Wenn es um die Welt der Lithium-Ionen-Akkus geht, ist der 18650-Akku ein bekannter und weit verbreiteter Typ. Als Lieferant von Li-Ionen-18650-Akkupacks werde ich oft nach der Anzahl der Zellen in einem typischen 18650-Akkupack gefragt. In diesem Blogbeitrag werde ich mich mit diesem Thema befassen und die Faktoren erläutern, die die Zellenzahl beeinflussen, und wie diese mit der Leistung und den Spezifikationen des Akkupacks zusammenhängen.
Die 18650-Batterie verstehen
Bevor wir uns mit der Anzahl der Zellen in einem Akku befassen, wollen wir zunächst verstehen, was ein 18650-Akku ist. Die Bezeichnung „18650“ bezieht sich auf die Größe der Batterie: 18 mm Durchmesser und 65 mm Länge. Diese zylindrischen Lithium-Ionen-Batterien sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte, langen Lebensdauer und relativ geringen Selbstentladungsrate beliebt. Sie werden häufig in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, darunter Laptops, Taschenlampen, Elektrowerkzeuge und Elektrofahrzeuge.
Faktoren, die die Anzahl der Zellen in einem Akkupack beeinflussen
Die Anzahl der Zellen in einem typischen 18650-Akkupack hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der gewünschten Spannung, Kapazität und Leistungsabgabe des Akkupacks.
Stromspannung
Lithium-Ionen-Zellen haben typischerweise eine Nennspannung von etwa 3,7 Volt. Um eine höhere Spannung zu erreichen, werden mehrere Zellen in Reihe geschaltet. Bei der Reihenschaltung von Zellen addieren sich die Spannungen der einzelnen Zellen. Wenn Sie beispielsweise drei 3,7-Volt-Zellen in Reihe schalten, beträgt die Gesamtspannung des Akkus etwa 11,1 Volt (3,7 V x 3).
Die Spannungsanforderungen der Anwendung spielen eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Anzahl der in Reihe geschalteten Zellen. Beispielsweise benötigt ein Laptop möglicherweise einen Akku mit einer Spannung von etwa 10,8 Volt, um ordnungsgemäß zu funktionieren. In diesem Fall würden drei 3,7-Volt-18650-Zellen in Reihe geschaltet, um den Spannungsbedarf zu decken. Sie können ein passendes finden10,8 V 20 Ah Li-Ionen-Akkufür solche Anwendungen auf unserer Website.
Kapazität
Die Kapazität einer Batterie wird in Amperestunden (Ah) oder Milliamperestunden (mAh) gemessen. Sie stellt die Ladungsmenge dar, die eine Batterie über einen bestimmten Zeitraum speichern und abgeben kann. Bei der Parallelschaltung von Zellen addieren sich die Kapazitäten der einzelnen Zellen. Wenn Sie beispielsweise zwei 2000-mAh-Zellen parallel schalten, beträgt die Gesamtkapazität des Akkus 4000 mAh.
Die Kapazitätsanforderungen der Anwendung bestimmen die Anzahl der parallel geschalteten Zellen. Wenn eine Anwendung einen Akku mit hoher Kapazität erfordert, werden mehrere Zellen parallel geschaltet. Beispielsweise könnte eine Taschenlampe mit hoher Kapazität einen Akku mit einer Kapazität von 8000 mAh benötigen. In diesem Fall würden mehrere 18650-Zellen parallel geschaltet, um die gewünschte Kapazität zu erreichen. Wir bieten eine8000 mAh 18650 Akkudas für solche Hochleistungsanwendungen geeignet ist.
Leistungsabgabe
Die Leistung eines Akkus ist das Produkt aus Spannung und Strom. Einige Anwendungen erfordern eine hohe Ausgangsleistung, was möglicherweise eine Kombination aus Reihen- und Parallelschaltungen erforderlich macht, um die gewünschte Spannung und Kapazität zu erreichen. Beispielsweise könnte ein Elektrofahrzeug einen Hochspannungs-Akku mit hoher Kapazität benötigen, um die nötige Energie für den Antrieb bereitzustellen.
Gängige Konfigurationen von 18650-Akkus
Basierend auf den Spannungs- und Kapazitätsanforderungen gibt es mehrere gängige Konfigurationen von 18650-Akkus:
Einzelzelle
Eine einzelne 18650-Zelle kann in Anwendungen verwendet werden, die eine niedrige Spannung und relativ geringe Kapazität erfordern, wie etwa kleine Taschenlampen oder einige tragbare elektronische Geräte. Eine einzelne Zelle liefert typischerweise eine Nennspannung von 3,7 Volt und eine Kapazität, die vom jeweiligen Zellmodell abhängt.
Reihenschaltung
Wie bereits erwähnt, können mehrere Zellen in Reihe geschaltet werden, um die Spannung zu erhöhen. Zu den gängigen Serienkonfigurationen gehören 2S (zwei Zellen in Reihe), 3S (drei Zellen in Reihe) und 4S (vier Zellen in Reihe). Beispielsweise hätte ein 2S-Akkupack eine Nennspannung von etwa 7,4 Volt (3,7 V x 2), während ein 3S-Akkupack eine Nennspannung von etwa 11,1 Volt hätte.
Parallelschaltung
Zur Erhöhung der Kapazität können Zellen auch parallel geschaltet werden. Zu den gängigen Parallelkonfigurationen gehören 2P (zwei Zellen parallel), 3P (drei Zellen parallel) und 4P (vier Zellen parallel). Beispielsweise hätte ein 2P-Akkupack mit 2000-mAh-Zellen eine Gesamtkapazität von 4000 mAh.
Reihen-Parallel-Verbindung
In vielen Fällen nutzen Akkupacks eine Kombination aus Reihen- und Parallelschaltungen, um sowohl die gewünschte Spannung als auch die gewünschte Kapazität zu erreichen. Eine 3S2P-Konfiguration bedeutet beispielsweise, dass drei Zellen in Reihe geschaltet sind und zwei solcher Reihenstränge parallel geschaltet sind. Diese Konfiguration würde eine Spannung von etwa 11,1 Volt (3,7 V x 3) und eine Kapazität liefern, die doppelt so hoch ist wie die eines einzelnen Reihenstrangs.
Beispielrechnungen
Schauen wir uns einige Beispielrechnungen an, um besser zu verstehen, wie die Anzahl der Zellen anhand der Spannungs- und Kapazitätsanforderungen bestimmt wird.
Beispiel 1: 10,8 V, 20 Ah Akku
Wie bereits erwähnt, kann ein 10,8-Volt-Akkupack durch die Reihenschaltung von drei 3,7-Volt-Zellen (3S) erreicht werden. Um eine Kapazität von 20 Ah zu erreichen, müssen wir mehrere 3S-Stränge parallel schalten. Wenn jede Zelle eine Kapazität von 2 Ah hätte, würden wir 10 parallele Strings benötigen (20 Ah / 2 Ah = 10). Die Gesamtzahl der Zellen in diesem Batteriepaket würde also 30 betragen (3 Zellen pro Reihenstrang x 10 Parallelstränge).
Beispiel 2: 3,7 V, 5200 mAh Akku
Da die gewünschte Spannung 3,7 Volt beträgt, benötigen wir nur eine einzige Zelle in Reihe. Um eine Kapazität von 5200 mAh zu erreichen, können wir mehrere Zellen parallel schalten. Wenn jede Zelle eine Kapazität von 2600 mAh hätte, bräuchten wir zwei Zellen parallel (5200 mAh / 2600 mAh = 2). Die Gesamtzahl der Zellen in diesem Akku beträgt also 2. Sie finden eineWiederaufladbarer Li-Ionen-Akku 3,7 V 5200 mAhauf unserer Website.
Abschluss
Die Anzahl der Zellen in einem typischen 18650-Akkupack hängt von der gewünschten Spannung, Kapazität und Leistungsabgabe des Akkupacks ab. Durch das Verständnis der Prinzipien von Reihen- und Parallelschaltungen ist es möglich, Batteriepacks zu entwerfen, die den spezifischen Anforderungen verschiedener Anwendungen gerecht werden.
Als Lieferant von Li-Ionen-18650-Akkus bieten wir eine breite Palette an Akkus mit unterschiedlichen Konfigurationen an, um den unterschiedlichen Anforderungen unserer Kunden gerecht zu werden. Egal, ob Sie einen Hochspannungs-Akku mit hoher Kapazität für ein Elektrofahrzeug oder einen Niederspannungs-Akku mit geringer Kapazität für ein kleines elektronisches Gerät benötigen, wir können Ihnen die richtige Lösung bieten.
Wenn Sie am Kauf unserer Li-Ionen-18650-Akkus interessiert sind oder Fragen zu unseren Produkten haben, können Sie sich gerne an uns wenden, um weitere Informationen zu erhalten und Ihre spezifischen Anforderungen zu besprechen. Wir freuen uns darauf, mit Ihnen zusammenzuarbeiten, um Ihre Anforderungen an Akkupacks zu erfüllen.
Referenzen
- Linden, D. & Reddy, TB (2002). Handbuch der Batterien (3. Aufl.). McGraw-Hill.
- Tsiropoulos, N. (2016). Lithium-Ionen-Batterien: Grundlagen, Fortschritte und Anwendungen. Wiley-VCH.
