システムに最適なバッテリーサイズを選択する方法

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システムの大きなバッテリーサイズ

目次

携帯電話のバッテリーが電気自動車のバッテリーとは異なるのは間違いありません。通常、必要なタイプとサイズはアプリケーションによって決まります。今日は、利用可能なさまざまなバッテリーと、システムに最適なバッテリー サイズを選択する方法について説明します。

バッテリーセルの形状

バッテリーセルには、ボタンまたはコイン、ポリマーまたはポーチ、角形、円筒形の 4 つの一般的な形状があります。それぞれの形状は、さまざまな用途に合わせてサイズと化学的性質が異なります。

小さなセルは頻繁に 直列または並列に接続される より大きなバッテリーを作るためです。たとえば、ディープサイクルリチウム電池は多くの場合、複数の電池で構成されています。 円筒形またはプリズム細胞

ボタン電池

コイン電池とも呼ばれ、 ボタン電池 コインに似た小さな丸い電池です。

金属ケースに収められており、直径と厚さに基づいた標準サイズが用意されています。

たとえば、CR2032 セルは幅 20 mm、厚さ 3.2 mm です。

通常、非充電式のボタン電池は、最小限の電力を必要とする小型電子機器で一般的です。サイズが小さいため、時計、車のキーフォブ、補聴器、レーザー ポインター、リモートスターターなどのポータブルまたはウェアラブル デバイスに最適です。

ボタン電池 cr20232

ポリマーセル

1995 年に導入されたパウチまたはパウチセルには、硬い外装がなく、ホイルパウチに密封されています。柔軟な電解質により、薄いプロファイルやカスタム形状が可能になります。

パウチセルは高いパッケージング効率とエネルギー密度を提供しますが、膨張や貫通のリスクが生じやすいです。

標準的なリチウムポリマー電池は、携帯電話、タブレット、ラップトップなどのハンドヘルド機器で一般的に使用されています。曲面ポリマーセルはウェアラブルデバイスに適しており、大型ポリマーセルはウェアラブルデバイスに使用されます。 エネルギー貯蔵システム (ESS) と電気自動車

テネジーポリマーセル

プリズムセル

角形セルは耐久性のあるアルミニウムまたはスチールのケースに梱包されており、寸法に基づいて標準サイズが限定されています。薄型設計によりバッテリーパックの体積利用率が向上しますが、製造コストが高くなる可能性があります。

また、角柱型電池は熱管理の効率が悪く、円筒型電池よりもサイクル寿命が短く、膨張する可能性があります。

現在、リチウム角形セルは、電話やラップトップなどのデバイスだけでなく、電気自動車やハイブリッド車用の大型フォーマットでも使用されています。

イブ角柱細胞

円筒形セル

18650 (直径 18 mm、長さ 65 mm)、26650 (直径 26 mm、長さ 65 mm)、21700 (直径 21 mm、長さ 70 mm) などの円筒形セルは、最も一般的なリチウムイオン充電式バッテリーです。

金属缶に封入されたこれらのセルは対称的かつ効率的で、応力と圧力を最小限に抑えます。

円筒形セルは平面セルよりもエネルギー密度が高いため多用途であり、医療、軍事、家庭用電化製品、電気自動車などのさまざまな用途におけるマルチセル構成に好まれます。これらは堅牢であり、バッテリーパックで使用するとより高いエネルギー密度を提供するため、多くの業界で最高の選択肢となっています。

円筒形セル 18650 3350mah

バッテリーの化学、電圧、電流

バッテリーの化学

バッテリーには、鉛酸、ニッケルカドミウム (Ni-Cd)、ニッケル水素 (Ni-MH)、リチウムイオンの 4 つの主要な化学的性質があり、それぞれにさまざまなサブ化学的性質があります。

これらの化学反応の主な違いはエネルギー密度です。エネルギー密度が最も高いのはリチウムイオン電池で、次に Ni-MH、Ni-Cd、鉛酸が続きます。エネルギー密度が高いほど、バッテリーの小型軽量化が可能になります。

ただし、バッテリーの化学的性質を選択する際には、他の要素も重要になります。

たとえば、鉛酸バッテリーは、その高い特性により始動用バッテリーとして優れています。 コールド クランキング アンプ (CCA)そのため、リチウムイオン電池よりもアプリケーションの起動に適しています。

異なるバッテリーの化学的性質

バッテリー電圧

バッテリーは物理的なサイズだけでなく、電圧も異なります。たとえば、単三電池と単四電池の電圧は通常 1.5 ボルトですが、一部のディープサイクル電池は最大 48 ボルトに達することがあります。

最も一般的なバッテリーの公称電圧は次のとおりです。

  • NiCd および NiMH: 民生用アプリケーションでは 1.20V/セル
  • 鉛酸: 2V/セル
  • LiFePO4: 3.2V/セル
  • リチウムイオン: 3.60V/セル
  • ディープサイクル:12V
  • RV、ゴルフカート、ボート: 24V、36V、48V

覚えておくと役立つガイドラインは、アプリケーションの電力要件が高くなると、より大きなバッテリー電圧が必要になるということです。バッテリーの出力は、電圧と電流の測定値を乗算して求められます (ボルト x アンペア = ワット)。高電力アプリケーションでは、より高い電圧を使用すると電流が削減され、より小さなケーブルの使用が可能になります。

デュラセル単四電池セル

バッテリーアンプ

バッテリーのサイズを決定する主な要因は、アンペアアワー (Ah) で測定される容量です。

この容量は、電流 (アンペア単位) と実行時間 (時間単位) を乗算して計算されます。

たとえば、100 Ah バッテリは、50 時間で約 2 アンペア、または 25 時間で 4 アンペアを供給できます。定格容量は概算であり、正確ではない可能性があることに注意することが重要です。

12.8v 100ah リチウム電池

一般的な家庭用バッテリーのサイズ

単 3 電池および単 4 電池は、コンパクトなサイズと 1.5 ボルトの公称電圧により、小型家電製品でよく使用されます。

単 4 電池は単 3 電池よりも小さいため、通常は容量が半分になります。これらのバッテリーは、最小限の電力を必要とするリモコンや小型の懐中電灯などのデバイスによく使用されます。

一方、大型の家電製品では単二電池と単二電池が一般的な選択肢です。単 1 電池は単 2 電池よりも容量が約 50% 多く、より長い動作時間を必要とするポータブル ステレオや産業用電子機器などの高出力アプリケーションでよく使用されます。

最後に、E バッテリーとも呼ばれる 9 ボルト バッテリーは長方形の形状をしており、一般に家庭の煙感知器などの機器に電力を供給するために使用されます。

バッテリーグループのサイズとは何ですか?

国際電池評議会 (BCI) 車、ボート、RV で使用される充電式バッテリーの標準的なグループ サイズを確立します。これらのグループ サイズはバッテリーの物理的な寸法を指しますが、容量を示すものではありません。

一般に、バッテリーが大きいほど容量が大きくなる傾向があります。ただし、常にそうとは限りません。 50 を超える異なるバッテリー グループ サイズが利用可能です。最も人気のあるものを以下に示します。

グループサイズ長さ×幅×高さ (mm)
グループ24バッテリー260×173×225
グループ 27 バッテリー306×173×225
グループ31バッテリー330×173×240
グループ34バッテリー260×173×200
グループ35バッテリー230×175×225
グループ51バッテリー238×129×223
グループ65バッテリー306×192×192
グループ 78 バッテリー260×180×186

当社の顧客の中には、グループ番号が大きいほどバッテリーが大きいことを意味すると信じている人もいますが、これは真実ではありません。上でわかるように、グループ 31 バッテリーは実際にはグループ 51 バッテリーよりも大きくなります。

車、RV、ボート、ゴルフカート用のバッテリー

すべての車、RV、ボート、ゴルフ カートに適合する普遍的なバッテリー グループ サイズはありません。自動車メーカーは、適切なバッテリー サイズの選択に役立つ推奨事項を提供しています。

乗用車の場合、一般的なバッテリー グループ サイズには 24、27、34、35、48、49、65、78 などがあります。RV やボートでは同様のサイズが使用されることがよくあります。

ゴルフカートのバッテリーは次のように分類されます。 “GC”。最も一般的なのは GC2 (6 ボルト) で、その他に GC8 (8 ボルト) や GC12 (12 ボルト) などのオプションもあります。

48v 100ah ゴルフカートバッテリー

システムに適したバッテリー サイズの選択

適切なバッテリー サイズの選択には、単に購入できる最大のバッテリーを選択するだけでは不十分です。必要な電力や利用可能なスペースなどの要素を考慮してください。

Holo Battery の専門家は、デバイスを提供することで、必要なバッテリー サイズの決定をお手伝いします。’ 必要なアンペア時間を計算するための消費電力。 当社の技術専門家にお問い合わせください 今日は彼らが喜んでお手伝いします!

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