18650 バッテリーは、充電式リチウムイオン電池の世界の定番であり、ポータブル電源の信頼性と効率性の代名詞となっています。通常、直径 18 mm、長さ 65 mm のこれらの円筒形電池は、エネルギー密度、寿命、安定性のバランスが優れていることで知られています。これらは、ラップトップや電動工具から電気自動車や大規模エネルギー貯蔵システムに至るまで、あらゆるものに広く使用されています。
バッテリーパックの構造の基本
一般的な考えに反して、ほとんどの高出力アプリケーションには 1 つの 18650 セルでは十分ではないことがよくあります。代わりに、結合力のある強力なバッテリー パックを形成するには、複数のセルを組み合わせる必要があります。この必要性は、単一セルでは満たすことができない特定の電圧および容量要件を満たす必要があることから生じます。バッテリーパック構築の技術は、これらのセルを直列および並列構成で戦略的に配置することにあります。直列接続では電圧が上昇して目的のレベルに達し、並列接続ではパック全体の容量 (Ah) が増加します。
18650 バッテリーの電圧と容量
標準18650セル通常、公称電圧 3.6 または 3.7 ボルトで動作し、完全に充電すると最大 4.2 ボルトに達します。ただし、電圧は方程式の一部にすぎません。これらのセルの容量はミリアンペア時 (mAh) で表され、大きく異なります。主流の 18650 バッテリーは 1800mAh から 2600mAh の範囲の容量を提供し、一部のハイエンド セルは 3500mAh または 4000mAh もの容量を誇ります。この変動は、特定のバッテリー パックに必要なセルの数を決定する際に重要な役割を果たします。
バッテリーパックの計算: 48V12AH の例
48V12AH ユニットのようなバッテリー パックを設計するには、セルの適切な組み合わせを保証するための綿密な計算が必要です。このプロセスは、アプリケーションの特定のエネルギー需要を満たすために重要です。計算を詳しく見てみましょう。
直列接続 (電圧) の計算:
バッテリーパックの総電圧を単一セルの公称電圧で割って、直列に必要なセルの数を決定します。公称電圧 3.7V のセルを使用する 48V バッテリー パックの場合、計算は次のようになります。
バッテリーパックの合計電圧 (48V) ÷ 1 つのセルの公称電圧 (3.7V) = 直列セルの数 (S)
直列数: 48V ÷ 3.7V ≈ 13 セル直列 (13S)
並列接続 (容量) の計算:
バッテリーパックに必要な総容量を 1 つのセルの容量で割って、並列数を計算します。2000mAh (または 2AH) の容量を持つセルを使用する 12AH バッテリー パックの場合、計算は次のようになります。
バッテリーパックの総容量 (12AH) ÷ 1 つのセルの容量 (2AH) = 並列セル数 (P)
並列数: 12AH ÷ 2AH = 6 セル並列 (6P)
したがって、2000mAh セルを使用する 48V12AH バッテリー パックの場合、必要なセルの総数は次のようになります。
総セル数: 13 直列セル (S) × 6 並列セル (P) = 78 セル
カスタマイズと適応性
バッテリー パックをカスタマイズすると、特定の要件に合わせてエネルギー ソリューションを調整できる柔軟性が得られます。直列数と並列数を調整することで、さまざまな用途に適したさまざまな電圧と容量のバッテリー パックを作成できます。この多用途性は、標準的なバッテリーのサイズや容量では十分ではない分野で特に有益です。したがって、カスタム バッテリー パックは、必要に応じて、コンパクトなスペースに収まるように設計したり、稼働時間を延長したりすることができます。
18650 バッテリー パック構成の複雑さを理解することは、カスタム バッテリー ソリューションの設計と利用に携わるすべての人にとって不可欠です。バッテリーパックを正確に計算してカスタマイズできるため、設計者やエンジニアは特定の要件を満たす電源ソリューションを作成でき、ポータブル電源の革新と効率への道を切り開くことができます。
投稿日時: 2024 年 1 月 25 日
