два элемента 18650 могут иметь разную емкость, скорость разряда, внутреннее сопротивление и пределы отсечки.

ЦЕРНЕ Литий-ионные аккумуляторные элементы 18650 доступны с различной емкостью и производительностью для промышленного и OEM-приложения.

Число 18650 не говорит вам автоматически:

• Точное номинальное напряжение

• Максимальный зарядный ток

• Непрерывный ток разряда

• Емкость

• Внутреннее сопротивление

• Напряжение отсечки разряда

• Диапазон рабочих температур

Эти характеристики необходимо проверять отдельно.

Каково номинальное напряжение аккумулятора 18650?

Номинальное напряжение — это номинальное напряжение, используемое для представления нормального рабочего диапазона аккумуляторной батареи. На большинстве стандартных литий-ионных элементов 18650 указано номинальное напряжение 3,6 В или 3,7 В.

Почему некоторые батареи 18650 имеют маркировку 3,6 В, а другие — 3,7 В?

Этикетки 3,6 В и 3,7 В используются для стандартных литий-ионных элементов 18650. Во многих случаях разница возникает из-за того, как рассчитывается или сообщается номинальное напряжение, а не из-за значимой разницы в нормальном рабочем классе элемента.

Для большинства стандартных литий-ионных устройств две этикетки относятся к одному и тому же классу номинального напряжения. Спецификации выбранной модели должны определять окончательный дизайн.

К наиболее важным факторам относятся:

• Клеточная химия

• Диапазон рабочего напряжения

• Емкость

• Непрерывный ток разряда

• Требования к зарядке

• Диапазон температур

• Требования к сроку службы

• Требования к целевому устройству

Ячейку не следует выбирать только путем сравнения метки 3,6 В или 3,7 В. Техническое описание выбранной модели является окончательным справочником по фактическим эксплуатационным ограничениям.

Каково напряжение полной зарядки аккумулятора 18650?

Многие стандартные литий-ионные элементы 18650 используют напряжение полной зарядки 4,2 В.

Это не означает, что аккумулятор представляет собой аккумулятор на 4,2 В. Вместо:

• 3,6 В или 3,7 В — номинальное напряжение.

• 4,2 В — это напряжение, достигаемое в конце полной зарядки.

• Напряжение постепенно снижается по мере разряда элемента.

Стандартный литий-ионный элемент обычно заряжается с использованием процесса постоянного тока и постоянного напряжения. Зарядное устройство сначала подает контролируемый ток. Когда аккумулятор приближается к напряжению заряда, зарядное устройство удерживает заданное напряжение, в то время как ток постепенно уменьшается.

Напряжение и ток зарядки должны соответствовать выбранному элементу. Не применяйте профиль зарядки 4,2 В к элементу с другим химическим составом или пределом заряда.

Предел заряда 4,2 В находится в центре внимания Почему максимальное напряжение литий-ионного аккумулятора не может превышать 4,2 В.

Каково напряжение отсечки аккумулятора 18650?

Напряжение отсечки — это самое низкое напряжение, используемое для остановки или ограничения разряда батареи. Его также называют напряжением отсечки разряда или напряжением конца разряда.

Для каждой батареи 18650 не существует фиксированного напряжения отключения.

Правильное значение зависит от:

• Клеточная химия

• Модель ячейки

• Характеристики производителя

• Ток разряда

• Рабочая температура

• Требуемый срок службы

• Настройки БМС

• Требования к приложению

Некоторые элементы 18650 указывают 2,5 В как нижний предел разряда при определенных условиях испытаний. Эта цифра применима к соответствующей ячейке и тестовой установке; его не следует копировать на каждую батарею 18650.

Для OEM-аккумулятора установите пороговое значение, исходя из характеристик выбранного элемента и всей конструкции системы, а не из общего значения «18650 мертвого напряжения».

Что произойдет, если аккумулятор 18650 разрядится слишком сильно?

Чрезмерное выделение может вызвать:

• Уменьшенная полезная емкость

• Более высокое внутреннее сопротивление

• Более низкая выходная мощность

• Повышенный риск при последующей зарядке

• Необратимые повреждения в тяжелых случаях

Батарея, из-за которой устройство выключается, не обязательно полностью разряжена. Устройство может перестать работать из-за собственной защиты от пониженного напряжения, падения напряжения под нагрузкой или отключения аккумуляторного блока BMS.

Как меняется напряжение аккумулятора 18650 во время разряда?

Напряжение элемента 18650 не является постоянным на протяжении всего цикла разряда.

Типичная картина напряжения может выглядеть следующим образом:

Измеренное напряжение также может меняться в зависимости от того, является ли аккумулятор:

• В состоянии покоя

• Взимается плата

• Подача тока на нагрузку

• Работа при низкой температуре

• Подключается через длинный кабель или кабель с высоким сопротивлением.

Ячейка может показывать относительно нормальное напряжение холостого хода, но испытывать значительное падение напряжения при прохождении высокого тока. Это одна из причин, по которой само по себе напряжение не может полностью описать состояние или производительность батареи 18650.

Также следует оценить емкость, внутреннее сопротивление, скорость разряда, температуру и срок службы.

Какое напряжение выдают две, три или четыре батареи 18650?

Когда элементы 18650 соединены последовательно, их напряжения складываются.

Значения в таблице относятся к стандартным литий-ионным элементам с пределом заряда 4,2 В. Спецификации выбранного элемента и система зарядки определяют окончательные значения.

ЦЕРНЕ Решения для литиевых батарей 18650 включают в себя такие конфигурации, как блоки 2S, 3S, 4S и 6S для различных требований к напряжению и емкости.

Последовательное соединение

Последовательные соединения увеличивают напряжение.

Общие конфигурации серии включают в себя:

• Пакет 2S использует две ячейки или две группы ячеек последовательно.

• Пакет 3S использует три группы ячеек последовательно.

• Пакет 4S использует четыре группы ячеек последовательно.

Общее напряжение зависит от напряжения каждой ячейки и состояния заряда.

Параллельное соединение

Параллельное соединение увеличивает емкость и допустимый ток, сохраняя при этом номинальное напряжение примерно одинаковым.

Общие параллельные конфигурации включают в себя:

• 1S2P означает одну последовательную группу и две ячейки параллельно.

• 3S2P означает три последовательные группы, по две параллельно включенные ячейки в каждой группе.

• 4S2P означает четыре последовательные группы, по две параллельно включенные ячейки в каждой группе.

Аккумуляторные блоки, в которых используются последовательные и параллельные соединения, требуют соответствующего соответствия ячеек, защиты и конструкции BMS. Если проект требует определенного напряжения и мощности, он Калькулятор аккумуляторной батареи 18650 может помочь оценить необходимую последовательную и параллельную конфигурацию.

Как BMS влияет на напряжение батареи 18650?

Система управления аккумулятором не меняет номинальное напряжение элемента 18650, но контролирует, когда аккумуляторный блок может заряжаться или разряжаться.

BMS может обеспечить защиту от:

• Перезарядка ячейки

• Переразряд ячейки

• Перегрузка по току

• Короткое замыкание

• Перегрев

• Низкотемпературная зарядка

• Дисбаланс клеток

Для многоячеечного аккумуляторного блока 18650 BMS также контролирует напряжение отдельных групп серий. Если одна группа достигнет небезопасного предела раньше, чем другие, BMS может прекратить зарядку или отключить нагрузку.

Параметры защиты BMS должны быть совместимы с:

• Диапазон напряжения ячейки

• Количество ячеек последовательно

• Максимальное зарядное напряжение

• Требуемый ток разряда

• Рабочее напряжение устройства

• Термические условия

Мониторинг ячеек, пороги защиты, а также контроль заряда и разряда — все это вписывается в рамки структура системы управления аккумулятором.

Полный Конструкция аккумуляторного блока 18650 с BMS должна объединить эти функции с согласованием ячеек, последовательной и параллельной конфигурацией, а также защитой на уровне блока.

Какое напряжение необходимо для зарядки аккумулятора 18650?

Многие стандартные литий-ионные элементы 18650 используют напряжение заряда 4,2 В на элемент.

Однако вся система зарядки также должна соответствовать:

• Количество ячеек последовательно

• Клеточная химия

• Максимальный зарядный ток

• Конструкция зарядного устройства

• Настройки защиты BMS

• Требования к устройству

Стандартный блок 2S достигает примерно 8,4 В при полной зарядке, а блок 3S — примерно 12,6 В. Зарядное устройство для одной ячейки не может быть подключено напрямую к многоячеечной батарее.

Подходящее зарядное устройство или цепь зарядки должны соответствовать конкретной конфигурации аккумулятора. Не следует выбирать зарядное устройство только потому, что на его этикетке написано «18650» или «3,7 В».

Напряжение — это только одна часть процесса; зарядное устройство, ограничение тока, стадия завершения и среда зарядки также определяют, как работает аккумулятор 18650. безопасно перезаряжен.

Как проверить напряжение аккумулятора 18650?

Измерение напряжения может обеспечить быструю индикацию текущего электрического состояния батареи, но не может полностью определить ее состояние.

При проверке элемента или упаковки 18650 различают:

• Напряжение холостого хода

• Напряжение под нагрузкой

• Напряжение во время зарядки

• Напряжение после отдыха

• Разница напряжений между элементами в одной упаковке

Для OEM-приложений полная оценка батареи может также включать:

• Тестирование мощности

• Тестирование внутреннего сопротивления

• Разрядное тестирование

• Тестирование срока службы

• Мониторинг температуры

• Тестирование защиты BMS

Нормальные показания разомкнутой цепи не подтверждают емкость или внутреннее сопротивление. Емкость, внутреннее сопротивление и цикличность требуют отдельного тестирования, которое описано в разделе Как проверить емкость и работоспособность аккумулятора 18650.

Как правильно выбрать напряжение аккумулятора 18650 для OEM-устройства

Выбор правильного напряжения аккумулятора 18650 начинается с электрических требований устройства, а не с названия элемента.

Важные вопросы включают в себя:

1. Каков диапазон рабочего напряжения устройства?

Проверьте входное напряжение устройства, пиковое напряжение, минимальное рабочее напряжение и допустимый допуск напряжения.

2. Требуется ли устройству одноячеечный или многоячеечный блок?

Компактное устройство может использовать одну ячейку на 3,6 В или 3,7 В. Для устройства более высокого напряжения могут потребоваться элементы, соединенные последовательно.

3. Какая мощность требуется?

Емкость влияет на время работы. При параллельном соединении ячеек общая емкость увеличивается, а номинальное напряжение остается примерно таким же.

ZERNE поставляет 18650 элементов различной емкости, включая варианты емкостью 2000 мАч, 2200 мАч, 2600 мАч, 3000 мАч и 3500 мАч. Соответствующая емкость зависит от потребляемой мощности устройства, требуемого времени работы, доступного пространства и температурных условий.

4. Какова пиковая потребность в токе?

Для устройства высокой мощности может потребоваться элемент 18650 с высоким разрядом, даже если его номинальное напряжение такое же, как у элемента стандартной емкости.

Устройствам с высоким потреблением тока может потребоваться аккумулятор с высоким разрядом, а не стандартный элемент 18650. Правильный выбор зависит от постоянного тока, пикового тока, рабочей температуры и требуемого срока службы.

5. Требуется ли BMS или схема защиты?

Многоэлементные блоки обычно требуют соответствующего контроля и защиты. BMS должна соответствовать конфигурации серии и характеристикам ячейки.

6. Существуют ли ограничения по размеру, разъему или температуре?

Окончательное решение по использованию батареи также может потребовать:

• Пользовательские размеры

• Конкретная длина провода

• Конкретный разъем

• Датчики температуры

• Изоляционные материалы

• Механическая поддержка

• Согласование ячеек и балансировка пакетов

ЦЕРНЕ обеспечивает индивидуальные аккумуляторные решения 18650 с различными последовательными и параллельными конфигурациями, вариантами защиты, разъемами и требованиями к емкости.

Мощным устройствам нужен элемент, который может выдерживать необходимый ток без чрезмерного падения напряжения или нагрева. Выбор также зависит от скорости разряда, рабочей температуры и срока службы; В статье «Как выбрать аккумулятор 18650 с высоким потреблением тока» эти факторы обсуждаются более подробно.

Часто задаваемые вопросы о напряжении аккумулятора 18650

Какое напряжение у батареи 18650?

На большинстве стандартных литий-ионных элементов 18650 указано номинальное напряжение 3,6 В или 3,7 В. Выбранная модель определяет фактический диапазон напряжения и электрические характеристики.

Сколько вольт имеет полностью заряженный аккумулятор 18650?

Стандартный литий-ионный элемент 18650 обычно заряжается примерно до 4,2 В. Прежде чем выбирать зарядное устройство, проверьте характеристики зарядки выбранного аккумулятора.

3,7 В — это то же самое, что 4,2 В на батарее 18650?

3,7 В — это номинальное напряжение, а 4,2 В — типичное напряжение полной зарядки для многих стандартных литий-ионных элементов.

Каково напряжение отсечки аккумулятора 18650?

Напряжение отсечки зависит от выбранного элемента, условий разряда и настроек BMS. Используйте предел, указанный производителем элемента, а не предполагайте одно значение для всех элементов 18650.

Сколько вольт выдают две батареи 18650?

Два элемента 18650, соединенные последовательно, обычно обеспечивают номинальное напряжение примерно 7,2–7,4 В и примерно 8,4 В при полной зарядке.

Сколько вольт выдают три аккумулятора 18650?

Три элемента, соединенные последовательно, обычно обеспечивают номинальное напряжение примерно 10,8–11,1 В и примерно 12,6 В при полной зарядке.

Можно ли заряжать все батареи 18650 до напряжения 4,2 В?

Нет. Многие стандартные литий-ионные элементы используют зарядное напряжение 4,2 В, но правильное значение зависит от химического состава элемента и характеристик зарядки.

Изменяет ли BMS напряжение аккумуляторной батареи 18650?

BMS не меняет номинальное напряжение элемента. Он контролирует и защищает аккумуляторную батарею, ограничивая зарядку или разрядку, когда система достигает определенных пороговых значений защиты.

Заключение

Батарея 18650 обычно описывается как элемент с номинальным напряжением 3,6 В или 3,7 В. Многие стандартные литий-ионные элементы достигают напряжения примерно 4,2 В при полной зарядке, тогда как напряжение отсечки зависит от модели элемента, условий разрядки и настроек BMS.

Одного формата 18650 недостаточно для определения правильного напряжения зарядки, напряжения отсечки, емкости или тока разряда. Для проектов OEM-батарей комплексное решение следует выбирать на основе оценки:

• Диапазон напряжения ячейки

• Емкость

• Ток разряда

• Требования к зарядке

• Количество ячеек последовательно и параллельно

• Защита БМС

• Доступное пространство

• Требования к разъему

• Рабочая температура

ZERNE может помочь разработать аккумуляторные элементы 18650 и специальные аккумуляторные блоки в соответствии с требованиями к напряжению, емкости, форм-фактору, защите и применению целевого устройства.