Visningar: 0 Författare: ZERNE Battery Technical Content Team Publiceringstid: 2026-07-15 Ursprung: Plats
18650-batterier kan anslutas i serie, parallellt eller i en kombination av båda för att uppnå önskad spänning, kapacitet och strömkapacitet.
En seriekoppling ökar batteripaketets spänning. En parallellkoppling ökar kapaciteten och den teoretiska strömkapaciteten. Till exempel:
3S1P betyder tre 18650-celler kopplade i serie.
2P betyder två parallellkopplade celler inom varje grupp.
3S2P betyder tre seriegrupper med två parallella celler i varje grupp.
4S2P betyder fyra seriegrupper med två parallella celler i varje grupp.
Det totala cellantalet beräknas som:
Totalt antal celler = Serieantal × Parallellantal
Ett 3S2P-batteri innehåller därför sex celler, medan ett 4S2P-batteri innehåller åtta celler.
Anslutningsstrukturen bör väljas enligt utrustningens spänning, kapacitet, ström, dimensioner och skyddskrav. Ett lämpligt BMS krävs också för de flesta uppladdningsbara litiumjonbatterier.
I en seriekoppling är den positiva terminalen på en cell ansluten till den negativa terminalen på nästa cell.
Spänningen för varje cell adderas, medan amperetimmarkapaciteten förblir ungefär densamma som en cell eller en parallell grupp.
För identiska 3,7V, 3000mAh-celler:
1S1P: 3,7V, 3Ah
2S1P: 7,4V, 3Ah
3S1P: 11,1V, 3Ah
4S1P: 14,8V, 3Ah
Serieräkningen väljs enligt utrustningens erforderliga spänningsområde.
I en parallellkoppling är de positiva terminalerna sammankopplade och de negativa terminalerna sammankopplade.
Spänningen förblir ungefär densamma som en cell medan kapaciteten ökar.
Använder identiska 3,7V, 3000mAh celler:
1S1P: 3,7V, 3Ah
1S2P: 3,7V, 6Ah
1S3P: 3,7V, 9Ah
Parallellräkningen väljs enligt erforderlig kapacitet, körtid och strömkapacitet.
De flesta praktiska batteripaket kräver både en specifik spänning och tillräckligt med kapacitet. En serieparallell konfiguration kombinerar de två anslutningsmetoderna.
Till exempel, ett 3S2P-paket:
Använder tre seriegrupper
Använder två parallella celler i varje grupp
Innehåller totalt sex celler
Ger ungefär dubbelt så stor kapacitet som ett 3S1P-paket
Bibehåller samma nominella spänningsklass som ett 3S1P-paket
Bokstaven 'S' betyder antalet cellgrupper kopplade i serie.
Ett 1S-paket innehåller en seriegrupp.
Det kan innehålla:
1S1P: en cell
1S2P: två parallella celler
1S3P: tre parallella celler
Den nominella spänningen förblir nära spänningen för en cell. Att lägga till parallella celler ökar kapaciteten utan att ändra den nominella spänningen.
Ett 2S-paket innehåller två seriegrupper.
Med standard 3,7V litiumjonceller är den nominella spänningen cirka 7,4V. Fullladdningsspänningen beror på cellspecifikationen och laddningssystemet.
En 2S-konfiguration kan användas i kompakt bärbar utrustning, handhållna produkter och små batteripaket som kräver en högre spänning än en enskild cell kan ge.
Ett 3S-paket innehåller tre seriegrupper.
Med vanliga 3,7V-celler är den nominella spänningen cirka 11,1V. 3S-strukturen används ofta i 12V-klassade litiumjonbatterier. De Exempel på 12V 18650 batteripaket visar hur en 3S-konfiguration översätts till cellantal, spänning och kapacitet.
För ett kortfattat exempel:
3S1P = tre celler
3S2P = sex celler
3S3P = nio celler
De 18650 batterispänningsguide förklarar hur nominell, full laddning och brytspänning ändras med serieräkning.
Ett 4S-paket innehåller fyra seriegrupper.
Med 3,7V-celler är den nominella spänningen cirka 14,8V. Det anses generellt vara ett paket med högre spänning än ett standard 12V-klass 3S-paket.
En 4S-konfiguration kan användas när utrustningen, laddaren och skyddssystemet alla är designade för det spänningsområdet.
Bokstaven 'P' betyder antalet celler kopplade parallellt inom varje seriegrupp.
En 1P-konfiguration har en cell i varje parallellgrupp.
Exempel:
1S1P: en cell
3S1P: tre celler
4S1P: fyra celler
Kapaciteten för varje seriegrupp är lika med kapaciteten för en cell.
En 2P-konfiguration har två parallellkopplade celler i varje grupp.
Exempel:
1S2P: två celler
3S2P: sex celler
4S2P: åtta celler
Kapaciteten för varje parallell grupp är ungefär dubbelt så stor som en cells kapacitet.
En 3P-konfiguration har tre parallella celler i varje grupp.
Exempel:
1S3P: tre celler
3S3P: nio celler
4S3P: tolv celler
Ett högre parallellantal ger i allmänhet större kapacitet och strömkapacitet, men det ökar också batteripaketets storlek, vikt, kostnad och värmehanteringskrav. Effekten av parallellräkning på packkapacitet, energi och körtid kan uppskattas med 18650 batteripaketets kapacitet och körtidsberäkningar.
Den grundläggande spänningsformeln är:
Packets nominella spänning = Cellens nominella spänning × Serieräkning
Använda en 3,7V-cell:
Konfiguration |
Beräkning |
Nominell spänning |
|---|---|---|
1S |
3,7V × 1 |
3,7V |
2S |
3,7V × 2 |
7,4V |
3S |
3,7V × 3 |
11,1V |
4S |
3,7V × 4 |
14,8V |
Det faktiska spänningsområdet ändras under laddning och urladdning. Den nominella spänningen används för batteripaketberäkningar, medan fullladdnings- och brytspänningen måste matchas till den valda cellen och utrustningen.
När du väljer serieräkning, kontrollera:
Erforderlig ingångsspänning för enheten
Högsta tillåtna inspänning
Minsta driftspänning
Laddarens utspänning
Antal BMS-serier
DC-DC-omvandlarens ingångsområde
En serieräkning bör inte väljas enbart för att paketet är märkt '12V' eller '24V.'
Den grundläggande kapacitetsformeln är:
Paketkapacitet (Ah) = Cellkapacitet (Ah) × Parallellantal
Med 3000mAh eller 3Ah celler:
Konfiguration |
Cellkapacitet |
Parallellräkning |
Paketkapacitet |
3S1P |
3 Ah |
1P |
3 Ah |
3S2P |
3 Ah |
2P |
6 Ah |
3S3P |
3 Ah |
3P |
9 Ah |
4S2P |
3 Ah |
2P |
6 Ah |
3S2P- och 4S2P-exemplen har samma teoretiska kapacitet när samma celler används, men deras spänningsnivåer är olika eftersom deras serieräkningar är olika.
Kapaciteten bör beräknas utifrån den faktiska cellkapaciteten snarare än den maximala kapaciteten som är tryckt på en allmän produktetikett. Cellkapaciteten kan variera beroende på urladdningsström, temperatur, avstängningsspänning och testförhållanden.
Parallella celler kan också öka den teoretiska strömkapaciteten hos ett batteripaket.
Den förenklade formeln är:
Parallellströmkapacitet = Cellkontinuerlig ström × Parallellantal
Om en cell har en kontinuerlig urladdningsklassning på 10A:
1P: ungefär 10A
2P: ungefär 20A
3P: ungefär 30A
Dessa siffror är teoretiska uppskattningar. Den faktiska kapaciteten för packström kan begränsas av:
BMS betyg
Nickellister eller samlingsskenor
Svetskvalitet
Trådmätare
Anslutningsklassning
Celltemperatur
Cellens inre motstånd
Kapslingens värmeavledning
Toppström och kontinuerlig ström bör beräknas separat. En cell som stöder en kort puls kanske inte är lämplig för kontinuerlig drift med samma ström. För högeffektsutrustning bör den valda cellens kontinuerliga och toppströmgränser jämföras med hjälp av 18650 batterival med hög dränering.
Ett 3S2P-paket innehåller sex celler:
Tre seriegrupper
Två parallella celler i varje grupp
Totalt antal celler: 3 × 2 = 6
Använder 3,7V, 3000mAh celler:
Nominell spänning: cirka 11,1V
Kapacitet: cirka 6Ah
Nominell energi: cirka 66,6Wh
Ett 4S2P-paket innehåller åtta celler:
Fyra seriegrupper
Två parallella celler i varje grupp
Totalt antal celler: 4 × 2 = 8
Använd samma celler:
Nominell spänning: cirka 14,8V
Kapacitet: cirka 6Ah
Nominell energi: cirka 88,8Wh
Kapaciteten är densamma i båda exemplen eftersom båda använder 2P. Energin är annorlunda eftersom 4S2P-paketet har en högre nominell spänning.
För en snabb jämförelse av serier, parallell, kapacitet och energi, använd 18650 batterikalkylator.
Det totala cellantalet är:
Totalt antal celler = Serieantal × Parallellantal
Exempel:
Konfiguration |
Beräkning |
Totalt antal celler |
2S1P |
2 × 1 |
2 |
3S1P |
3 × 1 |
3 |
3S2P |
3 × 2 |
6 |
3S3P |
3 × 3 |
9 |
4S2P |
4 × 2 |
8 |
4S3P |
4 × 3 |
12 |
Denna formel ger antalet elektriska celler. Det fysiska batteripaketet kan kräva ytterligare utrymme för:
Cellhållare
Isolering
BMS
Temperatursensorer
Ledningar
Kontakter
Hus
Mekaniska stöd
Celler i samma förpackning bör ha:
Samma modell
Samma kemi
Liknande kapacitet
Liknande inre motstånd
Liknande ålder och cykelhistoria
Liknande laddningstillstånd före montering
Att blanda celler med olika egenskaper kan resultera i ojämn spänning, temperatur och strömfördelning. För produktionsförpackningar utgör dessa kontroller grunden för cellmatchning i ett 18650-batteripaket , där kapacitet, internt motstånd, spänning, ålder och batchkonsistens utvärderas tillsammans.
För produktionsbatteripaket kopplas cylindriska celler normalt ihop med hjälp av punktsvetsade nickellister eller lämpliga samlingsskenor.
Direktlödning av ledningar till cellkroppen kan överföra överdriven värme in i cellen och kan skada den inre strukturen. Anslutningsmetoden bör väljas i enlighet med packström, produktionsprocess och säkerhetskrav.
Sammansättningen bör innehålla lämpliga:
Cellhållare
Isoleringspapper
Terminalskydd
Fiskpapper eller isolerande ark
Skyddshylsor
Avstånd mellan celler
Bostadsstöd
Den positiva terminalen och det yttre negativa höljet måste skyddas från oavsiktlig kontakt med ledande material. Om en cell inkluderar en integrerad skyddskrets kan dess dimensioner och användningsfall skilja sig från en oskyddad cell; skyddade och oskyddade 18650-batterier jämför dessa två format.
En kortslutning kan orsaka mycket hög ström och snabb uppvärmning. Under montering:
Håll metallverktyg borta från utsatta terminaler.
Placera inte lösa celler tillsammans med ledande föremål.
Skydda oavslutade förpackningar under hanteringen.
Kontrollera polariteten för varje cellgrupp.
Inspektera nickelremsor och svetspunkter innan den slutliga isoleringen appliceras.
Varje seriegrupp bör innehålla celler med liknande prestanda. En svag grupp kan begränsa hela batteripaketet och kan orsaka tidig aktivering av skyddet. Kapacitet, internt motstånd och belastningsbeteende bör kontrolleras innan celler grupperas; 18650 batterikapacitet och hälsotestning beskriver ett praktiskt sätt att verifiera dem.
Ett BMS, eller batterihanteringssystem, övervakar och skyddar uppladdningsbara litiumjonbatterier.
Ett BMS är särskilt viktigt när celler är seriekopplade eftersom de enskilda grupperna kanske inte förblir på exakt samma spänning under laddning och urladdning.
Typiska BMS-funktioner inkluderar:
Överladdningsskydd
Överurladdningsskydd
Överströmsskydd
Kortslutningsskydd
Temperaturövervakning
Cellspänningsövervakning
Cellbalansering
BMS måste matcha batteripaketets konfiguration. Ett 3S-batteri kräver i allmänhet ett 3S BMS, medan ett 4S-batteri kräver ett 4S BMS.
BMS-strömstyrkan bör också matcha den förväntade kontinuerliga belastningen och toppbelastningen. Det räcker inte att välja ett BMS enbart enligt serieräkningen.
BMS måste utformas kring paketets serieantal, nuvarande profil, balanseringsbehov och skyddsgränser; 18650-batteripaket BMS-design förenar dessa krav.
Laddaren måste matcha serieräkningen och cellkemin.
En högre serieräkning kräver en högre laddningsspänning. Laddaren bör inte väljas endast enligt batteripaketets marknadsföringsetikett. De safe 18650 batteriladdningsguide förklarar hur laddarens spänning, laddningsström och laddningstid bör anpassas till paketet.
Innan du väljer laddare, bekräfta:
Batterikemi
Antal serier
Maximal laddningsspänning
Laddström
BMS-kompatibilitet
Krav på enhetens laddning
Celltillverkarens specifikationer
Ett 3S- och ett 4S-paket kan ha liknande kapacitet när de använder samma parallellräkning, men de kräver olika laddningsspänningsinställningar.
Förvirrande serieräkning med parallellräkning.
Förutsatt att 2P betyder endast två celler i hela paketet.
Multiplicera kapaciteten med serieräkningen.
Att ignorera skillnaden mellan nominell och full laddningsspänning.
Använda celler med olika kapacitet eller åldrar.
Ansluta celler med olika laddningsnivåer.
Använder en felaktigt klassad BMS.
Välja laddare utan att kontrollera serieräkningen.
Direktlödning till celler utan att kontrollera värmen.
Ignorerar isolering runt pluspolen.
Förlitar sig på den teoretiska strömberäkningen utan att kontrollera BMS och ledningar.
Misslyckas med att testa det färdiga batteripaketet under avsedd belastning.
En seriekoppling ökar spänningen, medan en parallellkoppling ökar kapaciteten och den teoretiska strömkapaciteten.
3S2P betyder tre seriegrupper med två parallellkopplade celler i varje grupp. Paketet innehåller totalt sex celler.
Ett 4S2P-paket innehåller åtta celler eftersom:
4 × 2 = 8
Nej. Serieanslutningar ökar spänningen. Kapaciteten i amperetimmar förblir ungefär densamma som en cell eller en parallell grupp.
Nej. Parallella anslutningar bibehåller ungefär samma spänning samtidigt som kapaciteten och strömkapaciteten ökar.
1S3P betyder en seriegrupp som innehåller tre parallella celler. Med 3000mAh-celler har paketet ungefär 3,7V nominell spänning och 9Ah-kapacitet.
Ett 3S2P-paket kräver i allmänhet ett 3S BMS. BMS måste också matcha paketets laddningsström, kontinuerliga belastningsström, toppström, temperaturkrav och skyddsfunktioner.
Celler som används i samma parallella grupp bör ha samma modell och liknande kapacitet, motstånd, ålder och laddningstillstånd. Att blanda olämpliga celler kan skapa ojämn strömfördelning och säkerhetsrisker.
Använda:
Paketkapacitet = Cellkapacitet × Parallellantal
Serieräkningen påverkar spänningen, medan parallellräkningen påverkar kapaciteten i amperetimmar.
Ett 3S2P-paket ger vanligtvis ungefär dubbelt så stor kapacitet och teoretisk strömkapacitet som ett 3S1P-paket tillverkat med samma celler. Den faktiska uteffekten begränsas av BMS, kablar, kontakter och termisk design.
Serie- och parallellberäkningar ger den elektriska grunden för ett batteripaket, men den färdiga produkten kräver också mekanisk och skyddsdesign. För OEM-projekt bör den elektriska konfigurationen också utvärderas tillsammans med enhetens effekt, körtid, tillgängligt utrymme, laddning, temperatur och valideringskrav i 18650 batterival för en OEM-enhet.
OEM-projekt kan behöva anpassas:
Serie och parallell konfiguration
Spänning
Kapacitet
Celltyp
BMS
Anslutning
Trådlängd
Hus
Temperaturgivare
Monteringsstruktur
ZERNE's 18650 Battery Pack-lösningar stöder anpassat cellval, BMS-integration, anslutningskonfiguration, provtestning och produktionskrav.
För projekt med specifika dimensioner, kapacitet, spänning eller strömkrav, anpassade 18650 batterilösningar kan utvecklas kring utrustningens elektriska och mekaniska förhållanden.
Genom att ansluta 18650-batterier i serie och parallellt kan ett batteripaket uppfylla olika spännings-, kapacitets- och strömkrav.
Huvudprinciperna är:
Serieräkningen bestämmer spänningen.
Parallellräkning avgör kapaciteten.
Parallella celler kan också öka den teoretiska strömkapaciteten.
Totalt antal celler lika serieantal multiplicerat med parallellräkning.
3S2P innehåller sex celler.
4S2P innehåller åtta celler.
BMS måste matcha serieantalet och aktuella krav.
Cellerna ska vara matchade och ordentligt isolerade.
Laddaren måste matcha batterikemin och seriekonfigurationen.
En korrekt design måste ta hänsyn till mer än anslutningsetiketten. Cellspecifikationer, BMS-skydd, ledningar, termiska förhållanden, höljesutrymme, laddarkrav och faktiska enhetsbelastningar bör alla verifieras före produktion.
