Devido à tensão e capacidade limitadas da bateria única, uma combinação série-paralelo é necessária para obter uma tensão e capacidade mais altas, que pode atender aos requisitos reais de fonte de alimentação de diferentes dispositivos alimentados por baterias de lítio.

  • Baterias de lítio em série: a tensão é adicionada, a capacidade permanece a mesma, e a resistência interna aumenta.
  • Baterias de lítio em paralelo: a voltagem permanece a mesma, a capacidade é adicionada, a resistência interna é reduzida, e o tempo de duração da fonte de alimentação é estendido.
  • Baterias de lítio em série e paralelo: Existem combinações paralelas e em série entre baterias de lítio, o que aumenta a tensão e a capacidade de toda a bateria.
  • Bateria Voltagem de conexão em série: a tensão é adicionada quando as células da bateria são conectadas em série. Por exemplo, 3.7V células individuais podem ser montadas em uma bateria com uma tensão de 3.7*(N)V conforme necessário (N: o número de células únicas), como 7,4 V, 12V, 24V, 36V, 48V, 60V, 72V, etc..
  • Capacidade da bateria de conexão paralela: a capacidade é adicionada quando as células da bateria são conectadas em paralelo. Por exemplo, uma única bateria de 2000mAh pode ser montada em uma bateria com capacidade de 2*(N)Ah, conforme necessário (N: o número de células únicas), como 4000mAh, 6000mAh, 8000mAh, 5Ah, 10Ah, 20Ah, 30Ah, 50Ah, 100Ah, etc..
lithium battery pack parts

Pacote de bateria de lítio

Bateria de lítio refere-se ao processamento, conjunto, e embalagem de baterias de lítio. O processo de montagem de baterias de lítio em um grupo é denominado PACK.

Um PACK pode ser uma bateria única ou uma bateria de lítio em série e paralela. Uma bateria de lítio geralmente é composta por um invólucro de plástico, placa protetora, núcleo da bateria, eletrodo de saída, peça de contato para conexão, e outras fitas isolantes, fitas dupla-face, etc.. Abaixo estão alguns componentes principais:

  1. Célula de bateria de lítio: a parte central da bateria acabada
  2. Placa de proteção (BMS): também chamado de BMS (sistema de gerenciamento de bateria), pode proteger a bateria para evitar sobrecarga, descarga excessiva, sobrecorrente, curto-circuito, e proteção inteligente de controle de temperatura NTC.
  3. Concha de plástico: o esqueleto de suporte de toda a bateria; o posicionamento e fixação da placa de proteção; transportando e limitando todas as outras peças que não sejam da carcaça.
  4. Cabo terminal: Várias interfaces de carga e descarga de fio terminal podem ser fornecidas para vários produtos eletrônicos, produtos de armazenamento de energia, e fontes de alimentação de backup.
  5. Tira/suporte de níquel: conectando e fixando componentes da célula

Série de baterias de lítio e combinação paralela

Por razões de segurança, baterias de lítio devem ser conectadas a uma placa de proteção externa (Bms) para monitorar cada bateria.

Geralmente não é recomendado usar baterias em paralelo. Se eles estiverem conectados em paralelo, a consistência dos parâmetros da bateria (capacidade, Resistência interna, etc.) deve ser assegurado. As baterias utilizadas em série também devem ter os mesmos parâmetros, de outra forma, o desempenho da bateria será muito pior do que o de uma única célula.

Padrão de emparelhamento de bateria de lítio Diferença de tensão≤10mV, diferença de resistência interna≤5mΩ, diferença de capacidade≤20mA

O objetivo do emparelhamento da bateria de lítio é garantir que a capacidade, tensão, Resistência interna, e o efeito de cada bateria na bateria são consistentes. A inconsistência levará a vários parâmetros da bateria durante o uso da bateria de lítio. Se a tensão da bateria estiver desequilibrada, a bateria ficará sobrecarregada, ou sobrecarregado, e a capacidade não será exercida, causando o perigo de explosão e incêndio.

Cálculo de série e paralelo de bateria de lítio

Todos nós sabemos que quando as baterias estão conectadas em série, a voltagem das baterias de lítio aumenta, e quando eles estão em conexão paralela, a capacidade das baterias de lítio aumenta, então, como calcular o número de séries e paralelos de uma bateria de lítio? e quantas células são necessárias para compor?

Antes do cálculo, precisamos saber a especificação da célula de bateria usada para a montagem desta bateria de lítio. Como células diferentes têm capacidades de tensão diferentes, o número de séries e paralelos necessários para montar uma bateria de lítio de uma especificação específica é diferente.

Os tipos comuns de baterias de lítio incluem 3,7 V para óxido de cobalto e lítio, 3.6V para ternário, 3.2V para fosfato de ferro-lítio, e 2,4 V para titanato de lítio.

A capacidade varia dependendo do tamanho, material, e fabricante da célula da bateria. Pegue uma bateria de lítio 48V 20Ah como exemplo:

Supondo que a especificação de célula única usada seja 18650 3.72000mAh

Número de células paralelas: 20Ah/2Ah= 10 (10 células em paralelo)

Número de células da série: 48V/3,7V=13 (13 células em série)

Todo o conjunto de baterias é 13 × 10 = 130 células

Então, para fazer uma bateria de lítio 48V 20AH, precisamos de 130 unidades 18650 3.7Células de bateria V 2000mAh para fazer em 13S10P.

Precauções para baterias de lítio em série e paralelo

  • Não use baterias de marcas diferentes juntas.
  • Não use baterias de tensões diferentes juntas.
  • Não misture capacidades diferentes ou baterias de lítio novas e velhas.
  • Baterias de diferentes materiais químicos não podem ser misturadas, como baterias de níquel-hidreto metálico e lítio.
  • Quando a bateria está fraca, substitua todas as baterias.
  • Use a placa de proteção da bateria de lítio (Bms) com os parâmetros correspondentes.
  • Escolha baterias com o mesmo desempenho. Geralmente, baterias de lítio precisam ser emparelhadas em série e paralelo. Padrão correspondente: diferença de tensão≤10mV, diferença de resistência interna≤5mΩ, diferença de capacidade≤20mA