Visualizações: 0 Autor: Equipe de conteúdo técnico da bateria ZERNE Horário de publicação: 15/07/2026 Origem: Site
As baterias 18650 podem ser conectadas em série, em paralelo ou em uma combinação de ambos para atingir a tensão, capacidade e capacidade de corrente necessárias.
Uma conexão em série aumenta a tensão da bateria. Uma conexão paralela aumenta a capacidade e a capacidade teórica de corrente. Por exemplo:
3S1P significa três células 18650 conectadas em série.
2P significa duas células conectadas em paralelo dentro de cada grupo.
3S2P significa três grupos em série com duas células paralelas em cada grupo.
4S2P significa quatro grupos em série com duas células paralelas em cada grupo.
A contagem total de células é calculada como:
Total de células = contagem de séries × contagem paralela
Uma bateria 3S2P contém, portanto, seis células, enquanto uma bateria 4S2P contém oito células.
A estrutura de conexão deve ser selecionada de acordo com a tensão, capacidade, corrente, dimensões e requisitos de proteção do equipamento. Um BMS adequado também é necessário para a maioria das baterias recarregáveis de íons de lítio.
Numa conexão em série, o terminal positivo de uma célula é conectado ao terminal negativo da próxima célula.
A tensão de cada célula se soma, enquanto a capacidade de amperes-hora permanece aproximadamente a mesma de uma célula ou de um grupo paralelo.
Para células idênticas de 3,7 V e 3000 mAh:
1S1P: 3,7V, 3Ah
2S1P: 7,4V, 3Ah
3S1P: 11,1V, 3Ah
4S1P: 14,8V, 3Ah
A contagem em série é selecionada de acordo com a faixa de tensão exigida do equipamento.
Numa conexão paralela, os terminais positivos são conectados entre si e os terminais negativos são conectados entre si.
A tensão permanece aproximadamente a mesma de uma célula, enquanto a capacidade aumenta.
Usando células idênticas de 3,7 V e 3000 mAh:
1S1P: 3,7V, 3Ah
1S2P: 3,7V, 6Ah
1S3P: 3,7V, 9Ah
A contagem paralela é selecionada de acordo com a capacidade necessária, o tempo de execução e a capacidade atual.
A maioria das baterias práticas requer uma voltagem específica e capacidade suficiente. Uma configuração série-paralelo combina os dois métodos de conexão.
Por exemplo, um pacote 3S2P:
Usa três grupos de séries
Usa duas células paralelas em cada grupo
Contém seis células no total
Fornece aproximadamente o dobro da capacidade de um pacote 3S1P
Mantém a mesma classe de tensão nominal de um pacote 3S1P
A letra “S” significa o número de grupos de células conectados em série.
Um pacote 1S contém um grupo de séries.
Pode conter:
1S1P: uma célula
1S2P: duas células paralelas
1S3P: três células paralelas
A tensão nominal permanece próxima da tensão de uma célula. Adicionar células paralelas aumenta a capacidade sem alterar a tensão nominal.
Um pacote 2S contém dois grupos de séries.
Com células de íon de lítio padrão de 3,7 V, a tensão nominal é de aproximadamente 7,4 V. A tensão de carga total depende da especificação da célula e do sistema de carga.
Uma configuração 2S pode ser usada em equipamentos portáteis compactos, produtos portáteis e pequenas baterias que requerem uma tensão mais alta do que uma única célula pode fornecer.
Um pacote 3S contém três grupos de séries.
Usando células padrão de 3,7 V, a tensão nominal é de aproximadamente 11,1 V. A estrutura 3S é comumente usada em baterias de íons de lítio da classe 12V. O O exemplo da bateria 12V 18650 mostra como uma configuração 3S se traduz em contagem de células, tensão e capacidade.
Para um exemplo conciso:
3S1P = três células
3S2P = seis células
3S3P = nove células
O O guia de tensão da bateria 18650 explica como a tensão nominal, de carga total e de corte muda com a contagem da série.
Um pacote 4S contém quatro grupos de séries.
Usando células de 3,7 V, a tensão nominal é de aproximadamente 14,8 V. Geralmente é considerado um pacote de tensão mais alta do que um pacote 3S classe 12V padrão.
Uma configuração 4S pode ser usada quando o equipamento, o carregador e o sistema de proteção são todos projetados para essa faixa de tensão.
A letra “P” significa o número de células conectadas em paralelo dentro de cada grupo de série.
Uma configuração 1P possui uma célula em cada grupo paralelo.
Exemplos:
1S1P: uma célula
3S1P: três células
4S1P: quatro células
A capacidade de cada grupo de série é igual à capacidade de uma célula.
Uma configuração 2P possui duas células conectadas em paralelo em cada grupo.
Exemplos:
1S2P: duas células
3S2P: seis células
4S2P: oito células
A capacidade de cada grupo paralelo é aproximadamente o dobro da capacidade de uma célula.
Uma configuração 3P possui três células paralelas em cada grupo.
Exemplos:
1S3P: três células
3S3P: nove células
4S3P: doze células
Uma contagem paralela mais alta geralmente fornece maior capacidade e capacidade de corrente, mas também aumenta o tamanho, o peso, o custo e os requisitos de gerenciamento de calor da bateria. O efeito da contagem paralela na capacidade do pacote, energia e tempo de execução pode ser estimado com Capacidade da bateria 18650 e cálculos de tempo de execução.
A fórmula básica da tensão é:
Tensão nominal do pacote = Tensão nominal da célula × Contagem de séries
Usando uma célula de 3,7 V:
Configuração |
Cálculo |
Tensão Nominal |
|---|---|---|
1S |
3,7 V × 1 |
3,7V |
2S |
3,7 V × 2 |
7,4 V |
3S |
3,7 V × 3 |
11,1 V |
4S |
3,7 V × 4 |
14,8V |
A faixa de tensão real muda durante o carregamento e descarregamento. A tensão nominal é usada para cálculos da bateria, enquanto as tensões de carga total e de corte devem corresponder à célula e ao equipamento selecionados.
Ao selecionar uma contagem de série, verifique:
Tensão de entrada necessária do dispositivo
Tensão de entrada máxima permitida
Tensão operacional mínima
Tensão de saída do carregador
Contagem de séries BMS
Faixa de entrada do conversor DC-DC
Uma contagem de série não deve ser selecionada apenas porque o pacote está rotulado como '12V' ou '24V'.
A fórmula básica de capacidade é:
Capacidade do pacote (Ah) = Capacidade da célula (Ah) × Contagem paralela
Usando células de 3000mAh ou 3Ah:
Configuração |
Capacidade celular |
Contagem paralela |
Capacidade do pacote |
3S1P |
3Ah |
1P |
3Ah |
3S2P |
3Ah |
2P |
6Ah |
3S3P |
3Ah |
3P |
9Ah |
4S2P |
3Ah |
2P |
6Ah |
Os exemplos 3S2P e 4S2P têm a mesma capacidade teórica quando as mesmas células são usadas, mas seus níveis de tensão são diferentes porque suas contagens em série são diferentes.
A capacidade deve ser calculada a partir da capacidade real da célula, em vez da capacidade máxima impressa na etiqueta geral do produto. A capacidade da célula pode variar de acordo com a corrente de descarga, temperatura, tensão de corte e condições de teste.
Células paralelas também podem aumentar a capacidade teórica de corrente de uma bateria.
A fórmula simplificada é:
Capacidade de corrente paralela = Corrente contínua da célula × Contagem paralela
Se uma célula tiver uma classificação de descarga contínua de 10A:
1P: aproximadamente 10A
2P: aproximadamente 20A
3P: aproximadamente 30A
Esses números são estimativas teóricas. A capacidade real da corrente do pacote pode ser limitada por:
Classificação BMS
Tiras ou barramentos de níquel
Qualidade de solda
Calibre do fio
Classificação do conector
Temperatura celular
Resistência interna da célula
Dissipação de calor do gabinete
A corrente de pico e a corrente contínua devem ser calculadas separadamente. Uma célula que suporta um pulso curto pode não ser adequada para operação contínua na mesma corrente. Para equipamentos de alta potência, os limites de corrente contínua e de pico da célula selecionada devem ser comparados usando seleção de bateria 18650 de alto consumo.
Um pacote 3S2P contém seis células:
Três grupos de séries
Duas células paralelas em cada grupo
Contagem total de células: 3 × 2 = 6
Usando células de 3,7V e 3000mAh:
Tensão nominal: aproximadamente 11,1V
Capacidade: aproximadamente 6Ah
Energia nominal: aproximadamente 66,6Wh
Um pacote 4S2P contém oito células:
Quatro grupos de séries
Duas células paralelas em cada grupo
Contagem total de células: 4 × 2 = 8
Usando as mesmas células:
Tensão nominal: aproximadamente 14,8V
Capacidade: aproximadamente 6Ah
Energia nominal: aproximadamente 88,8Wh
A capacidade é a mesma nos dois exemplos porque ambos usam 2P. A energia é diferente porque o pacote 4S2P possui uma tensão nominal mais alta.
Para uma comparação rápida de série, paralelo, capacidade e energia, use o Calculadora de bateria 18650.
A contagem total de células é:
Total de células = contagem de séries × contagem paralela
Exemplos:
Configuração |
Cálculo |
Total de células |
2S1P |
2×1 |
2 |
3S1P |
3×1 |
3 |
3S2P |
3×2 |
6 |
3S3P |
3×3 |
9 |
4S2P |
4×2 |
8 |
4S3P |
4×3 |
12 |
Esta fórmula fornece a contagem de células elétricas. A bateria física pode exigir espaço adicional para:
Porta-células
Isolamento
BMS
Sensores de temperatura
Fios
Conectores
Habitação
Suportes mecânicos
As células do mesmo pacote devem ter:
O mesmo modelo
A mesma química
Capacidade semelhante
Resistência interna semelhante
Idade semelhante e histórico de ciclo
Estado de carga semelhante antes da montagem
A mistura de células com características diferentes pode resultar em tensão, temperatura e distribuição de corrente desiguais. Para embalagens de produção, essas verificações formam a base correspondência de células em uma bateria 18650 , onde capacidade, resistência interna, tensão, idade e consistência do lote são avaliadas em conjunto.
Para baterias de produção, as células cilíndricas são normalmente conectadas usando tiras de níquel soldadas por pontos ou barramentos adequados.
Soldar diretamente os fios no corpo da célula pode transferir calor excessivo para a célula e danificar a estrutura interna. O método de conexão deve ser selecionado de acordo com a corrente do pacote, processo de produção e requisitos de segurança.
A montagem deve incluir apropriado:
Porta-células
Papel isolante
Proteção terminal
Papel peixe ou folhas isolantes
Mangas protetoras
Espaçamento entre células
Apoio habitacional
O terminal positivo e o invólucro negativo externo devem ser protegidos contra contato acidental com materiais condutores. Se uma célula incluir um circuito de proteção integrado, suas dimensões e caso de uso poderão diferir de uma célula desprotegida; baterias 18650 protegidas e desprotegidas comparam esses dois formatos.
Um curto-circuito pode causar corrente muito alta e aquecimento rápido. Durante a montagem:
Mantenha as ferramentas metálicas afastadas dos terminais expostos.
Não coloque células soltas junto com objetos condutores.
Proteja embalagens inacabadas durante o manuseio.
Verifique a polaridade de cada grupo de células.
Inspecione as tiras de níquel e os pontos de solda antes de aplicar o isolamento final.
Cada grupo de séries deve conter células com desempenho semelhante. Um grupo fraco pode limitar toda a bateria e causar a ativação antecipada da proteção. A capacidade, a resistência interna e o comportamento da carga devem ser verificados antes do agrupamento das células; A capacidade da bateria 18650 e os testes de integridade descrevem uma maneira prática de verificá-los.
Um BMS, ou sistema de gerenciamento de bateria, monitora e protege baterias recarregáveis de íons de lítio.
Um BMS é especialmente importante quando as células são conectadas em série porque os grupos individuais podem não permanecer exatamente na mesma tensão durante a carga e a descarga.
As funções típicas do BMS incluem:
Proteção contra sobrecarga
Proteção contra descarga excessiva
Proteção contra sobrecorrente
Proteção contra curto-circuito
Monitoramento de temperatura
Monitoramento de tensão celular
Equilíbrio celular
O BMS deve corresponder à configuração da bateria. Uma bateria 3S geralmente requer um BMS 3S, enquanto uma bateria 4S requer um BMS 4S.
A corrente nominal do BMS também deve corresponder à carga contínua e de pico esperada. Selecionar um BMS apenas de acordo com a contagem de séries não é suficiente.
O BMS deve ser projetado em torno da contagem de séries do pacote, do perfil atual, das necessidades de balanceamento e dos limites de proteção; O design do BMS da bateria 18650 reúne esses requisitos.
O carregador deve corresponder à contagem da série e à química da célula.
Uma contagem de séries mais alta requer uma tensão de carga mais alta. O carregador não deve ser selecionado apenas de acordo com a etiqueta de marketing da bateria. O O guia de carregamento seguro da bateria 18650 explica como a tensão do carregador, a corrente de carga e o tempo de carregamento devem ser compatíveis com o pacote.
Antes de escolher o carregador, confirme:
Química da bateria
Contagem de séries
Tensão máxima de carga
Corrente de carregamento
Compatibilidade com BMS
Requisitos de carregamento do dispositivo
Especificações do fabricante de células
Um pacote 3S e um pacote 4S podem ter capacidade semelhante quando usam a mesma contagem paralela, mas exigem configurações de tensão de carga diferentes.
Contagem de séries confusa com contagem paralela.
Supondo que 2P signifique apenas duas células no pacote completo.
Multiplicando a capacidade pela contagem de séries.
Ignorando a diferença entre a tensão nominal e a tensão de carga total.
Utilização de células com diferentes capacidades ou idades.
Conectando células com diferentes níveis de carga.
Usando um BMS com classificação incorreta.
Selecionar um carregador sem verificar a contagem de séries.
Soldar diretamente nas células sem controlar o calor.
Ignorando o isolamento ao redor do terminal positivo.
Baseando-se no cálculo teórico da corrente sem verificar o BMS e a fiação.
Falha ao testar a bateria acabada sob a carga pretendida.
Uma conexão em série aumenta a tensão, enquanto uma conexão paralela aumenta a capacidade e a capacidade teórica de corrente.
3S2P significa três grupos em série com duas células conectadas em paralelo em cada grupo. O pacote contém seis células no total.
Um pacote 4S2P contém oito células porque:
4 × 2 = 8
Não. As conexões em série aumentam a tensão. A capacidade em amperes-hora permanece aproximadamente a mesma de uma célula ou de um grupo paralelo.
Não. As conexões paralelas mantêm aproximadamente a mesma tensão enquanto aumentam a capacidade e a capacidade de corrente.
1S3P significa um grupo em série contendo três células paralelas. Utilizando células de 3000mAh, o pack possui tensão nominal de aproximadamente 3,7V e capacidade de 9Ah.
Um pacote 3S2P geralmente requer um BMS 3S. O BMS também deve corresponder à corrente de carga, corrente de carga contínua, corrente de pico, requisitos de temperatura e funções de proteção do pacote.
As células usadas no mesmo grupo paralelo devem ter o mesmo modelo e capacidade, resistência, idade e estado de carga semelhantes. A mistura de células inadequadas pode criar distribuição desigual de corrente e riscos de segurança.
Usar:
Capacidade do pacote = Capacidade da célula × Contagem paralela
A contagem em série afeta a tensão, enquanto a contagem em paralelo afeta a capacidade de amperes-hora.
Um pacote 3S2P geralmente fornece aproximadamente o dobro da capacidade e capacidade de corrente teórica de um pacote 3S1P feito com as mesmas células. A saída real é limitada pelo BMS, fiação, conectores e design térmico.
Cálculos em série e paralelo fornecem a base elétrica para uma bateria, mas o produto final também requer projeto mecânico e de proteção. Para projetos OEM, a configuração elétrica também deve ser avaliada juntamente com a potência do dispositivo, tempo de execução, espaço disponível, carregamento, temperatura e requisitos de validação em Seleção de bateria 18650 para um dispositivo OEM.
Projetos OEM podem precisar de personalização:
Configuração em série e paralelo
Tensão
Capacidade
Tipo de célula
BMS
Conector
Comprimento do fio
Habitação
Sensor de temperatura
Estrutura de montagem
ZERNE As soluções de pacote de bateria 18650 suportam seleção personalizada de células, integração BMS, configuração de conector, teste de amostra e requisitos de produção.
Para projetos com requisitos específicos de dimensões, capacidade, tensão ou corrente, soluções personalizadas de bateria 18650 podem ser desenvolvidas de acordo com as condições elétricas e mecânicas do equipamento.
Conectar baterias 18650 em série e paralelo permite que uma bateria atenda a diferentes requisitos de tensão, capacidade e corrente.
Os princípios principais são:
A contagem em série determina a tensão.
A contagem paralela determina a capacidade.
Células paralelas também podem aumentar a capacidade teórica de corrente.
Total de células igual à contagem de séries multiplicada pela contagem paralela.
3S2P contém seis células.
4S2P contém oito células.
O BMS deve corresponder à contagem de séries e aos requisitos atuais.
As células devem ser combinadas e devidamente isoladas.
O carregador deve corresponder à química da bateria e à configuração da série.
Um projeto correto deve considerar mais do que a etiqueta de conexão. As especificações da célula, a proteção do BMS, a fiação, as condições térmicas, o espaço do gabinete, os requisitos do carregador e as cargas reais do dispositivo devem ser verificados antes da produção.
