2012年11月5日 星期一

對行動電源數顆18650並聯的疑慮

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很多行動電源都以數顆18650並聯來強調其「超大容量」。

視其架構,不過是單純的並聯而已。














重點是:單純的並聯18650會不會有什麼問題?

答案其實很簡單:只要是理想電池,您要並聯幾顆都不會有問題。

哪,「不理想的電池」並聯會有什麼問題?

問題出在「電壓差」。

只要並聯的兩顆電池之間有「電壓差」,就會在電池槽中形成一個電流迴圈,造成一個放電,一個被充電。

而且「電壓差」越大,放電、充電電流就越大。(電流大小與電池內阻大小成反比)。

之後,若沒災情發生(例如發熱或更嚴重),兩顆電池會慢慢趨向平衡。兩顆電池之間的放電、充電效應也會減緩。

問題是,兩顆電池的質量若有較大差異,在放電過程,兩顆電池可能很快又產生「電壓差」,再度出現放電、充電效應。如此「沒完沒了」,整個效能就不斷下降。甚至發生危險。

越多顆並聯,發生問題的機率就越大。

大廠的筆電電池大都採用大廠的電池芯,裡面也有兩顆單純並聯的情形,但是整組不會是單純串聯。

例如兩顆18650單純並聯成一組,再四組串聯,但是有四組監控線路密切監控每一組的工作狀態,雖然是兩顆18650單純並聯,但整個電池並不是單純串聯。

因為安全考量,四組中只要發現一組異常,電池就會整個停擺。

大廠當然知道,什麼條件的鋰電池適合挑選出來作併聯運用;而且不會忽視安全機制(線路)。


暫時結論:

18650不是不能並聯,但是質量越接近越好。找到越多顆質量接近的電池來並聯的困難度越高。

隨便拿多顆不同廠牌的18650來並聯使用,會有它的風險。

隨便拿多顆新舊不同的18650來並聯使用,風險更高。

業餘應用,能不並聯鋰電池就不要並聯。




2013.04.21 補充

進階閱讀

這篇碩士論文
「串並聯電池組放電行為之模擬」
有提到:

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這個模擬系統能擴充到多顆不同容量的電池,並且能夠預測其經
任意串並聯後的放電行為。

3-2 同容量電池的串並聯實驗……………………………………. 59
3-3兩顆不同容量電池的串並聯實驗…………………….………..63
3-4三顆不同容量電池的串並聯實驗……………………………...77
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哪天有機會再找來看看。




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5 則留言:

  1. 並聯(均衡)後,兩電池端電壓會依樣,不知怎樣的行為理論會造成文中所訴問題-" 兩顆電池的端先壓不同"(於充或放電行為中)??
    難道是用電阻做並聯嗎?

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    1. 電池並聯,不宜用理想電池的角度來思考。

      真實世界的電池,還有內阻,放電電壓斜率...等因素要考慮。

      有的18650一樣可以被充飽,量起來也有4.2V,但是一放電
      立刻跌到低點;跟它並聯,再怎麼好的18650都有危險。

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  2. 請問並聯太多
    顆鋰電池不會燒掉電路板嗎 然後同一家電池 不同時間制造的危險會比較低嗎?意思是說我的行動電源電路板被我不小心用壞了、然後我去買同一家的行動電源回來把同一加電池,但不同日期製造的電池並在一起用同一個電路板,會有問題嗎?兩組電池
    相隔了將近一年 兩組電池狀況都不錯 【一組電池有四顆鋰電池】

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  3. 回覆
    1. 1.
      如果是理想電池,並越多顆,容量就越多,容量越多透過電路板放電的時間就越久。
      基本上,只是拉長放電時間,不會燒壞設計良好的電路板。
      但,若是設計不良的電路板,放電時間拉長,零件積熱時間過長,也是有可能燒毀。

      2.
      電池哪能網路診斷?

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