Jak wybrać najlepszy rozmiar baterii dla swojego systemu

Nie ma wątpliwości, że baterie do Twojego telefonu różnią się od tych w samochodzie elektrycznym. Aplikacja zazwyczaj określa wymagany typ i rozmiar. Dzisiaj przyjrzymy się różnym dostępnym bateriom i sposobom wyboru najlepszego rozmiaru baterii dla Twojego systemu.

Kształty ogniw baterii

Ogniwa akumulatorowe występują w czterech popularnych kształtach: guzik lub moneta, polimer lub torebka, pryzmatyczny i cylindryczny. Każdy kształt różni się rozmiarem i składem chemicznym, aby dopasować się do różnych zastosowań.

Mniejsze komórki są często połączone szeregowo lub równolegle do tworzenia większych akumulatorów. Na przykład akumulatory litowe o głębokim cyklu często składają się z wielu akumulatorów ogniwa cylindryczne lub pryzmatyczne.

Komórki guzikowe

Znane również jako ogniwa monetowe, komórki guzikowe to małe, okrągłe baterie przypominające monety.

Znajdują się w metalowej obudowie i są dostępne w standardowych rozmiarach w zależności od średnicy i grubości.

Na przykład ogniwo CR2032 ma szerokość 20 mm i grubość 3,2 mm.

Ogniwa guzikowe, zwykle jednorazowe, są powszechne w małych urządzeniach elektronicznych wymagających minimalnej mocy. Ich niewielki rozmiar sprawia, że ​​idealnie nadają się do urządzeń przenośnych lub do noszenia, takich jak zegarki, breloki do kluczyków samochodowych, aparaty słuchowe, wskaźniki laserowe i zdalne rozruszniki.

Komórki polimerowe

Woreczek lub ogniwa woreczkowe, wprowadzone w 1995 r., nie mają twardej obudowy zewnętrznej i są szczelnie zamknięte w woreczku foliowym. Ich elastyczny elektrolit umożliwia tworzenie cienkich profili i niestandardowych kształtów.

Oferując wysoką wydajność pakowania i gęstość energii, ogniwa woreczkowe są podatne na ryzyko pęcznienia i penetracji.

Standardowe ogniwa litowo-polimerowe są powszechnie stosowane w urządzeniach przenośnych, takich jak telefony komórkowe, tablety i laptopy. Zakrzywione ogniwa polimerowe nadają się do urządzeń przenośnych, natomiast wielkoformatowe ogniwa polimerowe są wykorzystywane w Systemy magazynowania energii (ESS) i pojazdy elektryczne.

Komórki pryzmatyczne

Ogniwa pryzmatyczne są pakowane w trwałe aluminiowe lub stalowe obudowy i dostępne w ograniczonych standardowych rozmiarach w zależności od wymiarów. Ich niskoprofilowa konstrukcja poprawia wykorzystanie pojemności akumulatorów, ale może być kosztowna w produkcji.

Ogniwa pryzmatyczne charakteryzują się również mniej wydajnym zarządzaniem ciepłem, krótszym cyklem życia niż ogniwa cylindryczne i mogą pęcznieć.

Obecnie ogniwa litowo-pryzmatyczne są stosowane w urządzeniach takich jak telefony i laptopy, a także w większych formatach w pojazdach elektrycznych i hybrydach.

Komórki cylindryczne

Najpopularniejsze akumulatory litowo-jonowe to ogniwa cylindryczne, takie jak 18650 (średnica 18 mm, długość 65 mm), 26650 (średnica 26 mm, długość 65 mm) i 21700 (średnica 21 mm, długość 70 mm).

Zamknięte w metalowej puszce ogniwa te są symetryczne i wydajne, minimalizując naprężenia i ciśnienie.

Dzięki wyższej gęstości energii niż ogniwa płaskie, ogniwa cylindryczne są wszechstronne i preferowane w konfiguracjach wieloogniwowych w różnych zastosowaniach, w tym w medycynie, wojsku, elektronice użytkowej i pojazdach elektrycznych. Są wytrzymałe i oferują wyższą gęstość energii, gdy są stosowane w zestawach akumulatorowych, co czyni je najlepszym wyborem dla wielu gałęzi przemysłu.

Chemia baterii, napięcia i ampery

Chemia baterii

Istnieją cztery główne składy chemiczne akumulatorów: kwasowo-ołowiowy, niklowo-kadmowy (Ni-Cd), niklowo-wodorkowy (Ni-MH) i litowo-jonowy, każdy z różnymi składami chemicznymi.

Kluczową różnicą między tymi substancjami chemicznymi jest gęstość energii. Największą gęstość energii mają akumulatory litowo-jonowe, a za nimi plasują się akumulatory Ni-MH, Ni-Cd i kwasowo-ołowiowe. Wyższa gęstość energii pozwala na stosowanie mniejszych i lżejszych akumulatorów.

Jednakże inne czynniki mają znaczenie przy wyborze składu chemicznego baterii.

Na przykład akumulatory kwasowo-ołowiowe doskonale sprawdzają się jako akumulatory rozruchowe ze względu na ich wysoką pojemność wzmacniacze zimnego rozruchu (CCA), co czyni je lepszymi do zastosowań rozruchowych niż akumulatory litowo-jonowe.

Napięcie akumulatora

Baterie różnią się nie tylko rozmiarem fizycznym, ale także napięciem. Na przykład baterie AA i AAA mają zwykle napięcie 1,5 wolta, podczas gdy niektóre baterie głębokiego rozładowania mogą osiągnąć napięcie do 48 woltów.

Oto najpopularniejsze napięcia znamionowe akumulatorów:

• NiCd i NiMH: 1,20 V/ogniwo do zastosowań konsumenckich
• kwas ołowiowy: 2 V/ogniwo
• LiFePO4: 3,2 V/ogniwo
• litowo-jonowy: 3,60 V/ogniwo
• głęboki cykl: 12V
• Samochody kempingowe, wózki golfowe i łodzie: 24 V, 36 V, 48 V

Przydatną wskazówką do zapamiętania jest to, że wyższe wymagania dotyczące mocy w danym zastosowaniu wymagają większego napięcia akumulatora. Moc wyjściową akumulatora określa się, mnożąc pomiary napięcia i prądu (wolty x ampery = waty). W zastosowaniach wymagających dużej mocy użycie wyższego napięcia może zmniejszyć prąd, co pozwala na użycie mniejszego okablowania.

Ampery baterii

Głównym wyznacznikiem wielkości akumulatora jest jego pojemność mierzona w amperogodzinach (Ah).

Wydajność tę oblicza się, mnożąc prąd (w amperach) przez czas pracy (w godzinach).

Na przykład akumulator 100 Ah może dostarczać około dwóch amperów przez 50 godzin lub cztery ampery przez 25 godzin. Należy pamiętać, że pojemność znamionowa ma charakter przybliżony i może nie być dokładna.

Typowe rozmiary baterii domowych

Baterie AA i AAA są powszechnie stosowane w małych urządzeniach elektronicznych ze względu na ich niewielkie rozmiary i napięcie nominalne 1,5 V.

Baterie AAA, ponieważ są mniejsze niż baterie AA, mają zwykle o połowę mniejszą pojemność. Baterie te często można znaleźć w urządzeniach takich jak piloty i małe latarki, które wymagają minimalnej mocy.

Z drugiej strony, baterie C i D są popularnym wyborem w przypadku większych urządzeń elektronicznych. Baterie D, większe niż baterie C, zapewniają o około 50% większą pojemność i są powszechnie stosowane w zastosowaniach wymagających dużej mocy, takich jak przenośne zestawy stereo i elektronika przemysłowa wymagająca dłuższego czasu działania.

Wreszcie baterie 9-woltowe, znane również jako baterie E, mają kształt prostokątny i są powszechnie używane do zasilania urządzeń takich jak czujniki dymu w gospodarstwach domowych.

Jakie są rozmiary grup akumulatorów?

The Międzynarodowa Rada ds. Baterii (BCI) ustanawia standardowe rozmiary grup akumulatorów stosowanych w samochodach, łodziach i pojazdach kempingowych. Te rozmiary grup odnoszą się do fizycznych wymiarów akumulatorów, ale nie wskazują ich pojemności.

Ogólnie rzecz biorąc, większe akumulatory mają zwykle większą pojemność; jednak nie zawsze tak jest. Dostępnych jest ponad 50 różnych rozmiarów grup akumulatorów. Najpopularniejsze z nich są wymienione poniżej:

Niektórzy z naszych klientów uważają, że większy numer grupy oznacza większą baterię, ale nie jest to prawdą. Jak widać powyżej, bateria grupy 31 jest w rzeczywistości większa niż bateria grupy 51.

Baterie do samochodów, pojazdów kempingowych, łodzi i wózków golfowych

Nie ma uniwersalnego rozmiaru grupy akumulatorów, który pasowałby do wszystkich samochodów, pojazdów kempingowych, łodzi lub wózków golfowych. Producenci pojazdów udostępniają zalecenia pomagające w wyborze odpowiedniego rozmiaru akumulatora.

W przypadku pojazdów osobowych typowe rozmiary grup akumulatorów obejmują 24, 27, 34, 35, 48, 49, 65 i 78. W pojazdach kempingowych i łodziach często stosuje się podobne rozmiary.

Baterie do wózków golfowych są podzielone na kategorie “GC”. Najpopularniejszym jest GC2 (6 woltów) wraz z opcjami takimi jak GC8 (8 woltów) i GC12 (12 woltów).

Wybór odpowiedniego rozmiaru baterii dla Twojego systemu

Wybór odpowiedniego rozmiaru akumulatora to coś więcej niż tylko wybór największego, na jaki Cię stać. Weź pod uwagę takie czynniki, jak zapotrzebowanie na energię i dostępna przestrzeń.

Eksperci Holo Battery mogą pomóc w określeniu niezbędnego rozmiaru baterii, dostarczając urządzenia’ pobór mocy do obliczenia wymaganych amperogodzin. Skontaktuj się z naszymi ekspertami technicznymi dzisiaj chętnie pomogą!