Введение
Аккумуляторы LiFePO4 (литий-железо-фосфатные) стали одними из самых популярных вариантов для хранения энергии, для RV, солнечных систем и электромобилей. Когда люди ищут "12-вольтовый LiFePO4 аккумулятор", они часто задаются вопросом: Сколько клеток внутри?
В отличие от традиционных свинцово-кислотных батарей, в которых используется другая химическая структура, батареи LiFePO4 создаются путем соединения отдельные литиевые элементы последовательно и параллельно. Понимание того, из скольких элементов состоит 12-вольтовая батарея LiFePO4, необходимо для покупателей, строителей DIY и энтузиастов солнечных батарей.
В этой статье рассказывается о ячейка структура, расчет напряжения, конструкция батареи и применение 12-вольтовых аккумуляторов LiFePO4.
12-вольтовая батарея LiFePO4 против свинцово-кислотной батареи mparison
Напряжение одного элемента LiFePO4
Прежде чем рассчитать, сколько элементов необходимо, важно знать напряжение одного элемента LiFePO4.
- Номинальное напряжение на ячейку: 3.2V
- Полностью заряженное напряжение: ~3.65V
- Разряженное напряжение: ~2.5V
Этот стабильный профиль напряжения - одна из причин, по которой батареи LiFePO4 настолько безопасны и надежны по сравнению с другими литиевыми химическими элементами.
Из скольких элементов состоит 12-вольтовая батарея LiFePO4?
Стандартная 12-вольтовая батарея LiFePO4 построена с использованием 4 последовательно соединенных элемента (конфигурация 4S).
- 3,2 В × 4 ячейки = Номинальное напряжение 12,8 В
- 3,65 В × 4 ячейки = 14,6 В полностью заряжен
- 2,5 В × 4 ячейки = 10 В в полностью разряженном состоянии
Такой диапазон напряжения делает его совместимым со многими 12-вольтовыми системами, такими как солнечные инверторы, RV и троллинговые моторы.
👉 Ответить: 12-вольтовая батарея LiFePO4 обычно содержит 4 последовательно соединенных элемента.
Параллельное подключение для повышения производительности
Напряжение обеспечивают 4 ячейки, но емкость (Ач) зависит от количества параллельно соединенных ячеек.
- Пример 1: 12 В 100 Ач LiFePO4
Каждая ячейка может быть 3,2 В 100 Ач. Четыре последовательно соединенных элемента = 12,8 В 100 Ач. - Пример 2: 12 В 200 Ач LiFePO4
Два комплекта из 4 ячеек (каждая по 100 Ач) соединены параллельно.
Результат: 12,8 В 200 Ач.
Это означает, что Рейтинг увеличивается при параллельном подключении, в то время как напряжение остается неизменным.
Почему 4 элемента являются стандартом для 12-вольтовых LiFePO4-батарей
- Совместимость с 12-вольтовыми свинцово-кислотными системами - Многие лодки, фургоны и автономные солнечные системы рассчитаны на 12 В.
- Стабильное рабочее напряжение - LiFePO4 обеспечивает безопасный и стабильный номинальный выход 12,8 В.
- Эффективность - Меньшее количество элементов означает более простую систему управления батареей (BMS).
Области применения 12-вольтовых батарей LiFePO4
12-вольтовые батареи LiFePO4 широко используются благодаря своей совместимости и длительному сроку службы:
- Накопители солнечной энергии (дом или автономные хижины)
- Транспортные средства для отдыха (RV) и автофургоны
- Морское использование (троллинговые моторы, лодки)
- Системы резервного питания
- Переоборудование электровелосипедов и небольших электромобилей
Длительный срок службы (3 000-6 000 циклов) и безопасность делают их предпочтительной заменой свинцово-кислотным.
Преимущества элементов LiFePO4 по сравнению со свинцово-кислотными в системах 12 В
- Небольшой вес: 50-70% легче, чем свинцово-кислотные
- Более длительный срок службы: 10+ лет при правильном использовании
- Более быстрая зарядка: Поддерживает более высокие скорости зарядки
- Стабильное напряжение на выходе: Лучше для электроники и инверторов
- Безопасная химия: Нетоксичный и термостабильный
Сделай сам: Создание 12-вольтового блока LiFePO4
Некоторые энтузиасты создают собственные 12-вольтовые LiFePO4-аккумуляторы, используя призматические или цилиндрические элементы. Ключевые моменты:
- Используйте 4 последовательно соединенных элемента (4S) для напряжения.
- Добавить параллельные группы для повышения производительности.
- Всегда используйте Система управления аккумулятором (BMS) для безопасности.
- Обеспечьте надлежащую балансировку и тепловую защиту.
⚠️ Примечание: Сборка аккумуляторов своими руками может быть экономически выгодной, но требует технических навыков. Для большинства пользователей безопаснее заводская сборка аккумуляторов.
Популярные типоразмеры 12-вольтовых LiFePO4 аккумуляторов
- 12 В 80 Ач - Компактный, легкий, отлично подходит для небольших солнечных батарей или рыболовных установок.
- 12 В 100 Ач - Самый популярный, широко используется для фургонов и солнечных систем.
- 12 В 150 Ач - Высокая мощность, подходит для автономных домов и больших лодок.
В каждом из них используется одна и та же последовательная структура из 4 ячеек, но для увеличения емкости они могут иметь несколько параллельных групп.
Как обслуживать 12-вольтовую батарею LiFePO4
Чтобы максимально продлить срок службы элементов вашей батареи:
- Заряжайте с помощью совместимого зарядного устройства LiFePO4.
- Избегайте чрезмерной разрядки ниже 10 В.
- Храните при заряде 50%, если он не используется в течение длительного времени.
- Храните в сухом прохладном месте.
- Используйте BMS для балансировки и безопасности.
Заключение
Итак, Сколько элементов в 12-вольтовой батарее LiFePO4?
Ответ очевиден: 4 последовательно соединенных элемента по 3,2 В каждый образуют батарею LiFePO4 с номинальным напряжением 12,8 В.
Комбинируя параллельные соединения, производители могут увеличивать емкость (50 Ач, 100 Ач, 200 Ач и т. д.), сохраняя напряжение неизменным.
Эта простая, но мощная конфигурация сделала 12-вольтовые LiFePO4-аккумуляторы лучшим выбором для солнечных батарей, электропитания RV, морских приложений и систем резервного копирования.
Выбирая следующую 12-вольтовую батарею, помните, что хотя Свинцово-кислотные элементы могут быть дешевле на начальном этапе, но элементы LiFePO4 обеспечивают наилучшую долгосрочную производительность, безопасность и экономию средств.