Qu'est-ce que la tension nominale ? Définition, principes et applications

Définition en une phrase

La tension nominale est la tension moyenne normalisée à laquelle une cellule ou un bloc-batterie est évalué pendant un fonctionnement typique, servant de point de référence pour la conception du système et la compatibilité de l'appareil.

Explication détaillée

La tension nominale (parfois appelée "tension nommée") représente la tension moyenne qu'une batterie maintient pendant la majeure partie de son cycle de décharge. Il ne s'agit pas de la tension maximale (pleine charge) ou minimale (pleine décharge), mais plutôt d'une valeur pratique qui simplifie la sélection des batteries, l'intégration des systèmes et l'étiquetage des produits. Par exemple, une cellule lithium-ion est généralement étiquetée comme étant de 3,6V ou 3,7V, même si sa tension réelle varie d'environ 4,2V (pleine charge) à 3,0V (pleine décharge). Cette convention est définie par des normes internationales telles que la norme IEC 61960 et est largement adoptée par l'industrie des batteries (Université de la batterie).

Composants clés de la tension nominale

• Chimie de la batterie : La tension nominale est déterminée par les propriétés électrochimiques des matériaux de l'anode et de la cathode de la batterie. Par exemple, les cellules Li-ion (LiCoO₂/graphite) ont une tension nominale de 3,6 à 3,7 V, tandis que les cellules LiFePO₄ ont une tension nominale de 3,2 V.
• Courbe de décharge : La tension nominale est généralement fixée près du point médian de la courbe de décharge de la batterie, reflétant la tension la plus couramment observée pendant l'utilisation (Comportements cellulaires).
• Normalisation : Les normes internationales (par exemple, IEC 61960) définissent les tensions nominales pour différentes chimies, garantissant ainsi la compatibilité et la sécurité à l'échelle mondiale.
• Conception du système : La tension nominale est utilisée pour concevoir des packs de batteries en connectant les cellules en série (par exemple, 3 cellules × 3,7V = pack de 11,1V).

Applications dans le monde réel

• Électronique grand public : Les smartphones, les ordinateurs portables et les tablettes utilisent des batteries conçues autour de la tension nominale (par exemple, 3,7 V/cellule pour le Li-ion), ce qui garantit la compatibilité des appareils et des performances prévisibles.
• Appareils domestiques intelligents : Les batteries personnalisées, telles que les batteries lithium-polymère (LiPo) de 3,7 V, alimentent les capteurs, les serrures et les contrôleurs des systèmes domestiques intelligents.
• Équipement industriel : Les systèmes d'alimentation de secours, la robotique et les outils portables dépendent de la tension nominale pour fonctionner de manière sûre et efficace.
• Véhicules électriques : Les batteries des VE sont conçues en empilant des cellules en série pour obtenir la tension requise (par exemple, une batterie de 400 V utilise ~108 cellules × 3,7 V).
• Affaire Yungbang : Yungbang fournit des batteries LiPo 3,7V personnalisées pour les clients des secteurs de la maison intelligente et de l'industrie, en garantissant la compatibilité des appareils et la conformité aux normes internationales. Cette approche permet aux entreprises clientes de sélectionner ou de concevoir des solutions de batteries qui correspondent précisément à leurs exigences en matière de tension, améliorant ainsi la sécurité et les performances.

Concepts connexes

• Tension nominale : La tension de fonctionnement maximale sûre spécifiée par le fabricant.
• Tension de fonctionnement : La tension réelle pendant le fonctionnement de l'appareil, qui peut fluctuer dans la plage nominale.
• Tension de coupure : Tension minimale à laquelle une batterie doit être déchargée pour ne pas être endommagée.
• Tension maximale/minimale : Les tensions les plus élevées et les plus basses observées pendant les cycles de charge et de décharge.

Pour un examen plus approfondi de ces concepts, voir Tension nominale vs. Tension nominale vs. Tension de fonctionnement.

Aides visuelles

• Diagramme de la structure de la batterie :
• Courbe de décharge :

Ces illustrations permettent de comprendre comment la tension nominale est déterminée et pourquoi elle est essentielle pour la conception des systèmes alimentés par batterie.

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