A causa della tensione e della capacità limitate della singola batteria, per ottenere una tensione e una capacità più elevate è necessaria una combinazione serie-parallelo, che può soddisfare i reali requisiti di alimentazione di diversi dispositivi alimentati da pacchi batteria al litio.

  • Batterie al litio in serie: viene aggiunta la tensione, la capacità rimane la stessa, e la resistenza interna aumenta.
  • Batterie al litio in parallelo: la tensione rimane la stessa, viene aggiunta la capacità, la resistenza interna è ridotta, e la durata dell'alimentazione viene estesa.
  • Batterie al litio in serie e parallelo: Esistono combinazioni sia in parallelo che in serie tra le batterie al litio, che aumenta sia la tensione che la capacità dell'intero pacco batteria.
  • Pacco batteria Vvecchiaia del collegamento in serie: la tensione viene aggiunta quando le celle della batteria sono collegate in serie. Per esempio, 3.7Le singole celle V possono essere assemblate in un pacco batteria con una tensione di 3.7*(N)V come richiesto (N: il numero di singole celle), come 7,4 V, 12V, 24V, 36V, 48V, 60V, 72V, ecc.
  • Capacità del pacco batteria del collegamento in parallelo: la capacità viene aggiunta quando le celle della batteria sono collegate in parallelo. Per esempio, una singola batteria da 2000 mAh può essere assemblata in un pacco batteria con una capacità di 2*(N)Ah, come richiesto (N: il numero di singole celle), come 4000mAh, 6000mAh, 8000mAh, 5Ah, 10Ah, 20Ah, 30Ah, 50Ah, 100Ah, ecc.
lithium battery pack parts

Pacco batteria al litio

La batteria al litio si riferisce all'elaborazione, assemblaggio, e confezionamento di pacchi batterie al litio. Il processo di assemblaggio delle batterie al litio in un gruppo si chiama PACK.

Un PACK può essere una batteria singola o un pacco batterie al litio in serie e parallelo. Un pacco batteria al litio è solitamente composto da un guscio di plastica, piastra protettiva, nucleo della batteria, elettrodo di uscita, elemento di contatto per il collegamento, e altri nastri isolanti, nastri biadesivi, ecc. Di seguito sono riportati alcuni componenti principali:

  1. Cella della batteria al litio: la parte centrale della batteria finita
  2. Pannello di protezione (BMS): chiamato anche BMS (sistema di gestione della batteria), può proteggere la batteria per evitare il sovraccarico, scarica eccessiva, sovracorrente, cortocircuito, e protezione intelligente del controllo della temperatura NTC.
  3. Guscio di plastica: lo scheletro portante dell’intera batteria; il posizionamento ed il fissaggio della piastra di protezione; trasportare e limitare tutte le altre parti non esterne al guscio.
  4. Cavo terminale: È possibile fornire varie interfacce di carica e scarica dei cavi terminali per vari prodotti elettronici, prodotti per lo stoccaggio dell’energia, e alimentatori di riserva.
  5. Striscia/staffa in nichel: collegare e fissare i componenti della cellula

Serie di batterie al litio e combinazione parallela

Per motivi di sicurezza, le batterie al litio devono essere collegate ad una scheda di protezione esterna (BMS) per monitorare ciascuna batteria.

Generalmente non è consigliabile utilizzare le batterie in parallelo. Se sono collegati in parallelo, la coerenza dei parametri della batteria (capacità, resistenza interna, ecc.) deve essere assicurato. Anche le batterie utilizzate in serie devono avere gli stessi parametri, Altrimenti, le prestazioni della batteria saranno molto peggiori di quelle di una singola cella.

Standard di accoppiamento batteria al litio Differenza di tensione ≤ 10 mV, differenza di resistenza interna ≤ 5 mΩ, differenza di capacità ≤ 20 mA

Lo scopo dell'accoppiamento della batteria al litio è garantire la capacità, voltaggio, resistenza interna, e l'effetto di ciascuna batteria nel pacco batteria sono coerenti. L'incoerenza porterà a vari parametri della batteria durante l'uso della batteria al litio. Se la tensione della batteria è sbilanciata, la batteria sarà sovraccarica, o troppo scarico, e la capacità non sarà esercitata, causando pericolo di esplosione e incendio.

Calcolo della serie e del parallelo del pacco batterie al litio

Lo sappiamo tutti quando le batterie sono collegate in serie, la tensione delle batterie al litio aumenta, e quando sono collegati in parallelo, la capacità delle batterie al litio aumenta, quindi come calcolare il numero di serie e paralleli di un pacco batterie al litio? e quante celle sono necessarie per essere composte?

Prima del calcolo, dobbiamo conoscere le specifiche della cella della batteria utilizzata per l'assemblaggio di questo pacco batteria al litio. Perché celle diverse hanno capacità di tensione diverse, il numero di serie e parallelo richiesti per assemblare un pacco batteria al litio con una specifica specifica è diverso.

I tipi comuni di batterie al litio includono 3,7 V per l'ossido di litio cobalto, 3.6V per ternario, 3.2V per litio ferro fosfato, e 2,4 V per il titanato di litio.

La capacità varia a seconda della dimensione, materiale, e produttore della cella della batteria. Prendiamo come esempio un pacco batteria al litio da 48 V 20 Ah:

Supponendo che la specifica della singola cella utilizzata sia 18650 3.7V2000mAh

Numero di celle parallele: 20Ah/2Ah= 10 (10 celle in parallelo)

Numero di celle della serie: 48V/3,7 V=13 (13 celle in serie)

L'intero set di batterie lo è 13 × 10 = 130 cellule

Quindi, per realizzare un pacco batteria al litio da 48 V 20 Ah, abbiamo bisogno di 130 pezzi 18650 3.7Celle della batteria V 2000mAh da realizzare in 13S10P.

Precauzioni per batterie al litio in serie e parallelo

  • Non utilizzare insieme batterie di marche diverse.
  • Non utilizzare insieme batterie di voltaggi diversi.
  • Non mischiare capacità diverse o batterie al litio vecchie e nuove.
  • Non è possibile mischiare batterie composte da materiali chimici diversi, come le batterie al nichel-metallo idruro e al litio.
  • Quando la carica della batteria è bassa, sostituire tutte le batterie.
  • Utilizzare la scheda di protezione della batteria al litio (BMS) con i parametri corrispondenti.
  • Scegli batterie con le stesse prestazioni. Generalmente, le batterie al litio devono essere accoppiate in serie e in parallelo. Norma corrispondente: differenza di tensione ≤ 10 mV, differenza di resistenza interna ≤ 5 mΩ, differenza di capacità ≤ 20 mA