电池的串行链接与单节应用

 串行连接

需要更高电压的便携式设备使用两个或多个串联连接的电池组。图 2 显示了具有四个串联的 3.6V 锂离子电池（也称为 4S）的电池组，可产生 14.4V 的标称电压。相比之下，一串 6 个 2V/cell 的铅酸电池将输出 12V，而 4 个 1.5V/cell 的碱性电池将输出 6V。

如果你需要一个奇怪的电压，比如 9.50 伏，可以串联五个铅酸电池、八个镍氢或镍镉电池，或者三个锂离子电池。最终电池电压不需要精确，只要它高于设备指定的电压即可。12V 电源可以代替 9.50V 电源工作。大多数电池供电的设备可以承受一定的浪涌电压；但是，必须遵守放电终止电压。

高压电池使导体尺寸较小。无绳工具使用 12V 和 18V 电池；高端型号使用 24V 和 36V。许多电动自行车配备 36V 锂离子电池，有些配备 48V。汽车行业希望通过串联放置 18 个铅酸电池，将电池电压从 12V (14V) 提高到 36V，即 42V。更换电子元件的后勤工作和机械开关中引发的问题停止了该计划。

一些混合动力汽车使用 48V 锂离子电池，并为电气系统使用 DC-DC 到 12V 的转换。通常使用单独的 12V 铅酸电池启动发动机。第一辆混合动力汽车使用 148V 电池；电动汽车的电压通常为 450–500V。这种电池需要 100 多个串联的锂离子电池。

高压电池需要仔细的电池匹配，特别是在连接重负载或在低温下运行时。对于串联连接的多个电池，电池发生故障的可能性是真实存在的，这会导致问题。为了防止这种情况发生，在一些大型封装中，固态开关绕过故障电池以允许电流继续流动，尽管由此产生的电压较低。

在更换老化包装中的故障电池时，电池匹配是一项挑战。新电池的容量高于其他电池，导致不平衡。焊接结构增加了维修的复杂性，这就是电池组通常作为一个整体更换的原因。

禁止完全更换的电动汽车中的高压电池被分成模块，每个模块由特定数量的电池组成。如果一个单元出现故障，则只需更换受影响的模块。如果新模块配备新电池，可能会出现轻微的不平衡。无人机和业余爱好者遥控器中的电池需要高电流消耗，如果串联中的电池电量不足，通常会​​出现意外的电压降。汲取最大电流会对弱电池施加压力，从而导致可能的故障。充电后读取电压并不能识别此异常，但可以通过检查电池平衡或使用电池分析仪检查容量来完成。

电池通过串联连接多个电池来实现所需的操作；每个电池增加其电压电位以达到端子处的总电压。并联通过增加总安培小时 (Ah) 来实现更高的容量。

一些组件可能包含串联和并联连接的组合。笔记本电脑电池通常有四个串联的 3.6V 锂离子电池以达到 14.4V 的标称电压，并有两个并联以将容量从 2,400mAh 提高到 4,800mAh。这种配置称为 4s2p，这意味着四个串联的电池和两个并联的电池。电池之间的绝缘片防止导电金属覆盖物引起短路。

大多数电池化学物质适合于串联和并联连接。使用具有相同电压和容量 (Ah) 的相同类型的电池非常重要，切勿混用不同型号和尺寸的电池。较弱的电池会导致不平衡。这在串联配置中尤为重要，因为电池的强度取决于串中最弱的电池。弱电池可能不会立即失效，但当连接到漏极时，它会比强电池更快耗尽。充电时，低电池比强电池充满得更快，因为要填充的电池更少，而且它处于“过充电”状态的时间比其他电池长。震惊之下，弱小的细胞先倒空，然后被它更强壮的兄弟击中。多件装电池必须匹配，尤其是在高消耗条件下。

_{单细胞应用}

_{典型示例是带有 3.60V 锂离子电池的手机和平板电脑。单节配置是最简单的电池，不需要与其他电池配对，小型锂离子电池中的保护电路可以很简单。其他单电池用途是挂钟，通常使用 1.5V 碱性电池、手表和内存备份，其中大部分是低功率应用。
一次锂电池在3.0V和3.9V范围内。在锂离子中为 3.6V，在磷酸锂中为 3.2V，在锂钛酸盐中为 2.4V。镍基电池的标称电压为1.2V，碱性电池为1.5V，氧化银电池为1.6V，铅酸电池为2.0V。
这与化学有关，而不是促进更高的瓦时 (Wh)，这可以通过更高的电压实现。锂锰和其他锂基系统通常使用 3.7V 或更高的电池电压。争论的焦点是具有低内阻的电池可以维持电压以应对大消耗。出于操作目的，这些电池用作 3.6V 的候选电池。}

使用二次电池的简单建议

• 给二次电池充电时注意极性。极性接反会导致短路和危险情况。
• 从充电器中取出充满电的电池。充电完成后，市场上的普通充电器可能无法提供正确的涓流充电，电池可能会过热。
• 仅在室温下充电。