电池串联和并联的性能影响

1、电池串联和并联把电池串联和并联起来使用，这听起来好象很简单，但是，遵循一些简单的规则， 就可以避免不必要的问题。在电池组中是把多个电池串联起来， 得到所需要的工作电压。 如果所需要的是更高的容量和更大的电流， 那就应该把电池并联起来。 另外还有一些电池组， 把串联和并联这两种方法结合起来。一个膝上型电脑的电池有可能是把四节3.6V 锂离子电池串联起来，总电压达到 14.4V ；然后，再把两组串联在一起的电池并联起来，这样，电池组的总电量就可以从 000 毫安时提高到 4000 毫安时。这种接法称作 “四串两并 ”，它的意思是：把两组由四节电 池串联在一起的电池组并联起来。节镍基电池的标称电压是

2、在手表、 备份用的存储器和蜂窝电话里一般使用一节电池。1.2V，碱性电池是1.5V，氧化银电池是1.6V，铅酸性电池是 2V，锂电池是3V，而锂离子 电池的标称电压则是 3.6V。使用锂离子聚合物和其他类型的锂电池，它的额定电压一般为 3.7V 。如果要想得到像 11.1V 这种不常见的电压，就得把三节这种电池串联在一起。随着 现代微电子技术的发展，我们已经可以用一节 3.6V 的锂离子电池，为蜂窝电话和低功耗的 便携通讯产品供电。 在上世纪六十年代， 在照度计中广泛使用的汞电池， 出于环境保护方面 的考虑，如今已经完全退出市场。镍基电池的标称电压为 1.2V或1.25V 。它们之间，除了市场

3、偏好之外，没有任何差别。大部分的商用电池，每节电池的电压为1.2V ;工业电池、航空电池和军用电池，每节电池 的电压仍是 1.25V 。如果使用串联需要高电量的便携设备， 一般是由两节或更多节电池串联起来的电池组供电。高电压的电池， 导体和开关的尺寸可以做得很小。 中等价位的工业电动工具一般使用电压为12V 至 19.2V 的电池供电;而高级电动工具使用电压为 24V 至 36V 的电池，以获得更大的 是 42V 。这些电池组是由 18 节串联起来铅酸性电池组成。在早期的混合型汽车中，用来供电力。汽车工业最终把启动器的点火电池电压从12V （实际上是14V ）提高到36V，甚至电的电池组，电压

4、为 148V 。比较新的车型所使用的电池组，电压高达450V 至 500V ，大部 分是镍基化学电池。 一个电压为 480V 的镍金属氢电池组是由 400 节镍金属氢电池串联而成。有一些混合型汽车也用铅酸性电池做过试验。42 V 的汽车用电池价格昂贵，而且，比起 12V 电池，它在开关上会产生更多的电弧。使用 高电压电池组所带来的另一个问题， 就是有可能遇到电池组里的某一节电池失效的情况。就像一个链条， 串联在一起的电池越多， 出现这种情况的几率就越高。 只要一节电池有问题， 它的电压就会降低。到最后，一节 “断开 ”的电池可能会中断电流的输送。而要更换 “坏”电池 也绝非易事，因为新老电池是

5、互不匹配的。一般说来，新电池的容量要比老电池的高得多。我们来看一个电池组的实例，第三节电池仅产生0.6V的电压，而不是正常的1.2V （图 1）。随着工作电压的下降，它比正常电池组更快地达到放电结束的临界点，同时，它的使 用时间也急剧缩短。 一旦设备因电压过低而切断电源， 其余三节仍然完好的电池就不能把所存储的电量送出来了。这时，第三节电池还呈现很大的内阻，如果此时还带有负载，那么，将会导致整个电池链的输出电压将大幅度下降。在一组串行电池中， 一节性能差的电池，像是一个堵住水管的塞子，会产生巨大的阻力，阻止电流流过去。第三节电池也会短路，将使终端的电压降低至 3.6V ，或者，使电池组链路断开

6、并切断电流。一个电池组的性能是取决于电池组里最差的那块电池的性能。并联为了得到更多的电量， 可以把两个或者更多个电池并联起来。除了把电池并联起来，一个办法是使用尺寸更大的电池。 由于受到可以选用的电池的限制，这个办法并不适用于所有情况。 此外， 大尺寸的电池也不适合做成专用电池所需要的外形规格。大部分的化学电池都可以并联使用， 而锂离子电池最适合并联使用。 由四节电池并联而成的电池组， 电压保持为 1.2V ，而电流和运行时间则增大到四倍。与电池串联相比，在电池并联电路中，高阻抗或开路”电池的影响较小，但是，并联电池组会减少负载能力， 并缩短运行时间。 这就好比一个发动机只启动了三个汽缸。 电

7、路短路所造成的破坏会更大，这是因为，在短路时，出现故障的电池会迅速地耗尽其他电池里的电量， 并引起火灾（图 2）。串并联使用串并联这种连接方法时， 在设计上很灵活，可以用标准的电池尺寸达到所需要的额 定电压和电流（图 3）。应当注意：总功率不会因为电池的不同连接方法而改变。功率等于 电压乘电流。对锂离子电池而言，串并联的连接方法很常见。 最常用的一种电池组是1 8650 （直径为 18mm ，长度为 650mm ）。它带有保护电路，能够监视串联在一起的每一节电池，因此，它的最大实际电压为14.4 V。这个保护电路也可以用于监视并联在一起的每一节电池的状 态。家用电池前面所谈到的电池串联和并联的

8、连接方法，针对的是可充电电池组，这些电池组里的电串联起来之外，上池都是永久性地焊接在一起的。 除了把几个电池装进安装电池的电池室、 面讲的那些规则也适用于家用电池。 在把几个电池串联起来使用时， 必须遵照下面的基本要 求： 保持电池的连接点的洁净。把四节电池串联起来使用时，共有八个连接点（电池到电池室的连接点，电池室到下一节电池的连接点）。每个连接点都存在一定的电阻，如果增加连接点，有可能会影响整个电池组的性能。 不要混用电池。当电池的电量不足时，更换所有的电池。在串联使用时，要用同一 种类型的电池。 不要对不可充电型电池进行充电。对不可充电池进行充电时，会产生氢，有可能会 引起爆炸。 要注意电池的极性。如果有一节电池的极性装反了，就会减少整串电池的电压，而 不是增加电压。把已经完全放完电的电池从暂停使用的设备中取出。旧电池比较容易出现泄漏和腐 蚀的情况。