ما هو جهد بطارية الليثيوم من نوع Ncm؟

مرحبًا يا من هناك! باعتباري موردًا لبطاريات الليثيوم NCM، غالبًا ما يتم سؤالي عن الجهد الكهربي لمحطات الطاقة هذه. لذا، دعونا نتعمق فيه ونفصله.

أولاً، NCM لتقف علي النيكل والكوبالت والمنغنيز. تحظى هذه البطاريات بشعبية كبيرة لأنها توفر توازنًا رائعًا بين كثافة الطاقة وإخراج الطاقة وعمر الخدمة. يتم استخدامها في جميع أنواع التطبيقات، من السيارات الكهربائية إلىبطارية تخزين الطاقة المنزليةوحتىبطارية حزمة ناعمةالاجهزة.

الآن، الجهد الكهربي لبطارية الليثيوم NCM ليس صفقة واحدة تناسب الجميع. يعتمد ذلك على عدة عوامل، مثل عدد الخلايا الموجودة في حزمة البطارية وحالة الشحن.

جهد خلية واحدة

عادةً ما يكون لخلية بطارية الليثيوم NCM الواحدة جهد اسمي يبلغ حوالي 3.6 - 3.7 فولت. هذا هو الجهد الذي ستراه عادةً عندما تكون الخلية في حالة تشغيل عادية. عندما تكون الخلية مشحونة بالكامل، يمكن أن يصل الجهد إلى حوالي 4.2 فولت. من ناحية أخرى، عندما يتم تفريغه بالكامل، ينخفض ​​الجهد إلى حوالي 2.5 - 2.75 فولت.

ربما تتساءل عن سبب وجود النطاق. حسنًا، الأمر كله يتعلق بالكيمياء الموجودة داخل البطارية. أثناء شحن البطارية وتفريغها، تؤدي التفاعلات الكيميائية بين النيكل والكوبالت والمنجنيز والإلكتروليت إلى تغير الجهد.

جهد حزمة البطارية

في أغلب الأحيان، لا نستخدم خلية واحدة فقط. وبدلاً من ذلك، نقوم بتوصيل خلايا متعددة معًا لتكوين حزمة بطارية. الجهد الكهربي لحزمة البطارية هو مجموع الفولتية للخلايا الفردية.

على سبيل المثال، إذا كان لديك حزمة بطارية مكونة من 10 خلايا NCM مفردة متصلة على التوالي، فإن الجهد الاسمي للحزمة سيكون حوالي 36 - 37 فولت (10 خلايا × 3.6 - 3.7 فولت لكل خلية). عند الشحن الكامل، سيكون جهد العبوة حوالي 42 فولت (10 خلايا × 4.2 فولت لكل خلية).

إن الطريقة التي تقوم بها بتوصيل الخلايا مهمة جدًا. هناك طريقتان رئيسيتان لربطهما: بالتوازي وبالتوازي.

اتصال السلسلة

عندما تقوم بتوصيل الخلايا على التوالي، فإنك تقوم بشكل أساسي بتكديس جهودها فوق بعضها البعض. يؤدي هذا إلى زيادة الجهد الإجمالي لحزمة البطارية. تعتبر التوصيلات المتسلسلة رائعة عندما تحتاج إلى جهد أعلى لتطبيقك، كما هو الحال في السيارة الكهربائية أو نظام تخزين الطاقة عالي الطاقة.

اتصال متوازي

من ناحية أخرى، عندما تقوم بتوصيل الخلايا بالتوازي، فإنك تقوم بتوصيلها جنبًا إلى جنب. يظل جهد حزمة البطارية كما هو الحال في خلية واحدة، لكن السعة (المقاسة بالأمبير-ساعة) تزداد. تكون التوصيلات المتوازية مفيدة عندما تحتاج إلى سعة أكبر دون زيادة الجهد.

مقارنة مع بطاريات الليثيوم الأخرى

دعونا نلقي نظرة سريعة على كيفية مقارنة جهد بطاريات الليثيوم NCMبطارية ليثيوم LFP. LFP لتقف علي فوسفات الحديد الليثيوم.

تحتوي خلية بطارية الليثيوم LFP الواحدة على جهد اسمي يبلغ حوالي 3.2 فولت، وهو أقل من الجهد الاسمي لخلية NCM. عند شحنها بالكامل، تصل خلية LFP إلى حوالي 3.65 فولت، مقارنة بـ 4.2 فولت لخلية NCM.

يعني الاختلاف في الجهد أن بطاريات NCM يمكنها تخزين طاقة أكبر لكل خلية مقارنة ببطاريات LFP. ومع ذلك، تتمتع بطاريات LFP بمزاياها الخاصة، مثل الاستقرار الحراري الأفضل ودورة حياة أطول.

أهمية الجهد في التطبيقات

يعد جهد بطارية الليثيوم NCM أمرًا بالغ الأهمية للتطبيقات المختلفة. في السيارات الكهربائية، على سبيل المثال، تحتاج حزمة البطارية إلى جهد كهربائي عالي بما يكفي لتشغيل المحرك بكفاءة. ويعني الجهد العالي أن المحرك يمكنه سحب المزيد من الطاقة، وهو ما يترجم إلى تسارع أفضل وسرعات قصوى أعلى.

فيبطارية تخزين الطاقة المنزليةالأنظمة، يجب أن يكون الجهد متوافقًا مع النظام الكهربائي بالمنزل. تستخدم معظم المنازل مصدر تيار متردد بقوة 230 - 240 فولت في أجزاء كثيرة من العالم. لذلك، يجب تصميم حزمة البطارية بطريقة يمكن دمجها بسهولة مع عاكس لتحويل جهد التيار المستمر من البطارية إلى جهد التيار المتردد المستخدم في المنزل.

إدارة الجهد

تعد إدارة جهد بطارية الليثيوم NCM أمرًا في غاية الأهمية. إذا تم شحن البطارية بشكل زائد (يتم شحنها أعلى من الجهد الموصى به)، فقد يتسبب ذلك في تلف البطارية بل ويشكل خطرًا على السلامة، مثل ارتفاع درجة الحرارة أو الانفجار. من ناحية أخرى، إذا تم تفريغ البطارية بشدة (تفريغها أقل من الجهد الموصى به)، فقد يؤدي ذلك أيضًا إلى تقليل عمر البطارية.

ولهذا السبب تأتي معظم حزم بطاريات NCM مزودة بنظام إدارة البطارية (BMS). يراقب نظام إدارة المباني جهد كل خلية في العبوة ويتأكد من بقاء عمليات الشحن والتفريغ ضمن نطاق الجهد الآمن.

خاتمة

لذا، لتلخيص الأمر، يعتمد جهد بطارية الليثيوم NCM على ما إذا كانت خلية واحدة أو حزمة بطارية. تحتوي الخلية الواحدة على جهد اسمي يبلغ حوالي 3.6 - 3.7 فولت، مع جهد مشحون بالكامل يبلغ حوالي 4.2 فولت وجهد مفرغ بالكامل يبلغ حوالي 2.5 - 2.75 فولت. يتم تحديد الجهد الكهربي لحزمة البطارية من خلال عدد الخلايا وكيفية توصيلها.

إذا كنت في السوق لشراء بطاريات الليثيوم NCM عالية الجودة لتطبيقك، سواء كان ذلك للسيارة الكهربائية، أو نظام تخزين الطاقة المنزلي، أو أي شيء آخر، فأنا أرغب في إجراء محادثة معك. يمكننا مناقشة متطلباتك المحددة وإيجاد الحل الأمثل للبطارية بالنسبة لك. فقط تواصل معنا، ودعنا نبدأ المحادثة!

مراجع

• ليندن، د.، وريدي، تي بي (2002). دليل البطاريات. ماكجرو هيل.
• تاراسكون، ج.-م، وأرماند، م. (2001). القضايا والتحديات التي تواجه بطاريات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن. الطبيعة، 414(6861)، 359-367.