12Vバッテリーを作るのに、リチウム電池は何個必要ですか？

12月 1, 2024

12Vバッテリーを作るのに必要なリチウムセルの数は、使用するセルの種類によって異なり、一般的な構成では、3.7Vリチウムイオンや3.2V LiFePO4セルなど、4つのセルを直列に使用することが多い。

リチウムセル公称電圧

12Vバッテリー構成に使用されるリチウム・セルにはさまざまなタイプがあり、それぞれ公称電圧が異なります。このばらつきは、希望の12V出力を得るために必要なセルの数に影響します。

セル・タイプ	公称電圧	12Vバッテリー用セル
標準リチウムイオン	3.7V	4つのセル
LiFePO4	3.2V	4つのセル
18650リチウムイオン	3.6V - 3.7V	3-4セル

セルタイプの選択は、希望する性能、安全要件、特定のアプリケーションのニーズなどの要因によって異なります。4セル構成が最も一般的ですが、特に18650バッテリーでは3セルを使用するセットアップもあります。

3.7Vセル構成

3.7Vリチウムイオンセルは、エネルギー密度が高く、広く入手可能なため、12Vバッテリー構成で一般的に使用されている。12V出力を得るには、通常、これらのセルを4つ直列に接続する。

構成	詳細
セル数	4
セル電圧	3.7V
総電圧	14.8V ( $4 \times 3.7 V$ )
セル・タイプ	リチウムイオン
代表的なアプリケーション	標準12Vシステム、ポータブル電子機器

このセットアップの結果、総電圧は14.8Vとなり、ほとんどの12Vアプリケーションに適している。わずかに高い電圧は、負荷時の電圧降下を考慮し、より完全な放電サイクルを可能にする。場合によっては、3つの18650セル（特定のタイプの3.7Vリチウムイオンセル）を使って12Vバッテリーを作ることができ、公称出力は11.1Vになります。この構成はあまり一般的ではありませんが、重量が重視される用途や、わずかに低い電圧が許容される場合に役立ちます。

3.2Vセル構成

3.2Vリン酸鉄リチウム（LiFePO4）セルは、その安全性とサイクル寿命の長さから、12Vバッテリーパックを構成するための一般的な選択肢となっています。12V構成にするには、4つの3.2V LiFePO4セルを直列に接続するのが一般的です。

構成	詳細
セル数	4
セル電圧	3.2V
総電圧	12.8V ( $4 \times 3.2 V$ )
セル・タイプ	LiFePO4
代表的なアプリケーション	高い安全性と長寿命が要求される12Vシステム

このセットアップにより、合計電圧は12.8Vとなり、12Vアプリケーションに最適です。LiFePO4セルは、標準的なリチウムイオンセルに比べて安定性が高く、より多くの充放電サイクルに耐えられることで知られており、安全性と長期信頼性が最も重要なアプリケーションに適しています。

代替バッテリー構成

12Vリチウム・バッテリーでは4セル構成が最も一般的ですが、特定のニーズや制約を満たすための代替セットアップも存在します。これらのバリエーションは、電圧、容量、性能の面で異なるトレードオフを提供することができます。

構成	詳細	アプリケーション
3 x 18650セル	公称11.1V（3 x 3.7V）	低電力12Vデバイス、重量が重視されるアプリケーション
4 x LiFePO4セル	公称12.8V（4 x 3.2V）	高い安全性要件、長いサイクル寿命のニーズ
5 x LiFePO4セル	公称16V（5 x 3.2V）	より高い電圧要件、電圧に敏感な機器

18650の3セル構成は、若干低い電圧が許容される場合に使用でき、よりコンパクトで軽量なソリューションを提供する。. より高い安全性と長寿命を必要とするアプリケーションには、4セルLiFePO4セットアップが安定した12.8V出力を提供します。. より高い電圧を必要とするシナリオでは、5セルのLiFePO4構成を採用することができるが、これは標準的な12Vアプリケーションではあまり一般的ではない。

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結論

リチウムイオンバッテリーはポータブルパワーソリューションに革命をもたらし、多様な電圧要件に対応するさまざまな構成を提供しています。12Vリチウム・バッテリーは、一般的に4つのセルを直列に接続したもので、さまざまな用途に対応する汎用性の高い選択肢として際立っています。

要点	詳細
標準構成	4セル直列12V出力
細胞の種類	リチウムイオン（3.7V）、LiFePO4（3.2V）、18650（3.6V～3.7V）
電圧範囲	11.1V～14.8V（セルの種類と構成による
安全への配慮	LiFePO4セルの安全性と寿命が向上
柔軟性	特定のニーズに応じて、別の構成も可能