Какой емкости аккумулятор лучше выбрать: Какой аккумулятор лучше для автомобиля?

Важность стандартизации размеров батарей, вероятно, не является чем-то, о чем вы думаете каждый день, и, вероятно, это то, что мы все принимаем как должное. Если батарейки АА в вашем фонарике сдохнут, вы ожидаете, что если вы купите замену, они подойдут и будут работать так же, как севшие. Без стандартизации размеров батарей это было бы не так.

Международная электротехническая комиссия (МЭК) публикует международные стандарты для всех электрических и электронных технологий, включая аккумуляторы. Неперезаряжаемые батареи подпадают под действие стандарта IEC 60086, а перезаряжаемые батареи, например автомобильные, стандартизированы согласно IEC 60095. 

ААА. Обе эти батареи представляют собой цилиндрические аккумуляторы с номинальным напряжением 1,5 вольта. Батареи AAA физически меньше, чем батареи AA, и также обычно имеют примерно половину емкости. В пультах дистанционного управления, небольших фонариках и аналогичной мелкой электронике, требующей минимальной мощности, часто используются батарейки AA и AAA.

Для крупной бытовой электроники наиболее распространенными вариантами размеров батарей являются C и D. Батареи размера D больше, чем размеры C, и в результате их емкость примерно на 50 % больше. Батареи размеров C и D часто используются в приложениях с большей мощностью, таких как портативные стереосистемы или промышленная электроника, которые должны работать в течение длительного времени.

Другим распространенным бытовым аккумулятором является аккумулятор размера E, который чаще называют 9-вольтовым аккумулятором. 9-вольтовые батареи имеют прямоугольную форму и являются наиболее распространенными батареями в детекторах дыма.

Существуют три основных формы элементов батарей, которые следует учитывать: элементы-таблетки, призматические элементы и цилиндрические элементы. Различные формы ячеек имеют разные размеры и химический состав и оптимизированы для различных приложений. Как правило, аккумуляторные элементы соединяются последовательно или параллельно для получения более крупных аккумуляторов. Например, литиевые батареи глубокого цикла обычно строят из множества отдельных цилиндрических литиевых аккумуляторных элементов.

Батарейки-таблетки — это маленькие круглые батарейки, которые выглядят как пуговицы и обычно используются в очень маленьких электронных устройствах, требующих минимальной мощности. Например, в часах, автомобильных брелоках, слуховых аппаратах и ​​медицинских приборах используются батарейки-таблетки.

Призматические элементы представляют собой тонкие прямоугольные аккумуляторные элементы, которые устаревают. Они дороги в производстве и не имеют хорошего управления температурой, что приводит к тому, что их жизненный цикл, как правило, короче, чем у цилиндрических элементов. В низкопрофильных устройствах, таких как телефоны, планшеты и ноутбуки, часто используются призматические ячейки.

Цилиндрические клетки являются наиболее распространенным типом клеток. Обычные бытовые батареи, упомянутые ранее (AA, AAA, C и D), представляют собой батареи с цилиндрическими элементами. Цилиндрические элементы являются наиболее прочным типом элементов, и при объединении в аккумуляторную батарею они обеспечивают более высокую плотность энергии, чем призматические элементы.

→ Узнайте больше здесь: Основы литиевых аккумуляторов: что внутри литий-ионного аккумулятора?

В Северной Америке Международный совет по аккумуляторам (BCI) публикует стандартные размеры групп для перезаряжаемых аккумуляторов, которые используются в автомобилях, лодках и жилых автофургонах. Размер группы определяет ограничения физических размеров батареи, а не емкость. Как правило, больший размер батареи приводит к более высокой емкости. Однако это не всегда так.

Существует более 50 различных размеров групп батарей. На приведенной ниже диаграмме показаны некоторые из наиболее распространенных из них. Как видите, размеры групп обозначаются числом.

Распространенная ошибка — думать, что чем больше номер группы, тем больше будет батарея. Это тоже не всегда так. Например, батарея группы 31 больше, чем батарея группы 51.

Не существует единого размера группы, который бы использовался для всех автомобилей, жилых автофургонов, лодок или гольф-мобилей. Производители транспортных средств будут рекомендовать или указывать размер группы в зависимости от потребностей конкретного транспортного средства.

Однако наиболее распространенными размерами групп для пассажирских транспортных средств являются 24, 27, 34, 35, 48, 49, 65 и 78. Многие жилые дома и лодки будут использовать такие же размеры групп, как и пассажирские транспортные средства. Тем не менее, для больших жилых автофургонов, лодок и грузовиков обычно используется батарея размера группы 8D. Аккумуляторы 8D крупнее и имеют гораздо большую емкость.

Автомобили для гольфа имеют свои группы размеров аккумуляторов, которым предшествует обозначение «GC». Наиболее распространенный размер батареи для тележек для гольфа — GC2, который представляет собой 6-вольтовую батарею. Другими распространенными вариантами являются GC8 (8 вольт) и GC12 (12 вольт).

→ Узнайте все, что вам нужно знать о батареях для гольф-каров

Химический состав, напряжение, сила тока и ампер-часы

Существует четыре основных химических элемента, к которым относится большинство аккумуляторов: свинец: -кислотные, никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлогидридные и литий-ионные. Внутри этих четырех основных химических процессов есть несколько подхимий. Например, существует множество различных типов литиевых батарей с различными областями применения, идеально подходящими для каждого из них.

Основное различие между четырьмя основными химическими веществами заключается в плотности энергии. На приведенном ниже графике видно, что литиевые батареи имеют самую высокую плотность энергии, за ними следуют Ni-MH, Ni-Cd и, наконец, свинцово-кислотные. Более высокая плотность энергии означает, что больше энергии может быть сохранено в меньшей и более легкой батарее.

Плотность энергии — не единственный фактор при выборе наилучшего химического состава батареи для вашего приложения. Различные химические вещества также имеют компромиссы. Например, свинцово-кислотные батареи являются лучшими пусковыми батареями, чем литиевые, потому что они могут обеспечить чрезвычайно высокий ток при холодном пуске (короткий всплеск высокого тока для запуска вашего автомобиля), тогда как литиевые батареи не могут.

Аккумуляторы бывают не только разных физических размеров, но и разного напряжения. Напряжение батареи может варьироваться от 1,5 вольт в батареях AA и AAA до 36 вольт для некоторых батарей глубокого разряда.

Хорошее эмпирическое правило заключается в том, что чем выше требования к питанию для приложения, тем больше напряжение батареи. Причина этого в том, что мощность равна произведению напряжения и тока (напряжение (вольты) X сила тока (амперы) = мощность (ватты)). В приложениях с высокой мощностью более высокое напряжение снижает ток, что позволяет использовать кабели меньшего размера.

Последним и, возможно, наиболее важным фактором при выборе размера батареи является емкость батареи. Мы измеряем емкость батареи в ампер-часах (Ач), которая является произведением ампер на часы.

→ Рекомендуемая литература: Что такое амперы и ампер-часы?

Например, аккумулятор емкостью 100 А·ч может обеспечивать примерно один ампер в течение 100 часов, или два ампера в течение 50 часов, или четыре ампера в течение 25 часов и так далее. Рейтинг емкости является приблизительным и не точным.

Объяснение размеров батарей Battle Born

Здесь, в Battle Born Batteries, мы предлагаем различные размеры литиевых батарей глубокого цикла в различных форм-факторах, напряжениях и емкости.

Наиболее распространенное напряжение для аккумуляторов глубокого цикла составляет 12 вольт. Большинство аккумуляторов, которые предлагает Battle Born, имеют напряжение 12 вольт; однако мы также предлагаем вариант на 24 В, 50 Ач.

Наиболее часто приобретаемый аккумулятор Battle Born — это сменный аккумулятор емкостью 100 Ач для глубокого цикла. Аккумулятор емкостью 100 Ач является заменой свинцово-кислотным аккумуляторам групп 27 и 31.

Мы также предлагаем нашу батарею емкостью 100 Ач в форм-факторе GC2 для использования в гольф-карах. Аккумуляторы форм-фактора GC2 обычно имеют напряжение 6 вольт. Тем не менее, большинство гольф-каров работают от 24 или 48 вольт, поэтому вам часто нужно подключить до восьми 6-вольтовых аккумуляторов последовательно. Поскольку наша батарея GC2 рассчитана на 12 вольт, вам потребуется в два раза меньше батарей в тележке для гольфа, что сэкономит вам вес и место.

Мы предлагаем два форм-фактора литиевых батарей емкостью 270 Ач для приложений, требующих большой мощности.

Первый вариант — замена аккумулятора 8D на 270 Ач, 12 В. Эта литиевая батарея примерно на 50 фунтов легче, чем стандартная свинцово-кислотная батарея 8D, и обладает почти вдвое большей емкостью.

Мы меняем правила игры с этим 12 В LiFePO4 аккумулятором глубокого цикла. BBGC3 — это батарея глубокого цикла LiFePO4 емкостью 270 Ач, напряжением 12 В, в уникальном корпусе и форме, которая меняет способ размещения батарей внутри жилых домов.

Вместо того, чтобы придерживаться традиционного размера батареи, которая должна помещаться в аккумуляторный ящик, чтобы обеспечить вентиляцию от выделяющихся газов, мы создали батарею, которую можно разместить где угодно.

Наконец, мы предлагаем два аккумулятора емкостью 50 Ач. Первый — это 24-вольтовая батарея емкостью 50 Ач, которая заменяет батареи групп 27 и 31. Хотя его емкость составляет всего 50 Ач, мощность в ватт-часах такая же, как у наших 100 Ач, 12-вольтовых аккумуляторов.

Кроме того, для небольших приложений, не требующих большой мощности, у нас есть 12-вольтовая литиевая батарея емкостью 50 Ач. Самое замечательное в этой батарее то, что она весит менее 18 фунтов, так что вы можете взять ее с собой куда угодно!

Выбор правильного размера для вашей системы

Выбор правильного размера батареи для вашей системы и приложения — это больше, чем просто покупка самой большой батареи, которую вы можете найти и позволить себе. Доступно множество различных форм-факторов, напряжений и мощностей.

Прежде чем купить новую батарею, определите, какая мощность вам нужна, сколько места у вас есть и какой у вас бюджет. Каким бы ни было ваше сочетание потребностей, скорее всего, для вас найдется батарея идеального размера. Если вам нужна помощь в определении наилучших вариантов, обратитесь к нашей команде экспертов из Battle Born. Мы всегда рады помочь!

Хотите узнать больше об электрических системах и литиевых батареях?

Мы знаем, что строительство или модернизация электрической системы может быть сложной задачей, поэтому мы здесь, чтобы помочь. Наша команда по продажам и обслуживанию клиентов в Рино, штат Невада, всегда готова ответить по телефону (855) 29.2-2831, чтобы ответить на ваши вопросы!

Кроме того, присоединяйтесь к нам на Facebook, Instagram и YouTube, чтобы узнать больше о том, как системы с литиевыми батареями могут обеспечить ваш образ жизни, увидеть, как другие построили свои системы, и обрести уверенность, чтобы выйти и остаться там.

Присоединяйтесь к нашему списку контактов

Поделиться

Как правильно выбрать аккумулятор

Как изготавливается литий-ионный аккумулятор и что означают все эти характеристики?

В целом, большинство батарей, которые мы используем каждый день, состоят из небольших аккумуляторных элементов.

Чтобы понять способность батареи питать электронное оборудование, нам нужно в первую очередь понять, как работают комбинации элементов. Каждому электронному устройству для работы требуется напряжение и ток. Напряжение является мерой того, какое давление необходимо электронам для перемещения по проводнику. Электрический ток является мерой того, сколько электрического заряда необходимо приложить для движения электронов.

Чтобы построить батарею, нам нужно понять, какое напряжение и сколько ампер необходимо нашему электрическому оборудованию. В киноиндустрии появились некоторые стандарты напряжения.

• 14,8 В
• 26В
• 48В

Для создания таких батарей обычно используется литий-ионный элемент 18650 с номинальным напряжением 3,7 В (полное напряжение питания элемента составляет 4,2 В). Эти ячейки также имеют разную емкость. Теперь есть две возможности, как соединить больше ячеек вместе; параллельно или последовательно. Это означает, что вы соединяете плюсовую и минусовую клеммы двух батарей вместе или подключаете плюс одной батареи к минусовой клемме другой. Эти два способа либо изменяют емкость, либо напряжение.

Допустим, у нас есть четыре ячейки 3,6 В емкостью 3400 мАч (3,4 Ач) и мы соединяем их вышеуказанными способами.

Пример батареи с V-образным креплением

Развивая эти базовые знания, мы теперь можем собрать любую конфигурацию. Существуют стандартные и более мощные элементы, которые можно использовать для получения батарей с более высоким разрядным током.

Наша батарея BP-M300 — квадратная батарея высокой мощности имеет следующие характеристики: 14,8 В, 20,4 А·ч, 300 Вт·ч

Используемые элементы имеют номинальную емкость 3500 мАч. Минимальная емкость составляет 3400 мАч. Это то, что мы используем для нашего расчета.

Конфигурация 4S6P (4 последовательно и 6 параллельно). With this knowledge we are able to do following calculations:

6 x 3400mAh = 20400mAh  =  20.4Ah

4 x 3.7V  =  14.8V

If we want to know the capacity in Wh ( Ватт-часы), нам нужно сделать следующий расчет: Напряжение батареи (В) x Емкость (Ач) = Емкость (Втч)

14,8 В x 20,4 Ач = 301,9 Втч ~ 300 Втч

При использовании батареи напряжение падает по отношению к потребляемому току. Чем больший ток вы потребляете от батареи, тем больше будет потеря напряжения

Итак, что это означает для вышеупомянутых 4 аккумуляторов? Нам нужно зарядное напряжение не менее 16,8 В (4,2 В x 4 = 16,8 В). После зарядки аккумулятора постоянным током – на 90% емкости напряжение переключается на постоянный уровень, а ток падает.

Чем медленнее вы заряжаете аккумулятор (= меньшим током), тем дольше будет сохраняться ваша емкость. Из-за большого количества ячеек в аккумуляторной батарее зарядное устройство также должно сбалансировать их, чтобы каждая ячейка достигла своего номинального напряжения. Это встроено в аккумуляторы BMS (пояснение ниже) 

Некоторые формулы – для упрощения выбора подходящего аккумулятора

Как преобразовать Ач в Втч

Этот расчет, вероятно, уже сделан и указан на этикетке батареи или в спецификациях.

Энергия (Втч) =  Напряжение батареи (В) x Емкость (Ач) 

Напряжение измеряется в В (В), емкость в Ач (Амфорах) и энергия в Втч (Ватт-часах)

2  Пример

: 14,8 В x 20,4 Ач = 301,9 Втч ~ 300 Втч

Как рассчитать теоретическое время работы батареи

Этот расчет является базовым для расчета того, как долго батарея заданной емкости будет питать электрическое устройство. Этот расчет следует производить, если потребляемая мощность батареи составляет менее 50% от емкости батареи.

Время работы (ч) = мощность (Втч): мощность (Вт) Вт (Вт)

пример: у нас есть батарея на 300 Втч (емкость) и светодиодный светильник с потребляемой мощностью 100 Вт (мощность). 300 Втч : 100 Вт =