电池串、并、混接
每个人 电池,根据其类型,具有某些护照值:标称电压、最大电流、最佳电流、标称容量。请注意,只有遵守制造商推荐的电池工作模式并且仅适用于那些生命资源远未耗尽的电池,这些通行证值才是正确的。
也有必要立即从电池中获得比护照上的能力更多的东西。因此,为了增加容量、工作电流或电压,他们往往采用串联、并联,有时甚至是混合(串并联)的电池(cells、cells)连接。
因此,对于锂离子和锂聚合物电池,单个电池的标称电压值为 3.7 V,铅酸电池为 2.1 V,镍锌电池为 1.6 V,镍镉和镍氢电池— 1.2 伏。
至于电池的容量和最佳电流,这些参数取决于很多设计参数:电极面积、电池体积、电解液密度等。
如果需要获得更高的工作电压,则将电芯串联,如果需要高容量和电流,则并联,如果需要增加容量和电压,则使用串并联电池。
电池的串联及其特性
从一开始,有必要了解串联连接的电池 - 通过这种组件(电池)的每个电池的电流将始终等于通过整个节点的电流,无论电池是否正在放电瞬间或充电。
因此,强烈建议仅串联连接相同类型(或组)的相同容量(真实!)的电池。
为什么它们是同一类型?因为每个电池的最小(可以放电)和最大(可以充电)电压必须相同。
现在让我们来处理为什么串联连接的电容也必须相同的问题。
如果将不同容量的电池串联,那么在放电过程中,容量最小的电池会比其他电池放电得更快,并可能达到这样的程度,即构成组件的其中一个电池发生深度放电,而其他电池则发生深度放电。仍然可以安全释放。这会扰乱整个电池组的运行,其电压会下降,容量根本无法在负载中充分发挥。
而在为这样一个不均匀的节点充电的过程中,会发生以下情况:容量最小的电池单元已经充电到所需的电压,而容量较大的相邻电池单元将保持未充电状态。
为了防止这种不愉快的事件发展(发生某些电池,即使在正常运行期间,也会比其他电池更早地失去其初始容量),充电器(或组件)配备了均衡充放电控制器,以保护电池从临界模式。
无论采用何种方式,在串联安装电池之前,使用众所周知且在市场上广泛使用的特殊设备测量每个电池的容量。
以安培小时 (Ah) 或毫安小时 (mAh) 为单位,将相同电池串联所产生的电池容量将等于构成串联电池的单个电池的容量。
额定电流与电容一样,将等于单个电池的额定电流。额定电压(以伏特为单位)和能量(以瓦特小时为单位)将分别等于构成电池的所有电池的额定电压和瓦特小时的总和。
电池并联及其特点
当电压必须保持不变但同时增加总容量并相应地增加装置的额定电流时,使用电池的并联连接。
具有相同标称电压的电池可以并联连接,也非常希望它们属于同一类型(以便操作条件对所有电池的容量和电流特性的影响大致相同)。
在连接时,还希望均衡电流电压以减少当电池的极端子并联闭合时不可避免地出现的均衡电流。
所得模块的容量(以安培小时为单位)、其工作电流以及以瓦特小时为单位的存储能量将等于构成组件的每个电池的它们的总和。
并联电池时,请务必记住,并联节点产生的自放电电流将高于每个电池单体的自放电电流特性之和,因为组中的某些电池将快速放电并且更能抵抗自放电,电池不仅会通过自身放电,还会通过它们的邻居放电,就像一直在给它们充电一样。
电池串并联或混合连接
如果理解了电池单体串联的规律和特点,理解了并联容量和电流相加的原理,那么将得到的串联节点并联或并联节点串联就不难了。
从理论上讲,为了减少自放电电流,似乎最好将几个预先准备好的、适当组装的相同容量的串联电路并联起来,而不要并联关闭相邻的连接。但是,实际上将多个并行节点连接在一起会更容易。
因此,组装形成的原则是:如果在混合连接中串联的电池数量(在串联连接的电池的一个电路中)超过并联电池的数量(即超过电路的数量),然后电路并联组合。
如果在混合连接中并联元件的数量超过电路中元件的数量,则并联节点在确保它们的容量相等后串联连接。