锂电池串并联方式对电池组性能的影响

由于单体电池电压、容量的制约，为了满足用电设备、储能系统高电压、大容量的要求，锂电池通常采用串联、并联或串并联混合的方式来使用。然而，锂电池在制造过程中不可避免的会出现不一致的情况，这种不一致的程度，会随着使用时间的延长，循环寿命的增加，而被逐渐放大。锂电池的典型参数，例如交流内阻、直流内阻、电压等参数在不同的荷电状态下也会不同。在锂电池的木桶效应之下，强者恒强，弱者愈弱，直到整个储能系统失效、退役。而锂电池的串、并联方式，对电池系统的性能则影响巨大，既然如此，那锂电池串并联方式对电池组性能有什么影响呢？本文YCY将为你详细介绍。

并联对锂电池组性能的影响

在锂电池的实际并联成组应用中，并联支路由于受到电池一致性的影响，在工作中会出现电流不均衡的现象，并联支路电流同时还受到本条支路和其他支路的参数影响。

锂电池并联成组时，在成组单体电池容量、初始状态一致的情况下，电池内阻会造成并联支路平台期较稳定的不平衡电流，造成并联支路SOC变化出现不一致现象，由于电池极化内阻在电池状态末端的急剧变化，并联支路在充电末端的较大的不平衡电流。并联成组筛选时，可以通过分析电池欧姆内阻、极化内阻的分布以减小支路充电末端的不均衡电流值。在实际并联电池组使用过程中，支路电池各个参数的不一致往往同时存在，并联成组后的支路电流分配受多种不一致的参数影响。 

串联对锂电池组性能的影响

设备或储能系统工作需要一定的电压，锂电池的平台电压根据正负极材料的不同有所差异，例如以石墨为负极材料的锂电池，正极材料选用磷酸铁锂时，平台电压为3.2V；正极材料选用三元材料时，平台电压是3.7V；负极材料变成钛酸锂时，平台电压又会随着正极材料的变化而发生变化。单体电池电压无法满足设备、系统的使用要求，需要进行串联来达到额定工作电压。 

同样的，受到单体电池生产制造过程中不一致性的影响，电池串联使用中，单体电池SOC不一致，造成单体电池参数不同，随着使用时间和循环次数的增加，各单体电池容量衰减和老化程度各有不同，严重的会导致部分电池过充电或过放电。电池管理系统的存在，会较大程度上缓解电池不一致的问题。 

电池串联成组相对并联成组简单，串联电池组工作电流一定，单体电池工作电流一样，独立工作没有相互耦合影响，串联电池组的单体电池电压容易测量，常用于评价电池组一致性。

串并混联对锂电池组性能的影响

在纯电动汽车、电网储能应用中，单体电池串联以满足电压需求，并联以满足容量需求，串并联连接方式往往同时存在。典型的电池组串并联方式有先并联后串联、先串联后并联，当然也有串并联混合更复杂的拓扑结构。北京奥运会电动公交是采用先并后串的方式，储能系统一般采用先串后并的连接方式。