锂电池PACK时，先串后并还是先并后串？

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PACK包括电池组、铜排、镍片、保护板、外包装、输出（包括连接器），青稞纸、塑胶支架等辅助材料这几项通过串并联设计共同组成PACK锂电池组，而电池工程师在设计锂电池PACK时采用先串后并还是先并后串一直是工程师们争论的焦点，那么我们一起来看看电池先串后并与先并后串的优缺点分析吧。

1、电池组PACK要求电池具有高度的一致性（容量、内阻、电压、放电曲线、寿命）。

2、电池组PACK的循环寿命低于单只电池的循环寿命。

3、在限定的条件下使用（包括充电、放电电流，充电方式，温度等）

4、锂电池组PACK成型后电池电压及容量有很大提高，必须加以保护，对其进行充电均衡、温度、电压及过流监测。

5、电池组PACK必须达到设计需要的电压、容量要求。

二、电池PACK先并后串与先串后并优缺点分析：

1、电池PACK先并后串的缺点：

A、并联由于内阻的差异、散热不均等都会影响并联后电池循环寿命。

2、电池PACK先并后串优点：

A、单个电池失效自动退出，除了容量降低，不影响并联后使用，并联工艺较严格。

B、并联中某个单位电池短路时，造成并联电路电流非常大，通常加熔断保护技术避免。

3、电池PACK先并后串先串后并优点分析：

A、根据整组电池容量先进行串联，如整组容量1/3，最后进行并联，降 低了大容量电池组故障概率。

B、电池PACK先并后串先串后并对于电池整组一致性有很好的帮助。

三、电池PACK先并后串与先串后并的共同特点：

1、要求电池一致性好。不管是软包装电池还是圆柱电池，都需要多串组合，如果一致性差，影响电池容量，一组中容量最低的电池决定整组电池的容量。

2、要求大电流放电性能，锂电池PACK设计先串后并还是先并后串好？电机起步电流是正常工作电流的3倍，大电流放电才能提高电机动力性能。

3、要求电池散热良好。电池数量较多，电池箱内部的电池温升不容易散出来，造成各电池间温度不均匀，放电特性不一，长久造成电池性能下降。

4、生产工艺水平高。电池要能承受颠簸路面的振动冲击。对生产工艺尤其是点焊工艺要求高。焊接完毕后进行测试以防虚焊、脱焊。

四、电池PACK先并后串与先串后并的线束要求：

通常我们做电池PACK串并联时对线束也有一定的要求，主要是输出电流或者对接客户产品端口，正常串并联的线束按导线的作用分类可分为电源线、搭铁线、网络线、信号线等，而像6.4V应急灯锂电池组就是串联和并联同时使用。

A、先并后串电源线：电源线指为各个电气负载提供36V以下的电源正负线。电源线的线径是根据导线截面积与载流量的匹配关系表初步确定导线截面积，参见表；实际设计时，截面积应留有余量，如负载电流为小于5A时，选1 mm²，实际负载为5—9A时，选1.5 mm²，依此类推，以保证由于线束老化或较高温度下的载流能力。

B、在确定导线截面积时要考虑电压降和导线的发热，在下列情况下考虑线径加大：a)导线过长可适当将线径放大；b)导线经多个插接件转接后连接到用电器的情况，考虑端子电压降较大，可适当将线径放大。

3、先串后并搭铁线：搭铁线的线径

A、对于单根导线的搭铁线根据电流选取线径导线。

B、搭铁线要求与底盘或车身骨架有良好接触。

C、搭铁点要求打磨光滑，无绝缘层覆盖。

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如何正确地把锂电池串联和并联起来

记得第一次接触串联并联式在初中时候，刚开始还是不怎么了解，于是乎学习段时间后才明白，串联电路和并联电路是大家都学习过的内容，我们对此都很熟悉。锂电老兵和大家普及一下关于电池串联和并联的区别。非常感谢关注锂电老兵马工，普通视角分享锂电故事。

锂电池并联的目的是为了增加容量 ，因此，锂电池并联充电也与单节锂电池相比具有不同的设计特点，主要体现在充电电流设计与并联电池的一致性上。

并联锂电池的特点是：电压不变，电池容量相加，内阻减小，可供电时间延长。 并联充电的核心内容是并联电流的大小及其作用。根据并联理论，干路电流等于各支路电流之和，因此，已经组合为电池组的n节并联锂电池要达到与单节电池相同的充电效率，充电电流应为n个锂电池电流之和，在欧姆定律：I=U/R的公式下，这个设计是合理的。但是，并联后的电池内阻也会起变化，按照并联内阻公式，两个并联锂电池的总内阻等于两个电池内阻乘积与其内阻相加之和的比值，并联电阻会随着并联电池数量的增加而递减。所以，锂电池并联充电的效率可以在电流小于n个并联锂电池电流之和的基础上实现。

锂电池并联要注意电池的一致性问题 ，因为，一致性差的并联锂电池会在充电过程中出现充不进电或者过充现象，从而破坏电池结构，影响整组电池的寿命。因此，选用并联电池时应避免将不同品牌、不同容量和不同新旧程度的锂电池混用。对电池一致性的内在要求是：锂电池电芯电压差≤5mV，内阻差≤3mΩ，容量差≤20mA。

事实上，锂电池并联后会有一个充电保护芯片对锂电池进行充电保护，锂电池生产厂家在制作并联锂电池时已经充分考虑了锂电池并联后的变化特点，也是按照上述要求进行电流设计和电芯选择的，所以，使用者需要按照并联锂电池的说明按部就班地进行充电，避免不正确的充电对电池可能造成的损害。

串并联电池接线图

电池串联电压等于所串电池电压 总合 ，提高电压。 灯泡串联，一个开关可控制所有串联在一条线路上的灯泡，电池串联起来使用能提高输出电压，灯泡串联起来有什么特点：每个灯泡的电压之和就是电路的总电压

电池串联后，电压相加，各电流相等，这样提高了电压；电池并联，电压不变（前提是电压相一致的电池才可并联，否则电压高的会对电压低得充电，若相差太大可能还会有危险），电流等于各电池的相加，这样常常可以认为是增大了电池容量，并可以提供更大电流。

电池串联和并联的区别：

电池串联：

是指电池首尾相联。即第一节电池的正极接第二节电池的负极，第二节电池的正极接第三节电池的负极依次类推；

串联电压等于电池电压之和，电流等于流过每个电池的电流；

电池组当中的一节损坏会造成整个电池组不能使用或是电压降低；

串联可以提升总电压。

串并联接线图

电池并联：

是指电池首首相联、尾尾相联。即所有电池的正极相联接，所有电池的负极相联接。

并联电压等于单个电池电压，电流等于电池电流之和。

电池组的续航能力虽然增强了，但短路电流造成的破坏更加严重；

并联可以提高总电流。

1、电池并联时，电压处处相等，即Ua=Ub=Uc=Uo；电流是各个蓄电池电流之和，即Io=Ia+Ib+Ic。（参见图一蓄电池的并联电路）

电池并联适合电压不变，电流需要增大的场合。

串并联实物

2、电池串联时，电流处处相等，即Io=Ia=Ib=Ic；电压是各个蓄电池电压之和，即Uo=Ua+Ub+Uc。（参见图二蓄电池的串联电路）

电池串联使用适合电流不变，电压需要增高的场合。

电池串联

无论是串联还是并联，蓄电池组的输出功率都增加。

并联：几个电池，正和正，负和负并排连在一起，电压不变，容量增加，相对应电流也增加。串联：几个电池头尾串在一起也就是正和负，第一节的负接第二节的正，以此类推。电压增加，容量不变。也就是说串联起来的话，电动势为两节电池电动势之和，如果并联起来的话，那他们提供给用电器的电压就在只有一节电池的电动势那么大。

串联时，电压为两电池电压的和。并联时，电压与这两个电池的电压相等。

1、串联，是电流不变，电压相加；并联，是电压不变，电流相加

2、虽然电压没变两个12v蓄电池串联是为了获得更高的电压以适应用电器，在100w以上的就要10A的电流，比如设计值是12v输入的逆变器，这对于开关和导线的要求极高，所以降低电流是主要原因，就要二个并联，但允许的正常放电电流却增大一倍了，如果用24v时电流只有5A了。因此很多地方就采用高电压的电器(比如电动车)就是这道理。但也有些电器本来就是12v的。当它们的功率(电流)较大时，电动机，为提高电瓶的工作时间或单个电瓶的电流不足以驱动,蓄电池才12v，而有些用电器的功率比较大。

两个6V的电瓶串联是12V，两个12V的电瓶只有并联电压才是12V，所谓的并联就是正极连接正极，负极连接负极。

两个12v蓄电池串联是为了获得更高的电压以适应用电器,蓄电池才12v,而有些用电器的功率比较大,在100w以上的就要10A的电流,这对于开关和导线的要求极高,如果用24v时电流只有5A了,所以降低电流是主要原因,因此很多地方就采用高电压的电器(比如电动车)就是这道理.但也有些电器本来就是12v的,比如设计值是12v输入的逆变器,电动机...当它们的功率(电流)较大时,为提高电瓶的工作时间或单个电瓶的电流不足以驱动,就要二个并联,虽然电压没变,但允许的正常放电电流却增大一倍了。

电池并联适合电压不变，电流需要增大的场合。电池串联使用适合电流不变，电压需要增高的场合。无论是串联还是并联，电池组的输出功率都增加。我们只需要按产品的需要来选择即可。

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