เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าและความจุของแบตเตอรี่ก้อนเดียวมีจำกัด, ต้องใช้การผสมแบบอนุกรม-ขนานเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าและความจุที่สูงขึ้น, ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการแหล่งจ่ายไฟที่แท้จริงของอุปกรณ์ต่างๆ ที่ใช้พลังงานจากชุดแบตเตอรี่ลิเธียม.

• แบตเตอรี่ลิเธียมในซีรีย์: เพิ่มแรงดันไฟฟ้า, ความจุยังคงเท่าเดิม, และความต้านทานภายในก็เพิ่มขึ้น.
• แบตเตอรี่ลิเธียมแบบขนาน: แรงดันไฟฟ้ายังคงเท่าเดิม, เพิ่มความจุแล้ว, ความต้านทานภายในลดลง, และยืดเวลาการจ่ายไฟออกไป.
• แบตเตอรี่ลิเธียมแบบอนุกรมและขนาน: แบตเตอรี่ลิเธียมมีทั้งแบบขนานและแบบอนุกรม, ซึ่งเพิ่มทั้งแรงดันไฟฟ้าและความจุของแบตเตอรี่ทั้งหมด.
• ก้อนแบตเตอรี่ Vแรงดันไฟฟ้า ของการเชื่อมต่อแบบอนุกรม: แรงดันไฟฟ้าจะถูกเพิ่มเมื่อเชื่อมต่อเซลล์แบตเตอรี่แบบอนุกรม. ตัวอย่างเช่น, 3.7เซลล์เดี่ยว V สามารถประกอบเป็นก้อนแบตเตอรี่ได้โดยมีแรงดันไฟฟ้าเท่ากับ 3.7*(เอ็น)วีตามต้องการ (เอ็น: จำนวนเซลล์เดี่ยว), เช่น 7.4V, 12วี, 24วี, 36วี, 48วี, 60วี, 72วี, ฯลฯ.

• ความจุของก้อนแบตเตอรี่ในการเชื่อมต่อแบบขนาน: ความจุจะถูกเพิ่มเมื่อเซลล์แบตเตอรี่เชื่อมต่อแบบขนาน. ตัวอย่างเช่น, แบตเตอรี่ก้อนเดียวขนาด 2000mAh สามารถประกอบเป็นชุดแบตเตอรี่ที่มีความจุได้ 2*(เอ็น)อ่า ตามต้องการ (เอ็น: จำนวนเซลล์เดี่ยว), เช่น 4000mAh, 6000มิลลิแอมป์, 8000มิลลิแอมป์, 5อา, 10อา, 20อา, 30อา, 50อา, 100อา, ฯลฯ.

แบตเตอรี่ลิเธียมหมายถึงการประมวลผล, การประกอบ, และการบรรจุชุดแบตเตอรี่ลิเธียม. กระบวนการประกอบแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นกลุ่มเรียกว่า PACK.

PACK อาจเป็นแบตเตอรี่ก้อนเดียวหรือชุดแบตเตอรี่ลิเธียมแบบขนานก็ได้. โดยทั่วไปชุดแบตเตอรี่ลิเธียมจะประกอบด้วยเปลือกพลาสติก, แผ่นป้องกัน, แกนแบตเตอรี่, อิเล็กโทรดเอาท์พุท, ชิ้นส่วนสัมผัสสำหรับการเชื่อมต่อ, และเทปฉนวนอื่นๆ, เทปสองหน้า, ฯลฯ. ด้านล่างนี้เป็นส่วนประกอบหลักบางประการ:

1. เซลล์แบตเตอรี่ลิเธียม: ส่วนหลักของแบตเตอรี่สำเร็จรูป
2. คณะกรรมการป้องกัน (BMS): เรียกอีกอย่างว่า BMS (ระบบการจัดการแบตเตอรี่), สามารถป้องกันก้อนแบตเตอรี่เพื่อหลีกเลี่ยงการชาร์จไฟเกิน, ปล่อยมากเกินไป, กระแสเกิน, ไฟฟ้าลัดวงจร, และการควบคุมอุณหภูมิ NTC การป้องกันอัจฉริยะ.
3. เปลือกพลาสติก: โครงกระดูกรองรับของแบตเตอรี่ทั้งหมด; การวางตำแหน่งและการยึดแผ่นป้องกัน; การบรรทุกและการจำกัดชิ้นส่วนอื่นๆ ที่ไม่ใช่เปลือก.
4. ขั้วต่อสายไฟ: สามารถจัดเตรียมอินเทอร์เฟซการชาร์จและการคายประจุสายไฟเทอร์มินัลต่างๆ สำหรับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ, ผลิตภัณฑ์กักเก็บพลังงาน, และอุปกรณ์ไฟฟ้าสำรอง.
5. แถบนิกเกิล/ขายึด: การเชื่อมต่อและยึดส่วนประกอบของเซลล์

เนื่องจากเหตุผลด้านความปลอดภัย, ต้องเชื่อมต่อแบตเตอรี่ลิเธียมเข้ากับแผงป้องกันภายนอก (บีเอ็มเอส) เพื่อตรวจสอบแบตเตอรี่แต่ละก้อน.

โดยทั่วไปไม่แนะนำให้ใช้แบตเตอรี่แบบขนาน. หากเชื่อมต่อแบบขนาน, ความสอดคล้องของพารามิเตอร์แบตเตอรี่ (ความจุ, ความต้านทานภายใน, ฯลฯ) จะต้องมั่นใจ. แบตเตอรี่ที่ใช้ในซีรีย์จะต้องมีพารามิเตอร์เหมือนกันด้วย, มิฉะนั้น, ประสิทธิภาพของก้อนแบตเตอรี่จะแย่กว่าเซลล์เดียวมาก.

แบตเตอรี่ลิเธียมจับคู่มาตรฐานแรงดันไฟฟ้าความแตกต่าง≤10mV, ความแตกต่างความต้านทานภายใน≤5mΩ, ความจุความแตกต่าง≤20mA

วัตถุประสงค์ของการจับคู่แบตเตอรี่ลิเธียมคือเพื่อให้แน่ใจว่าความจุ, แรงดันไฟฟ้า, ความต้านทานภายใน, และผลกระทบของแบตเตอรี่แต่ละก้อนในชุดแบตเตอรี่มีความสม่ำเสมอ. ความไม่สอดคล้องกันจะนำไปสู่พารามิเตอร์ต่างๆ ของแบตเตอรี่ในระหว่างการใช้ชุดแบตเตอรี่ลิเธียม. หากแรงดันแบตเตอรี่ไม่สมดุล, แบตเตอรี่จะถูกชาร์จมากเกินไป, หรือคายประจุมากเกินไป, และจะไม่มีการใช้ความสามารถ, ทำให้เกิดอันตรายจากการระเบิดและไฟไหม้.

เราทุกคนรู้ดีว่าเมื่อแบตเตอรี่อยู่ภายใต้การเชื่อมต่อแบบอนุกรม, แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมเพิ่มขึ้น, และเมื่อเชื่อมต่อกันแบบขนาน, ความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมเพิ่มขึ้น, แล้ววิธีคำนวณจำนวนอนุกรมและแนวขนานของก้อนแบตเตอรี่ลิเธียม? และต้องประกอบด้วยกี่เซลล์?

ก่อนการคำนวณ, เราจำเป็นต้องทราบข้อมูลจำเพาะของเซลล์แบตเตอรี่ที่ใช้ในการประกอบชุดแบตเตอรี่ลิเธียมนี้. เพราะเซลล์ต่างกันมีความจุแรงดันไฟฟ้าต่างกัน, จำนวนอนุกรมและขนานที่ต้องใช้ในการประกอบชุดแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีข้อกำหนดเฉพาะแตกต่างกัน.

แบตเตอรี่ลิเธียมประเภททั่วไป ได้แก่ 3.7V สำหรับลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์, 3.6V สำหรับไตรภาค, 3.2V สำหรับลิเธียมเหล็กฟอสเฟต, และ 2.4V สำหรับลิเธียมไททาเนต.

ความจุจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับขนาด, วัสดุ, และผู้ผลิตเซลล์แบตเตอรี่. ยกตัวอย่างชุดแบตเตอรี่ลิเธียม 48V 20Ah:

สมมติว่าข้อกำหนดเซลล์เดียวที่ใช้คือ 18650 3.7วี 2000mAh

จำนวนเซลล์คู่ขนาน: 20อา/2อา= 10 (10 เซลล์ขนานกัน)

จำนวนเซลล์อนุกรม: 48V/3.7V=13 (13 เซลล์เป็นอนุกรม)

แบตเตอรี่ทั้งชุดคือ 13 × 10 = 130 เซลล์

ดังนั้นเพื่อสร้างชุดแบตเตอรี่ลิเธียมขนาด 48V 20AH, เราต้องการ 130 ชิ้น 18650 3.7เซลล์แบตเตอรี่ V 2000mAh ที่จะสร้างใน 13S10P.

• ห้ามใช้แบตเตอรี่ยี่ห้อต่างกันร่วมกัน.
• อย่าใช้แบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้าต่างกันร่วมกัน.
• อย่าผสมแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีความจุต่างกันหรือเก่าและใหม่.
• ไม่สามารถผสมแบตเตอรี่ที่มีสารเคมีต่างกันได้, เช่นแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์และแบตเตอรี่ลิเธียม.
• เมื่อพลังงานแบตเตอรี่เหลือน้อย, เปลี่ยนแบตเตอรี่ทั้งหมด.
• ใช้แผงป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียม (บีเอ็มเอส) ด้วยพารามิเตอร์ที่สอดคล้องกัน.
• เลือกแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพเท่ากัน. โดยทั่วไป, แบตเตอรี่ลิเธียมจำเป็นต้องจับคู่แบบอนุกรมและขนาน. มาตรฐานที่ตรงกัน: ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้า ≤10mV, ความแตกต่างความต้านทานภายใน≤5mΩ, ความจุความแตกต่าง≤20mA