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鋰電池組串聯(lián)與并聯(lián)組裝方法

動(dòng)力鋰電池組串聯(lián)和并聯(lián)起來(lái)使用,這聽(tīng)起來(lái)好象很簡(jiǎn)單,但是,遵循一些簡(jiǎn)單的規(guī)則,就可以避免不必要的問(wèn)題。鋰電池組包含兩部分:鋰電池和鋰電池保護(hù)板線路。

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在鋰電池組中是把多個(gè)鋰電池串聯(lián)起來(lái),得到所需要的工作電壓。如果所需要的是更高的容量和更大的電流,那就應(yīng)該把鋰電池并聯(lián)起來(lái)。另外還有一些電池組,把串聯(lián)和并聯(lián)這兩種方法結(jié)合起來(lái)。一個(gè)筆記本電腦的電池有可能是把四節(jié)3.6V鋰離子電池串聯(lián)起來(lái),總電壓達(dá)到14.4V;然后,再把兩組串聯(lián)在一起的電池并聯(lián)起來(lái),這樣,電池組的總電量就可以從2000毫安時(shí)提高到4000毫安時(shí)。這種接法稱(chēng)作“四串兩并”,它的意思是:把兩組由四節(jié)電池串聯(lián)在一起的電池組并聯(lián)起來(lái)。鋰離子電池的標(biāo)稱(chēng)電壓則是3.6V。使用鋰離子聚合物和其他類(lèi)型的鋰電池,它的額定電壓一般為3.7V。如果要想得到像11.1V這種不常見(jiàn)的電壓,就得把三節(jié)這種電池串聯(lián)在一起。串聯(lián)需要高電量的便攜設(shè)備,一般是由兩節(jié)或更多節(jié)電池串聯(lián)起來(lái)的電池組供電。使用高電壓電池組所帶來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題,就是有可能遇到電池組里的某一節(jié)電池失效的情況。這就像一個(gè)鏈條,串聯(lián)在一起的電池越多,出現(xiàn)這種情況的幾率就越高。只要一節(jié)電池有問(wèn)題,它的電壓就會(huì)降低。到最后,一節(jié)“斷開(kāi)”的電池可能會(huì)中斷電流的輸送。而要更換“壞”電池也絕非易事,因?yàn)樾吕想姵厥腔ゲ黄ヅ涞摹R话阏f(shuō)來(lái),新電池的容量要比老電池的高得多。隨著工作電壓的下降,它比正常電池組更快地達(dá)到放電結(jié)束的臨界點(diǎn),同時(shí),它的使用時(shí)間也急劇縮短。一旦設(shè)備因電壓過(guò)低而切斷電源,其余單體電池仍然完好的電池就不能把所存儲(chǔ)的電量送出來(lái)了。這時(shí),壞的那節(jié)電池電池還呈現(xiàn)很大的內(nèi)阻,如果此時(shí)還帶有負(fù)載,那么,將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電池鏈的輸出電壓將大幅度下降。在一組串聯(lián)電池中,一節(jié)性能差的電池,就像是一個(gè)堵住水管的塞子,會(huì)產(chǎn)生巨大的阻力,阻止電流流過(guò)去。其它電池也會(huì)短路,這將使終端的電壓降低至3.6V,或者,使電池組鏈路斷開(kāi)并切斷電流。一個(gè)電池組的性能是取決于電池組里最差的那塊電池的性能。

并聯(lián)為了得到更多的電量,可以把兩個(gè)或者更多個(gè)電池并聯(lián)起來(lái)。除了把電池并聯(lián)起來(lái),另一個(gè)辦法是使用尺寸更大的電池。由于受到可以選用的電池的限制,這個(gè)辦法并不適用于所有情況。此外,大尺寸的電池也不適合做成專(zhuān)用電池所需要的外形規(guī)格。大部分的化學(xué)電池都可以并聯(lián)使用,而鋰離子電池最適合并聯(lián)使用。由四節(jié)電池并聯(lián)而成的電池組,電壓保持為3.6V,而電流和運(yùn)行時(shí)間則增大到四倍。與電池串聯(lián)相比,在電池并聯(lián)電路中,高阻抗或“開(kāi)路”電池的影響較小,但是,并聯(lián)電池組會(huì)減少負(fù)載能力,并縮短運(yùn)行時(shí)間。這就好比一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)只啟動(dòng)了三個(gè)汽缸。電路短路所造成的破壞會(huì)更大,這是因?yàn)?,在短路時(shí),出現(xiàn)故障的電池會(huì)迅速地耗盡其他電池里的電量,并引起火災(zāi).

使用串并聯(lián)這種連接方法時(shí),在設(shè)計(jì)上很靈活,可以用標(biāo)準(zhǔn)的電池尺寸達(dá)到所需要的額定電壓和電流。應(yīng)當(dāng)注意:總功率不會(huì)因?yàn)殡姵氐牟煌B接方法而改變。功率等于電壓乘電流。對(duì)鋰離子電池而言,串并聯(lián)的連接方法很常見(jiàn)。

最常用的一種電池組是18650鋰離子電池(直徑為18mm,長(zhǎng)度為650mm),它帶有保護(hù)電路即鋰電池保護(hù)板,鋰電池保護(hù)板能夠監(jiān)視串聯(lián)在一起的每一節(jié)電池,因此,它的最大實(shí)際電壓為14.4V。這個(gè)鋰電池保護(hù)電路(即鋰電保護(hù)板)也可以用于監(jiān)視串聯(lián)在一起的每一節(jié)電池的狀態(tài)。在把幾個(gè)電池串聯(lián)起來(lái)使用時(shí),必須遵照下面的基本要求:保持電池的連接點(diǎn)的潔凈。把四節(jié)電池串聯(lián)起來(lái)使用時(shí),共有八個(gè)連接點(diǎn)(電池到電池室的連接點(diǎn),電池室到下一節(jié)電池的連接點(diǎn))。每個(gè)連接點(diǎn)都存在一定的電阻,如果增加連接點(diǎn),有可能會(huì)影響整個(gè)電池組的性能。不要混用電池,選擇性能一致的電池。當(dāng)電池的電量不足時(shí),更換所有的電池。在串聯(lián)使用時(shí),要用同一種類(lèi)型的電池。要注意電池的極性。如果有一節(jié)電池的極性裝反了,就會(huì)減少整串電池的電壓,而不是增加電壓。

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