Lithiumbatterien mit hoher Entladung: So wählen Sie den richtigen Akku für Hochleistungsgeräte aus

Elektronische Hochleistungsgeräte benötigen mehr als einen Akku mit großer Kapazität. Elektrowerkzeuge, Drohnen, Roboter, Hochleistungstaschenlampen, Industriemotoren und drahtlose Geräte können während des Startvorgangs einen hohen Strom verbrauchen, Beschleunigung oder Spitzenbetrieb. Wenn die Batterie diesen Strom nicht liefern kann, Es kann zu Spannungsabfällen am Gerät kommen, reduzierte Leistung, Überhitzung oder unerwartetes Herunterfahren.

Lithiumbatterien mit hoher Entladung sind für Anwendungen konzipiert, die eine starke Stromabgabe erfordern. Sie können einen höheren Dauerstrom liefern, kurzzeitiger Spitzenstrom oder verbesserte Leistung unter anspruchsvollen Lasten. Jedoch, Die Auswahl eines Akkus mit hoher Entladung erfordert mehr als nur die Suche nach der größten Kapazität.

Kapazität, aktuell, Stromspannung, Temperatur, innerer Widerstand, Schutz und Packungskonfiguration müssen zusammen betrachtet werden. Ein Akku mit extrem hoher Kapazität ist möglicherweise nicht für ein Gerät geeignet, das hohen Strom benötigt. Ähnlich, Eine Zelle mit hoher Entladung bietet möglicherweise nicht die längste Laufzeit, wenn die Anwendung einen geringen, aber kontinuierlichen Strombedarf hat.

Keeppower bietet wiederaufladbare Lithiumbatterien, geschützte Batterien, Hochentladungszellen, Hochleistungsbatterien und maßgeschneiderte Batteriepacks für tragbare und industrielle Anwendungen. Die Produktkategorien umfassen zylindrische Zellen, Akkupacks, Ladegeräte und Zubehör.

In diesem Leitfaden wird erläutert, wie Hochentladungs-Lithiumbatterien funktionieren und wie Sie die richtige Lösung für ein anspruchsvolles elektronisches Gerät auswählen.

Inhaltsverzeichnis

1. Was ist eine Hochentladungs-Lithiumbatterie??
2. Kapazität und Entladestrom
3. Dauerstrom und Spitzenstrom
4. Warum interner Widerstand wichtig ist
5. Anwendungen für Hochentladungsbatterien
6. 18650 Und 21700 Hochstrombatterien
7. Konfiguration des Akkupacks
8. Wärmemanagement und Sicherheit
9. So wählen Sie einen Akku mit hoher Entladung aus
10. Häufig gestellte Fragen

Was ist eine Hochentladungs-Lithiumbatterie??

Eine Lithiumbatterie mit hoher Entladung ist so konzipiert, dass sie eine relativ große Strommenge liefert und gleichzeitig eine akzeptable Spannung aufrechterhält, Temperatur und Stabilität.

Die Batterieentladefähigkeit wird oft mit Ampere oder der C-Rate beschrieben. Die C-Rate vergleicht den Entladestrom mit der Batteriekapazität.

Zum Beispiel, eine Batterie mit einer Kapazität von 3 Ah entlassen um 3 A arbeitet bei etwa 1 °C. Wenn derselbe Akku entladen ist 15 A, Die Entladungsrate beträgt ca. 5 °C.

Eine Hochentladungszelle ist so konzipiert, dass sie einen höheren Strom ohne übermäßigen Spannungsabfall oder Überhitzung unterstützt. Seine Leistung hängt vom Elektrodendesign ab, innerer Widerstand, Chemie, Stromabnehmer, Trennzeichen, thermische Eigenschaften und Fertigungsqualität.

Kunden können Keeppower’s bewerten Batteriekategorie mit hoher Entladung um Batterieoptionen für Hochstromanwendungen zu erkunden.

Kapazität und Entladestrom

Kapazität und Entladestrom beschreiben unterschiedliche Batterieeigenschaften.

Die Kapazität gibt an, wie viel Ladung ein Akku speichern kann. Sie wird üblicherweise in Milliamperestunden oder Amperestunden ausgedrückt.

Der Entladestrom gibt an, wie schnell die Batterie die gespeicherte Energie abgeben kann.

Ein Akku mit hoher Kapazität bietet möglicherweise eine lange Laufzeit, ist jedoch möglicherweise nicht in der Lage, den Strom zu liefern, den ein leistungsstarker Motor benötigt. Eine Batterie mit hoher Entladung kann zwar einen starken Strom liefern, hat aber eine geringere Kapazität als eine Zelle mit langer Laufzeit.

Die richtige Batterie hängt vom Lastprofil ab:

• Ein Sensor benötigt möglicherweise über einen längeren Zeitraum einen geringen Strom.
• Eine Taschenlampe benötigt möglicherweise ständig mäßigen Strom.
• Ein Elektrowerkzeug benötigt beim Starten möglicherweise einen hohen Strom.
• Eine Drohne benötigt beim Beschleunigen möglicherweise einen hohen Strom.
• Ein Roboter kann wiederholt Stromspitzen von mehreren Motoren benötigen.

Das Designteam sollte vor der Auswahl der Batterie sowohl den Energie- als auch den Strombedarf berechnen.

Keeppower bietet auch Hochleistungszellen für Anwendungen, bei denen eine längere Laufzeit wichtiger ist als maximaler Strom.

Dauerstrom und Spitzenstrom

Dauerstrom ist der Strom, den die Batterie unter bestimmten Bedingungen über einen längeren Zeitraum liefern kann.

Der Spitzenstrom ist ein kurzzeitiger Strom, der beim Anlaufen des Motors auftreten kann, Beschleunigung, Übertragung oder plötzliche Laständerungen.

Bei der Auswahl einer Tiefentladungsbatterie müssen beide Werte berücksichtigt werden.

Zum Beispiel, Ein Robotergerät kann zeichnen 5 A bei normaler Bewegung aber 20 A wenn mehrere Motoren gleichzeitig starten. Eine Batterie, die unterstützt 5 A kontinuierlich, kann aber nicht damit umgehen 20 Ein Spitzenwert kann dazu führen, dass das Gerät zurückgesetzt oder heruntergefahren wird.

Wichtige Fragen sind u.a:

1. Wie hoch ist der durchschnittliche Betriebsstrom??
2. Was ist der maximale Dauerstrom??
3. Was ist der Spitzenstrom??
4. Wie lange dauert der Höhepunkt??
5. Wie oft tritt der Höhepunkt auf??
6. Wie hoch ist die Batterietemperatur während der Spitzenzeit??
7. Begrenzt die Schutzschaltung den Strom??

Zur Bestätigung der aktuellen Nennwerte sollte das Datenblatt des Herstellers verwendet werden. Verschiedene Hersteller können unterschiedliche Testbedingungen verwenden, Ein direkter Vergleich erfordert daher eine sorgfältige Lektüre.

Warum interner Widerstand wichtig ist

Der Innenwiderstand beeinflusst den Spannungsabfall und die Wärmeentwicklung.

Wenn Strom durch die Batterie fließt, Der Innenwiderstand verursacht einen Spannungsabfall. Die Beziehung kann vereinfacht werden als:

Der Spannungsabfall entspricht dem Strom multipliziert mit dem Innenwiderstand.

Bei hohem Strom, Selbst eine geringfügige Erhöhung des Innenwiderstands kann zu einer spürbaren Spannungsreduzierung führen. Der Akku scheint vollständig geladen zu sein, Allerdings kann die Gerätespannung bei steigender Belastung stark abfallen.

Auch der innere Widerstand erzeugt Wärme. Die erzeugte Wärme nimmt mit dem Quadrat der Stromstärke zu, Dies bedeutet, dass eine Verdoppelung des Stroms unter ähnlichen Bedingungen etwa das Vierfache der Widerstandserwärmung erzeugen kann.

Der Innenwiderstand wird beeinflusst durch:

• Zellchemie
• Elektrodendesign
• Temperatur
• Ladezustand
• Alter
• Fertigungskonsistenz
• Mechanische Verbindungen
• Schweißnähte und Anschlüsse

Eine Tiefentladungsbatterie sollte daher als Gesamtsystem bewertet werden. Die Zelle kann eine starke Leistung haben, aber unterdimensionierte Drähte, Schlechte Anschlüsse oder schwache Schweißnähte können den Endstrom immer noch begrenzen.

Anwendungen für Hochentladungsbatterien

Hochentladende Lithiumbatterien werden in vielen anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt.

Elektrowerkzeuge

Bohrer, Schlagschrauber, Sägen und andere Werkzeuge können hohe Anlauf- und Beschleunigungsströme erzeugen. Die Batterie muss wiederholte Stromspitzen ohne übermäßige Erwärmung aushalten.

FPV-Drohnen und UAVs

Drohnen benötigen beim Start einen hohen Strom, Beschleunigung und schnelle Bewegung. Die Batterie muss auch die Stromkapazität mit dem Gewicht in Einklang bringen, da zusätzliche Batteriemasse die Flugeffizienz verringert.

Keeppower bietet maßgeschneiderte Akkupacks für FPV-Drohnen und UAVs.

Robotik

Mobile Roboter, Roboterarme und autonome Plattformen können mehrere Motoren verwenden, Aktoren und Kommunikationssysteme. Ihr Akku muss den gleichzeitigen Strombedarf decken.

Taschenlampen mit hoher Leistung

Hochleistungsbeleuchtungsprodukte können aus einer oder mehreren Zellen starken Strom ziehen. Die Batterie muss eine stabile Spannung aufrechterhalten und die Wärme in einem kompakten Gehäuse verwalten.

Elektromobilitätsprodukte

Kleine Elektrofahrzeuge, Roller und andere Mobilitätssysteme erfordern möglicherweise einen hohen Dauerstrom und wiederholte Beschleunigungsspitzen.

Industrieausrüstung

Industrielle Instrumente, Motoren, Pumpen und Aktoren erfordern möglicherweise eine zuverlässige Stromversorgung in rauen Betriebsumgebungen.

Drahtlose Sender

Kommunikationsgeräte können während der Übertragung kurze, hohe Stromstöße verbrauchen. Die Stabilität der Batteriespannung kann die Signalzuverlässigkeit beeinflussen.

18650 Und 21700 Hochstrombatterien

Beide 18650 Und 21700 Formate können in Hochentladungsanwendungen verwendet werden, aber sie haben unterschiedliche physikalische Eigenschaften.

Der 18650 Batterie ist ungefähr 18 Millimeter im Durchmesser und 65 Millimeter lang. Es ist kompakt und wird von einem breiten Ökosystem an Halterungen und Zubehör unterstützt.

Der 21700 Batterie ist ungefähr 21 Millimeter im Durchmesser und 70 Millimeter lang. Sein größeres Volumen kann eine höhere Kapazität oder Stromstärke bieten, abhängig vom Zelldesign.

Das beste Format hängt vom Produktgehäuse ab, Energiebedarf, aktueller Bedarf und Gewichtsziel.

KeePopower klassische geschützte Batteriereihe umfasst verschiedene zylindrische Größen, während es 21700 Batterieprodukte kann für Geräte in Betracht gezogen werden, die zusätzliche Energie oder Stromkapazität benötigen.

Konfiguration des Akkupacks

Hochleistungsgeräte erfordern oft mehrere in Reihe geschaltete Zellen, parallele oder seriell-parallele Konfigurationen.

Reihenschaltungen erhöhen die Spannung. Parallelschaltungen erhöhen die Kapazität und Strombelastbarkeit.

Zum Beispiel:

• 2S1P erhöht die Spannung mit zwei in Reihe geschalteten Zellen.
• 2S2P erhöht Spannung und Kapazität.
• 4S2P erstellt ein Paket mit höherer Spannung mit zwei parallelen Zellen in jeder Reihengruppe.
• 6S3P kann Hochspannung und hohe Kapazität für anspruchsvolle Geräte bereitstellen.

Ein Packungsdesign muss berücksichtigt werden:

• Zellabgleich
• Aktuelle Freigabe
• Nennwert der Schutzschaltung
• Drahtstärke
• Steckverbinderbewertung
• Wärmeerzeugung
• Zellausgleich
• Mechanische Unterstützung
• Lademethode

Für OEM-Geräte, Ein benutzerdefiniertes Paket ist in der Regel dem Zusammenstellen zufälliger Zellen vorzuziehen. Keeppower bietet maßgeschneiderte Akkupacks für Industriegeräte, Roboter, Drohnen, Werkzeuge und andere Anwendungen.

Wärmemanagement und Sicherheit

Hoher Strom erzeugt Wärme. Wenn die Hitze nicht entweichen kann, Die Batterietemperatur kann ansteigen und die Leistung oder Lebensdauer verringern.

Das Wärmemanagement kann umfassen:

• Wärmeleitende Materialien
• Belüftung
• Wärmesensoren
• Isolierung gegen äußere Hitze
• Zellabstand
• Schutzgehäuse
• Aktuelle Grenzwerte
• Temperaturbasierte Abschaltung
• Geeignete Kabel- und Steckerauswahl

Der Akku sollte unter der schlimmsten zu erwartenden Belastung getestet werden, nicht nur unter durchschnittlichen Betriebsbedingungen.

Sicherheitsfunktionen können Folgendes umfassen::

• Überladeschutz
• Überentladungsschutz
• Überstromschutz
• Kurzschlussschutz
• Übertemperaturschutz
• Zellausgleich
• Sicherungsschutz
• Temperaturüberwachung

Eine zu restriktive Schutzschaltung kann den normalen Betrieb unterbrechen. Eine zu schwache Schutzschaltung kann die Batterie unter anormalen Bedingungen möglicherweise nicht schützen. Das Schutzdesign muss daher zur Zelle und Anwendung passen.

So wählen Sie einen Akku mit hoher Entladung aus

Gehen Sie bei der Auswahl einer Hochstrom-Lithiumbatterie wie folgt vor.

Schritt 1: Messen Sie das Lastprofil

Notieren Sie den Durchschnittsstrom, Dauerstrom, Spitzenstrom und Spitzendauer. Motoranlauf einbeziehen, drahtlose Übertragung und andere kurzzeitige Lasten.

Schritt 2: Definieren Sie den Spannungsbereich

Bestimmen Sie die Nennspannung sowie die vom Gerät akzeptierte Mindest- und Höchstspannung.

Schritt 3: Schätzen Sie die erforderliche Kapazität

Berechnen Sie die gewünschte Betriebszeit und berücksichtigen Sie die Energieverluste, Batteriealterung und Temperatureffekte.

Schritt 4: Wählen Sie das Zellenformat aus

Vergleichen 18650, 21700 und andere Formate je nach verfügbarem Platz, Gewicht und Packkonfiguration.

Schritt 5: Überprüfen Sie die aktuellen Bewertungen

Bestätigen Sie die Dauer- und Spitzenstromwerte unter den tatsächlichen Temperatur- und Ladezustandsbedingungen.

Schritt 6: Bewerten Sie die thermische Leistung

Schätzen Sie die Wärmeentwicklung bei maximaler Belastung. Prüfen Sie, ob das Gehäuse Wärme ableiten kann.

Schritt 7: Wählen Sie Schutz

Wählen Sie ein geeignetes PCM- oder Batteriemanagementsystem. Stellen Sie sicher, dass der Nennstrom für die Last geeignet ist.

Schritt 8: Überprüfen Sie die Anschlüsse und die Verkabelung

Der Stecker, Kabel und Schweißnähte müssen den erforderlichen Strom ohne übermäßigen Spannungsabfall oder Erwärmung unterstützen.

Schritt 9: Testen Sie das Komplettpaket

Spannungsstabilität prüfen, Temperatur, Laufzeit, Spitzenstrom, Lade- und Schutzverhalten.

Schritt 10: Fordern Sie technische Unterstützung an

Für eine spezielle Anwendung, Geben Sie dem Batteriehersteller detaillierte Anforderungen und fordern Sie vor der Massenproduktion ein Musterpaket an.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen einem Akku mit hoher Entladung und einem Akku mit hoher Kapazität??

Ein Akku mit hoher Entladung ist für eine stärkere Stromabgabe optimiert. Ein Hochleistungsakku ist für die Speicherung von mehr Energie und eine längere Laufzeit optimiert. Einige Batterien bieten beide Funktionen, aber sie sind nicht automatisch gleich.

Sind hochentladene Lithiumbatterien für Elektrowerkzeuge geeignet??

Ja. In Bohrmaschinen werden häufig Akkus mit hoher Entladung verwendet, Sägen, Schlagschrauber und andere Geräte mit hohem Anlauf- oder Betriebsstrom.

Ist ein 21700 Batterie immer leistungsfähiger als eine 18650 Batterie?

NEIN. Die physikalische Größe der Zelle bestimmt nicht ihren genauen Nennstrom. Das Datenblatt muss auf Kapazität überprüft werden, Dauerstrom und Spitzenleistung.

Kann eine geschützte Batterie in einer Hochstromanwendung verwendet werden??

Es kann verwendet werden, wenn die Schutzschaltung für den erforderlichen Strom ausgelegt ist. Eine Schutzschaltung mit einer niedrigen Strombegrenzung kann das Gerät während des normalen Betriebs unterbrechen.

Warum sinkt die Batteriespannung bei starker Belastung??

Der Spannungsabfall wird durch den Innenwiderstand beeinflusst, aktuell, Temperatur, Ladezustand, Verdrahtung, Steckverbinder und Schutzkomponenten.

Sind Hochentladungsbatterien für Drohnen geeignet??

Sie können für Drohnen geeignet sein, die beim Start und beim Beschleunigen eine starke Strömung benötigen. Gewicht, Stromspannung, Kapazität und Steckerkompatibilität müssen ebenfalls berücksichtigt werden.

Kann Keeppower Hochstrom-Akkupacks anpassen?

Keeppower bietet maßgeschneiderte Akkupacks für verschiedene Anwendungen. Das Design kann die Zellkonfiguration umfassen, Anschlüsse, Schutz, Verkabelung und Abmessungen.

Welche Informationen werden für ein Angebot für eine Hochentladungsbatterie benötigt??

Nennspannung bereitstellen, Kapazität, Dauerstrom, Spitzenstrom, Spitzendauer, Abmessungen, Stecker, Betriebstemperatur, Lademethode und geschätzte Menge.

Abschluss

Lithiumbatterien mit hoher Entladung sind für Geräte unerlässlich, die eine starke und stabile Stromlieferung erfordern. Elektrowerkzeuge, Drohnen, Roboter, Hochleistungsbeleuchtungs- und Industriesysteme sind alle auf Batterien angewiesen, die Stromspitzen ohne übermäßigen Spannungsabfall oder Überhitzung bewältigen können.

Die Auswahl der richtigen Batterie sollte durch Auswertung des kompletten Lastprofils erfolgen. Kapazität, Stromspannung, innerer Widerstand, thermisches Verhalten, Schutz, Verkabelung und Anschlüsse beeinflussen alle die endgültige Leistung.

Keeppower bietet Hochentladungsbatterien an, Hochleistungszellen, geschützte zylindrische Batterien, 18650 Und 21700 Produkte, maßgeschneiderte Akkupacks und entsprechendes Zubehör. Durch die Kombination der passenden Zelle mit einem sorgfältig konzipierten Batteriemanagement- und Wärmesystem, Hersteller können sicherere und zuverlässigere Hochleistungsprodukte entwickeln.