Wie viele Zellen enthält ein typischer, im Rack montierter Lithium-Akku?

Hallo! Als Anbieter von Rack-montierten Lithium-Batteriepaketen werde ich oft gefragt: „Wie viele Zellen enthält ein typisches Rack-montiertes Lithium-Batteriepaket?“ Nun, lasst uns gleich eintauchen und es aufschlüsseln.

Zunächst einmal ist es wichtig zu verstehen, dass es keine allgemeingültige Antwort gibt, die für alle passt. Die Anzahl der Zellen in einem im Rack montierten Lithiumbatteriepaket kann je nach verschiedenen Faktoren wie der gewünschten Spannung, Kapazität und der spezifischen Anwendung, für die die Batterie bestimmt ist, erheblich variieren.

Spannungsanforderungen

Die Spannung einer einzelnen Lithium-Ionen-Zelle beträgt typischerweise etwa 3,6 bis 3,7 Volt. Wenn Sie eine Niederspannungsanwendung haben, benötigen Sie möglicherweise nicht so viele in Reihe geschaltete Zellen. Wenn Ihre Anwendung beispielsweise eine 12-Volt-Batterie erfordert, benötigen Sie etwa 3 bis 4 in Reihe geschaltete Zellen (da 3,6 V x 3 = 10,8 V und 3,6 V x 4 = 14,4 V). In den meisten Rack-Akku-Szenarien sind jedoch häufig höhere Spannungen erforderlich. Beispielsweise würde ein 48-Volt-System, das in Rechenzentren und einigen Speicheranlagen für erneuerbare Energien durchaus üblich ist, etwa 13 Zellen in Reihe benötigen (3,6 V x 13 = 46,8 V).

Kapazitätsanforderungen

Die Kapazität ist ein weiterer wichtiger Faktor. Die Kapazität wird in Amperestunden (Ah) gemessen. Wenn Sie einen Akku mit hoher Kapazität wünschen, müssen Sie mehrere Sätze in Reihe geschalteter Zellen parallel schalten. Nehmen wir an, Sie haben eine einzelne Zelle mit einer Kapazität von 5 Ah und benötigen eine Gesamtkapazität von 20 Ah. Sie müssten 4 Sätze in Reihe geschalteter Zellen parallel schalten.

Gemeinsame Konfigurationen

In einem typischen industriellen Rack-Lithiumbatteriesatz für ein 48-Volt-System mit einer relativ hohen Kapazität (z. B. 200 Ah) finden Sie möglicherweise etwa 13 in Reihe geschaltete Zellen und möglicherweise 40 Sätze dieser in Reihe geschalteten Zellen, die parallel geschaltet sind. Insgesamt wären das also 13 x 40 = 520 Zellen.

Bei kleineren, im Rack montierten Batteriepaketen, die in weniger anspruchsvollen Anwendungen wie kleinen netzunabhängigen Solarsystemen oder einigen Backup-Stromversorgungsanlagen für die Telekommunikation verwendet werden, könnte die Anzahl der Zellen jedoch viel geringer sein. Möglicherweise hätten Sie ein 24-Volt-System mit etwa 7 in Reihe geschalteten Zellen und 2 bis 3 Sätzen dieser in Reihe geschalteten Zellen parallel, was insgesamt 14 bis 21 Zellen ergibt.

Unsere Erfahrung auf Lieferantenseite

In unserem Unternehmen (als Anbieter von Rack-Lithium-Batteriepacks) passen wir die Batteriepacks an die Bedürfnisse unserer Kunden an. Manchmal erhalten wir Anfragen nach ganz bestimmten Spannungs- und Kapazitätskombinationen. Beispielsweise benötigte ein Kunde aus der Telekommunikationsbranche einen 36-Volt-Akku mit hoher Kapazität für die Notstromversorgung seiner Basisstation. Wir mussten ein Paket mit etwa 10 in Reihe geschalteten Zellen und mehreren parallelen Sätzen entwerfen, um deren Kapazitätsanforderungen zu erfüllen.

Wir müssen auch die Qualität und Sicherheit der Zellen berücksichtigen. Wir beziehen hochwertige Lithium-Ionen-Zellen von zuverlässigen Herstellern. Diese Zellen werden strengen Tests unterzogen, um sicherzustellen, dass sie unseren Standards entsprechen. Auch beim Thema Sicherheit machen wir keine Abstriche. Jeder Akku ist mit einem Batteriemanagementsystem (BMS) ausgestattet, das die Spannung, Temperatur und den Ladezustand der Zellen überwacht. Dies trägt dazu bei, Überladung, Tiefentladung und Kurzschlüsse zu verhindern, die bei Lithium-Ionen-Batterien potenzielle Gefahren darstellen.

Anwendungen von im Rack montierten Lithiumbatteriepaketen

Im Rack montierte Lithiumbatteriepakete haben ein breites Anwendungsspektrum. In Rechenzentren werden sie als Notstromquellen eingesetzt. Bei einem Stromausfall können diese Akkupacks die Server am Laufen halten, bis die Backup-Generatoren einschalten. Die hohe Energiedichte von Lithium-Ionen-Akkus bedeutet, dass ein relativ kleiner, im Rack montierter Akkupack eine große Energiemenge speichern kann, wodurch wertvoller Platz im Rechenzentrum gespart wird.

In erneuerbaren Energiesystemen wie Solar- und Windparks werden gestellmontierte Lithiumbatteriepakete zur Energiespeicherung verwendet. Sie speichern die überschüssige Energie, die tagsüber (bei Solarenergie) oder bei starkem Wind (bei Windparks) erzeugt wird, und geben sie ab, wenn die Energieerzeugung gering ist oder ein hoher Strombedarf besteht.

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Kontaktieren Sie uns für Ihren Batteriebedarf

Egal, ob Sie nach einer bestimmten Anzahl von Zellen in einem Lithium-Akkupack für die Rackmontage suchen oder einfach nur unsere Produktpalette erkunden möchten, wir helfen Ihnen gerne weiter. Wir können mit Ihnen zusammenarbeiten, um das perfekte Batteriepaket für Ihre Anwendung zu entwerfen und herzustellen. Wenn Sie am Kauf interessiert sind oder einfach mehr erfahren möchten, zögern Sie nicht, Kontakt mit uns aufzunehmen. Wir freuen uns immer über ein Gespräch und besprechen, wie wir Ihre Batterieanforderungen erfüllen können.

Referenzen

• Linden, D. & Reddy, TB (2001). Handbuch der Batterien. McGraw - Hill.
• Wang, CY, & Zhang, JG (2019). Lithium-Ionen-Batterien: Wissenschaft und Technologien. Springer.