在電瓶組中是把多個(gè)電板串聯(lián)上去,得到所須要的工作電流。假如所須要的是更高的容量和更大的電壓,那就應(yīng)當(dāng)把電瓶并聯(lián)上去。另外還有一些電瓶組,把串聯(lián)和并聯(lián)這兩種方式結(jié)合上去。一個(gè)膝上型筆記本的電瓶有可能是把四節(jié)3.6V鋰離子電瓶串聯(lián)上去,總電流達(dá)到14.4V;之后,再把兩組串聯(lián)在一起的電瓶并聯(lián)上去,這樣,電瓶組的總電量就可以從2000毫安時(shí)提升到4000毫安時(shí)。這些接法亦稱“四串兩并”,它的意思是:把兩組由四省電池串聯(lián)在一起的電瓶組并聯(lián)上去。
在腕表、備份用的儲(chǔ)存器和蜂窩電話里通常使用一省電池。一節(jié)鎳基電瓶的標(biāo)稱電流是1.2V,酸性電瓶是1.5V,氧化銀電瓶是1.6V,鎳鎘性電瓶是2V,鋰電池是3V,而鋰離子電瓶的標(biāo)稱電流則是3.6V。使用鋰離子聚合物和其他類型的鋰電池,它的額定電流通常為3.7V。假如要想得到像11.1V這些不常見(jiàn)的電流,就得把三節(jié)這些電瓶串聯(lián)在一起。隨著現(xiàn)代微電子技術(shù)的發(fā)展,我們?cè)缫芽梢杂靡还?jié)3.6V的鋰離子電板,為蜂窩電話和低幀率的便攜通信產(chǎn)品供電。在上世紀(jì)六十年代,在亮度計(jì)中廣泛使用的汞電板,出于環(huán)境保護(hù)方面的考慮,現(xiàn)在早已完全退出市場(chǎng)。
鎳基電瓶的標(biāo)稱電流為1.2V或1.25V。它們之間,不僅市場(chǎng)偏好之外,沒(méi)有任何差異。大部份的商用電板,每省電池的電流為1.2V;工業(yè)電板、航空電板和軍用電板,每省電池的電流仍是1.25V。
串聯(lián)
須要高電量的便攜設(shè)備,通常是由兩節(jié)或更多省電池串聯(lián)上去的電瓶組供電。假如使用高電流的電瓶,導(dǎo)體和開(kāi)關(guān)的規(guī)格可以做得很小。中等價(jià)錢的工業(yè)電動(dòng)工具通常使用電流為12V至19.2V的電瓶供電;而中級(jí)電動(dòng)工具使用電流為24V至36V的電瓶,以獲得更大的電力。車輛工業(yè)最終把啟動(dòng)器的打火電瓶電流從12V(實(shí)際上是14V)提升到36V,甚至是42V。這種電瓶組是由18節(jié)串聯(lián)上去鎳鎘性電瓶組成。在初期的混和型車輛中,拿來(lái)供電的電瓶組,電流為148V。比較新的車型所使用的電瓶組,電流高達(dá)450V至500V,大部份是鎳基物理電板。一個(gè)電流為480V的鎳金屬氫電瓶組是由400節(jié)鎳金屬氫電瓶串聯(lián)而成。有一些混和型車輛也用鎳鎘性電瓶做過(guò)試驗(yàn)。
42V的車輛用電瓶?jī)r(jià)錢高昂,但是,比起12V電板,它在開(kāi)關(guān)上會(huì)形成更多的電弧。使用高電流電瓶組所帶來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題,就是有可能碰到電瓶組里的某一省電池失效的情況。這如同一個(gè)鏈條,串聯(lián)在一起的電瓶越多,出現(xiàn)此類情況的概率就越高。只要一省電池有問(wèn)題,它的電流都會(huì)增加。到最后,一節(jié)“斷開(kāi)”的電瓶可能會(huì)中斷電壓的輸送。而要更換“壞”電池也絕非易事,由于新老電瓶是互不匹配的。通常說(shuō)來(lái),新電瓶的容量要比老電瓶的高得多。
來(lái)看一個(gè)電板組的實(shí)例,第三省電池僅形成0.6V的電流,而不是正常的1.2V(圖1)。隨著工作電流的增長(zhǎng),它比正常電瓶組更快地達(dá)到放電結(jié)束的臨界點(diǎn),同時(shí),它的使用時(shí)間也隨之減短。一旦設(shè)備因電流過(guò)高而切斷電源,其余三節(jié)依舊完好的電瓶就不能把所儲(chǔ)存的電量送下來(lái)了。這時(shí)電池串聯(lián)和并聯(lián)燈泡哪個(gè)亮,第三省電池還呈現(xiàn)很大的電阻,若果此時(shí)還帶有負(fù)載,這么,將會(huì)造成整個(gè)電板鏈的輸出電流將大幅度下滑。在一組串行電瓶中,一節(jié)性能差的電瓶,如同是一個(gè)擋住水管的蓋子,會(huì)形成巨大的阻力,制止電壓流過(guò)去。第三省電池也會(huì)漏電,這將使終端的電流增加至3.6V,或則,使電瓶組鏈路斷掉并切斷電壓。一個(gè)電板組的性能是取決于電瓶組里最差的那塊電板的性能。
并聯(lián)
為了得到更多的電量,可以把兩個(gè)或則更多個(gè)電板并聯(lián)上去。不僅把電瓶并聯(lián)上去,另一個(gè)辦法是使用規(guī)格更大的電瓶。因?yàn)樵獾娇梢赃x用的電瓶的限制,這個(gè)辦法并不適用于所有情況。據(jù)悉,大規(guī)格的電瓶也不適宜弄成專用電瓶所須要的外型尺寸。大部份的物理電瓶都可以并聯(lián)使用,而鋰離子電瓶最適宜并聯(lián)使用。由四省電池并聯(lián)而成的電瓶組,電流保持為1.2V,而電壓和運(yùn)行時(shí)間則減小到四倍。
電瓶組的實(shí)例與電瓶串聯(lián)相比,在電瓶并聯(lián)電路中,高阻抗或“開(kāi)路”電池的影響較小,而且,并聯(lián)電瓶組會(huì)降低負(fù)載能力,并減短運(yùn)行時(shí)間。這就好比一個(gè)底盤(pán)只啟動(dòng)了三個(gè)氣缸。電路漏電所導(dǎo)致的破壞會(huì)更大,這是由于,在漏電時(shí),出現(xiàn)故障的電瓶會(huì)迅速地用盡其他電瓶里的電量,并導(dǎo)致火警。
串并聯(lián)
使用串并聯(lián)這些聯(lián)接方式時(shí)電池串聯(lián)和并聯(lián)燈泡哪個(gè)亮,在設(shè)計(jì)上很靈活,可以用標(biāo)準(zhǔn)的電瓶規(guī)格達(dá)到所須要的額定電流和電壓。
應(yīng)該注意:總功率不會(huì)由于電瓶的不同聯(lián)接方式而改變。功率等于電流乘電壓。
對(duì)鋰離子電瓶而言,串并聯(lián)的聯(lián)接方式很常見(jiàn)。最常用的一種電瓶組是18650(半徑為18mm,寬度為650mm)。它帶有保護(hù)電路,才能監(jiān)視串聯(lián)在一起的每一省電池,因而,它的最大實(shí)際電流為14.4V。這個(gè)保護(hù)電路也可以用于監(jiān)視并聯(lián)在一起的每一省電池的狀態(tài)。
擴(kuò)充資料:
蓄電瓶()是將物理能直接轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置,是按可再充電設(shè)計(jì)的電瓶,通過(guò)可逆的物理反應(yīng)實(shí)現(xiàn)再充電,一般是指鎳鎘蓄電瓶,它是電瓶中的一種,屬于二次電瓶。它的工作原理:充電時(shí)借助外部的電能使內(nèi)部活性物質(zhì)再生,把電能存儲(chǔ)為物理能,須要放電時(shí)再度把物理能轉(zhuǎn)換為電能輸出,例如生活中常用的手機(jī)電瓶等。
它用塞滿海棉狀鉛的鉛基板柵(又稱條紋體)作正極,塞滿二氧化鉛的鉛基板柵作負(fù)極,并用密度1.26--1.33g/mlg/ml的稀鹽酸作電解質(zhì)。電瓶在放電時(shí),金屬鉛是正極,發(fā)生氧化反應(yīng),生成氯化鉛;二氧化鉛是負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng),生成氯化鉛。電瓶在用直流電充電時(shí),兩極分別生成單質(zhì)鉛和二氧化鉛。移去電源后,它又恢復(fù)到放電前的狀態(tài),組成物理電板。鉛蓄電瓶能反復(fù)充電、放電,它的單體電流是2V,電瓶是由一個(gè)或多個(gè)單體構(gòu)成的電瓶組,簡(jiǎn)稱蓄電板,最常見(jiàn)的是6V,其它還有2V、4V、8V、24V蓄電板。如車輛上用的蓄電瓶(亦稱電池)是6個(gè)鉛蓄電瓶串聯(lián)成12V的電瓶組。
對(duì)于傳統(tǒng)的干荷鉛蓄電瓶(如車輛干荷電瓶、摩托車干荷電瓶等)在使用一段時(shí)間后要補(bǔ)充分餾水,使稀鹽酸電解液保持1.28g/ml左右的密度;對(duì)于免維護(hù)蓄電板,其使用直至壽命中止都不再須要添加分餾水。
參考資料:百度百科-蓄電瓶