СОЕДИНЕНИЕ ЛИТИЕВЫХ АКБ В ОДНУ БАТАРЕЮ

Литиевые аккумуляторы (например популярные 18650) можно соединять друг с другом как последовательно, так и параллельно. В зависимости от целей, каждое из этих решений имеет разные преимущества. Но в любом случае важно чтобы подключенные элементы:

  • имели одинаковые параметры,
  • имели одинаковый возраст,
  • были заряжены до одинакового уровня,
  • были механически хорошо соединены для выравнивания температур.

Последовательное соединение ячеек увеличивает напряжение в сборке, потому что результирующее напряжение является суммой напряжений каждого элемента. Емкость общего комплекта, выраженная в миллиампер-часах [мАч], будет такой же, как и у одиночного аккумулятора из этой сборки: получение постоянного тока от такого блока будет разряжать их одновременно с одиночным элементом. То есть и максимальный ток разряда будет таким же, как у одиночного элемента. А вот внутреннее сопротивление полученного таким образом блока увеличится, оно будет примерно равно сумме сопротивлений отдельных ячеек.

СОЕДИНЕНИЕ ЛИТИЕВЫХ АКБ В ОДНУ БАТАРЕЮ

Параллельное соединение АКБ не изменяет напряжение схемы – оно будет как на одиночном элементе. Зато ёмкость общая будет больше, потому что такой блок сможет выдавать постоянный ток в течение более длительного времени, чем одна ячейка.

СОЕДИНЕНИЕ ЛИТИЕВЫХ АКБ В ОДНУ БАТАРЕЮ

Максимальный ток разряда будет также увеличиваться, поскольку все элементы отдают ток одновременно. Внутреннее сопротивление полученного таким образом пакета будет меньше, примерно равным результирующему сопротивлению параллельного соединения внутренних сопротивлений отдельных ячеек. Формулы приводить не будем, чтоб упростить материал с сделать его более популярным.

И литий-ионные, и литий-полимерные аккумуляторы могут быть объединены в батареи. Напомним, что батарея – это сборка из нескольких элементов, потому и радиаторы отопления называют таким словом. А батарейка – это уменьшительное название от батареи. В случае же последовательно соединенных ячеек, для их правильной зарядки необходимо зарядное устройство с балансиром (например такое).

Зарядка параллельно соединенных ячеек теоретически не требует их отключения. Достаточно увеличить ток зарядки (но осторожно) или лучше подождать подольше, заряжаясь током как на одну ячейку в стандартном режиме.

Как подключить Li-Pol и Li-Ion элементы вместе

Подключение литиевых элементов параллельно и разрядный ток. Литиевые аккумуляторы можно подключать параллельно для увеличения разрядного тока. Если один элемент имеет допустимый ток разряда 1 А, то пакет из двух таких элементов может давать максимум 2 А. Правда должны быть соблюдены следующие условия:

  • ячейки очень похожи должны быть, а желательно идентичны. Это должна быть такая же модель, тогда многие параметры будут одинаковыми.
  • обе банки должны быть изношены в одинаковой степени, то есть старая не должна быть связана с новой. Чем старше элемент, тем больше будет его внутреннее сопротивление, поэтому он будет отдавать нагрузке меньший ток, чем новый.
  • батареи должны быть заряжены в одинаковой степени. В противном случае АКБ с более высоким напряжением начнет неконтролируемо заряжать своего более слабого коллегу.
  • температура ячеек должна быть максимально близкой. Если это не так, их внутренние сопротивления будут разными, и они начнут работать в неодинаковой степени. Лучше всего смотать их скотчем, чтобы они нагревались и охлаждались с одинаковой скоростью.

Чтобы получить более высокий ток разряда, например в электронных сигаретах или в квадрокоптерах, лучше подключать литий-полимерные (Li-Pol) элементы, чем литий-ионные (Li-Ion). У них гораздо более высокий допустимый ток разряда, порядка десятка или даже нескольких десятков ампер. Параллельно соединенные элементы можно заряжать, не отключая их предварительно. Если они имеют одинаковые параметры, зарядное устройство должно само правильно определить окончание процесса зарядки. Просто помните, что всегда время зарядки можно увеличить вдвое, если нельзя увеличить зарядный ток.

Для соединения ячеек чаще всего используют сварку и пластины соответствующего сечения. Помните, что литиевые элементы имеют высокие токи короткого замыкания, что может привести к возгоранию. Перегруженный элемент или перегретый могут взорваться или загореться. К счастью многие АКБ имеют встроенную тепловую защиту, а некоторые и электронную защиту от перезарядки и переразряда.

Изменение общей ёмкости батареи

Теперь стоит рассмотреть как изменяется емкость, выраженная в Вт · ч, при параллельном и последовательном подключении. Предположим у нас есть два литий-ионных АКБ 18650 на 2,2 Ач 3,7 В, выражая емкость элемента в Втч, мы умножаем 2,2 Ач х 3,7 В, значит емкость одного элемента составляет 8,14 Втч.

  • Когда соединяем ячейки параллельно, получаем пакет 4,4 Ач 3,7 В, то есть 16,28 Втч.
  • Когда соединяем ячейки последовательно, получаем пакет 2,2 Ач 7,4 В, то есть 16,28 Втч.

СОЕДИНЕНИЕ ЛИТИЕВЫХ АКБ В ОДНУ БАТАРЕЮ

Как соединять АКБ

Вот несколько советов о том, как соединить литиевые аккумуляторы типа 18650:

  • лучше брать батареи от приличных фирм Panasonic, LG, Samsung или Sanyo;
  • никелевые полосы соединители лучше чем никелированные металлические;
  • аккумуляторы нельзя перегревать, используйте точечную сварку или быструю пайку;
  • перед соединением выравняйте напряжение на батареях с помощью зарядного устройства;
  • лучше поставьте на сборку плату электронного балансира BMS.

Вот собственно и вся наука, а если что осталось неясным – можете пролистать наш форум по источникам питания и найти ответы на большинство вопросов.

   Форум