La batería 18650, un elemento básico en el mundo de las celdas recargables de iones de litio, se ha convertido en sinónimo de confiabilidad y eficiencia en la energía portátil.Estas celdas cilíndricas, que suelen medir 18 mm de diámetro y 65 mm de longitud, son famosas por su equilibrio entre densidad de energía, longevidad y estabilidad.Encuentran un uso generalizado en todo, desde computadoras portátiles y herramientas eléctricas hasta vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía a gran escala.
Conceptos básicos de la construcción de paquetes de baterías
Contrariamente a la creencia común, una sola celda 18650 a menudo no es suficiente para la mayoría de las aplicaciones de alta potencia.En cambio, se requiere una combinación de múltiples celdas para formar un paquete de baterías potente y cohesivo.Esta necesidad surge de la necesidad de cumplir requisitos específicos de voltaje y capacidad que las celdas individuales no pueden cumplir.El arte de la construcción de paquetes de baterías radica en la disposición estratégica de estas celdas en configuraciones en serie y en paralelo.Una conexión en serie aumenta el voltaje para alcanzar el nivel deseado, mientras que una conexión en paralelo aumenta la capacidad total (Ah) del paquete.
Voltaje y capacidad en baterías 18650
Un estandar18650 celdaNormalmente funciona a un voltaje nominal de 3,6 o 3,7 voltios, alcanzando hasta 4,2 voltios cuando está completamente cargado.Sin embargo, el voltaje es sólo una parte de la ecuación.La capacidad de estas celdas, expresada en miliamperios-hora (mAh), varía ampliamente.Las baterías convencionales 18650 ofrecen capacidades que van desde 1800 mAh a 2600 mAh, y algunas celdas de alta gama incluso cuentan con capacidades de hasta 3500 mAh o 4000 mAh.Esta variación juega un papel fundamental a la hora de determinar cuántas celdas se necesitan en un paquete de baterías en particular.
Cálculo de paquetes de baterías: un ejemplo de 48V12AH
Diseñar un paquete de baterías como una unidad de 48V12AH requiere un cálculo meticuloso para garantizar la combinación correcta de celdas.Este proceso es crucial para satisfacer las necesidades energéticas específicas de la aplicación.Analicemos los cálculos:
Cálculo de conexiones en serie (voltaje):
El voltaje total del paquete de baterías se divide por el voltaje nominal de una sola celda para determinar la cantidad de celdas necesarias en una serie.Para un paquete de baterías de 48 V que utiliza celdas con un voltaje nominal de 3,7 V, el cálculo es el siguiente:
Voltaje total del paquete de baterías (48 V) ÷ Voltaje nominal de una celda (3,7 V) = Número de celdas en serie (S)
Conteo de Series: 48V ÷ 3.7V ≈ 13 Celdas en Serie (13S)
Cálculo de conexiones paralelas (capacidad):
La capacidad total deseada para el paquete de baterías se divide por la capacidad de una celda para calcular el recuento paralelo.Para un paquete de baterías de 12 AH que utiliza celdas con una capacidad de 2000 mAh (o 2 AH), el cálculo es:
Capacidad total del paquete de baterías (12AH) ÷ Capacidad de una celda (2AH) = Número de celdas en paralelo (P)
Conteo en paralelo: 12AH ÷ 2AH = 6 celdas en paralelo (6P)
Por lo tanto, para un paquete de baterías de 48V12AH que utiliza celdas de 2000 mAh, la cantidad total de celdas requeridas es:
Recuento total de células: 13 células en serie (S) × 6 células en paralelo (P) = 78 células
Personalización y adaptabilidad
La personalización de paquetes de baterías ofrece la flexibilidad de adaptar las soluciones energéticas a requisitos específicos.Al ajustar los recuentos en serie y en paralelo, es posible crear paquetes de baterías de diferentes voltajes y capacidades, adecuados para diferentes aplicaciones.Esta versatilidad es particularmente beneficiosa en campos donde los tamaños y capacidades de batería estándar pueden no ser suficientes.De este modo, se pueden diseñar paquetes de baterías personalizados para que quepan en espacios compactos o para proporcionar tiempos de funcionamiento prolongados, según la necesidad.
Comprender las complejidades de la configuración del paquete de baterías 18650 es esencial para cualquier persona involucrada en el diseño y utilización de soluciones de baterías personalizadas.Con la capacidad de calcular y personalizar con precisión los paquetes de baterías, los diseñadores e ingenieros pueden crear soluciones energéticas que cumplan requisitos específicos, allanando el camino para la innovación y la eficiencia en la energía portátil.
Hora de publicación: 25 de enero de 2024
