並列および直列のリチウム電池の知識と詳細な説明

パワーリチウム電池を直列および並列に接続すると、簡単に聞こえますが、いくつかの簡単なルールを使用すると、不要な問題を回避できます。リチウム電池パックは、リチウム電池とリチウム電池保護回路の2つの部分で構成されています。

リチウム電池パックでは、必要な動作電圧を得るために、複数のリチウム電池が直列に接続されています。より大きな容量とより多くの電流が必要な場合は、パワーリチウム電池を並列に接続する必要があります。高電圧および大容量の規格は、直列と並列の2つの方法を組み合わせることで実現できます。たとえば、36V10AH電気自動車のバッテリーは、容量が10AHに達するように、50個の2,000Vリチウム3.6Vリチウムイオンバッテリーを並列に接続します。次に、10セットの並列バッテリーが直列に接続されます。接続後、バッテリー電圧は36V以上に達する可能性があります。 。

この接続は「10ストリングと5」と呼ばれ、5つのセクションで並列に接続された10グループのリチウム電池が直列に接続されていることを意味します。リチウムイオン電池の公称電圧は3.6Vです。リチウムイオンポリマーやその他の種類のリチウム電池を使用して、定格は3.7Vです。高電圧バッテリーパックを使用する場合のもう1つの問題は、バッテリーパック内の特定のバッテリーの故障が発生する可能性があることです。それはチェーンのようなもので、直列に接続されているバッテリーが多いほど、これが発生する可能性が高くなります。いずれかのバッテリーに問題がある限り、その電圧は低下します。一日の終わりに、「切断された」バッテリーが電流の供給を中断する可能性があります。古いバッテリーと新しいバッテリーが一致しないため、「不良」バッテリーの交換も簡単です。一般的に、新しいバッテリーの容量は古いバッテリーの容量よりもはるかに高くなります。動作電圧が低下すると、通常のバッテリーパックよりも早く放電の臨界点に到達し、使用時間も大幅に短縮されます。低電圧のためにデバイスの電源がオフになると、残りのセルはそのまま残り、保存されているバッテリーを発送できません。このとき、不良バッテリーセルも大きな内部抵抗を示します。このときに負荷も存在すると、バッテリーチェーン全体の出力電圧が大幅に低下します。一連のバッテリーでは、水道管を塞ぐプラグのような性能の悪いバッテリーは、電流が流れるのを妨げる膨大な量の抵抗を生み出します。他のバッテリーも短絡し、端子電圧が3.6Vに低下するか、バッテリーパックのリンクを外して電流を遮断します。バッテリーパックの性能は、バッテリーパックの中で最悪のバッテリーの性能に依存します。

並列接続より多くの電力を得るために、複数のバッテリーを並列に接続できます。バッテリーを並列化することに加えて、使用できるバッテリーの制限のため、別のオプションはより大きなバッテリーを使用することです。この方法は、すべてのアプリケーションに適しているわけではありません。また、大型バッテリーは専用バッテリーに必要なフォームファクターには適していません。ほとんどの化学電池は並列使用が可能ですが、リチウムイオン電池は並列使用に最適です。たとえば、5個のバッテリーを並列接続した場合のバッテリー電圧は3.6Vに保たれ、電流と実行時間は5倍に増加します。高インピーダンスまたは「オープン」バッテリーは、バッテリーと直列に接続するよりも、バッテリーの並列回路に与える影響が少なくなります。ただし、並列バッテリパックは、負荷容量を減らし、実行時間を短縮します。これは、3気筒しか始動しないエンジンのようなものです。短絡中に故障したバッテリーは他のバッテリーの電力をすぐに使い果たし、バッテリーの寿命全体に損傷を与えるため、回路の短絡による損傷はさらに大きくなります。

直並列接続方式を採用する場合、設計に柔軟性があり、標準のバッテリーサイズで必要な定格電圧と電流を実現できます。バッテリーの接続方法が異なるため、総電力は変化しないことに注意してください。電力は、電圧に電流を掛けたものに等しくなります。リチウムイオン電池の場合、直並列接続方式が一般的です。最も一般的に使用されるバッテリーパックの1つは、保護回路、リチウムバッテリー保護ボードを備えた18650リチウムバッテリーです。リチウム電池保護ボードは、直列に接続された各電池を監視するため、実際の最大電圧は42Vです。このリチウム電池保護回路（すなわち、リチウム電池保護ボード）は、直列に接続された各電池の状態を監視するためにも使用できます。 18650リチウム電池を直列に使用する場合は、次の基本要件に従う必要があります。電圧が一定であり、内部抵抗が5ミリオームを超えてはならず、容量の差が10mAを超えてはなりません。もう1つは、バッテリーの接続ポイントを清潔に保つことです。各接続ポイントには一定の抵抗があります。接続箇所が汚れていたり、接続箇所が大きくなっていると、内部抵抗が高くなり、電池パック全体の性能に影響を与える場合があります。異なるメーカーのリチウム電池を混ぜないでください。性能の一貫性のあるリチウム電池を選択する必要があります。上記規格に準拠したリチウム電池製の電池パックが基本です。