Dilihat: 0 Penulis: Tim Konten Teknis Baterai ZERNE Waktu Publikasi: 15-07-2026 Asal: Lokasi
Baterai 18650 dapat dihubungkan secara seri, paralel, atau kombinasi keduanya untuk mencapai tegangan, kapasitas, dan kemampuan arus yang diperlukan.
Sambungan seri meningkatkan tegangan baterai. Koneksi paralel meningkatkan kapasitas dan kemampuan teoritis saat ini. Misalnya:
3S1P berarti tiga 18650 sel yang dihubungkan secara seri.
2P berarti dua sel yang terhubung secara paralel dalam setiap grup.
3S2P berarti tiga grup seri dengan dua sel paralel di setiap grup.
4S2P berarti empat grup seri dengan dua sel paralel di setiap grup.
Jumlah total sel dihitung sebagai:
Total sel = Jumlah seri × Jumlah paralel
Oleh karena itu, paket baterai 3S2P berisi enam sel, sedangkan paket baterai 4S2P berisi delapan sel.
Struktur sambungan harus dipilih sesuai dengan tegangan, kapasitas, arus, dimensi, dan persyaratan perlindungan peralatan. BMS yang sesuai juga diperlukan untuk sebagian besar paket baterai lithium-ion yang dapat diisi ulang.
Pada sambungan seri, terminal positif suatu sel dihubungkan ke terminal negatif sel berikutnya.
Tegangan tiap sel dijumlahkan, sedangkan kapasitas ampere-jam tetap kira-kira sama dengan satu sel atau satu grup paralel.
Untuk sel 3,7V, 3000mAh yang identik:
1S1P: 3.7V, 3Ah
2S1P: 7.4V, 3Ah
3S1P: 11.1V, 3Ah
4S1P: 14.8V, 3Ah
Jumlah seri dipilih sesuai dengan rentang tegangan yang diperlukan peralatan.
Pada sambungan paralel, terminal positif dihubungkan bersama dan terminal negatif dihubungkan bersama.
Tegangannya tetap kira-kira sama dengan satu sel, sementara kapasitasnya meningkat.
Menggunakan sel 3,7V, 3000mAh yang identik:
1S1P: 3.7V, 3Ah
1S2P: 3.7V, 6Ah
1S3P: 3.7V, 9Ah
Jumlah paralel dipilih berdasarkan kapasitas, waktu proses, dan kemampuan saat ini yang diperlukan.
Kebanyakan paket baterai praktis memerlukan voltase spesifik dan kapasitas yang cukup. Konfigurasi seri-paralel menggabungkan dua metode koneksi.
Misalnya, paket 3S2P:
Menggunakan tiga grup seri
Menggunakan dua sel paralel di setiap grup
Berisi total enam sel
Menyediakan kira-kira dua kali lipat kapasitas paket 3S1P
Mempertahankan kelas tegangan nominal yang sama dengan paket 3S1P
Huruf 'S' berarti jumlah kelompok sel yang dihubungkan secara seri.
Paket 1S berisi satu grup seri.
Ini mungkin berisi:
1S1P: satu sel
1S2P: dua sel paralel
1S3P: tiga sel paralel
Tegangan nominalnya tetap mendekati tegangan satu sel. Menambahkan sel paralel meningkatkan kapasitas tanpa mengubah tegangan nominal.
Paket 2S berisi dua grup seri.
Dengan sel litium-ion 3,7V standar, tegangan nominalnya kira-kira 7,4V. Tegangan pengisian penuh tergantung pada spesifikasi sel dan sistem pengisian.
Konfigurasi 2S dapat digunakan pada peralatan portabel kompak, produk genggam, dan paket baterai kecil yang memerlukan tegangan lebih tinggi daripada yang dapat disediakan oleh satu sel.
Paket 3S berisi tiga grup seri.
Menggunakan sel standar 3,7V, tegangan nominalnya kira-kira 11,1V. Struktur 3S umumnya digunakan dalam paket baterai lithium-ion kelas 12V. Itu Contoh paket baterai 12V 18650 menunjukkan bagaimana konfigurasi 3S diterjemahkan ke dalam jumlah sel, voltase, dan kapasitas.
Untuk contoh singkat:
3S1P = tiga sel
3S2P = enam sel
3S3P = sembilan sel
Itu Panduan tegangan baterai 18650 menjelaskan bagaimana tegangan nominal, pengisian penuh, dan pemutusan berubah seiring dengan jumlah seri.
Paket 4S berisi empat grup seri.
Menggunakan sel 3,7V, tegangan nominalnya kira-kira 14,8V. Biasanya dianggap sebagai paket tegangan lebih tinggi daripada paket standar kelas 12V 3S.
Konfigurasi 4S dapat digunakan jika peralatan, pengisi daya, dan sistem proteksi semuanya dirancang untuk rentang tegangan tersebut.
Huruf 'P' berarti jumlah sel yang terhubung secara paralel dalam setiap kelompok seri.
Konfigurasi 1P memiliki satu sel di setiap grup paralel.
Contoh:
1S1P: satu sel
3S1P: tiga sel
4S1P: empat sel
Kapasitas masing-masing kelompok seri sama dengan kapasitas satu sel.
Konfigurasi 2P memiliki dua sel yang terhubung secara paralel di setiap grup.
Contoh:
1S2P: dua sel
3S2P: enam sel
4S2P: delapan sel
Kapasitas masing-masing kelompok paralel kira-kira dua kali lipat kapasitas satu sel.
Konfigurasi 3P memiliki tiga sel paralel di setiap grup.
Contoh:
1S3P: tiga sel
3S3P: sembilan sel
4S3P: dua belas sel
Jumlah paralel yang lebih tinggi umumnya memberikan kapasitas dan kemampuan arus yang lebih besar, namun juga meningkatkan ukuran, berat, biaya, dan persyaratan manajemen panas paket baterai. Pengaruh penghitungan paralel pada kapasitas paket, energi, dan waktu proses dapat diperkirakan dengan Kapasitas paket baterai 18650 dan penghitungan waktu pengoperasian.
Rumus tegangan dasar adalah:
Tegangan nominal paket = Tegangan nominal sel × Jumlah seri
Menggunakan sel 3.7V:
Konfigurasi |
Perhitungan |
Tegangan Nominal |
|---|---|---|
1S |
3.7V × 1 |
3.7V |
2S |
3.7V × 2 |
7.4V |
3S |
3.7V × 3 |
11.1V |
4S |
3.7V × 4 |
14.8V |
Kisaran tegangan aktual berubah selama pengisian dan pengosongan. Tegangan nominal digunakan untuk penghitungan paket baterai, sedangkan tegangan pengisian penuh dan tegangan pemutusan harus disesuaikan dengan sel dan peralatan yang dipilih.
Saat memilih jumlah seri, periksa:
Tegangan input perangkat yang diperlukan
Tegangan masukan maksimum yang diizinkan
Tegangan operasi minimum
Tegangan keluaran pengisi daya
Jumlah seri BMS
Rentang masukan konverter DC-DC
Jumlah seri tidak boleh dipilih hanya karena paket diberi label '12V' atau '24V.'
Rumus kapasitas dasar adalah:
Kapasitas paket (Ah) = Kapasitas sel (Ah) × Jumlah paralel
Menggunakan sel 3000mAh, atau 3Ah:
Konfigurasi |
Kapasitas Sel |
Hitungan Paralel |
Kapasitas Paket |
3S1P |
3Ah |
1p |
3Ah |
3S2P |
3Ah |
2P |
6Ah |
3S3P |
3Ah |
3P |
9Ah |
4S2P |
3Ah |
2P |
6Ah |
Contoh 3S2P dan 4S2P memiliki kapasitas teoritis yang sama ketika sel yang sama digunakan, namun level tegangannya berbeda karena jumlah serinya berbeda.
Kapasitas harus dihitung dari kapasitas sel sebenarnya, bukan kapasitas maksimum yang tertera pada label produk umum. Kapasitas sel dapat bervariasi sesuai dengan arus pelepasan, suhu, tegangan pemutusan, dan kondisi pengujian.
Sel paralel juga dapat meningkatkan kemampuan teoritis paket baterai saat ini.
Rumus yang disederhanakan adalah:
Kemampuan arus paralel = Arus kontinu sel × Jumlah paralel
Jika satu sel memiliki nilai pelepasan kontinu sebesar 10A:
1P: sekitar 10A
2P: sekitar 20A
3P: sekitar 30A
Angka-angka ini merupakan perkiraan teoritis. Kemampuan paket aktual saat ini mungkin dibatasi oleh:
Peringkat BMS
Strip atau busbar nikel
Kualitas las
Pengukur kawat
Peringkat konektor
Suhu sel
Resistensi internal sel
Pembuangan panas kandang
Arus puncak dan arus kontinu harus dihitung secara terpisah. Sel yang mendukung pulsa pendek mungkin tidak cocok untuk pengoperasian berkelanjutan pada arus yang sama. Untuk peralatan berdaya tinggi, batas arus kontinu dan puncak sel yang dipilih harus dibandingkan menggunakan pemilihan baterai 18650 menguras tinggi.
Paket 3S2P berisi enam sel:
Tiga grup seri
Dua sel paralel di setiap kelompok
Jumlah sel total: 3 × 2 = 6
Menggunakan sel 3.7V, 3000mAh:
Tegangan nominal: sekitar 11.1V
Kapasitas: sekitar 6Ah
Energi nominal: sekitar 66,6Wh
Paket 4S2P berisi delapan sel:
Empat grup seri
Dua sel paralel di setiap kelompok
Jumlah sel total: 4 × 2 = 8
Menggunakan sel yang sama:
Tegangan nominal: sekitar 14.8V
Kapasitas: sekitar 6Ah
Energi nominal: sekitar 88,8Wh
Kapasitasnya sama pada kedua contoh karena keduanya menggunakan 2P. Energinya berbeda karena paket 4S2P memiliki tegangan nominal yang lebih tinggi.
Untuk perbandingan cepat seri, paralel, kapasitas, dan energi, gunakan Kalkulator Baterai 18650.
Jumlah total sel adalah:
Total sel = Jumlah seri × Jumlah paralel
Contoh:
Konfigurasi |
Perhitungan |
Jumlah Sel |
2S1P |
2 × 1 |
2 |
3S1P |
3 × 1 |
3 |
3S2P |
3 × 2 |
6 |
3S3P |
3 × 3 |
9 |
4S2P |
4 × 2 |
8 |
4S3P |
4 × 3 |
12 |
Rumus ini memberikan jumlah sel listrik. Paket baterai fisik mungkin memerlukan ruang tambahan untuk:
Pemegang sel
Isolasi
BMS
Sensor suhu
Kabel
Konektor
Perumahan
Dukungan mekanis
Sel dalam paket yang sama harus memiliki:
Model yang sama
Kimia yang sama
Kapasitas serupa
Resistensi internal serupa
Usia dan riwayat siklus yang serupa
Status biaya serupa sebelum perakitan
Mencampur sel dengan karakteristik berbeda dapat mengakibatkan tegangan, suhu, dan distribusi arus tidak merata. Untuk paket produksi, pemeriksaan ini menjadi dasar pencocokan sel dalam paket baterai 18650 , di mana kapasitas, resistansi internal, voltase, usia, dan konsistensi batch dievaluasi bersama.
Untuk kemasan baterai produksi, sel silinder biasanya dihubungkan menggunakan strip nikel yang dilas titik atau busbar yang sesuai.
Menyolder kabel secara langsung ke badan sel dapat memindahkan panas berlebih ke dalam sel dan dapat merusak struktur internal. Metode penyambungan harus dipilih sesuai dengan arus paket, proses produksi, dan persyaratan keselamatan.
Majelis harus mencakup:
Pemegang sel
Kertas isolasi
Perlindungan terminal
Kertas ikan atau lembaran isolasi
Lengan pelindung
Jarak antar sel
Dukungan perumahan
Terminal positif dan selubung negatif luar harus dilindungi dari kontak yang tidak disengaja dengan bahan konduktif. Jika sel dilengkapi sirkuit proteksi terintegrasi, dimensi dan kasus penggunaannya mungkin berbeda dari sel yang tidak terlindungi; baterai 18650 yang dilindungi dan tidak dilindungi membandingkan kedua format ini.
Hubungan pendek dapat menyebabkan arus yang sangat tinggi dan pemanasan yang cepat. Selama perakitan:
Jauhkan perkakas logam dari terminal yang terbuka.
Jangan letakkan sel lepas bersama dengan benda konduktif.
Lindungi paket yang belum selesai selama penanganan.
Periksa polaritas setiap kelompok sel.
Periksa strip nikel dan titik las sebelum menerapkan insulasi akhir.
Setiap grup seri harus berisi sel dengan kinerja serupa. Kelompok yang lemah dapat membatasi seluruh baterai dan dapat menyebabkan aktivasi perlindungan dini. Kapasitas, resistansi internal, dan perilaku beban harus diperiksa sebelum sel dikelompokkan; Kapasitas baterai 18650 dan pengujian kesehatan menguraikan cara praktis untuk memverifikasinya.
BMS, atau sistem manajemen baterai, memantau dan melindungi paket baterai lithium-ion yang dapat diisi ulang.
BMS sangat penting ketika sel dihubungkan secara seri karena masing-masing kelompok mungkin tidak tetap berada pada tegangan yang sama selama pengisian dan pengosongan.
Fungsi khas BMS meliputi:
Perlindungan harga yang berlebihan
Perlindungan pelepasan berlebih
Perlindungan arus berlebih
Perlindungan sirkuit pendek
Pemantauan suhu
Pemantauan tegangan sel
Penyeimbangan sel
BMS harus sesuai dengan konfigurasi paket baterai. Paket baterai 3S umumnya memerlukan BMS 3S, sedangkan paket baterai 4S memerlukan BMS 4S.
Peringkat BMS saat ini juga harus sesuai dengan beban kontinu dan beban puncak yang diharapkan. Memilih PASI hanya berdasarkan jumlah seri saja tidak cukup.
BMS harus dirancang berdasarkan jumlah seri paket, profil saat ini, kebutuhan penyeimbangan, dan batas perlindungan; Desain BMS paket baterai 18650 menyatukan persyaratan ini.
Pengisi daya harus sesuai dengan jumlah seri dan kimia sel.
Jumlah seri yang lebih tinggi memerlukan voltase pengisian yang lebih tinggi. Pengisi daya tidak boleh dipilih hanya berdasarkan label pemasaran kemasan baterai. Itu panduan pengisian baterai safe 18650 menjelaskan bagaimana voltase pengisi daya, arus pengisian, dan waktu pengisian harus disesuaikan dengan kemasannya.
Sebelum memilih pengisi daya, konfirmasikan:
Kimia baterai
Jumlah seri
Tegangan pengisian maksimum
Pengisian arus
Kompatibilitas BMS
Persyaratan pengisian daya perangkat
Spesifikasi pabrikan sel
Paket 3S dan 4S mungkin memiliki kapasitas yang sama ketika menggunakan hitungan paralel yang sama, namun memerlukan pengaturan tegangan pengisian yang berbeda.
Membingungkan penghitungan seri dengan penghitungan paralel.
Dengan asumsi bahwa 2P berarti hanya dua sel dalam paket lengkap.
Mengalikan kapasitas dengan jumlah seri.
Mengabaikan perbedaan antara tegangan nominal dan muatan penuh.
Menggunakan sel dengan kapasitas atau usia yang berbeda.
Menghubungkan sel dengan tingkat muatan berbeda.
Menggunakan BMS dengan rating yang salah.
Memilih pengisi daya tanpa memeriksa jumlah seri.
Langsung menyolder ke sel tanpa mengontrol panas.
Mengabaikan isolasi di sekitar terminal positif.
Mengandalkan perhitungan teoritis saat ini tanpa memeriksa BMS dan perkabelan.
Gagal menguji paket baterai yang sudah jadi di bawah beban yang diinginkan.
Sambungan seri meningkatkan tegangan, sedangkan sambungan paralel meningkatkan kapasitas dan kemampuan arus teoritis.
3S2P berarti tiga grup seri dengan dua sel terhubung secara paralel di setiap grup. Paket itu berisi total enam sel.
Paket 4S2P berisi delapan sel karena:
4 × 2 = 8
Tidak. Koneksi seri meningkatkan tegangan. Kapasitas dalam ampere-jam kira-kira sama dengan satu sel atau satu kelompok paralel.
Tidak. Sambungan paralel mempertahankan tegangan yang kira-kira sama sekaligus meningkatkan kapasitas dan kemampuan arus.
1S3P berarti satu grup seri yang berisi tiga sel paralel. Menggunakan sel 3000mAh, paket ini memiliki tegangan nominal sekitar 3,7V dan kapasitas 9Ah.
Paket 3S2P umumnya memerlukan BMS 3S. BMS juga harus sesuai dengan arus pengisian paket, arus beban kontinu, arus puncak, persyaratan suhu, dan fungsi perlindungan.
Sel yang digunakan dalam kelompok paralel yang sama harus memiliki model yang sama dan kapasitas, resistansi, usia, dan status muatan yang sama. Mencampur sel yang tidak sesuai dapat menimbulkan distribusi arus yang tidak merata dan risiko keselamatan.
Menggunakan:
Kapasitas paket = Kapasitas sel × Jumlah paralel
Hitungan seri mempengaruhi tegangan, sedangkan hitungan paralel mempengaruhi kapasitas ampere-jam.
Paket 3S2P biasanya menyediakan sekitar dua kali lipat kapasitas dan kemampuan teoretis saat ini dibandingkan paket 3S1P yang dibuat dengan sel yang sama. Output sebenarnya dibatasi oleh BMS, kabel, konektor, dan desain termal.
Perhitungan seri dan paralel memberikan landasan kelistrikan untuk paket baterai, namun produk jadinya juga memerlukan desain mekanis dan perlindungan. Untuk proyek OEM, konfigurasi kelistrikan juga harus dievaluasi bersamaan dengan daya perangkat, waktu pengoperasian, ruang yang tersedia, pengisian daya, suhu, dan persyaratan validasi. Pemilihan baterai 18650 untuk perangkat OEM.
Proyek OEM mungkin perlu disesuaikan:
Konfigurasi seri dan paralel
Voltase
Kapasitas
Jenis sel
BMS
Konektor
Panjang kawat
Perumahan
Sensor suhu
Struktur pemasangan
ZERNE Solusi Paket Baterai 18650 mendukung pemilihan sel yang disesuaikan, integrasi BMS, konfigurasi konektor, pengujian sampel, dan persyaratan produksi.
Untuk proyek dengan dimensi, kapasitas, voltase, atau persyaratan arus tertentu, solusi baterai kustom 18650 dapat dikembangkan berdasarkan kondisi kelistrikan dan mekanik peralatan.
Menghubungkan 18650 baterai secara seri dan paralel memungkinkan paket baterai memenuhi kebutuhan voltase, kapasitas, dan arus yang berbeda.
Prinsip utamanya adalah:
Jumlah seri menentukan tegangan.
Hitungan paralel menentukan kapasitas.
Sel paralel juga dapat meningkatkan kemampuan teoritis saat ini.
Jumlah sel sama dengan jumlah seri dikalikan dengan jumlah paralel.
3S2P berisi enam sel.
4S2P berisi delapan sel.
BMS harus sesuai dengan jumlah seri dan persyaratan saat ini.
Sel harus cocok dan diisolasi dengan benar.
Pengisi daya harus sesuai dengan kimia baterai dan konfigurasi seri.
Desain yang benar harus mempertimbangkan lebih dari sekadar label sambungan. Spesifikasi sel, perlindungan BMS, perkabelan, kondisi termal, ruang penutup, persyaratan pengisi daya, dan beban perangkat sebenarnya semuanya harus diverifikasi sebelum produksi.
