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 Automatic Battery Pack Assembly Line For ESS

Qu'est-ce qu'un pack de batteries en série et en parallèle ?

October 29 , 2025
Guide complet des connexions série-parallèle des batteries au lithium : combinaisons courantes, assemblage des packs et bonnes pratiques


01 Définition des connexions série-parallèle des batteries au lithium

En raison de la tension et de la capacité limitées des batteries individuelles, des connexions série-parallèle sont souvent nécessaires en pratique pour atteindre des tensions et des capacités plus élevées afin de répondre aux besoins en énergie de l'appareil.


connexion en série de la batterie au lithium : Les tensions s'additionnent, la capacité reste constante et la résistance interne augmente.

connexion parallèle de la batterie au lithium : La tension reste constante, la capacité est augmentée, la résistance interne diminue et la durée d'alimentation est prolongée.
Connexion série-parallèle de la batterie au lithium : Les batteries combinent des connexions en parallèle et en série, augmentant ainsi la tension et la capacité.
Tension en série : Des batteries individuelles de 3,7 V peuvent être assemblées en blocs-batteries d'une tension de 3,7*(N) V (N : nombre de batteries individuelles) selon les besoins.
Par exemple, 7,4 V, 12 V, 24 V, 36 V, 48 V, 60 V, 72 V, etc.
Capacité parallèle : Les cellules de 2000 mAh peuvent être assemblées en blocs-batteries d'une capacité de 2*(N)Ah (N : nombre de cellules) selon les besoins.
Par exemple, 4000 mAh, 6000 mAh, 8000 mAh, 5 Ah, 10 Ah, 20 Ah, 30 Ah, 50 Ah, 100 Ah, etc.


Bloc-batterie au lithium 02

Le terme « pack de batteries au lithium » désigne le processus de fabrication, d'assemblage et de conditionnement des batteries au lithium. L'assemblage des cellules d'une batterie au lithium en groupes constitue un pack. Il peut s'agir d'une cellule unique ou d'un pack de batteries au lithium en série-parallèle. Un pack de batteries au lithium comprend généralement un boîtier en plastique, une carte de protection, des cellules, des électrodes de sortie, des plots de contact et divers éléments isolants, notamment du ruban adhésif double face.
  • pile au lithium : Le composant principal de la batterie finie.
  • panneau de protection : Assure la protection contre la surcharge, la décharge excessive, la surintensité, les courts-circuits et le contrôle de température par thermistance NTC.
  • Boîtier en plastique : La structure de support de l'ensemble de la batterie ; elle positionne et fixe la plaque de protection ; et elle supporte et limite la position de tous les autres composants non liés à la coque.
  • Câbles terminaux : Fournit diverses interfaces de charge et de décharge pour divers produits électroniques, dispositifs de stockage d'énergie et alimentations de secours.
  • Plaque/support en nickel : Composants permettant de connecter et de fixer les cellules de la batterie.

Lithium Battery Pack

03 Combinaisons série-parallèle de batteries au lithium

Pour des raisons de sécurité, les batteries au lithium doivent être connectées à une plaque de protection externe afin de surveiller chaque élément. Le fonctionnement en parallèle est généralement déconseillé. Si un fonctionnement en parallèle est nécessaire, les paramètres des batteries (capacité, résistance interne, etc.) doivent être identiques. De plus, les paramètres des batteries utilisées en série doivent également être identiques. Dans le cas contraire, les performances de l'ensemble seront nettement inférieures à celles d'un élément unique.






Normes d'appairage des batteries au lithium : différence de tension ≤ 10 mV, différence de résistance interne ≤ 5 mΩ, différence de capacité ≤ 20 mA


L'objectif du couplage des batteries au lithium est de garantir la cohérence de leur capacité, tension, résistance interne et performances au sein du pack. Des incohérences entraîneraient des variations de ces paramètres lors de l'utilisation, provoquant un déséquilibre de tension. À terme, cela peut engendrer une surcharge, une décharge excessive ou une capacité insuffisante, avec un risque d'explosion ou d'incendie.

Combinaison de batteries au lithium

Bloc-batterie au lithium à 2 brins (batterie au lithium 7,4 V)




Bloc-batterie au lithium à 3 brins (batterie au lithium 11,1 V)


Bloc-batterie au lithium à 4 cordes (batterie au lithium 14,8 V)


Bloc-batterie au lithium 6 cordes (batterie au lithium 22,2 V)


Câbles/bornes de la batterie au lithium
La longueur de la prise et du câble de la batterie au lithium peut être personnalisée pour s'adapter à l'équipement électrique du client.

 lithium battery pack plug and lead


Calcul en série et en parallèle des batteries au lithium
Nous savons tous que brancher des batteries au lithium en série augmente la tension, tandis que les brancher en parallèle augmente leur capacité. Comment calculer le nombre de connexions en série et en parallèle dans un pack de batteries au lithium, et le nombre d'éléments qu'il contient ?

Avant d'effectuer ce calcul, il est nécessaire de connaître les spécifications des cellules utilisées dans la batterie. Les cellules ayant des tensions et des capacités différentes, le nombre de cellules en série et en parallèle requises pour assembler une batterie au lithium donnée varie. Parmi les types de cellules au lithium les plus courants sur le marché, on trouve les cellules à oxyde de cobalt de 3,7 V, les cellules ternaires de 3,6 V, les cellules au phosphate de fer lithié de 3,2 V et les cellules au titanate de lithium de 2,4 V. La capacité varie en fonction de la taille, du matériau et du fabricant de la cellule.

Prenons comme exemple une batterie au lithium de 48 V et 20 Ah
  • En supposant que les spécifications de la cellule utilisée soient 18650 3,7 V 2000 mAh
  • En supposant que les spécifications de la cellule utilisée soient 18650 3,7 V 2000 mAh
  • Nombre de cellules connectées en parallèle : 20 Ah / 2 Ah = 10, soit 10 cellules en parallèle
  • L'ensemble de la batterie est composé de 13 chaînes de 10 cellules = 130 cellules.

Combinaisons courantes de batteries au lithium


04 Processus d'assemblage des batteries au lithium

Processus d'assemblage de la batterie au lithium 18650-3S6P/11,1 V/15 600 mAh

① Évaluation de la capacité des batteries

ACEY-BCT506R-512H machine de charge et de décharge de batterie au lithium est conçu pour tester la capacité, la tension, le courant et les performances de charge et de décharge des cellules cylindriques au lithium, telles que 18650 21700 26650 32650 32700.

Différence de capacité ≤ 30 mAh
Après le calibrage, laisser reposer 48 à 72 heures avant le regroupement.


Collage de papier isolant pour batterie
Appliquez du papier auto-adhésif et du ruban Mara pour l'isolation.

ACEY-BS01 machine automatique de collage de papier isolant est principalement utilisé pour coller une couche de papier d'orge sur l'électrode positive ou négative des batteries 18650/21700/26650/32650/32700 afin de fournir une bonne isolation, une résistance à l'usure, une étanchéité et d'autres caractéristiques.


③ Tri de la tension et de la résistance interne de la batterie

ACEY-AS11S machine de tri des cellules au lithium Cette machine est un appareil performant et de haute précision conçu pour le tri rapide des batteries cylindriques au lithium. Elle utilise un testeur de résistance interne de pointe pour mesurer avec précision la tension et la résistance interne des batteries. Compatible avec différentes spécifications de batteries (18650/21700/26650/32700, etc.), elle atteint une vitesse de tri de 5 000 unités par heure, ce qui améliore considérablement la productivité et permet l'exportation des données pour une traçabilité qualité simplifiée.

Différence de potentiel ≤ 5 mV
Différence de résistance interne ≤ 5 mΩ Huit cellules avec une tension et une résistance interne similaires sont appariées.

Soudage par points des cellules de batterie

Utilisez des bandes de nickel moulées pour éliminer les soudures froides, les courts-circuits, le faible rendement et la répartition inégale du courant.

ACEY-5000D machine à souder par points manuelle Ce procédé sert à souder les bornes positive et négative de plusieurs batteries et matériaux, comme des feuilles de nickel, assurant ainsi une transmission de courant stable lors des cycles de charge et de décharge. Il est largement utilisé pour le soudage de nombreux types de batteries, notamment celles des batteries de véhicules électriques, d'outils électriques et de vélos électriques.


Soudage de la plaque de protection
Vérifiez qu'il n'y a pas de composants qui fuient sur la carte de circuit imprimé, de soudures froides ou d'autres défauts.


⑥ Tests complets de la batterie

Série ACEY-BIT testeur complet de batterie Il permet de mesurer avec précision et de manière quantitative certains paramètres fondamentaux de la batterie. Il mesure la tension en circuit ouvert, la résistance interne, la charge, la décharge, la protection contre les surintensités, la protection contre les courts-circuits et d'autres fonctions de la batterie. Il facilite la détection des batteries défectueuses et contribue à améliorer la productivité.


⑦ Film thermorétractable en PVC
Commencez par thermorétracter les extrémités pour les positionner.
Ensuite, rétractez la partie centrale à chaud.
Assurez-vous que le film PVC est bien centré et exempt de taches blanches ou de fuites.

ACEY-5035C machine d'emballage sous film thermorétractable Cette machine est utilisée pour l'assemblage et le conditionnement des batteries, notamment des batteries lithium-ion et autres types de batteries rechargeables. Elle est conçue pour emballer et sceller solidement les batteries à l'aide d'un film thermorétractable, assurant ainsi protection, isolation et un aspect soigné.


Impression par jet d'encre de codes de lot

L'impression doit être claire et lisible.

ACEY-CP2 machine de codage par lots à jet d'encre Elle sert à imprimer des informations telles que les numéros de lot, les dates de péremption, les dates de fabrication, les codes-barres et autres données variables sur les produits ou les emballages dans les industries manufacturières et d'emballage. Ceci est essentiel pour la traçabilité des produits, le contrôle de la qualité et la conformité réglementaire.


⑨ Vieillissement de la batterie
Déterminer la qualité de la batterie et assurer la stabilité, la sécurité et la durée de vie de la batterie au lithium pendant son utilisation.

Série ACEY-BA machine de vieillissement des batteries Il est principalement utilisé pour la charge et la décharge des batteries, ainsi que pour les tests de leurs caractéristiques. Les canaux de test sont totalement indépendants et conviennent aux tests de vieillissement des batteries ternaires, lithium-fer-phosphate, plomb-acide, nickel-hydrure métallique et nickel-cadmium.


05 Précautions à prendre lors du branchement de batteries au lithium en série et en parallèle
  • N’utilisez pas ensemble des piles de marques différentes.
  • N’utilisez pas simultanément des piles de tensions différentes.
  • Ne mélangez pas les batteries de capacités différentes ni les batteries au lithium neuves et anciennes.
  • Il ne faut pas mélanger les batteries de compositions chimiques différentes, comme les batteries nickel-hydrure métallique et les batteries au lithium.
  • Lorsque la charge de la batterie est faible, remplacez toutes les batteries.
  • Utilisez une carte de protection pour batterie au lithium avec les paramètres correspondants.
  • Choisissez des batteries aux performances homogènes. En général, les batteries au lithium utilisées en série et en parallèle nécessitent un appariement. Critères d'appariement : différence de tension ≤ 10 mV, différence de résistance interne ≤ 5 mΩ et différence de capacité ≤ 20 mA.

① Piles au lithium de tensions différentes en série
Les batteries au lithium présentent des problèmes d'homogénéité, même lorsqu'elles sont utilisées en parallèle et en série au sein d'un même système (comme les batteries ternaires ou fer-lithium). Il est donc important de choisir des batteries ayant une tension, une résistance interne et une capacité homogènes. L'utilisation en série de batteries de tensions et de résistances internes différentes peut entraîner une inversion de polarité : une batterie se charge en premier et se décharge en dernier à chaque cycle. Si un circuit de protection est installé et fonctionne correctement, cela réduira la capacité de l'ensemble du système. Sans circuit de protection, la batterie sera inévitablement surchargée ou déchargée excessivement, ce qui l'endommagera.



2. Batteries au lithium de capacités différentes en parallèle
Mélanger des batteries au lithium de capacités différentes ou des batteries neuves et usagées peut provoquer des fuites et une chute de tension. En effet, les différences de capacité lors de la charge entraînent une surcharge de certaines batteries et une sous-charge d'autres. Lors de la décharge, les batteries de haute capacité peuvent ne pas se décharger complètement, tandis que celles de faible capacité peuvent se décharger excessivement. Ce cercle vicieux endommage les batteries, provoquant des fuites ou une chute de tension (nulle).



06 Lors de l'assemblage, faut-il connecter les batteries au lithium en parallèle ou en série en premier ?
Topologie série-parallèle de batterie au lithium
  • Les méthodes de connexion typiques pour les batteries au lithium comprennent d'abord le branchement en parallèle, puis en série, d'abord en série, puis en parallèle, et les méthodes de connexion mixtes.
  • Les batteries au lithium destinées aux bus électriques utilisent généralement une méthode de connexion en parallèle puis en série.
  • Les batteries au lithium destinées au stockage d'énergie sur le réseau utilisent souvent une méthode de connexion en série puis en parallèle.

Avantages du branchement en parallèle puis en série pour les batteries au lithium

  • En cas de défaillance d'une cellule de batterie au lithium, l'appareil s'arrête automatiquement. Hormis une réduction de la capacité, cela n'affecte pas la possibilité de fonctionnement en parallèle.
  • Si une cellule de batterie au lithium se court-circuite dans une connexion parallèle, le circuit parallèle subira des courants très élevés, ce qui est généralement évité par la technologie de protection par fusible.
Inconvénients du branchement en parallèle des batteries au lithium
  • En raison des différences de résistance interne et de la dissipation thermique inégale entre les cellules d'une batterie au lithium, la durée de vie d'un ensemble de batteries au lithium connectées en parallèle peut être affectée.

Avantages du branchement en série des batteries au lithium en premier et en parallèle en dernier

  • Le raccordement en série des cellules de batterie au lithium, en fonction de leur capacité (par exemple, un tiers de la capacité totale), puis en parallèle, réduit le risque de défaillance des modules de batteries au lithium de grande capacité. Ce raccordement en série suivi d'un raccordement en parallèle améliore également significativement la fiabilité des packs de batteries au lithium.

Du point de vue de la fiabilité de la connexion des batteries lithium-ion, de l'évolution de la tension et de son impact sur les performances, la méthode de connexion en parallèle puis en série est supérieure à la méthode en série puis en parallèle. La topologie de batterie lithium en série puis en parallèle facilite la détection et la gestion de chaque cellule du système.

07 Chargement des batteries au lithium en série et en parallèle
① Chargement en série des batteries au lithium

Actuellement, les batteries lithium-ion sont généralement chargées en série, principalement en raison de leur structure simple, de leur faible coût et de leur facilité de mise en œuvre. Cependant, du fait des différences de capacité, de résistance interne, de caractéristiques d'atténuation et d'autodécharge entre les batteries, lors d'une charge en série, la plus petite batterie se charge complètement en premier. Les autres batteries ne sont alors pas encore pleinement chargées. Si la charge se poursuit en série, la batterie déjà chargée risque d'être surchargée.

La surcharge d'une batterie lithium-ion peut gravement nuire à ses performances et même provoquer une explosion, entraînant des blessures. C'est pourquoi, afin d'éviter la surcharge des batteries lithium-ion individuelles, les packs de batteries sont généralement équipés d'un système de gestion de batterie (BMS). Ce système assure une protection contre la surcharge pour chaque batterie. Lors d'une charge en série, si la tension d'une seule batterie lithium-ion atteint le seuil de protection contre la surcharge, le BMS déconnecte l'ensemble du circuit de charge et interrompt la charge afin d'éviter la surcharge de cette batterie, qui, autrement, empêcherait les autres batteries de se charger complètement.

2. Chargement en parallèle des batteries au lithium

Lors de la charge de batteries lithium-ion en parallèle, assurez-vous que chaque batterie soit chargée uniformément. Un déséquilibre affectera les performances et la durée de vie de l'ensemble de la batterie. Les techniques de charge d'égalisation courantes comprennent : la charge d'égalisation par résistance shunt constante, la charge d'égalisation par résistance shunt marche/arrêt, la charge d'égalisation par tension moyenne des batteries, la charge d'égalisation par condensateur commuté, la charge d'égalisation par convertisseur abaisseur et la charge d'égalisation par inductance.

Plusieurs points sont à prendre en compte lors de la charge de batteries au lithium en parallèle :
  • Les batteries au lithium, avec ou sans circuit de protection, ne peuvent pas être chargées en parallèle. Les batteries sans circuit de protection sont susceptibles de se surcharger et de s'endommager.
  • Les batteries chargées en parallèle nécessitent généralement le retrait du circuit de protection intégré de la batterie et l'utilisation d'un circuit de protection unique.
  • Si les batteries chargées en parallèle ne sont pas équipées d'une carte de protection, la tension de charge doit être limitée à 4,2 V et un chargeur de 5 V ne peut pas être utilisé.

Lorsqu'on connecte des batteries au lithium en parallèle, une puce de protection assure leur protection. Les fabricants de batteries au lithium tiennent pleinement compte des caractéristiques variables de ces batteries et conçoivent le courant et sélectionnent les cellules en conséquence. Par conséquent, il est impératif de charger les batteries conformément aux instructions afin d'éviter tout dommage potentiel lié à une charge incorrecte.

③ Précautions de charge des batteries au lithium
  • Les batteries au lithium doivent être chargées à l'aide d'un chargeur dédié. Dans le cas contraire, elles risquent de ne pas atteindre leur pleine capacité, ce qui affectera leurs performances.
  • Les batteries au lithium n'ont pas besoin d'être complètement déchargées avant d'être rechargées.
  • Ne laissez pas le chargeur branché pendant une période prolongée. Retirez la batterie du chargeur dès qu'elle est complètement chargée.
  • Retirez la batterie de tout appareil électrique inutilisé et déchargez-la avant de la ranger.
  • N’insérez pas la pile en inversant la polarité, car cela pourrait provoquer son gonflement ou sa rupture.
  • N’utilisez pas indifféremment les chargeurs au nickel et au lithium.
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