在電瓶組中是把多個電板串聯上去,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,那就應當把電瓶并聯上去。另外還有一些電瓶組,把串聯和并聯這兩種方式結合上去。一個膝上型筆記本的電瓶有可能是把四節3.6V鋰離子電瓶串聯上去,總電流達到14.4V;之后,再把兩組串聯在一起的電瓶并聯上去,這樣,電瓶組的總電量就可以從2000毫安時提升到4000毫安時。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在一起的電瓶組并聯上去。
在腕表、備份用的儲存器和蜂窩電話里通常使用一省電池。一節鎳基電瓶的標稱電流是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這些不常見的電流,就得把三節這些電瓶串聯在一起。隨著現代微電子技術的發展,我們早已可以用一節3.6V的鋰離子電板,為蜂窩電話和低幀率的便攜通信產品供電。在上世紀六十年代,在亮度計中廣泛使用的汞電板電路串聯和并聯的特點,出于環境保護方面的考慮,現在早已完全退出市場。
鎳基電瓶的標稱電流為1.2V或1.25V.它們之間,不僅市場偏好之外,沒有任何差異。大部份的商用電板,每省電池的電流為1.2V;工業電板、航空電板和軍用電板,每省電池的電流仍是1.25V.
并聯
為了得到更多的電量,可以把兩個或則更多個電板并聯上去。不僅把電瓶并聯上去,另一個辦法是使用規格更大的電瓶。因為遭到可以選用的電瓶的限制,這個辦法并不適用于所有情況。據悉,大規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使用,而鋰離子電瓶最適宜并聯使用。由四省電池并聯而成的電瓶組,電流保持為1.2V,而電壓和運行時間則減小到四倍。
電瓶組的實例與電瓶串聯相比,在電瓶并聯電路中,高阻抗或“開路”電池的影響較小,而且,并聯電瓶組會降低負載能力,并減短運行時間。這就好比一個底盤只啟動了三個氣缸。電路漏電所導致的破壞會更大,這是由于,在漏電時,出現故障的電瓶會迅速地用盡其他電瓶里的電量,并導致火警。
串聯
須要高電量的便攜設備,通常是由兩節或更多省電池串聯上去的電瓶組供電。假如使用高電流的電瓶,導體和開關的規格可以做得很小。中等價錢的工業電動工具通常使用電流為12V至19.2V的電瓶供電;而中級電動工具使用電流為24V至36V的電瓶,以獲得更大的電力。車輛工業最終把啟動器的打火電瓶電流從12V(實際上是14V)提升到36V,甚至是42V.這種電瓶組是由18節串聯上去鎳鎘性電瓶組成。在初期的混和型車輛中,拿來供電的電瓶組,電流為148V。比較新的車型所使用的電瓶組,電流高達450V至500V,大部份是鎳基物理電瓶。一個電流為480V的鎳金屬氫電瓶組是由400節鎳金屬氫電瓶串聯而成。有一些混和型車輛也用鎳鎘性電瓶做過試驗。
42V的車輛用電瓶價錢高昂,但是,比起12V電板,它在開關上會形成更多的電弧。使用高電流電瓶組所帶來的另一個問題,就是有可能碰到電瓶組里的某一省電池失效的情況。這如同一個鏈條,串聯在一起的電瓶越多,出現此類情況的概率就越高。只要一省電池有問題,它的電流都會增加。到最后,一節“斷開”的電瓶可能會中斷電壓的輸送。而要更換“壞”電池也絕非易事,由于新老電瓶是互不匹配的。通常說來電路串聯和并聯的特點,新電瓶的容量要比老電瓶的高得多。
我們來看一個電板組的實例,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,它比正常電瓶組更快地達到放電結束的臨界點,同時,它的使用時間也隨之減短。一旦設備因電流過高而切斷電源,其余三節依舊完好的電瓶就不能把所儲存的電量送下來了。這時,第三省電池還呈現很大的電阻,假如此時還帶有負載,這么,將會造成整個電瓶鏈的輸出電流將大幅度增長。在一組串行電瓶中,一節性能差的電瓶,如同是一個擋住水管的蓋子,會形成巨大的阻力,制止電壓流過去。第三省電池也會漏電,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。一個電板組的性能是取決于電瓶組里最差的那塊電板的性能。
上圖是并聯(容量疊加,電流不變)
右圖是串聯(電流疊加,容量不變)