電池先串聯(lián)后并聯(lián)與先并聯(lián)后串聯(lián)的差異化分析

電池串聯(lián)并聯(lián)前和并聯(lián)串聯(lián)前的微分分析

鋰離子電池在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但它的能量與能量是不相容的。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，往往要用戶在電池的電量和能量之間進(jìn)行選擇和平衡，電池設(shè)計(jì)者陷入了兩難的境地。此外，大型復(fù)合電池組要多個(gè)系列才能實(shí)現(xiàn)。根據(jù)通常的理論，組合中所涉及的單個(gè)電池的性能一致性應(yīng)控制在較窄的范圍內(nèi)，否則電池組中單個(gè)電池的性能差異將嚴(yán)重影響電池組的循環(huán)壽命。因此，電池組要的電池越多，就越難以匹配，而匹配不上的電池也越多，就會(huì)造成巨大的浪費(fèi)。為了解決上述問(wèn)題，本文在理論分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大膽的突破，將不同類(lèi)型的電池按照一定的規(guī)則進(jìn)行組合。試驗(yàn)證明，這種電池組合不僅可以解決大功率與高能量的矛盾，而且還可以提出具體的方法來(lái)緩解大規(guī)模電池組合的壓力。

組合電池選用相同電壓平臺(tái)的電池(電池的正極和負(fù)極材料相同)，即V1=V2=……=Vm=V;各聯(lián)件的串聯(lián)電池按容量、內(nèi)阻等參數(shù)布置，即Bm1Bm2,…Bmn要求每個(gè)union(即B1n、B2n、…)之間的性能匹配一致。Bmn之間不要求電氣參數(shù)一致性。

我=(vm-vp)/Rm,在放電過(guò)程中,每個(gè)電池的當(dāng)前字符串是電路的電阻值成反比,也就是說(shuō),在放電過(guò)程中,由于每個(gè)電池的串聯(lián)電阻字符串不同,電流通過(guò)電池字符串是不同的,也就是說(shuō),I1、I2……Im是不相同的，在放電過(guò)程中是不斷變化的，但總的保持Ip=I1+I2+I3+…+在動(dòng)態(tài)平衡。

Vp=Vm-ImRm,假如在這個(gè)過(guò)程中電池的放電電壓(Vm)陪伴所有較低(和其他和系列電池電壓比率),因?yàn)槲?(Vm-Vp)/Rm,電池會(huì)自動(dòng)減少電流和電池的列表,它將提高總電壓和電池字符串(Vm),所以放電的電池組處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),保持電池組必須平衡電壓(副總裁)所以電池組在電壓的動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程中，使每一個(gè)電池串都隨著所有的能釋放它們的容量，而不會(huì)放。

充電過(guò)程是相反的，原理是相似的。由于充電電壓是動(dòng)態(tài)平衡的，每個(gè)電池都可以充到自己的容量，而不會(huì)出現(xiàn)充電過(guò)度。

并聯(lián)后串聯(lián)的連接方式如圖2所示。B1n由組態(tài)組選擇，其電性能可以認(rèn)為是一致的，即從電性能角度看，B11、B12……同樣的B1n，同樣的Bm1，同樣的Bm2…Bmn

Bunion1=Bunion2=…=B并集n(其中B并集n為B1n,B2n…骨密度的平行結(jié)果)。然后，整套電池相當(dāng)于Bunion1，經(jīng)過(guò)篩選匹配后Bunion2…B和n系列，充放電沒(méi)有問(wèn)題。Bm1和Bm2……Bmn的并聯(lián)與圖1的分析相似。根據(jù)上述分析可知，先并聯(lián)后串聯(lián)的電池組可以正常充放電。

通過(guò)以上理論分析，可以得出結(jié)論，假如滿足條件:所有細(xì)胞形成正負(fù)電極材料的電池電壓平臺(tái)一致(電池)、系列方向?qū)?yīng)組單體電池通過(guò)嚴(yán)格的篩選(保持內(nèi)部阻力、容量等),然后單體電池串之前,之前和之后的字符串相結(jié)合,組成的電池可以充電和放電,一般不會(huì)影響電池組的循環(huán)壽命。