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[!--downpath--]因為單體電瓶的電流和容量有限,在實際使用中都須要進行串并聯組合,以獲得更高的電流和容量,能夠滿足設備的實際供電需求。
鋰電池并聯:電流不變,容量相乘,電阻降低,可供電時間延長。
鋰電池串并聯:電瓶組中間既有并聯組合又有串聯組合,使電流增高,容量加強。
串聯電流:
3.7V單體電瓶可以按照須要組裝成電流為3.7*(N)V的電瓶組(N:單體電瓶數),如7.4V、12V、24V、36V、48V、60V、72V等。
并聯容量:
單體電瓶可以按照須要組裝成容量為2*(N)mAh的電瓶組(N:單體電瓶數),如、、、5Ah、10Ah、20Ah、30Ah、50Ah、100Ah等。
鋰電池組Pack
鋰電池PACK是指鋰電池包的加工組裝和包裝。鋰電芯組裝成組的過程稱為PACK,可以是單只電瓶,也可以是串并聯的鋰電池包等。鋰電池Pack一般由塑料殼體,保擾流板,電芯,輸出電極,聯接用碰片,及其它絕緣膠帶,雙面膠帶等組成。
鋰電芯:成品電瓶的核心部份。
保擾流板:起到過充、過放、過流、短路、NTC控溫智能保護等功能。
塑料殼體:整個電瓶的支撐骨架;對保擾流板的定位及固定;承載其他所有非外殼零部件并限位。
端子引線:可以提供各類端子線充放電插口,供各類電子產品、儲能產品、后備電源使用。
鎳片/支架:電芯的聯接及固定組件。
鋰電池串并聯組合
鋰電池因為安全性的緣由,必須外接保擾流板用于對每省電池的監控電感器串聯和并聯公式,電瓶的使用中通常不建議并聯使用,假如并聯必須保證電瓶各參數的一致性(容量、內阻等),另外串聯用的電瓶也必須參數一致,否則電瓶組的性能會比單個電芯的性能差好多。
鋰電池配對的目的是保證電瓶組中每一只電瓶的容量、電壓、內阻、效果達到一致,不一致都會造成鋰電池組使用過程中各類參數距離越拉越遠,致使電流不平衡,時間長了都會過充電、過放電、容量發揮不下來,導致爆燃大火的危險。
鋰電池串并聯組合形式
3串鋰電池組合(11.1V鋰電池)
4串鋰電池組合(14.8V鋰電池)
6串鋰電池組合(22.2V鋰電池)
鋰電池組線材/端子
鋰電池組插座及引線寬度可隨便訂制,按照顧客的用電設備進行選擇。
鋰電池組串并聯估算
我們都曉得鋰電池串聯電流降低,并聯容量降低,這么怎么估算一個鋰電池組是幾串幾并,由多少只電芯組成的呢?
進行估算前我們須要曉得這個鋰電池組是采用哪些尺寸的電芯的組裝,由于不同的電芯電流容量不同,
組裝成特定尺寸的鋰電池組,所須要的串并數目不同。市面上常見的鋰電芯種類有鈷酸鋰的3.7V、三元的3.6V、磷酸鐵鋰的3.2V,錳酸鋰的2.4V,容量則因電芯大小、材料、廠家的不同而不同。
以48V20Ah鋰電池組為例
假定所用單體電芯尺寸為186503.7V
串聯電芯數目:48V/3.7V=12.97即13串(13只電芯串聯)
并聯電芯數目:20Ah/2Ah=10即10并(10只電芯并聯)
整組電瓶就是13串×10只電芯=130只電芯
常用鋰電池組串聯組合
鋰電池組裝過程
18650-3S6P/11.1V/鋰電池組裝過程
鋰電池串并聯的注意事項
·不要將不同品牌的電瓶一起使用
·不要將不同電流的電瓶一起使用
·不要將不同容量或新舊鋰電池混在一起使用
·不同物理材料的電瓶不能混和使用,如鎳氫和鋰電池混用
·當電瓶的電量不足時,更換所有的電瓶
·使用對應參數的鋰電池保擾流板
·選擇性能一致的電瓶,通常鋰電池串并聯使用須要進行鋰電池芯配對
配對的標準:電流差≤10mV,電阻差≤5mΩ,容量差≤20mA
不同電流的鋰電池串聯
鋰電池因為存在一致性的問題,同一體系(如三元或鐵鋰)下進行并串成組,也須要選購電流、內阻、容量一致的進行配組。不同電流平臺,不同電阻的電瓶串聯使用,會導致某只電瓶每位循環都是先飽含先放完,假如有保擾流板而且不出故障,會導致整組容量增加,不帶保擾流板的話勢必造成該電板過充或過放因而導致受損。
不同容量的鋰電池并聯
假如將不同容量或新舊鋰電池混在一起使用,有可能出現漏液,零電流等現象。這是因為充電過程中,容量差別造成充電時有些電瓶被過充,有些電瓶未飽含電,放電時有容量高的電瓶未放完電,而容量低的則被過放。這么惡性循環,電瓶遭到損害而漏液或低(零)電流。
組裝鋰電池先并聯還是串聯
鋰電池組串并聯拓撲結構
構成鋰電池組的典型聯接形式有先并聯后串聯、先串聯后并聯以及混聯形式。
純電動公汽車用鋰電池組一般采用先并后串的聯接形式。
電網儲能用鋰電池組常常采用先串后并的聯接形式。
鋰電池先并后串的優點
鋰電池單體失效手動退出,不僅容量增加,不影響并聯后使用;
并聯中某個鋰電池單體漏電時導致并聯電路電壓特別大,一般加熔斷保護技術防止。
鋰電池先并后串的缺點
因為鋰電池單體電阻的差別、散熱不均等就會影響并聯后鋰電池組的循環壽命。
鋰電池先串后并的優點
按照鋰電池單體容量先進行串聯,如整組容量1/3,最后進行并聯,增加了大容量鋰電池模組的故障機率;先串后并對于鋰電池組一致性有挺好的幫助。
從鋰電池組聯接的可靠性以及電流不一致性發展趨勢和性能影響的角度剖析,先并聯后串聯聯接形式優于先串聯后并聯聯接形式電感器串聯和并聯公式,而先串后并的鋰電池拓撲結構有利于對系統各個鋰電池單體進行檢查和管理。
鋰電池串并聯充電
鋰電池串聯充電
目前鋰電池組的充電通常都采用串聯充電,這主要是由于串聯充電方式結構簡單、成本低、較容易實現。但因為單體鋰電池之間在容量、內阻、衰減特點、自放電等性能方面的差別,在對鋰電池組串聯充電時,電瓶組中容量最小的那只單體鋰電池將最先飽含電,而此時,其他電瓶還沒有充滿電,假如繼續串聯充電,則已飽含電的單體鋰電池就可能會被過充電。
而鋰電池過充電會嚴重損害電瓶的性能,甚至可能會造成爆燃導致人員傷害,為此,為了避免出現單體鋰電池過充電,鋰電池組使用時通常配有電瓶管理系統(,簡稱BMS),通過電瓶管理系統對每一只單體鋰電池進行過充電等保護。串聯充電時,假若有一只單體鋰電池的電流達到過充保護電流,電瓶管理系統會將整個串聯充電電路切斷,停止充電,以避免這只單體電瓶被過充電,而這樣會導致其他鋰電池未能飽含電。
鋰電池并聯充電
鋰電池并聯充電時,每節鋰電池都應保證均衡充電,否則使用過程中會影響整組鋰電池的性能和壽命。常用的均衡充電技術有:恒定分流內阻均衡充電、通斷分流內阻均衡充電、平均電瓶電流均衡充電、開關電容均衡充電、降壓型變換器均衡充電、電感均衡充電等。
鋰電池并聯充電須要注意幾個問題:
1、有保擾流板和沒有保擾流板的鋰電池不能并聯充電。沒有保擾流板的電瓶容易過充電受損。
2、并聯充電的電瓶一般都須要除去電瓶自帶的保擾流板,統一使用一個電板保擾流板。
3、并聯充電的電瓶假如沒有鋰電池保擾流板,充電電流一定要限制在4.2V,不能使用5V的充電器。
鋰電池并聯后會有一個充電保護芯片對鋰電池進行充電保護,鋰電池生產廠家在制做并聯鋰電池時早已充分考慮了鋰電池并聯后的變化特征,也是根據上述要求進行電壓設計和電芯選擇的,所以,使用者須要根據并聯鋰電池的說明書按部就班地進行充電,防止不正確的充電對電瓶可能導致的損害。
鋰電池充電注意事項
1.鋰電池必須選用專用充電器,否則可能會達不到飽和狀態,影響其性能發揮。
2.鋰電池充電前,不須要完全放電。
3.不要長時間將充電器插在插頭上,電瓶充飽后應盡早從充電器中取出;
4.應該從常年不使用的用家電具中取出電瓶,將電瓶放空后保存;
5.不要將電瓶正正極插反,否則會造成電瓶飽脹或斷裂;
鎳充電器與鋰充電器不能混用。