請問電池串接問題

kuniaki

互相討論是好事, 其實我也不是學化學的, 所以對於鋰聚, 我也不是專家.
但像翹翹板一樣交互放電, 一直放到最後都沒電這個論點我是不贊同的, 至少我不認為它是造成鋰聚自放電的原因.
為什麼呢? 因為自然界的定律, 水是由高處往低處流, 電流也是一樣, 由高壓處往低壓處流, 假設並聯的電池是A, B. 開始條件下, V(a) > V(b), 這時電流會由A往B去流, 這是對的.
一旦流到A跟B的電壓相近, 由A往B流的電流就會變小, 當V(a)=V(b)時, 不會有電流由A往B去流, 同樣的, 因為電壓相同, 也不會有B往A去流的電流, 所以交互放電最後變成沒電的行為, 個人認為並不存在.
另外, 就我所了解的化學, 在選定陽極及陰極材料來製造電池後, 基本上, 這個電池所具有的電壓就已經固定下來了. 這是因為每一種元素, 都有它的化性(這樣講不知道對不對, 請學化學的朋友糾正我), 陽極跟陰極材料之間相對化性的"差" 就會造就出這顆電池的"電壓", 所以我們會看到, 鋰聚的rating是3.7V, 鋰鐵是3.3V, 鉛酸電池是2.0V, 鎳鎘電池是1.2V....您不可能找到3.7V的鋰鐵, 因為材料的選定會限制住它可以提供的電壓.
鋰聚是由層層疊疊的電極片, 隔離片....所堆疊起來的. 實際做法上, 會有用"捲"的方式製造的鋰聚及用"疊"的方式所製造的鋰聚, 但不管製程上怎麼變, 鋰聚的容量跟它的體積成正比. (這是小弟以前在工作時曾經短暫接觸過鋰聚廠商的RD所告知的)
在實務上, 我相信電芯無法無限做大, 所以並聯一定是會存在.
如果您由微觀來看, 假設1100mAh的電芯, 是由可以產生1mAh的電芯的1100顆來並聯產生的, 那這樣是否會比較容易理解呢?

棗子

不管是什麼電池，並聯的話並不會互相放電
如果兩顆有壓差，會變成由電壓高的幫電壓低的"充電"
等充到兩顆電池電壓一樣後，他們就會保持平衡
道理就像聯通管原理，兩杯水中間有一跟管子，水位比較高的那一杯的水會慢慢的流到水位低的，等兩杯一樣水位的時候水就會停止流動

這一點我有做過實驗了，兩顆EP-200的電池，故意讓他們有壓差，然後並聯
靜置30分鐘後再去量電壓，兩顆電壓就變成一樣了

cksmaya

謝謝各位網友的指正  我所描述的第一點是沒有做過實驗從自己的電學知識上所想出來的  但是並聯的第二點缺點還是有的  除非可以自己配對找到內組很相近的電池  否則只要放電電流一大起來 內組低的電池會先過放  我還是不建議電池並聯使用  這不像UPS不斷電系統他一直有一個充電器充著電  且放電的電流低  所以電池內阻不同營響不大   若我的說明有錯  希望各位大大改正  謝謝

shouzama

當然,當 2 顆電池狀態完全一樣時,
互相充放電的效應不會產生,但理論與實際總會有出入,
二顆電池既然狀態不可能一樣,一定會有強的一方跟弱的一方,
強的一方會對弱的一方充電,這點我想沒什麼爭議

當二者電壓持平時,充放電效應會暫時停止,
但別忘了電池本身還有自放電效應在,當一方自放電
高於另一方時,就會常態性的又出現微弱的充電電流,
由強的一方補給弱的一方

而上述的充放電效應(或者該明確的說:強的一方放電,
弱的一方充電,不是蹺蹺板那樣互相充過來充過去,這誤解大了 ),
在串聯電池上並不會存在,那您說是哪種接法比較沒有顧慮呢?

kuniaki

原帖由 cksmaya 於 2010年8月21日 03:51 PM 發表 謝謝各位網友的指正  我所描述的第一點是沒有做過實驗從自己的電學知識上所想出來的  但是並聯的第二點缺點還是有的  除非可以自己配對找到內組很相近的電池  否則只要放電電流一大起來 內組低的電池會先過放  我還 ...

只要電池是並聯的, 2組電池間自然平衡的現象會無時無刻不斷地在發生.
如果B電池的內阻比A電池的內阻大, 您說的沒錯, A電池的輸出會比B電池的輸出來的大, 但會不會因此造成A電池過放, 答案是不會, 因為一旦A電池的輸出過大, 這同時會引起A電池的電壓降低, 當A電池的電壓降到比B電池的電壓低, 那麼, 負載端的電流會由誰來供應呢?
話再說回來, 如果B電池的內阻相對於A電池的內阻很大, 通常您也會把B電池淘汰了不用, 對不對?
之前我有貼一個kris大大提供的連結, 您可以看一下.
那個網頁雖然是針對"並聯的充電", 但放電跟充電是一體的兩面, 個人認為, 除了電池端的氧化還原反應相反, 並沒有什麼不同.
那個網頁的作者說, 只要相同材質, 相同串數, 不同容量, 不同品牌, 不同內阻的電池, 都可以放心並聯去充, 不會有問題....
我比較相信的是前人所做過的證據, 而我自己也這麼並著充好久了, 如果有問題, 我應該會把房子燒了....


別擔太多心, 之前在另一串討論有人提到電動車的電池也是一堆不同容量的電池串並聯在用. 如果有問題的話, 電動車又怎麼能這麼做呢?

kuniaki

原帖由 shouzama 於 2010年8月21日 04:24 PM 發表 當然,當 2 顆電池狀態完全一樣時,
互相充放電的效應不會產生,但理論與實際總會有出入,
二顆電池既然狀態不可能一樣,一定會有強的一方跟弱的一方,
強的一方會對弱的一方充電,這點我想沒什麼爭議

當二者電壓持平時,充放電效應會暫時停止,
但別忘了電池本身還有自放電效應在,當一方自放電
高於另一方時,就會常態性的又出現微弱的充電電流,
由強的一方補給弱的一方

而上述的充放電效應(或者該明確的說:強的一方放電,
弱的一方充電,不是蹺蹺板那樣互相充過來充過去,這誤解大了 ),
在串聯電池上並不會存在,那您說是哪種接法比較沒有顧慮呢?

1. 強的一方對弱的一方充電, 我大概知道您的意思, 我建議修正為電壓高的一方對電壓低的一方充電. 這樣比較恰當. 不然會被誤解為內阻低的一方對內阻高的一方充電, 這樣就不對了.
這點, 小弟跟您的看法相同.

2. 我們可不可以先控制變因? 因為我沒有證據來證明電池在何種條件下自放電率會比別的電池來的高. 因為我不是學化學的, 我不知道電池的自放電率跟什麼有關係. 比如說, 內阻高的, 自放電率會比較高? 或是比較低?
我的前提是自放電率我們假設A, B電池一樣, 而且在我們5分鐘左右的放電時間內, 它小到可以忽略. 這樣好嗎?
如果是這樣, 我們先排除這個變數, 才可以接著談其他的變數.

3. 電池在串聯情況下, 未接負載之前, 不構成通路, 所以不會有電流存在. 不過串聯情況, 真的就要考慮很多了. 您剛才所說的內阻高低, 就變成很重要的一個因素. 當A, B兩個電池串聯接上負載後, 如果內阻一個高一個低, 那很明顯有一個會過放, 因為串聯情況下, 流經2個電池的電流是一樣的.
串聯並聯, 並沒有誰好誰壞. 不管電池是串聯或是並聯, 2個電池就是做2倍的功. 能量不滅, 不會無中生有, 也不會無端消失.
只是實務上, 同一時間內要做的功, 若採用並聯, 我們會看到電流變2倍, 電流變大, 導線的粗細就變得很重要. 根據歐姆定律, 電壓固定電流越大, 發熱就越大. 廢熱跟損失會比串聯來的大很多, 所以實務上, 大家都是串聯起來"放電".
如果有機會可以拆, 可以去注意一下, 同功率的冷氣機, 110V跟220V的導線粗細, 我猜是不一樣的.
(我不是學化學也不是學電的, 如果說錯了, 觀念錯誤, 還麻煩糾正.)