Autonomia Delle Batterie 18650

[Vincent]

Let me google that for you

Geniale!

 

[Cesga]

no non centra, il discorso consumo resistenza l'ho capito... volevo solo sapere

a) le batterie 18650 partono da 4,2V e arrivano 3,7V come ha scritto Tabac (quindi i Volt medi si stabilizzerebbero a 3,7) oppure arrivano fino al cutoff di 3,3 (quindi i volt medi sarebbero 3,4)...parlo di cella pura (non abbinata a nessuna box)

Fortunatamente nonostante il periodo di ferie e le giornate da bollino nero le batterie 18650, almeno loro, non partono, non contribuiscono ad intasare le nostre vetuste ed inadeguate arterie stradali e di conseguenza non arrivano. Si fa per scherzare Davide. Prendila sul ridere!!

Una batteria di tipo 18650 al massimo della carica e della sua efficienza presenta ai suoi capi una tensione di 4,2 Volt quando nessun carico le viene applicato. E' questo che volevi dire?
Quando ad una batteria al massimo della carica e della sua efficienza viene applicato un carico, in virtù della sua resistenza interna i 4,2 volt scendono di una frazione pari a deltaV = Ri*I quindi come vedi il valore di 3,7 è un valore supposto (ti risparmio la famosa gag di Totò) che può essere ottenuto combinando a piacere Ri e I.
Quando la differenza di potenziale (tensione - Volt) di una batteria di tipo 18650 in virtù del suo utilizzo scende al di sotto dei 3,2 volt la batteria perde di efficienza, in termini semplici: si rovina, cioè anche se ricaricata non presenterà più le prestazioni ottimali.
Questo è il motivo per cui i circuiti delle nostre box o tubi elettronici utilizzano la tensione di 3,2 Volt in condizioni di carico nullo per definire scarica una batteria di tipo 18650.
Parlando di un ciclo di utilizzo di una batteria 18650, inserita all'interno di un circuito DC/DC, in base a quanto detto possiamo approssimativamente affermare che la utilizziamo da circa 3,7 volt a circa 3,2 volt. Questo ci porta a dire che nel corso di tale ciclo la tensione media utilizzata è di 3,4 volt. Sono tutte ipotesi, ragionevoli, ma ipotesi.
Il ragionamento fin qui svolto presuppone l'utilizzo di una box con tanto di circuito DC/DC che controlla un batteria di tipo 18650.

La batteria di tipo 18650 non controllata da circuito e sottoposta ad un carico eroga corrente fintanto che ne ha. Punto!!
E se nessuno controlla che non scenda al di sotto di una soglia critica di tensione, quando ha esaurito il suo compito non è più riutilizzabile se non sottoposta ad un procedimento di ripristino, e comunque è un ottimo modo per degradarne le prestazioni.

Quanto detto è stato possibile perché abbiamo identificato un dispositivo (18650) ed ipotizzato le sue condizioni di utilizzo. Non sarebbe stato possibile, almeno per me, farlo in maniera generica e confusa.

b) in generale quando si parla di kit entry level che erogano 3,7 Volt di cosa si parla? di box meccaniche alle quali è abbinato una sorta di circuito che blocca il voltaggio minimo a 3,7V? di box elettroniche che mantengono un voltaggio fisso a 3,7V? oppure di box meccaniche (4,2 - 3,3) delle quali viene indicata la potenza media 3,7V (che però in realtà, come visto, dovrebbe essere 3,4V) ?

Riesci a comprendere che sulla base di questa esposizione generica e confusa qualsiasi risposta potrebbe contenere tutto ed il suo esatto contrario?

 

[Igiit]

Aggiungo solo, per soddisfare la curiosità, che i 3.6/3.7 V nominali di una cella LiIon sono il valor medio della tensione sotto carico in un processo di scarica standard, solitamente a 0.2C ovvero a qualche centinaio di milli amperes. Il costruttore dichiara una capacità nominale C in termini di mAh, una tensione nominale V_n in Volt e una capacità energetica nominale E in mWh o in Joules legate tra di loro dalla relazione

E=C * V_n


I valori nominali dichiarati valgono solo per una cella nuova e solo per la corrente di scarica 0.2C (possono esserci differenze su quest'ultimo parametro) con una tensione di cut-off di circa 2.5V, mentre noi vapers usiamo correnti di scarica molto più elevate ed inoltre le nostre box tipicamente eseguono il cut-off a 3.2V a morsetti aperti

Questo datasheet è uno dei più completi che abbia mai visto:
http://www.nkon.nl/sk/k/hg2.pdf
e a pagina 3 viene dichiarata capacità ed energia per un'ampia varietà di correnti di scarica

 

[Maestroberti]

grazie ragazzi, i vostri interventi sono sempre molto utili, gratuiti e cordiali... (come un buon caffè)!

devo però dire che @Igiit ha centrato il punto..... ovvero chiarire perché la potenza nominale viene indicata normalmente come 3,7V mentre "noi" la indichiamo con 3,4V: i costruttori dichiarano 3,7V (con scarica di 0,5A e cutoff a 2,5V) mentre noi consideriamo 3,4V (con scariche superiori e cutoff a 3,2V); ora è tutto più chiaro e la logica comincia ad uscire...
dunque mi posso rispondere alla domanda principale: se dobbiamo calcolare il wattaggio medio che una batteria 18650 montata in una box meccanica, o in una elettronica a voltaggio fisso (dotate entrambe di cutoff a 3,2) erogano con una determinata resistenza è più sensato calcolarlo considerando questo voltaggio medio 3,4V; dunque se ho resistenza da 1 Ohm il wattaggio medio è di 11,60 watt (3,4 x 3,4 : 1), non 13,70 watt(3,7 x3,7 : 1)

​

l'unica perplessità che mi rimane (non uccidetemi) è questa:
con il nostro modo di svapare la batteria ha una perdita di tensione cosi alta da ridurre la potenza nominale addirittura a 3,4V? ovvero poco sopra i 3,3 Volt, il momento in cui la batteria si spegne?

p.s: ho visto il link di Igiit, dove il cutoff arriva a 2V.... quindi deduco che sia un cutoff solo teorico dato che sotto i 2,7V la batteria muore...

 

[Igiit]

grazie ragazzi, i vostri interventi sono sempre molto utili, gratuiti e cordiali... (come un buon caffè)!

devo però dire che @Igiit ha centrato il punto..... ovvero chiarire perché la potenza nominale viene indicata normalmente come 3,7V mentre "noi" la indichiamo con 3,4V: i costruttori dichiarano 3,7V (con scarica di 0,5A e cutoff a 2,5V) mentre noi consideriamo 3,4V (con scariche superiori e cutoff a 3,2V); ora è tutto più chiaro e la logica comincia ad uscire...
dunque mi posso rispondere alla domanda principale: se dobbiamo calcolare il wattaggio medio che una batteria 18650 montata in una box meccanica, o in una elettronica a voltaggio fisso (dotate entrambe di cutoff a 3,2) erogano con una determinata resistenza è più sensato calcolarlo considerando questo voltaggio medio 3,4V; dunque se ho resistenza da 1 Ohm il wattaggio medio è di 11,60 watt (3,4 x 3,4 : 1), non 13,70 watt(3,7 x3,7 : 1)

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l'unica perplessità che mi rimane (non uccidetemi) è questa:
con il nostro modo di svapare la batteria ha una perdita di tensione cosi alta da ridurre la potenza nominale addirittura a 3,4V? ovvero poco sopra i 3,3 Volt, il momento in cui la batteria si spegne?

p.s: ho visto il link di Igiit, dove il cutoff arriva a 2V.... quindi deduco che sia un cutoff solo teorico dato che sotto i 2,7V la batteria muore...

piccolo appunto: tensione di 3.4V, non potenza.

riguardo alla tua perplessità:

Direi di no ma più in generale dipende dalla cella e dalla sua età. Una cella nuova ha una resistenza interna di 20/50 milliOhm ma invecchiando aumenta. Supponiamo di usare una buona cella di mezza età che abbia Rb=40 mOhm (0.04) di resistenza interna, in meccanico con una coil con resistenza Rc da 1 Ohm. A cella quasi completamente carica la tensione Vb a morsetti aperti è 4V ( i 4.2 V vengono tenuti per brevissimo tempo e non val la pena di considerarli)



Se indichiamo con I la corrente erogata, sotto carico la tensione ai morsetti sarà

V= V_b - R_b * I

e pertanto, in virtù della legge di Ohm

I= V/R_c = (V_b - R_b*I)/R_c.


Risolvendo tale equazione rispetto alla corrente si ottiene

I = V_b /( R_c + R_b)

e da questa la caduta di tensione DV=V_b - V della cella sotto carico

DV= Vb * Rb/( Rc + Rb)

Con i valori Vb=4V, Rc=1 Ohm, Rb=0.04 Ohm, la caduta di tensione sarà

DV= 4 * 0.04/1.04 =0.15 V

e pertanto la tensione alla coil sarà 3.85V invece che 4V.

Quando la cella sarà quasi scarica, diciamo 3.3 V a morsetti aperti, la caduta di tensione sarà


DV= 3.3 * 0.04/1.04 =0.13 V

e la tensione alla coil 3.17 V.


Ripetendo i due conti con resistenza interna Rb=0.08 Ohm si ottiene DV=0.3V nel primo caso e 0.24V nel secondo.






Per quanto riguarda il dati riportati nel link, la tensione di cutoff di 2V non è per nulla teorica, tanto è vero che a pag.4 del datasheet è riportata la vita della cella in condizioni di 20A di scarica con cutoff a 2V. Come si vede dopo 600 cicli la cella ha perso solo circa il 20% della sua capacità di carica, ma funziona ancora egregiamente. Se la tratti meglio però (scaricandola solo fino a 2.5V, durerà molto di più).

 

[Maestroberti]

grazie Igiit... e comunque ogni volta che interviene sfati tanti di quei miti!:.. quindi con queste batterie il range teoricamente usufruibile (addirittura con 20A di scarica!) non è + 4,2/3.2 ma 4,2/2! ok, penso di aver toccato tanti (troppi punti), quindi mi arrendo (su questo argomento), con la felicità di aver imparato comunque molto...grazie a tutti davvero...

 

[Cesga]

quindi mi arrendo (su questo argomento)

Perché affrontare ogni argomento come se fosse una "sigolar tenzone"?. Nessuno vince qui e nessuno si deve arrendere. Ricorda che siamo qui per collaborare, imparare a vicenda e scambiare esperienze "legate allo svapo". Non siamo qui per sfidarci. Vogliamo riprendere antipatiche abitudini?

 

[Maestroberti]

Perché affrontare ogni argomento come se fosse una "sigolar tenzone"?. Nessuno vince qui e nessuno si deve arrendere. Ricorda che siamo qui per collaborare, imparare a vicenda e scambiare esperienze "legate allo svapo". Non siamo qui per sfidarci. Vogliamo riprendere antipatiche abitudini?

Si si cesga lo so. .mi arrendo nel senso. Che mi rendo conto della complessità dell argomento è dei miei limiti. .figurati se la vedo come sfida. .anzi, ogni volta che qualcuno risponde penso: "speriamo che questo possa servire a tante altre persone". . Perché se dovessi pensare che tutto il tempo di scrivere lo steste offrendo solo per me. .mi ritirerei in un silenzio eterno!