Tensione nominale delle celle al litio
Le celle al litio utilizzate nelle configurazioni di batterie a 12 V sono di diversi tipi, ciascuna con una propria tensione nominale. Questa variazione influisce sul numero di celle necessarie per ottenere l'uscita a 12 V desiderata.
| Tipo di cella | Tensione nominale | Celle per batteria da 12 V |
|---|---|---|
| Ioni di litio standard | 3.7V | 4 celle |
| LiFePO4 | 3.2V | 4 celle |
| 18650 ioni di litio | 3,6V - 3,7V | 3-4 cellule |
La scelta del tipo di cella dipende da fattori quali le prestazioni desiderate, i requisiti di sicurezza e le esigenze specifiche dell'applicazione. Sebbene le configurazioni a 4 celle siano le più comuni, alcune configurazioni possono utilizzare 3 celle, in particolare con le batterie 18650, anche se ciò comporta una tensione di uscita leggermente inferiore.
Configurazione delle celle a 3,7 V
Le celle agli ioni di litio da 3,7 V sono comunemente utilizzate nelle configurazioni di batterie a 12 V grazie alla loro elevata densità energetica e alla loro ampia disponibilità. Per ottenere un'uscita a 12 V, quattro di queste celle sono in genere collegate in serie.
| Configurazione | Dettagli |
|---|---|
| Numero di celle | 4 |
| Tensione della cella | 3.7V |
| Tensione totale | 14.8V (4×3.7V) |
| Tipo di cella | Ioni di litio |
| Applicazione tipica | Sistemi standard a 12 V, elettronica portatile |
La tensione leggermente più alta tiene conto della caduta di tensione sotto carico e consente un ciclo di scarica più completo. In alcuni casi, è possibile utilizzare tre celle 18650 (un tipo specifico di cella agli ioni di litio da 3,7 V) per creare una batteria da 12 V, ottenendo una tensione nominale di 11,1 V. Questa configurazione è meno comune, ma può essere utile in applicazioni sensibili al peso o dove è accettabile una tensione leggermente inferiore.
Configurazione delle celle a 3,2 V
Le celle al litio-ferro-fosfato (LiFePO4) da 3,2 V rappresentano un'alternativa popolare per la costruzione di pacchi batteria da 12 V, grazie alle loro caratteristiche di sicurezza e alla maggiore durata dei cicli. Per ottenere una configurazione a 12 V, quattro celle LiFePO4 da 3,2 V sono in genere collegate in serie.
| Configurazione | Dettagli |
|---|---|
| Numero di celle | 4 |
| Tensione della cella | 3.2V |
| Tensione totale | 12.8V (4×3.2V) |
| Tipo di cella | LiFePO4 |
| Applicazione tipica | Sistemi a 12 V che richiedono elevata sicurezza e longevità |
Questa configurazione porta a una tensione totale di 12,8 V, ideale per le applicazioni a 12 V. Le celle LiFePO4 sono note per la loro stabilità e la capacità di sopportare un maggior numero di cicli di carica-scarica rispetto alle celle agli ioni di litio standard, il che le rende adatte ad applicazioni in cui la sicurezza e l'affidabilità a lungo termine sono fondamentali.
Configurazioni alternative della batteria
Sebbene le configurazioni a 4 celle siano le più comuni per le batterie al litio da 12 V, esistono configurazioni alternative per soddisfare esigenze o vincoli specifici. Queste varianti possono offrire diversi compromessi in termini di tensione, capacità e prestazioni.
| Configurazione | Dettagli | Applicazioni |
|---|---|---|
| 3 celle 18650 | 11,1V nominale (3 x 3,7V) | Dispositivi a bassa potenza a 12 V, applicazioni sensibili al peso |
| 4 celle LiFePO4 | 12,8 V nominali (4 x 3,2 V) | Requisiti di sicurezza elevati, esigenze di lunga durata del ciclo di vita |
| 5 celle LiFePO4 | 16V nominali (5 x 3,2V) | Requisiti di tensione più elevati, apparecchiature sensibili alla tensione |
La configurazione a 3 celle 18650 può essere utilizzata in alcuni casi in cui è accettabile una tensione leggermente inferiore, offrendo una soluzione più compatta e leggera.. Per le applicazioni che richiedono maggiore sicurezza e longevità, una configurazione a 4 celle LiFePO4 fornisce un'uscita stabile a 12,8 V.. In scenari che richiedono tensioni più elevate, è possibile utilizzare una configurazione a 5 celle LiFePO4, anche se questa soluzione è meno comune per le applicazioni standard a 12 V.
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Conclusione
Le batterie agli ioni di litio hanno rivoluzionato le soluzioni di alimentazione portatili, offrendo una gamma di configurazioni per soddisfare diversi requisiti di tensione. La batteria al litio da 12 V, tipicamente composta da quattro celle in serie, si distingue come opzione versatile per diverse applicazioni.
| Punti di forza | Dettagli |
|---|---|
| Configurazione standard | 4 celle in serie per un'uscita a 12 V |
| Tipi di cellule | Li-ion (3,7V), LiFePO4 (3,2V), 18650 (3,6V-3,7V) |
| Gamma di tensione | Da 11,1V a 14,8V, a seconda del tipo e della configurazione delle celle. |
| Considerazioni sulla sicurezza | Le celle LiFePO4 offrono maggiore sicurezza e longevità |
| Flessibilità | Configurazioni alternative disponibili per esigenze specifiche |
La scelta del tipo e della configurazione delle celle dipende da fattori quali la densità energetica, la potenza erogata, i requisiti di sicurezza e l'applicazione prevista. Con il continuo progresso della tecnologia delle batterie, in futuro potremo aspettarci soluzioni ancora più efficienti e su misura per le esigenze di alimentazione a 12 V.
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