◆ 鋰電并聯(lián)靠譜嗎？1P vs 2P 鋰電池的概率分析：失效、誤差、本質(zhì) ◆

路人甲：并聯(lián)小P先別得意，不就是2P嘛，并聯(lián)的兩個(gè)單體如果同時(shí)失效的話，不就跟1P一樣斷路了嗎？照樣自由落體！
樓主：敢問(wèn)這位英雄，是誰(shuí)倒霉倒的這么桀驁不馴驚天地泣鬼神？

路人甲：那你甭管，反正有這種可能性。
樓主：也對(duì)！確實(shí)不能說(shuō)絕對(duì)沒(méi)可能，既然你抱定了必死的決心，那就讓我們算算看如此倒霉地成功死掉的概率有多大。

假設(shè)小明同學(xué)的飛機(jī)使用常見(jiàn)的3S鋰電，他超級(jí)倒霉，買(mǎi)到的電池所用電芯巨爛無(wú)比，每3片電芯單體就有一片有缺陷，1/3缺陷率。缺陷電芯表面看不出來(lái)，在升空后會(huì)掛掉。則.....

路人甲：扯吧你！誰(shuí)家電芯能那么爛啊。
樓主：應(yīng)用題沒(méi)做過(guò)??？ “假設(shè)”不懂嗎？
路人甲：。。。。干嘛那么兇嘛。。。。

純串聯(lián)3S1P的情形：
既然每3壞1，那沒(méi)希望了，3S1P肯定有一個(gè)壞電芯。串聯(lián)結(jié)構(gòu)，其中任意一片壞掉就會(huì)斷路，自由落體。即
P3s1p_fall = 100%

串并聯(lián)3S2P的情形：
因?yàn)?P結(jié)構(gòu)，只有成對(duì)并聯(lián)的2片電芯同時(shí)壞掉才會(huì)斷電自由落體。
共6片電芯，按概率，6片電芯必有2片有缺陷。見(jiàn)下圖，這兩片爛電芯隨機(jī)出現(xiàn)在6片電芯的任意位置。出現(xiàn)在哪兒呢？共有15種可能性，其中只有3種會(huì)導(dǎo)致立即斷電墜機(jī)，用紅色標(biāo)出。其它情況都可以保證電流通路不斷。


所以，3S2P電池發(fā)生自由落體的概率是：
P3s2p_fall = 3/15 = 20%
即：用同樣品質(zhì)的電芯，3S2P 突然斷電墜機(jī)率只有 3S1P的20%，即五分之一。
當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)中的電芯遠(yuǎn)遠(yuǎn)不會(huì)爛成這樣，但可靠性差異的比例不變。

這概率比例的計(jì)算，實(shí)際上就是簡(jiǎn)單的排列組合題。下式中，分子是必然導(dǎo)致墜機(jī)的成對(duì)2P的數(shù)量，正好是S串聯(lián)數(shù)；分母是一等差數(shù)列的和，窮舉壞電芯出現(xiàn)位置的各種可能。
P = S/[(2S-1)+(2S-2)+.....+1]，

用同樣的方法，不難得到:
2S2P vs 2S1P : 2/6 = 33.3%
3S2P vs 3S1P : 3/15 = 20%
4S2P vs 4S1P : 4/28 = 14.3%
5S2P vs 5S1P : 5/45 = 11.1%
6S2P vs 6S1P : 6/66 = 9.1%
.....
12S2P vs 12S1P : 12/276 = 4.3%，即：用同樣品質(zhì)的電芯，12S2P 突然斷電墜機(jī)率只有 12S1P的4.3%，即23分之一。

看出規(guī)律了吧，越高串聯(lián)S數(shù)的，并聯(lián)帶來(lái)的安全性提升越明顯。因而越是高電壓（高串聯(lián)S）、越是對(duì)安全性要求高的場(chǎng)合，越是要用并聯(lián)供電。
以上只討論了2P的情形，3P、4P等因?yàn)樵诤侥ｎI(lǐng)域不是特別常見(jiàn)，暫不作詳細(xì)分析。

經(jīng)以上分析，我們不難觀察到如下規(guī)律：
1） 純串聯(lián)的1P鋰電池，是“自古華山一條道”，更是“一兵倒下，全軍覆沒(méi)”，毫無(wú)挽救的余地。
2） 并聯(lián)2P/多P因?yàn)樘峁┝硕鄺l電流通路，安全性更高。
3） 串聯(lián)數(shù)S越多，出故障的概率越高，越需要多P并聯(lián)提高可靠性。
       TESLA的96S電池用了高達(dá)74P的根本原因就在于此。那一大群電池壞上一兩個(gè)沒(méi)多大影響。
4） 越多P并聯(lián)，電流支路越多，可靠性越高。

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路人甲：扯吧你！光是可靠性高有什么用。他們都說(shuō)2P的電池電芯數(shù)量翻倍，配對(duì)難度大多了，容易趕上失配的！
樓主：然后呢？趕上失配的結(jié)果會(huì)怎樣呢？
路人甲：不均衡當(dāng)然不好啦，會(huì)加速衰減老化。他們都是這么說(shuō)的。
小明：就是，就是！我上次拉粑粑時(shí)那個(gè)3S2P雖然自動(dòng)降落沒(méi)炸機(jī)，但是電池都微微有點(diǎn)鼓起來(lái)了，你看，2P就是不好吧。
樓主：你個(gè)忘恩負(fù)義的玩意兒！上次要是換1P的話早就摔個(gè)稀巴爛了。
小明：那你怎么解釋2P電芯失配幾率大？
樓主：我要說(shuō)并聯(lián)能自動(dòng)改善配對(duì)精度，你信嗎？
路人甲：扯吧你！.....
樓主：我就知道你得來(lái)這句！你先閉嘴，聽(tīng)我好好扯扯：
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◆ 2P并聯(lián)的誤差分析
話說(shuō)小明同學(xué)上次因?yàn)闈撔睦昔味鴽](méi)聽(tīng)到BB響報(bào)警，錯(cuò)過(guò)了零損失著陸的機(jī)會(huì)，結(jié)果飛機(jī)雖然正常著陸，電池卻有一片鼓了起來(lái)。他果斷又買(mǎi)了一些想繼續(xù)飛。這次他換了一個(gè)牌子。但是，它的令人贊嘆的人品啊。。。這次買(mǎi)到的電池電芯配對(duì)不良，每3片電芯單體就有一片容量偏小10%，那就是5000mAh 和 4500mAh的差別啊。

路人甲：扯吧你！誰(shuí)家電芯能那么爛啊。
樓主： 你丫別逼我動(dòng)粗啊。。。。

3S1P的情形：
共3片電芯，其中有1片容量偏小10%，則配對(duì)誤差為
Ecap_match = (100%-90%) / 100% = 10%

3S2P的情形：
共6片電芯，按概率，其中必有2片容量偏小10%，它們跟正常電芯混合有這么幾種情況：

這兩片爛電芯隨機(jī)出現(xiàn)在6片電芯的任意位置。出現(xiàn)在哪兒呢？共有15種可能性。

可以看到，只有紅色標(biāo)注的3/15種組合，2片偏小的電芯并到一起，并聯(lián)后容量仍然偏小10%。
所有其他情況，12/15種，容量偏小的電芯都會(huì)跟一個(gè)正常電芯并聯(lián)，并聯(lián)后容量誤差減半，為5%。
即：用同樣品質(zhì)的電芯，2P結(jié)構(gòu)有80%概率大幅度改善配對(duì)狀況，誤差減半！有20%概率配對(duì)狀況與1P持平；比1P更差的概率為零！

更多P并聯(lián)（P≥3）時(shí)，這一自動(dòng)改善配對(duì)的效應(yīng)會(huì)更加明顯！
內(nèi)阻的配對(duì)也是同理，略過(guò)。
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路人甲：臥槽！不會(huì)吧！怎么你的理論跟別人說(shuō)的完全相反??？？你不是在忽悠我，“誤導(dǎo)”我吧？
樓主：你誰(shuí)啊？咱別太把自己當(dāng)根蔥行嗎， 一個(gè)路人而已，忽悠你干嘛。我又不要你的自行車(chē)。。。。
路人甲：信息量太大，太毀三觀，頭暈。你容我消化消化好好想想。
樓主：慢慢想吧，我接著說(shuō)。小明！該你表演了。

話說(shuō)小明的人品是一次比一次差，這次又買(mǎi)了一些電池，爛的離譜啦。每3片電芯當(dāng)中有1片容量偏小-10%，還有一片容量偏大+10%，只有1片正常。。。那就是5000mAh、4500mAh、5500mAh。雖說(shuō)加量不加價(jià)，但配對(duì)精度是爛到家了。
這實(shí)際上更接近實(shí)際情況，誤差分布不會(huì)一邊倒，應(yīng)是有正有負(fù)的，否則就真是遇到頂你個(gè)肺的JS了。

3S1P的情形：
共3片電芯，其中有1片容量-10%，1片容量+10%，則電池組的總體配對(duì)誤差為
Ecap_match = (110%-90%) / 100% = 20%，（即 ±10%）

3S2P的情形：
共6片電芯，按概率其中就有2片容量-10%，有2片容量+10%，這4片缺陷電芯隨機(jī)出現(xiàn)在6片電芯的任意位置。出現(xiàn)在哪兒呢？共有15x6=90種排列組合。


可以看出，因?yàn)槌霈F(xiàn)了正負(fù)誤差，情況比之前復(fù)雜多了，有這么幾種情形：
12/90=13.3%的概率，正負(fù)偏差單體相遇，誤差完全正負(fù)抵消，整組電池變成一塊完美配對(duì)的電池。圖中以綠色框標(biāo)示。
48/90=53.3%的概率，3S里面有一對(duì)完全抵消了誤差，另兩對(duì)誤差減小為5%?？傮w配對(duì)誤差10%。圖中以藍(lán)色框標(biāo)示。
24/90=26.7%的概率，3S里面有一對(duì)誤差仍10%，另兩對(duì)誤差減小為5%?？傮w配對(duì)誤差15%。圖中以黃色框標(biāo)示。
6/90=6.7%的概率：黑色框：偏大者和偏小者分別湊成對(duì)，配對(duì)誤差與1P情形持平，總體配對(duì)誤差20%。
0/90=0%的概率，配對(duì)誤差比1P更差。

總體而言，可以發(fā)現(xiàn)，用同樣品質(zhì)的電芯：
*） 2P結(jié)構(gòu)有93.3%概率不同程度改善配對(duì)狀況，甚至完全消除；
*） 僅有6.7%概率配對(duì)狀況與1P持平；
*） 0%概率比1P更差；
*） 誤差完全正負(fù)相抵得到完美匹配的概率2倍于與1P持平的概率。

多P并聯(lián)，其實(shí)質(zhì)就是取平均，這一過(guò)程由數(shù)學(xué)規(guī)律支配，使得并聯(lián)后的容量必然地趨向于正態(tài)分布的中央點(diǎn)（當(dāng)然，容量n倍）。
并聯(lián)的越多，這一趨勢(shì)越顯著。
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以上嘚吧老半天，都是用最簡(jiǎn)單的3S2P來(lái)舉例。實(shí)際上對(duì)于更多S更多P的情形，并聯(lián)起到的提高安全性化解配對(duì)誤差的效果更加顯著！ 因分析計(jì)算過(guò)于復(fù)雜您也沒(méi)耐心看就不詳細(xì)展開(kāi)了。TESLA的96S74P不是沒(méi)道理的，有數(shù)學(xué)規(guī)律在里面起著決定性作用！！

◆ 外部2P并聯(lián)的可靠性分析

剛才討論的內(nèi)部并聯(lián)，其方法論基礎(chǔ)是通過(guò)增加支路來(lái)化解“自古華山一條道”的危險(xiǎn)。
那么，電池組外部并聯(lián)呢？在方法論層面上是一致的，但具體實(shí)現(xiàn)途徑有所不同：
內(nèi)部并聯(lián)：
共有S+1（串聯(lián)數(shù)）個(gè)節(jié)點(diǎn)（node），所以S數(shù)越高，節(jié)點(diǎn)越多，風(fēng)險(xiǎn)增高；P（并聯(lián)數(shù)）越多，支路越多。因而越安全。
外部并聯(lián)：
它更類(lèi)似于UPS、Server、Power Distribution 等領(lǐng)域普遍采用的“冗余”設(shè)計(jì)。不管電池組內(nèi)部是幾S，把它作為一個(gè)整體元件來(lái)對(duì)待，外部并聯(lián)都只有2個(gè)節(jié)點(diǎn)。相對(duì)1P的可靠性改善與內(nèi)部S數(shù)無(wú)關(guān)，為P（并聯(lián)的電池組數(shù)）倍。
例如，剛才分析結(jié)果顯示，相比3S1P而言，內(nèi)部并聯(lián)的3S2P把安全性提升到5倍。而兩塊3S1P外部并聯(lián)只能將安全性提升到2倍。
（不計(jì)引線、插頭等電池之外的其它因素）


路人甲：扯吧你！紙上談兵，天花亂墜。我只認(rèn)“便宜沒(méi)好貨”。一塊一萬(wàn)mAh的就是比2塊5000mAh的貴，所以買(mǎi)貴的一定沒(méi)錯(cuò)。
樓主：壕！咱做朋友吧。。。。。
路人甲：他們說(shuō)2P的電池都是為了降低成本！DJI之流的奸商才那么干呢，你看太平洋上那個(gè)揭發(fā)貼沒(méi)？
樓主：看了看了，我認(rèn)為他真是勇敢！視名譽(yù)如糞土奮不顧身展示最真實(shí)的自己。。。。。
路人甲：那你倒是說(shuō)說(shuō)哪個(gè)成本高。
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◆ 成本對(duì)比
以3S電池為例，我什么也不說(shuō)，只提幾個(gè)問(wèn)題：
*） 你覺(jué)得，同樣多的材料，分3片穿上衣服，或者分成6片穿上一樣大只略薄一點(diǎn)的衣服，哪個(gè)更費(fèi)工時(shí)？ 哪個(gè)更費(fèi)材料（鋁塑膜、極耳鎳片鋁片）？
*） 你覺(jué)得，給3片 vs 6片 電芯注液、密封、裁邊、成型、裁剪極耳....哪個(gè)更費(fèi)工時(shí)？
*） 你覺(jué)得，給3片 vs 6片 電芯充電、分容、檢測(cè)內(nèi)阻....哪個(gè)更費(fèi)工時(shí)？ 哪個(gè)更占場(chǎng)地？哪個(gè)使用更多的設(shè)備？
*） 你覺(jué)得，給3片 vs 6片 電芯貼膠、放隔膜、包Kapton膠帶，隔離海綿....等等這些組裝工作，哪個(gè)更費(fèi)工時(shí)？ 更費(fèi)材料？
*） 你覺(jué)得，3片電芯6個(gè)焊點(diǎn) vs 6片電芯12個(gè)焊點(diǎn)，每個(gè)都需要對(duì)準(zhǔn)槽位、穿過(guò)PCB、彎折成型，焊接....哪個(gè)更費(fèi)焊接工時(shí)，更費(fèi)焊料？
還用繼續(xù)說(shuō)嗎？

路人甲：如此說(shuō)來(lái)，難道2P反而成本更高？ 那為什么大容量的電池1P比2P更貴呢？
樓主：我不是電池業(yè)者，猜測(cè)有這么幾點(diǎn)原因，按照重要性先后排序：
1） 量少。
2） 量少。
3） 量少。
4） 有你這樣的壕。
5） 技術(shù)原因，如下：

◆ 大容量動(dòng)力電之不得不多P
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航模電池基本都是細(xì)長(zhǎng)的造型，其后果就是，端部出極耳的寬度受限！大容量高C率電池放電電流相當(dāng)大，只能加寬/增厚極耳來(lái)承受大電流，別無(wú)他法（未來(lái)常溫超導(dǎo)普及了另說(shuō)，現(xiàn)在沒(méi)戲。）！ 寬度受限，只能增加厚度了。一塊一萬(wàn)mAh20C的電池應(yīng)可承受200A持續(xù)電流。好了，現(xiàn)在出門(mén)右轉(zhuǎn)，打開(kāi)你家電表箱看看里面區(qū)區(qū)30A的導(dǎo)線是什么尺寸，再結(jié)合平方率P=I2R想想200A什么概念。。。。

言歸正傳。5000mAh20C的極耳已經(jīng)很厚了。再厚就是銅板鋁板了。

路人甲：銅板就銅板唄，哥是壕，不在乎這點(diǎn)金屬料錢(qián)。
樓主：有錢(qián)人的世界我不懂，可是您任性也得有個(gè)邊吧，總拗不過(guò)物理規(guī)律吧。這是軟包電池耶，就得哪兒哪兒都是軟的才行。
路人甲：扯吧你！誰(shuí)不知道硬的東西才結(jié)實(shí)，夠硬才夠爺們。
樓主：您是夠爺們了，一個(gè)沖擊，一個(gè)磕碰，那硬邦邦的銅板就直挺挺插進(jìn)電池里面去了。。。。后果不難想象吧。
還有，這硬邦邦的銅板你讓廠子怎么往PCB上焊，正極出極耳是鋁板，那鋁板點(diǎn)焊轉(zhuǎn)鎳片也得是厚鎳板才行。
另外，軟金屬片可以隨意彎折；而厚金屬板呢？ 你彎折一個(gè)試試看，折痕處會(huì)疲勞皸裂，電阻成倍上升！
路人甲：疲軟居然也有好處。。。。
樓主：當(dāng)然了，軟硬自如，能屈能伸，這才是真爺們。。。。對(duì)不起，剛才說(shuō)哪兒了？走神了。。。哦對(duì)了，話說(shuō)用銅板鋁板行不通，怎么辦呢？ 分成倆單體唄，每個(gè)就可以用目前的軟銅片鋁片鎳片了。結(jié)構(gòu)安全了，電流承受力也通過(guò)分散并聯(lián)解決了。
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路人甲：矮油，就你能！說(shuō)的天花亂墜，可是好多好多的老大哥都說(shuō)2P的電池不好！
樓主：鋰電普及才幾年??？理解有誤不足為奇。還有那啥，煉仙丹的道士煉丹一輩子最后死于汞中毒。。。。（向老大哥們致敬！請(qǐng)勿曲解）
路人甲：我文化淺，說(shuō)不過(guò)你?？墒悄闼憷蠋装?，我哥們是電池廠的，他說(shuō)了，2P就是不如1P??！
樓主：哦，電池廠的啊，NB！請(qǐng)代我問(wèn)候他，順便關(guān)心一下他們老板給他上三險(xiǎn)一金了沒(méi)，勞動(dòng)合同簽了嗎，化學(xué)品勞保有沒(méi)有，中了 毒算工傷不，加班費(fèi)什么時(shí)候給結(jié)了。。。。
路人甲：。。。。。。。。

 一切電池的并聯(lián)本質(zhì)

一件東西，要想究其本質(zhì)，拆開(kāi)看看吧。這里有一個(gè)航模鋰電的拆解視頻。層疊結(jié)構(gòu)的。
（只看圖像即可，請(qǐng)關(guān)閉聲音，或進(jìn)入充耳不聞模式，屏蔽其自相矛盾的解說(shuō)。）

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LiPo生產(chǎn)過(guò)程，加深理解。



結(jié)構(gòu)看明白了吧，一大堆正極鋁箔接在一起；一大堆負(fù)極銅箔接在一起；正負(fù)金屬箔一對(duì)一。哪位大俠解釋一下這里面不是并聯(lián)是什么聯(lián)？ 誰(shuí)能保證里面的每一片容量都一樣大？特性完全一致？連金屬箔褶皺都完全一致？涂布都一樣厚？電解液都一樣多？這么多片片，有人給它們一一作了檢測(cè)分容了嗎？每片測(cè)內(nèi)阻了嗎？有人辦得到嗎？



路人甲： 媽呀！這么多P啊，2P都被視為洪水猛獸，這么多P可怎么辦??！
樓主：辦什么辦！正因?yàn)槭嵌郟并聯(lián)，所以什么也不用辦，它們自然工作的踏踏實(shí)實(shí)。

想完全避免多P并聯(lián)的電池？明確講，做不到！電池廠已經(jīng)做好了nP，包成一整片。然后就你覺(jué)得這是一個(gè)完整的**元件了。實(shí)際上呢？這是一個(gè)廠內(nèi)并聯(lián)好的模組，早已經(jīng)nP過(guò)了，我們還糾結(jié)什么呢？ 純屬庸人自擾。

路人甲：你說(shuō)誰(shuí)是庸人？你敢罵人！你再說(shuō)一個(gè)試試。。。。
樓主： 。。。。我們每個(gè)人都是庸人。另外注意繃著點(diǎn)別露了老底。。。

結(jié)論：每一片電芯的實(shí)質(zhì)都是1SnP。你改變不了。

如果電芯內(nèi)有10片極板（每片是一對(duì)金屬箔+之間的反應(yīng)物），他們是怎么并聯(lián)的？

路人甲：就是10P嘍。
樓主：對(duì)了N分之一。你可以理解為：
*） 這是10片并聯(lián)在一起，10P，每片都對(duì)等。
*） 這是9片并聯(lián)好了之后，再并一片。容量比9:1相并聯(lián)！
*） 這是8片對(duì)2片，8+2.
*） 5+2+3
*） 3+1+4+2
....
....
再看簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)剖面示意圖（百度圖片）。

這僅僅是示意圖，簡(jiǎn)化到了3片。如果每一片的容量是100mAh，你可以認(rèn)為：
*） 這是3片100mAh并聯(lián)。
*） 這是上面2片100mAh并聯(lián)成200mAh，之后200mAh與下面的100mAh并聯(lián)。
*） 這是上面1片100mAh 與下面預(yù)先并聯(lián)成200mAh的2片.... 再并聯(lián)。
....... 隨你怎么認(rèn)為。

結(jié)論：什么容量不容量，隨便并！（有前提！后面講。）
每個(gè)動(dòng)力鋰電里面都是一大堆成對(duì)極板（單體中的單體）并聯(lián)而成的。純正1SnP，你無(wú)從選擇。

繼而，你拿起一片極板，手起刀落，剪去一半面積，這片極板會(huì)怎樣？

路人甲： 當(dāng)然容量減半嘍。
樓主：為什么容量減半？
路人甲： 因?yàn)?..因?yàn)?... 對(duì)啊，因?yàn)槭裁窗。?

樓主：你剪掉一半面積，就是去掉了內(nèi)部相并聯(lián)的一半電池！ 就像一塊2P5000mAh 拆成 2塊1P2500mAh，一樣一樣的。
開(kāi)竅沒(méi)？一塊電池里面的一片電芯里面的一對(duì)極板，內(nèi)部仍然無(wú)限可分！實(shí)質(zhì)上也是在并聯(lián)，而且是無(wú)限并聯(lián)。你可以認(rèn)為它是兩個(gè)一半容量的半張極板并聯(lián)；或者3張1/3極板并聯(lián)；或者3/4張與1/4張并聯(lián)...或者5/7與2/7并聯(lián).... 隨你怎么切.... 或者一萬(wàn)塊的萬(wàn)分之一小極板并聯(lián)。。。

路人甲：行了行了，再切下去就微積分了。
樓主：正解！ 你一不小心說(shuō)出了電池的本質(zhì)！加十分！

            所以，還在糾結(jié)電芯要不要并聯(lián)的兄弟們，你們最好能買(mǎi)到單個(gè)分子電化學(xué)反應(yīng)的鋰電池，否則純正的不并聯(lián)真心做不到。
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◆ 不同容量并聯(lián)

想通了上面所述事實(shí)，自然也就不再糾結(jié) “容量不同的3S2200 和 3S2600，能并聯(lián)嗎？”之類(lèi)的問(wèn)題。只要配方/結(jié)構(gòu)相同 [決定了放電C率（即Ri*Ah常數(shù)的變形）]，10Ah大塊頭跟100mAh小蠶豆并聯(lián)也未嘗不可。

想通了上面所述事實(shí)，自然也就明白了如下這些問(wèn)題：
*）同樣長(zhǎng)x寬的電池，為什么2000mAh 的 比1000mAh的厚度大一倍？ —— 因?yàn)槔锩嫦嗖⒙?lián)的極板多一倍。比如20片--> 40片。
*） 為什么同一系列的電池，2200mAh的內(nèi)阻有6mΩ，4400mAh的內(nèi)阻3mΩ？ —— 因?yàn)?400mAh實(shí)質(zhì)就是2200mAh x2內(nèi)部并聯(lián)，內(nèi)阻當(dāng)然減半。
*）為什么3S5200mAh 跟 6S2600mAh 一樣大一樣重？—— 你把三塊磚都剁成兩半，然后碼成六層。每層就小了一半，但體積不變。（此處不計(jì)6 cell 多用的鋁塑膜厚度。 ）
*） 為什么普通電池用極板卷繞結(jié)構(gòu)，而動(dòng)力電池用極板層疊結(jié)構(gòu)？—— 大電流需要更多更短的電流通路。
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◆ 普遍的，大規(guī)模的，匪夷所思的概念顛倒。

原理說(shuō)的差不多了，現(xiàn)在讓我們來(lái)做幾個(gè)習(xí)題看看理解的怎么樣：

這樣串聯(lián)可以嗎？—— No，絕對(duì)不行。那個(gè)小瘦子必然最先放光電量，繼續(xù)放電的話就是反向充電，鼓脹、冒煙接踵而至。常識(shí)了，不必多言。


這樣并聯(lián)可以嗎？—— 沒(méi)問(wèn)題！只要電池的C率（Ri*Ah常數(shù)的另種表達(dá)）接近就沒(méi)問(wèn)題。因?yàn)樗?br> *） 只要任何一個(gè)單體有電，就不會(huì)有任何一個(gè)單體過(guò)放。
*） 只要任何一個(gè)單體未滿，就不會(huì)有任何一個(gè)單體過(guò)充。
原因再簡(jiǎn)單不過(guò)：并聯(lián)電路電壓相同，古老的公理。

所以，并聯(lián)電池不需要分容，不需要配對(duì)！毀三觀嗎？這是事實(shí)！

路人甲：那DJI Inspire1 的那個(gè)6S2P那么多人罵它，不就是因?yàn)?2片電芯匹配起來(lái)困難嗎？
樓主：為什么要做匹配？ 恰恰是因?yàn)榇?lián)！不是并聯(lián)！并聯(lián)在這里純屬躺槍?zhuān)鸬降淖饔们∏∈歉纳拼?lián)的種種弊端。
路人甲：這么看起來(lái)，貌似反而是串聯(lián)更難伺候。
樓主：有戲！你要開(kāi)竅。
我說(shuō)個(gè)事，不知你想過(guò)沒(méi)有：這些年，手機(jī)啊Pad啊充電寶啊，鋰電的用量數(shù)十倍于十年前筆記本的時(shí)代，但發(fā)生事故的新聞似乎反而比筆記本的時(shí)代少了，或者最多持平（回憶一下SONY電池召回門(mén)....）。究其原因，除了技術(shù)進(jìn)步功不可沒(méi)之外，一個(gè)重要原因就是，手機(jī)、Pad、充電寶他們?nèi)际?1S 供電！避免了串聯(lián)，就躲開(kāi)了太多太多的麻煩甚至危險(xiǎn)。

不論是理論上還是實(shí)踐中，鋰電串聯(lián)帶來(lái)的麻煩遠(yuǎn)多于并聯(lián)：
*） 因?yàn)榇?lián)，輕微的不匹配也會(huì)使容量最小的單體每次都經(jīng)歷最深度的放電，它總是第一個(gè)英年早逝。
*） 因?yàn)榇?lián)，容量最小的單體每次都最先充滿，甚而過(guò)充。即使在平衡充條件下，同樣的充電電流對(duì)小容量單體也意味著更大的C率。串聯(lián)是欺負(fù)弱者的赤裸裸的叢林法則；而并聯(lián)呢，大家不管胖瘦，一律平起平坐，充電放電電流自動(dòng)按能力均分。
*） 因?yàn)榇?lián)，為了避免上面的情況，不得不做平衡口、保護(hù)板、檢測(cè)電路...，增加電池組復(fù)雜度和造價(jià)；而并聯(lián)呢，無(wú)需平衡，也無(wú)法平衡，因?yàn)樗麄兓ハ嘀边B，想“不平衡”都做不到。
*） 因?yàn)榇?lián)，充電器不得不做成“平衡充”，對(duì)每片電芯監(jiān)測(cè)、旁路放電，以確保所有的單體都截止在4.2V。并聯(lián)的話完全不需要這般啰嗦，直接捅上去4.2V限流電源就完事。

因此，我們不是要避免并聯(lián)，反而是要盡量避免串聯(lián)。可惜，單片鋰電電壓太低，我們不得不串聯(lián)，盡管它有那么多缺點(diǎn)。這就是現(xiàn)實(shí)世界。

◆ 關(guān)于內(nèi)阻

路人甲（還在頭暈中）：對(duì)了，終于想起來(lái)那個(gè)詞兒了：內(nèi)阻！據(jù)說(shuō)那玩意不配對(duì)的話會(huì)帶來(lái)很大麻煩。
樓主：同樣工藝下，容量加倍則內(nèi)阻減半（原因如前所述，內(nèi)部并聯(lián)）。并聯(lián)時(shí)，在同樣放電電流下，內(nèi)阻小的那個(gè)（同時(shí)也是容量大的）自動(dòng)承擔(dān)更多電流。
路人甲：憑什么呀！他們又沒(méi)有頭腦。
樓主：憑歐姆老大爺?shù)哪莻€(gè)Law！（西文中，“定律”和“法律”是同一個(gè)詞?。？聪聢D，容量加倍->內(nèi)阻減半->電流2倍于鄰居。這一切都被上帝（物理規(guī)律）安排好了，我們無(wú)需操心。大小不同的電芯并聯(lián)沒(méi)問(wèn)題。對(duì)于大電流場(chǎng)合，比如航模，相并聯(lián)的電芯容量無(wú)所謂，只需C數(shù)接近。而小電流場(chǎng)合甚至連這點(diǎn)限制也不需要。

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◆ 總結(jié)
*） 并聯(lián)是一切化學(xué)電池的本質(zhì)結(jié)構(gòu)，無(wú)法避免，也無(wú)需避免。
*） 并聯(lián)比串聯(lián)更安全、更簡(jiǎn)單、更省事、更低成本、對(duì)電芯品質(zhì)有更大寬容度。
*） 電池串聯(lián)帶來(lái)的麻煩眾多，但為了得到高電壓，在發(fā)現(xiàn)超高化學(xué)電勢(shì)的材料之前，不得已而為之。

路人甲：還是暈。那啥，受不了了，我得回去緩緩。你來(lái)兩句結(jié)束語(yǔ)，大伙都散了吧。Come on, Man! 。
樓主：
*） 知其然，知其所以然。
*） 做有主見(jiàn)的人，跟盲從勢(shì)不兩立。
*） 串并聯(lián)概有優(yōu)劣乎？ 習(xí)之，則優(yōu)劣立顯；不習(xí)，則優(yōu)者亦劣，劣者亦優(yōu)。甚而指優(yōu)為劣，優(yōu)劣莫辨，疑竇叢生。

最后，前面說(shuō)了那么多，我想說(shuō)，都在放P（好大一個(gè)P?。∧切┩耆恢匾?！選擇1P純串聯(lián) 還是 選擇2P或多P串并聯(lián)，完全是你自己的喜好決定，通俗說(shuō)法就是 —— 愛(ài)咋咋地。這不是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，而在于維護(hù)心理健康。沒(méi)么比這個(gè)更重要了，大家都聽(tīng)說(shuō)了，頭兩天又有精神病砍人事件。。。。
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后置聲明：
*） 分析計(jì)算過(guò)程可能不嚴(yán)謹(jǐn)，甚至錯(cuò)誤。如果發(fā)現(xiàn)請(qǐng)一定要果斷為學(xué)生我指出不妥之處，您也不忍心眼睜睜看我丟人現(xiàn)眼對(duì)吧。
*） 歡迎提出您自己的分析計(jì)算方法來(lái)一起討論。
*） 僅僅根據(jù)自己的“感覺(jué)”或所謂“經(jīng)驗(yàn)”就忙著扣帽子的，請(qǐng)免開(kāi)尊口。拿出你的理論！
*） 談笑有鴻儒，往來(lái)無(wú)白丁。您是鴻儒，不是白丁，請(qǐng)珍惜自己的聲譽(yù)。
*） 消化道兩端顛倒的（不論先天缺陷還是后天造成），請(qǐng)免開(kāi)尊X（Sorry，我也不知該如何稱呼那個(gè)器官，但真心很同情您）。

希望能幫到您。

****************** 2015-06-01 補(bǔ)充一些圖片 ******************

為什么業(yè)界以天文數(shù)字（每年幾億、十幾億件的規(guī)模）廣泛使用了幾十年的技術(shù)到了航模領(lǐng)域就成了爭(zhēng)議對(duì)象了呢 ？
（部分圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，所有權(quán)歸原創(chuàng)者）

按照規(guī)模由小到大的順序：

1） 正品小米充電寶，1S4P。
正極。在一起！在一起！在一起......


負(fù)極。在一起！在一起！在一起......


2） 原裝ThinkPad筆記本電池，3S2P。
整體。


正極。在一起。


負(fù)極，以及下一個(gè)2P的正極，都在一起。


3） DeWalt、Stanley 電動(dòng)工具電池。
為什么有人認(rèn)為大電流的就不能并聯(lián)？





4） DJI Phantom2電池，3S2P。來(lái)自本壇壇友 “zhaoxintc”，感謝！



5） DJI Inspire1電池，6S2P。


6） 我的使用五年多的、P事木有的、仍在正常服役的、自組的 18P 6S 存儲(chǔ)兩度電的外場(chǎng)包。




7） TESLA 電池，整車(chē)其中的一塊電池板，6S 74P。


這張圖正好同時(shí)出現(xiàn)了正極和負(fù)極的焊接特寫(xiě)，74P 在一起！在一起！在一起......

對(duì)于飛行中突然某片電芯出問(wèn)題的墜機(jī)（無(wú)輸出）概率，樓主只考慮了電芯斷路一種情況，這種情況多見(jiàn)于斷極耳、焊錫熔化。

斷極耳本人遇到過(guò)，但未試過(guò)電芯內(nèi)部斷路，被我玩死過(guò)的電芯繼續(xù)使用也就是進(jìn)入反向沖電，它在整個(gè)電池組中相當(dāng)于變成了一個(gè)電阻存在，并不會(huì)完全開(kāi)路，但會(huì)拖低電池組電壓。

3s1p出現(xiàn)這種情況只要電調(diào)低壓保護(hù)設(shè)置為【軟關(guān)斷】或【關(guān)閉】還是可以迫降的。

因?yàn)樗离娦径鴶嗦返母怕矢杏X(jué)很小啊，所以個(gè)人認(rèn)為采用2p結(jié)構(gòu)不一定是為了安全性，也可能是為了匹配電池倉(cāng)尺寸，1p找不到合適的