ولتاژ باتری لیتیوم Ncm چقدر است؟

سلام! به عنوان تامین کننده باتری های لیتیومی NCM، اغلب در مورد ولتاژ این نیروگاه ها سؤال می شود. بنابراین، بیایید درست شیرجه بزنیم و آن را تجزیه کنیم.

اول از همه، NCM مخفف نیکل - کبالت - منگنز است. این باتری ها بسیار محبوب هستند زیرا تعادل بسیار خوبی از چگالی انرژی، توان خروجی و طول عمر دارند. آنها در انواع برنامه ها، از وسایل نقلیه الکتریکی گرفته تاباتری ذخیره انرژی خانگیو حتیباتری بسته نرمتنظیمات

اکنون، ولتاژ یک باتری لیتیومی NCM یک معامله برای همه نیست. این به چند عامل بستگی دارد، مانند تعداد سلول های بسته باتری و وضعیت شارژ.

ولتاژ تک سلولی

یک سلول باتری لیتیومی NCM معمولاً دارای ولتاژ نامی حدود 3.6 - 3.7 ولت است. این ولتاژی است که معمولاً هنگامی که سلول در حالت کارکرد معمولی قرار دارد، مشاهده خواهید کرد. هنگامی که سلول به طور کامل شارژ می شود، ولتاژ می تواند تا حدود 4.2 ولت افزایش یابد. از طرف دیگر، هنگامی که به طور کامل تخلیه می شود، ولتاژ به حدود 2.5 - 2.75 ولت کاهش می یابد.

ممکن است تعجب کنید که چرا محدوده وجود دارد. خوب، همه چیز در مورد مواد شیمیایی داخل باتری است. با شارژ و تخلیه باتری، واکنش های شیمیایی بین نیکل، کبالت، منگنز و الکترولیت باعث تغییر ولتاژ می شود.

ولتاژ بسته باتری

بیشتر اوقات، ما فقط از یک سلول استفاده نمی کنیم. در عوض، ما چندین سلول را به هم متصل می کنیم تا یک بسته باتری را تشکیل دهیم. ولتاژ بسته باتری مجموع ولتاژ سلول های جداگانه است.

به عنوان مثال، اگر یک بسته باتری متشکل از 10 سلول NCM منفرد دارید که به صورت سری به هم متصل شده اند، ولتاژ اسمی بسته حدود 36 - 37 ولت (10 سلول x 3.6 - 3.7 ولت در هر سلول) خواهد بود. هنگامی که به طور کامل شارژ شود، ولتاژ بسته حدود 42 ولت (10 سلول در 4.2 ولت در هر سلول) خواهد بود.

نحوه اتصال سلول ها اهمیت زیادی دارد. دو راه اصلی برای اتصال آنها وجود دارد: سری و موازی.

اتصال سری

وقتی سلول ها را به صورت سری به هم متصل می کنید، اساساً ولتاژ آنها را روی هم قرار می دهید. این باعث افزایش ولتاژ کلی بسته باتری می شود. اتصالات سری زمانی عالی هستند که برای کاربرد خود به ولتاژ بالاتری نیاز دارید، مانند یک وسیله نقلیه الکتریکی یا یک سیستم ذخیره انرژی با توان بالا.

اتصال موازی

از طرف دیگر، وقتی سلول ها را به صورت موازی به هم متصل می کنید، آنها را در کنار هم به هم وصل می کنید. ولتاژ بسته باتری مانند ولتاژ یک سلول باقی می ماند، اما ظرفیت (اندازه گیری شده در آمپر ساعت) افزایش می یابد. اتصالات موازی زمانی مفید هستند که نیاز به ظرفیت بیشتری بدون افزایش ولتاژ دارید.

مقایسه با سایر باتری های لیتیومی

بیایید نگاهی اجمالی به مقایسه ولتاژ باتری‌های لیتیومی NCM بیندازیم.باتری لیتیومی Lfp. LFP مخفف لیتیوم فسفات آهن است.

یک سلول باتری لیتیومی LFP دارای ولتاژ نامی حدود 3.2 ولت است که کمتر از ولتاژ اسمی یک سلول NCM است. هنگامی که به طور کامل شارژ می شود، یک سلول LFP به حدود 3.65 ولت می رسد، در مقایسه با 4.2 ولت برای یک سلول NCM.

تفاوت ولتاژ به این معنی است که باتری های NCM می توانند انرژی بیشتری را در هر سلول نسبت به باتری های LFP ذخیره کنند. با این حال، باتری های LFP مزایای خاص خود را دارند، مانند پایداری حرارتی بهتر و عمر چرخه طولانی تر.

اهمیت ولتاژ در کاربردها

ولتاژ باتری لیتیومی NCM برای کاربردهای مختلف بسیار مهم است. به عنوان مثال، در خودروهای برقی، بسته باتری باید ولتاژ کافی بالا داشته باشد تا موتور را به طور موثر تامین کند. ولتاژ بالاتر به این معنی است که موتور می تواند قدرت بیشتری جذب کند که به شتاب بهتر و حداکثر سرعت بالاتر تبدیل می شود.

درباتری ذخیره انرژی خانگیسیستم ها، ولتاژ باید با سیستم برق خانه سازگار باشد. اکثر خانه ها در بسیاری از نقاط جهان از منبع AC 230 تا 240 ولت استفاده می کنند. بنابراین، بسته باتری باید به گونه ای طراحی شود که بتوان آن را به راحتی با یک اینورتر ادغام کرد تا ولتاژ DC از باتری به ولتاژ AC مورد استفاده در خانه تبدیل شود.

مدیریت ولتاژ

مدیریت ولتاژ باتری لیتیومی NCM بسیار مهم است. اگر باتری بیش از حد شارژ شود (بیش از ولتاژ توصیه شده شارژ شود)، می تواند به باتری آسیب برساند و حتی خطر ایمنی مانند گرم شدن بیش از حد یا انفجار را به همراه داشته باشد. از طرف دیگر، اگر باتری عمیقاً دشارژ شده باشد (زیر ولتاژ توصیه شده تخلیه شود)، می تواند طول عمر باتری را نیز کاهش دهد.

به همین دلیل است که اکثر بسته‌های باتری NCM دارای سیستم مدیریت باتری (BMS) هستند. BMS ولتاژ هر سلول در بسته را نظارت می کند و مطمئن می شود که فرآیندهای شارژ و دشارژ در محدوده ولتاژ ایمن باقی می مانند.

نتیجه گیری

بنابراین، به طور خلاصه، ولتاژ یک باتری لیتیومی NCM به تک سلولی یا بسته باتری بودن آن بستگی دارد. یک سلول تک دارای ولتاژ نامی حدود 3.6 - 3.7 ولت، با ولتاژ شارژ کامل حدود 4.2 ولت و ولتاژ کاملاً تخلیه شده در حدود 2.5 - 2.75 ولت است. ولتاژ یک بسته باتری با تعداد سلول ها و نحوه اتصال آنها تعیین می شود.

اگر در بازار باتری‌های لیتیومی NCM باکیفیت برای کاربرد خود هستید، خواه برای یک وسیله نقلیه الکتریکی، یک سیستم ذخیره‌سازی انرژی خانگی یا چیز دیگری باشد، دوست دارم با شما گپ بزنم. ما می توانیم نیازهای خاص شما را مورد بحث قرار دهیم و راه حل مناسب باتری را برای شما پیدا کنیم. فقط کافیست دست خود را دراز کنید و گفتگو را شروع کنیم!

مراجع

• لیندن، دی، و ردی، سل (2002). کتابچه راهنمای باتری ها. مک گراو هیل.
• Tarascon، J.-M.، & Armand، M. (2001). مسائل و چالش های پیش روی باتری های لیتیومی قابل شارژ. طبیعت، 414(6861)، 359-367.