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技術干貨丨鋰電池PACK時,先串后并還是先并后串?

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技術干貨丨鋰電池PACK時,先串后并還是先并后串?

發布日期:2021-01-14 作者: 點擊:

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    PACK包括電池組、銅排、鎳片、保護板、外包裝、輸出(包括連接器),青稞紙、塑膠支架等輔助材料這幾項通過串并聯設計共同組成PACK鋰電池組,而電池工程師在設計鋰電池PACK時采用先串后并還是先并后串一直是工程師們爭論的焦點,那么我們一起來看看電池先串后并與先并后串的優缺點分析吧。


01

電池PACK串并聯設計特點分析:


1、電池組PACK要求電池具有高度的一致性(容量、內阻、電壓、放電曲線、壽命)。


2、電池組PACK的循環壽命低于單只電池的循環壽命。


3、在限定的條件下使用(包括充電、放電電流,充電方式,溫度等)


4、鋰電池組PACK成型后電池電壓及容量有很大提高,必須加以保護,對其進行充電均衡、溫度、電壓及過流監測。


5、電池組PACK必須達到設計需要的電壓、容量要求。

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02

電池PACK先并后串與先串后并優缺點分析:


1、電池PACK先并后串的缺點:


A、并聯由于內阻的差異、散熱不均等都會影響并聯后電池循環壽命。


2、電池PACK先并后串優點:

A、單個電池失效自動退出,除了容量降低,不影響并聯后使用,并聯工藝較嚴格。

B、并聯中某個單位電池短路時,造成并聯電路電流非常大,通常加熔斷保護技術避免。


3、電池PACK先并后串先串后并優點分析:

A、根據整組電池容量先進行串聯,如整組容量1/3,最后進行并聯,降 低了大容量電池組故障概率。

B、電池PACK先并后串先串后并對于電池整組一致性有很好的幫助。


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03

電池PACK先并后串與先串后并的共同特點:


1、要求電池一致性好。不管是軟包裝電池還是圓柱電池,都需要多串組合,如果一致性差,影響電池容量,一組中容量最低的電池決定整組電池的容量。


2、要求大電流放電性能,鋰電池PACK設計先串后并還是先并后串好?電機起步電流是正常工作電流的3倍,大電流放電才能提高電機動力性能。


3、要求電池散熱良好。電池數量較多,電池箱內部的電池溫升不容易散出來,造成各電池間溫度不均勻,放電特性不一,長久造成電池性能下降。


4、生產工藝水平高。電池要能承受顛簸路面的振動沖擊。對生產工藝尤其是點焊工藝要求高。焊接完畢后進行測試以防虛焊、脫焊。

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04

電池PACK先并后串與先串后并的線束要求:


    通常我們做電池PACK串并聯時對線束也有一定的要求,主要是輸出電流或者對接客戶產品端口,正常串并聯的線束按導線的作用分類可分為電源線、搭鐵線、網絡線、信號線等,而像6.4V應急燈鋰電池組就是串聯和并聯同時使用。


    1、先并后串電源線:電源線指為各個電氣負載提供36V以下的電源正負線。電源線的線徑是根據導線截面積與載流量的匹配關系表初步確定導線截面積,參見表;實際設計時,截面積應留有余量,如負載電流為小于5A時,選1 mm2,實際負載為5—9A時,選1.5 mm2,依此類推,以保證由于線束老化或較高溫度下的載流能力。


    2、在確定導線截面積時要考慮電壓降和導線的發熱,在下列情況下考慮線徑加大:a)導線過長可適當將線徑放大;b)導線經多個插接件轉接后連接到用電器的情況,考慮端子電壓降較大,可適當將線徑放大。


    3、先串后并搭鐵線:搭鐵線的線徑

A、對于單根導線的搭鐵線根據電流選取線徑導線。

B、搭鐵線要求與底盤或車身骨架有良好接觸。

C、搭鐵點要求打磨光滑,無絕緣層覆蓋。

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