Voorbeeld van nominale spanning
- Een LFP-cel (Lithium-ijzerfosfaat) heeft een nominale spanning van 3,2 volt. In de praktijk loopt die spanning van ongeveer 2,5 volt (bijna leeg) tot 3,65 volt (volledig geladen).
- Een NMC-cel heeft een nominale spanning van 3,6 tot 3,7 volt. In werkelijkheid kan die oplopen tot 4,2 volt bij volledig laden en zakken tot circa 3,0 volt bij ontladen.
- Een loodzuurcel heeft een nominale spanning van 2 volt, met een laadbereik van ongeveer 1,8 tot 2,3 volt.
Door cellen in serie te schakelen, wordt de nominale spanning van een batterijpakket berekend door het aantal cellen te vermenigvuldigen met de nominale spanning van één cel.
Voorbeeld:
Een thuisbatterij met 16 LFP-cellen in serie heeft een nominale spanning van:
16 × 3,2 V = 51,2 V
Waarom is nominale spanning belangrijk
De nominale spanning is een belangrijke ontwerpparameter voor zowel fabrikanten als installateurs en gebruikers:
- Compatibiliteit
De batterij moet qua spanning passen bij de omvormer, het Battery Management System (BMS) en andere elektrische componenten. - Veiligheid
Het correct inschatten van spanningsniveaus voorkomt overladen of te diep ontladen. - Efficiëntie
Systemen met de juiste nominale spanning werken efficiënter, met minder energieverlies in bekabeling en elektronica. - Standaardisatie
Nominale spanningen maken het makkelijker om batterijen en systemen onderling te vergelijken.
Typische nominale spanningen per chemie
| Batterijtype | Nominale celspanning |
|---|---|
| Lithium-ijzerfosfaat (LFP) | 3,2 V |
| NMC / NCA lithium-ion | 3,6 – 3,7 V |
| Loodzuur (AGM / Gel) | 2,0 V |
| Zoutwaterbatterij | ± 1,5 V |
| Flowbatterij | Afhankelijk van type, vaak 1,2 – 1,6 V |
Nominale spanning in de praktijk
Hoewel de nominale spanning een nuttig referentiepunt is, gebruikt het BMS altijd de werkelijke spanning van de cellen om beslissingen te nemen over laden en ontladen. De gebruiker ziet in monitoringsoftware meestal percentages (SoC) in plaats van voltages, maar onder de motorkap spelen die spanningen een sleutelrol.
Voor ontwerpers en installateurs van thuisbatterijen is de nominale spanning cruciaal bij het kiezen van de juiste omvormer en het berekenen van bekabeling en beveiliging.
Samenvatting
De nominale spanning is de gemiddelde spanning van een batterijcel of -pakket tijdens normaal gebruik. Het is een gestandaardiseerde waarde die helpt bij specificaties, compatibiliteit en systeemontwerp, maar de werkelijke spanning schommelt altijd rond deze waarde afhankelijk van de laadstatus.
Voor thuisbatterijen is kennis van de nominale spanning onmisbaar om veilige, efficiënte en betrouwbare systemen te bouwen.
