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。

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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锂电池串并联，电池串联和并联的区别

锂电池串并联定义

由于单体电池的电压和容量有限，在实际使用中都需要进行串并联组合，以获得更高的电压和容量，才能满足设备的实际供电需求。

锂电池PACK

锂电池PACK是指锂电池包的加工组装和包装。锂电芯组装成组的过程称为PACK，可以是单只电池，也可以是串并联的锂电池包等。锂电池Pack通常由塑胶外壳，保护板，电芯，输出电极，连接用碰片，及其它绝缘胶纸，双面胶纸等组成。

锂电池串并联组合

锂电池由于安全性的原因，必须外接保护板用于对每节电池的监控，电池的使用中一般不建议并联使用，如果并联必须保证电池各参数的一致性（容量、内阻等），另外串联用的电池也必须参数一致，否则电池组的性能会比单个电芯的性能差很多。

锂电池配对标准 电压差≤10mV，内阻差≤5mΩ，容量差≤20mA

锂电池配对的目的是保证电池组中每一只电池的容量、电压、内阻、效果达到一致，不一致就会导致锂电池组使用过程中各种参数距离越拉越远，导致电压不平衡，时间长了就会过充电、过放电、容量发挥不出来，引起爆炸着火的危险。

1、锂电池串并联组合方式

2串锂电池组合 (7.4V 锂电池)

型号18650-2S1P18650-2S1P18650-2S2P18650-2S3P电压7.4V7.4V7.4V7.4V容量2200/2500/3000mAh2200/2500/3000mAh6000mAh9000mAh尺寸18*105mm18*36*65mm37*37*66mm37*55*66mm重量90g90g180g270g

3串锂电池组合 (11.1V 锂电池)

串并联方式18650-3S1P 三角形18650-3S1P 一字形18650-3S2P18650-3S3P电压11.1V11.1V11.1V11.1V容量2200/2500/3000mAh2200/2500/3000mAh6000mAh9000mAh尺寸66.5*36.6*36.6mm69.8*55.7*18.8mm66.8*55.0*40.8mm60.6*68.0*56.1mm重量155g158g285g425g

4串锂电池组合 (14.8V 锂电池)

串并联方式18650-4S1P 正方形18650-4S1P 一字形18650-4S2P电压14.8V14.8V14.8V容量2200/2500/3000mAh2200/2500/3000mAh6000mAh尺寸69.6*37.7*37.7mm69.3*73.4*17.6mm70.6*74.2*37.1mm重量181g191g371g

6串锂电池组合 (22.2V 锂电池)

串并联方式18650-6S1P 电压18650-6S2P18650-6S3P电压25.2V25.2V25.2V容量2000/3000mAh6000mAh9000mAh尺寸114*72*22mm114*72*41mm114*72*60mm重量303g570g835g

2、锂电池组线材/端子

锂电池组插头及引线长度可随意定制，根据客户的用电设备进行选择。

3、锂电池组串并联计算

我们都知道锂电池串联电压增加，并联容量增加，那么如何计算一个锂电池组是几串几并，由多少只电芯组成的呢？

进行计算前我们需要知道这个锂电池组是采用什么规格的电芯的组装，因为不同的电芯电压容量不同， 组装成特定规格的锂电池组，所需要的串并数量不同。市面上常见的锂电芯种类有钴酸锂的3.7V、三元的3.6V、磷酸铁锂的3.2V，钛酸锂的2.4V，容量则因电芯大小、材料、厂家的不同而不同。

以48V 20Ah锂电池组为例

常用锂电池组串联组合

标称电压

电池类别

常见串数

充电电压

12V

3.7V 钴酸锂

3S

12.6V

3.2V 铁锂

4S

14.6V

24V

3.7V 钴酸锂

7S

29.4V

3.2V 铁锂

8S

29.2V

36V

3.7V 钴酸锂

10S

42.0V

3.7V 钴酸锂

11S

46.2V

3.2V 铁锂

11S

40.2V

3.2V 铁锂

12S

43.8V

48V

3.7V 钴酸锂

13S

54.6V

3.7V 钴酸锂

14S

58.8V

3.2V 铁锂

15S

58.8V

3.2V 铁锂

16S

58.8V

60V

3.7V 钴酸锂

17S

71.4V

3.2V 铁锂

20S

73.0V

72V

3.7V 钴酸锂

20S

84.0V

3.2V 铁锂

24S

87.6V

锂电池组装过程

18650-3S6P/11.1V/15600mAh 锂电池组装过程

锂电池串并联的注意事项不要将不同品牌的电池一起使用。不要将不同电压的电池一起使用。不要将不同容量或新旧锂电池混在一起使用。不同化学材料的电池不能混合使用，如镍氢和锂电池混用。当电池的电量不足时，更换所有的电池。使用对应参数的锂电池保护板。选择性能一致的电池，一般锂电池串并联使用需要进行锂电池芯配对。 配对的标准：电压差≤10mV，内阻差≤5mΩ，容量差≤20mA1、不同电压的锂电池串联

锂电池由于存在一致性的问题，同一体系（如三元或铁锂）下进行并串成组，也需要挑选电压、内阻、容量一致的进行配组。不同电压平台，不同内阻的电池串联使用，会造成某只电池每个循环都是先充满先放完， 如果有保护板并且不出故障，会造成整组容量降低，不带保护板的话势必造成该电池过充或过放进而造成损坏。

2、不同容量的锂电池并联

如果将不同容量或新旧锂电池混在一起使用，有可能出现漏液，零电压等现象。这是由于充电过程中，容量差异导致充电时有些电池被过充，有些电池未充满电，放电时有容量高的电池未放完电，而容量低的则被过放。如此恶性循环，电池受到损害而漏液或低（零）电压。

组装锂电池先并联还是串联？锂电池组串并联拓扑结构

构成锂电池组的典型连接方式有先并联后串联、先串联后并联以及混联方式。纯电动公交车用锂电池组通常采用先并后串的连接方式。电网储能用锂电池组往往采用先串后并的连接方式。

锂电池串并联充电

1、锂电池串联充电

目前锂电池组的充电一般都采用串联充电，这主要是因为串联充电方法结构简单、成本低、较容易实现。但由于单体锂电池之间在容量、内阻、衰减特性、自放电等性能方面的差异，在对锂电池组串联充电时，电池组中容量最小的那只单体锂电池将最先充满电，而此时，其他电池还没有充满电，如果继续串联充电，则已充满电的单体锂电池就可能会被过充电。

而锂电池过充电会严重损害电池的性能，甚至可能会导致爆炸造成人员伤害，因此，为了防止出现单体锂电池过充电，锂电池组使用时一般配有电池管理系统（Battery Management System，简称BMS），通过电池管理系统对每一只单体锂电池进行过充电等保护。串联充电时，如果有一只单体锂电池的电压达到过充保护电压，电池管理系统会将整个串联充电电路切断，停止充电，以防止这只单体电池被过充电，而这样会造成其他锂电池无法充满电。

2、锂电池并联充电

锂电池并联充电时，每节锂电池都应保证均衡充电，否则使用过程中会影响整组锂电池的性能和寿命。常用的均衡充电技术有：恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压型变换器均衡充电、电感均衡充电等。

锂电池并联充电需要注意几个问题：

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书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。

3、锂电池充电注意事项

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