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鋰電池單體(cell)、電池組(Batteries)和電池包(pack)之間的關系介紹

  沒有接觸過鋰電池的很多朋友,一般會把電池廠家生產好了的電池包(pack)當成是一塊大電池,實際上,我們用的鋰電池其實也跟鉛酸電池一樣,也是由一塊一塊的單體電池并聯和/或串聯后得到的。在英語上,對這部分的描述很清晰,因此,對應的英文稱呼也加了進去。

      這里先介紹一下單體(cell)、電池組(Batteries)和電池包(pack)的概念

      單體(cell):組成電池組(Batteries)和電池包(pack)的最基本的元素,一般能提供的電壓是3v-4v之間;

      電池組(Batteries):由多個單體(cell)集合,構成一個單一的物理模塊,提供更高的電壓和容量(例如,一個電池模塊,使用四個單體串聯提供名義上的12V的電壓,或者多個單體(cell)并聯提供更大的容量);

      電池包(pack):一般是由多個電池組(Batteries)集合而成的,同時,還加入了電池管理系統(bms)等,也就是電池廠最后提供給用戶的產品。也就是大家經常說的鋰電池。

      單體(cell)一般按封裝的方式分成三種:圓柱(cylindrical)、方體(prismatic)和軟包(pouch)

  每種單體鋰電池的電壓都在3V-4V之間,這里以軟包磷酸鐵鋰單體電池的標稱電壓(3.2V)、標稱容量(3000mAh)

如果需要組成12V20Ah的電池包(pack),需要多少節軟包磷酸鐵鋰單體電池?單體電池組成需要的電池包(pack),一般按照下面如圖所示的三種方式連接。通常我們會采用先并后串的方式,先串后并怕串聯的某個支路上單體電池有問題,導致整個串電池不可用。

      下面接著說12V20Ah的電池包如何計算需要多少節單體電池。這個計算我們一般按先串后并來求的。

      所以先看需要多少個單體電池串聯在一起達到需要的電壓12v,12v÷3.2v≈3.75,這里一般都會用4節軟包磷酸鐵鋰電池串聯在一起的。

     在計算需要多少個單體電池并聯在一起到達到需要的容量20Ah,20Ah=20000mAh,則20000mAh/3000mAh≈6.67,因此這里一般會選7.整個需要的單體電池總數為4*7=28節。

      最后看一下各種不同封裝的單體電池做成電池包基本上是一樣,由于鋰電的本身特點,PACK成組工藝是動力電池包生產的關鍵性步驟,直接影響著鋰電池的安全性和可靠性。近年來頻繁出現的因為鋰電池起火爆炸傷人的事件很大程度上與電池包(pack)設計的不夠完善相關,不能確保個別單體鋰電池或者發生電池箱體溫度過高等問題的及時處理及預警等。PACK行業在我國還屬于新興行業,技術、設備等還不成熟,技術人員的整體素質不高。很多做鋰電池包(pack)的一些廠家,隨便買個鋰電池的保護板,然后就按照鉛酸電池包的做法一樣制作,根本不考慮當單體電池出現熱失控時的散熱問題、單體電池漏液或者內短路時的保護機制。

      總之,電池包的PACK成組工藝水平,直接關系著電動汽車的動力性能和安全性能。敗也電池。動力電池包PACK做的好不好,實在是一件性命攸關的大事,買鋰電池包(pack)建議找一家有一定實力的企業,不要貪圖便宜,隨便找個組裝廠。如果是隨便找的電池pack廠家,他們也就是買個電池箱體,按先串后并的方法,再按照網上購買的bms嵌入接到電池組上做的pack,里面的膠帶有可能都不是電池專用,還不如自己買bms還有電池箱體自己組裝的安全可靠了。


文章轉述來源:電源技術論壇


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