Dla baterii 18650 pojedyncze ogniwa zazwyczaj mają pojemność między 2,5Ah a 3,5Ah. Gdy łączysz te ogniwa w pakiet, całkowita pojemność zależy od sposobu ich połączenia.

I to właśnie omówimy dzisiaj.

Podstawy baterii 18650 w 2025 roku

Po pierwsze: czym dokładnie jest bateria 18650?

18650 to standardowa bateria litowo-jonowa, nazwana od swoich wymiarów: 18 mm średnicy i 65 mm wysokości.

Te baterie są wszędzie:

Pojazdy elektryczne
Narzędzi elektrycznych
Baterie do laptopów
DIY power banki

Oto kluczowe parametry typowej komórki 18650:

Napięcie Nominalne: 3,6V-3,7V
Pojemność: Między 2 500mAh (2,5Ah) a 3 500mAh (3,5Ah)

Teraz najważniejsze pytanie brzmi: jak połączyć te komórki, aby uzyskać potrzebne napięcie i pojemność?

W tym miejscu wchodzą w grę połączenia szeregowe i równoległe.

Połączenia szeregowe vs. równoległe (Podstawa matematyki baterii)

Oto rzecz:

Sposób, w jaki łączysz swoje ogniwa 18650, całkowicie zmienia parametry Twojego pakietu baterii.

Pozwól, że to rozłożę na części:

Połączenie szeregowe (S)

Kiedy łączysz baterie szeregowo:

Napięcia sumują się
Pojemność pozostaje taka sama

Oto wzór:
Całkowite napięcie = Liczba komórek w szeregu × Napięcie jednej komórki

Na przykład, pakiet 2S1P (dwie komórki w szeregu) z komórkami 3,7V będzie miał:

Całkowite napięcie: 7,4V (2 × 3,7V)
Całkowita pojemność: taka sama jak jedno ogniwo (załóżmy 3,0Ah)

Połączenie równoległe (P)

Kiedy łączysz baterie równolegle:

Pojemność się sumuje
Napięcie pozostaje takie samo

Oto wzór:
Całkowita pojemność (Ah) = Liczba ogniw w równoległym połączeniu × Pojemność jednego ogniwa

Na przykład, pakiet 1S2P (dwa ogniwa równolegle) z ogniwami 3,0Ah miałby:

Całkowite napięcie: 3,7V (takie samo jak jedno ogniwo)
Całkowita pojemność: 6,0Ah (2 × 3,0Ah)

Połączenie szeregowo-równoległe (np. 3S2P)

Tu zaczyna się interesująca część.

Połączenie szeregowo-równoległe łączy obie konfiguracje, aby osiągnąć pożądane napięcie I pojemność.

Na przykład, pakiet 3S2P z ogniwami 3,7V, 3,0Ah miałby:

Całkowite napięcie: 11,1V (3 × 3,7V)
Całkowita pojemność: 6,0Ah (2 × 3,0Ah)

Zrozumienie tych konfiguracji jest kluczowe dla dokładnego obliczania parametrów Twojego pakietu baterii.

Jak obliczyć całkowite napięcie i Ah (krok po kroku)

Teraz przejdźmy do części praktycznej.

Oto krok po kroku proces obliczania napięcia i wartości Ah Twojego pakietu baterii 18650:

Krok 1: Określ specyfikacje pojedynczego ogniwa

Znajdź pojemność i napięcie każdego używanego ogniwa 18650. Informacje te są zazwyczaj podawane przez producenta i mogą być wydrukowane na ogniwie.

Na przykład: ogniwa Samsung 30Q mają nominalne napięcie 3,6V i pojemność 3,0Ah.

Krok 2: Zidentyfikuj swoją konfigurację

Zdecyduj, ile ogniw połączysz szeregowo, a ile równolegle, w zależności od potrzeb napięcia i pojemności.

Na przykład: Jeśli potrzebujesz pakietu o około 12V i 9,0Ah, możesz wybrać konfigurację 3S3P (3 szeregowo × 3 równolegle = 9 komórek w sumie).

Krok 3: Zastosuj wzór kalkulacyjny

Teraz użyj tych prostych wzorów:

Całkowite napięcie = Liczba komórek w szeregu × Napięcie jednej komórki
Całkowita pojemność (Ah) = Liczba ogniw w równoległym połączeniu × Pojemność jednego ogniwa

Zobaczmy to na przykładach z życia wziętych.

Praktyczne przykłady (tu wszystko staje się jasne)

Pozwól, że pokażę Ci, jak to działa na kilku praktycznych przykładach:

Przykład 1: Konfiguracja 2S1P

Komórki: 2 komórki, każda 3,7V i 3,0Ah
Konfiguracja: 2S1P (2 w szeregu, 1 równolegle)
Obliczenia:
- Całkowite napięcie = 2 × 3,7V = 7,4V
- Całkowita pojemność Ah = 1 × 3,0Ah = 3,0Ah
Wynik: Pakiet ma 7,4V i 3,0Ah

Przykład 2: Konfiguracja 1S3P

Komórki: 3 komórki, każda 3,6V i 2,5Ah
Konfiguracja: 1S3P (1 w szeregu, 3 równolegle)
Obliczenia:
- Całkowite napięcie = 1 × 3,6V = 3,6V
- Całkowita pojemność Ah = 3 × 2,5Ah = 7,5Ah
Wynik: Zestaw ma 3,6V i 7,5Ah

Przykład 3: Konfiguracja 4S2P

Komórki: 8 ogniw, każde 3,7V i 3,0Ah
Konfiguracja: 4S2P (4 w szeregu, 2 równolegle)
Obliczenia:
- Napięcie całkowite = 4 × 3,7V = 14,8V
- Całkowita pojemność Ah = 2 × 3,0Ah = 6,0Ah
Wynik: Zestaw ma 14,8V i 6,0Ah

Porada eksperta: Chcesz obliczyć całkowitą energię w swoim zestawie baterii? Po prostu pomnóż całkowite napięcie przez całkowitą pojemność:
Energia (Wh) = Napięcie (V) × Pojemność (Ah)

Dla powyższego przykładu 4S2P: 14,8V × 6,0Ah = 88,8Wh

Obliczanie Ah dla zastosowań w rzeczywistym świecie w 2025 roku

Teraz zajmiemy się praktycznymi scenariuszami, które możesz napotkać w 2025 roku:

Budowa baterii do roweru elektrycznego

Załóżmy, że chcesz zbudować baterię do roweru elektrycznego, która wymaga:

Nominalne napięcie 36V
Pojemność co najmniej 10Ah

Ile ogniw 18650 (3,7V, 3,0Ah każde) potrzebujesz?

Dla 36V potrzebujesz: 36V ÷ 3,7V ≈ 10 ogniw w szeregu
Dla 10Ah potrzebujesz: 10Ah ÷ 3,0Ah ≈ 4 ogniwa równolegle
Całkowita konfiguracja: 10S4P
Razem potrzebnych komórek: 10 × 4 = 40 komórek
Ostateczne parametry: 37V i 12Ah

Zrób to sam Power Bank na kemping

Chcesz stworzyć przenośny power bank na kemping, który może wielokrotnie ładować Twoje urządzenia:

Używając komórek 3,6V, 3,5Ah
Decydujesz się na konfigurację 4S3P (łącznie 12 komórek)
Całkowite napięcie: 4 × 3,6V = 14,4V
Całkowita pojemność: 3 × 3,5Ah = 10,5Ah
Całkowita energia: 14,4V × 10,5Ah = 151,2Wh

To wystarczy, aby naładować typowy smartfon około 15 razy lub zasilić małe oświetlenie LED na kempingu przez kilka nocy.

Typowe błędy, których należy unikać przy obliczaniu pojemności baterii

Oto kilka typowych błędów, które widzę, że ludzie popełniają podczas obliczania Ah swojego pakietu baterii:

Błąd #1: Mylenie mAh i Ah

Wiele komórek 18650 podaje swoją pojemność w miliamperogodzinach (mAh). Aby przeliczyć na Ah, wystarczy podzielić przez 1000.

Na przykład: 2500mAh = 2,5Ah

Błąd #2: Nie uwzględnianie prędkości rozładowania

Oceniona pojemność baterii jest zwykle mierzona przy niskiej prędkości rozładowania (np. 0,2C). Gdy pobierasz więcej prądu, efektywna pojemność spada.

Na przykład, komórka 3,0Ah może dostarczyć tylko 2,7Ah przy rozładowaniu z prędkością 1C (3 ampery).

Błąd #3: Mieszanie różnych komórek

Używanie komórek o różnych pojemnościach w tej samej grupie równoległej spowoduje, że najniższa wspólna pojemność będzie ograniczeniem. Zawsze używaj identycznych komórek dla optymalnej wydajności i bezpieczeństwa.

Rozważania dotyczące bezpieczeństwa i System Zarządzania Bateriami (BMS)

Spójrz:

Bezpieczeństwo jest NAJWAŻNIEJSZE podczas pracy z bateriami litowo-jonowymi.

Te baterie mogą się zapalić lub nawet wybuchnąć, jeśli nie będą odpowiednio obsługiwane. Dlatego konieczne jest włączenie do pakietu Systemu Zarządzania Baterią (BMS).

BMS pełni kilka kluczowych funkcji:

Monitoruje napięcia poszczególnych ogniw
Zapobiega przeładowaniu i nadmiernemu rozładowaniu
Zapewnia zrównoważone ładowanie wszystkich ogniw
Chroni przed zwarciami
Zapobiega termicznemu wybuchowi

Większość konsumenckich pakietów baterii zawiera BMS z odcięciem napięcia między 2,8V a 3,0V na ogniwo, aby zapobiec uszkodzeniom.

Oto kilka dodatkowych wskazówek dotyczących bezpieczeństwa:

Używaj wysokiej jakości ogniw od renomowanych producentów, takich jak Samsung, LG, Sony lub Panasonic
Nigdy nie mieszaj ogniw o różnych pojemnościach lub poziomach naładowania
Przechowuj i obsługuj baterie w chłodnym, suchym miejscu
Używaj odpowiedniego spawania punktowego (nigdy nie lutuj bezpośrednio do ogniw)
Zawsze nosić sprzęt ochronny podczas budowy pakietów baterii

Weryfikacja Twoich obliczeń w rzeczywistości

Oto rzecz:

Obliczenia teoretyczne są świetne, ale zawsze warto zweryfikować swoje wyniki.

Oto jak przetestować rzeczywistą pojemność swojego pakietu baterii:

Naładuj pakiet do pełna
Użyj kontrolowanej prędkości rozładowania (zazwyczaj 0,2C)
Zmierz całkowitą energię dostarczoną
Porównaj z własnymi obliczeniami

Na przykład, jeśli Twój pakiet 6,0Ah dostarcza 5,8Ah podczas testu rozładowania, jest to dość bliskie wartości teoretycznej (i normalne ze względu na opór wewnętrzny i inne czynniki).

Podsumowując

Podsumujmy to.

Obliczanie pojemności Ah Twojej paczki baterii 18650 sprowadza się do tego prostego wzoru:

Całkowita pojemność (Ah) = Liczba ogniw równoległych × Pojemność pojedynczego ogniwa

Zapamiętaj te kluczowe punkty:

Połączenia szeregowe (S) zwiększają napięcie, ale nie pojemność
Połączenia równoległe (P) zwiększają pojemność, ale nie napięcie
Połączenia szeregowo-równoległe (SxP) zwiększają oba
Zawsze używaj BMS dla bezpieczeństwa
Używaj dopasowanych, wysokiej jakości ogniw

Rozumiejąc te zasady, możesz zaprojektować własną paczkę baterii 18650, która spełni Twoje dokładne wymagania dotyczące napięcia i pojemności.

Najlepsze? Gdy opanujesz to, możesz budować paczki baterii praktycznie do każdego zastosowania – od zasilania własnych projektów elektronicznych DIY po tworzenie zapasowego zasilania dla domu.

Czy zbudowałeś paczkę baterii z ogniw 18650? Daj znać o swoich doświadczeniach w komentarzach!

Pamiętaj: bezpieczeństwo jest najważniejsze. Zawsze przestrzegaj odpowiednich procedur obsługi podczas pracy z bateriami litowo-jonowymi. A jeśli nie czujesz się pewnie w swoich umiejętnościach, rozważ zakup gotowego pakietu baterii zamiast samodzielnego budowania.