バッテリーの実際の使用では、高電圧と大電流が必要になることが多く、複数の単一バッテリーを直列または並列(または両方)に接続する必要があります。これをバッテリーパックと呼びます。 18650リチウムバッテリーパックには特定の基準が必要です。
1.直列および並列の18650バッテリーパックの意味
直列の18650バッテリー: 複数の18650リチウム電池を直列に接続した場合、電池パックの電圧はすべての電池電圧の合計になりますが、容量は変わりません。
18650-4S接続の概略図
並列の18650バッテリー: 複数の18650リチウム電池を並列に接続すると、より多くの電力を得ることができます。リチウム電池を並列接続することで電圧を一定に保ち、容量を増やします。総容量は、すべての単一リチウム電池の総容量の合計です。
18650-4P接続の概略図
18650バッテリーの直列および並列接続: 直列接続と並列接続の方法は、複数のリチウム電池を直列に接続してから、バッテリーパックを並列に接続することです。出力電圧だけでなく、容量も向上します。
18650-2S2P接続図
2.18650リチウム電池の直列および並列接続に関する注意事項
- の直列および並列接続 リチウム電池 バッテリーセルのマッチングが必要です。
リチウム電池のマッチング基準:電圧≤10mV 抵抗 ≤5mΩ容量≤20mA - 同じ電圧のバッテリー
- バッテリーが異なれば電圧も異なります。高圧電池は並列に接続した後、低圧電池を充電するため、電力を消費し、事故につながる恐れがあります。
- 同じ容量のバッテリー
- 容量の異なる電池を直列に接続してください。たとえば、同じバッテリーは経年劣化度とは異なる場合があります。容量の小さいバッテリーは最初に完全に放電し、次に内部抵抗が増加します。直列に接続する場合も同じバッテリーを使用する必要があります。そうしないと、容量の異なるバッテリーを直列に接続した後(たとえば、同じバッテリーでも経年劣化の程度が異なる場合があります)、容量の小さいバッテリーが最初に完全に放電し、次に内部抵抗が増加します。
- このとき、容量の大きい電池は容量の小さい電池の内部抵抗で放電し、逆充電します。このようにして、負荷の電圧が大幅に低下し、バッテリーが機能しなくなり、大容量バッテリーは小容量バッテリーと同等になります。長期間使用すると事故の原因となります。
3.18650リチウム電池パックの特徴
- バッテリーパックには、高度な一貫性(容量、内部インピーダンス、電圧、放電曲線、サイクル寿命)が必要です。
- バッテリーパックのサイクル寿命は、単一バッテリーのサイクル寿命よりも短くなります。
- バッテリーが異なれば電圧も異なります。高圧電池は並列に接続した後、低圧電池を充電するため、電力を消費し、事故につながる恐れがあります。
- 限られた条件下(充電、放電電流、充電モード、温度など)で使用する必要があります。
- リチウム電池パックを形成すると、電池の電圧と容量が大幅に増加するため、保護する必要があります。また、充電バランス、温度、電圧、過電流の監視も必要です。
- バッテリーパックは、電圧と容量の設計要件を満たす必要があります。
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