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技术干货丨锂电池PACK时,先串后并还是先并后串?

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技术干货丨锂电池PACK时,先串后并还是先并后串?

发布日期:2021-01-14 作者: 点击:

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    PACK包括电池组、铜排、镍片、保护板、外包装、输出(包括连接器),青稞纸、塑胶支架等辅助材料这几项通过串并联设计共同组成PACK锂电池组,而电池工程师在设计锂电池PACK时采用先串后并还是先并后串一直是工程师们争论的焦点,那么我们一起来看看电池先串后并与先并后串的优缺点分析吧。


01

电池PACK串并联设计特点分析:


1、电池组PACK要求电池具有高度的一致性(容量、内阻、电压、放电曲线、寿命)。


2、电池组PACK的循环寿命低于单只电池的循环寿命。


3、在限定的条件下使用(包括充电、放电电流,充电方式,温度等)


4、锂电池组PACK成型后电池电压及容量有很大提高,必须加以保护,对其进行充电均衡、温度、电压及过流监测。


5、电池组PACK必须达到设计需要的电压、容量要求。

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02

电池PACK先并后串与先串后并优缺点分析:


1、电池PACK先并后串的缺点:


A、并联由于内阻的差异、散热不均等都会影响并联后电池循环寿命。


2、电池PACK先并后串优点:

A、单个电池失效自动退出,除了容量降低,不影响并联后使用,并联工艺较严格。

B、并联中某个单位电池短路时,造成并联电路电流非常大,通常加熔断保护技术避免。


3、电池PACK先并后串先串后并优点分析:

A、根据整组电池容量先进行串联,如整组容量1/3,最后进行并联,降 低了大容量电池组故障概率。

B、电池PACK先并后串先串后并对于电池整组一致性有很好的帮助。


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03

电池PACK先并后串与先串后并的共同特点:


1、要求电池一致性好。不管是软包装电池还是圆柱电池,都需要多串组合,如果一致性差,影响电池容量,一组中容量最低的电池决定整组电池的容量。


2、要求大电流放电性能,锂电池PACK设计先串后并还是先并后串好?电机起步电流是正常工作电流的3倍,大电流放电才能提高电机动力性能。


3、要求电池散热良好。电池数量较多,电池箱内部的电池温升不容易散出来,造成各电池间温度不均匀,放电特性不一,长久造成电池性能下降。


4、生产工艺水平高。电池要能承受颠簸路面的振动冲击。对生产工艺尤其是点焊工艺要求高。焊接完毕后进行测试以防虚焊、脱焊。

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04

电池PACK先并后串与先串后并的线束要求:


    通常我们做电池PACK串并联时对线束也有一定的要求,主要是输出电流或者对接客户产品端口,正常串并联的线束按导线的作用分类可分为电源线、搭铁线、网络线、信号线等,而像6.4V应急灯锂电池组就是串联和并联同时使用。


    1、先并后串电源线:电源线指为各个电气负载提供36V以下的电源正负线。电源线的线径是根据导线截面积与载流量的匹配关系表初步确定导线截面积,参见表;实际设计时,截面积应留有余量,如负载电流为小于5A时,选1 mm²,实际负载为5—9A时,选1.5 mm²,依此类推,以保证由于线束老化或较高温度下的载流能力。


    2、在确定导线截面积时要考虑电压降和导线的发热,在下列情况下考虑线径加大:a)导线过长可适当将线径放大;b)导线经多个插接件转接后连接到用电器的情况,考虑端子电压降较大,可适当将线径放大。


    3、先串后并搭铁线:搭铁线的线径

A、对于单根导线的搭铁线根据电流选取线径导线。

B、搭铁线要求与底盘或车身骨架有良好接触。

C、搭铁点要求打磨光滑,无绝缘层覆盖。

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