Początkujący konstruktorzy często samodzielnie próbują budować zestawy ogniw. Tematem dzisiejszego wpisu jest właśnie projektowanie pakietów akumulatorów. Przedstawiamy wyjaśnienie najważniejszych pojęć dotyczących budowy własnych pakietów akumulatorków.

Czego dowiesz się z lektury artykułu?

• Połączenie szeregowe akumulatorów (oznaczane jako "S") polega na łączeniu przeciwnych biegunów ogniw, co daje napięcie równe sumie napięć poszczególnych akumulatorków, ale pojemność i wydajność prądowa pakietu pozostaje równa parametrom pojedynczego ogniwa.
• W połączeniu równoległym akumulatorów (oznaczanym jako "P") łączy się bieguny o tej samej polaryzacji, dzięki czemu pojemność i wydajność prądowa pakietu jest równa sumie tych parametrów dla wszystkich ogniw, natomiast napięcie pozostaje na poziomie pojedynczego akumulatorka.
• Możliwe jest również zastosowanie połączenia szeregowo-równoległego, które łączy zalety obu metod i pozwala zwiększyć zarówno napięcie, jak i pojemność oraz wydajność prądową całego pakietu akumulatorów.

Przeczytaj również

• PCM – jaka jest rola PCM w pakiecie Li-ION?
• Jak dobrać pakiet akumulatorów do elektronarzędzi?
• Regeneracja baterii roweru elektrycznego – na czym polega?

Budowa pakietu akumulatorków - połączenie szeregowe i równoległe

Podstawowym pojęcia dotyczące budowy pakietu akumulatorków to połączenia szeregowe i równoległe oraz miks obydwu, czyli szeregowo-równoległe łączenie ogniw.

Połączenie szeregowe akumulatorów

Podstawowe połączenie szeregowe akumulatorów polega na połączeniu bieguna jednego ogniwa z biegunem następnego ogniwa o przeciwnej polaryzacji. Łączymy więc przeciwne bieguny – dodatnie i ujemne – tworząc swego rodzaju szereg lub łańcuch. Efektem takiego połączenia jest uzyskanie napięcia równego sumie napięć poszczególnych akumulatorków.

Warto pamiętać, iż w połączeniu szeregowym sumaryczna pojemność oraz wydajność prądowa pakietu jest równa wydajności i pojemności pojedynczego ogniwa. Dodajmy, że połączenie dwóch akumulatorków w sposób szeregowy oznaczamy jako 2S, pięciu ogniw 5S i analogicznie w innych przypadkach, gdzie S oznacza z j. angielskiego „serial” (szeregowy).

Awaria jednego ogniwa w takim połączeniu powoduje niemożność eksploatacji całego pakietu akumulatorów.

Połączenie równoległe akumulatorów

Często możemy spotkać się również z pojęciem równoległego połączenia akumulatorów. W tym przypadku łączymy ze sobą bieguny ogniw o takiej samej polaryzacji, czyli dodatnie z dodatnimi, a ujemne z ujemnymi. W tym przypadku sumaryczne napięcie pakietu pozostaje bez zmian – jest równe napięciu pojedynczego akumulatorka.

W wyniku połączenia równoległego ogniw otrzymujemy pakiet o pojemości równej sumarycznej pojemności połączonych ogniw, tak samo wzrasta wydajność prądowa takiego pakietu. Tak połączone ogniwa oznaczamy literą P (ang. parallel), np. 2P, 5P czy 18P.

Dodajmy, iż w połączeniu równoległym akumulatorów awaria jednego ogniwa może pozwalać na dalszą pracę pakietu – zmniejsza się jedynie wydajność i pojemność.

Połączenie szeregowo-równoległe ogniw

Istnieje również możliwość zastosowania mieszanki wspomnianych metod łączenia akumulatorów. Połączenie szeregowo-równoległe ogniw umożliwia skorzystanie z zalet obu rozwiązań i zwiększenie zarówno napięcia, jak i pojemności oraz wydajności pakietu.

Łączenie ogniw w projektowaniu pakietów akumulatorów - podsumowanie

Dobrnęliśmy do końca! Podsumujmy, na czym polega i jakie efekty pozwala nam uzyskać łączenie ogniw w projektowaniu pakietów akumulatorów.

1. Połączenie szeregowe – łączymy ze sobą kolejne bieguny dodatnie i ujemny. Napięcie pakietu jest sumą napięć pojedynczych ogniw. Pojemność i wydajność całego pakietu jest równa pojemności i wydajności pojedynczego akumulatorka.
2. Połączenie równoległe – łączymy bieguny jednoimienne. W efekcie uzyskujemy pakiet, którego pojemność i wydajność prądowa jest równa sumie tych parametrów dla pojedynczych ogniw. Napięcie pakietu jest równe napięciu jednego ogniwa.
3. Połączenie szeregowo-równoległe – pozwala czerpać korzyści wynikające z obydwu rodzajów połączeń. Zwiększamy w ten sposób napięcie, pojemność i wydajność prądową całego pakietu.

Jeżeli szukasz zaufanego dostawcy ogniw do budowy pakietów akumulatorów, to zapoznaj się z ofertą naszego sklepu BTO.pl z siedzibą w Łodzi.