如前所述，锂离子电池单个电芯的电动势在 4.1V 左右。需要更大的电压，或需要大电流时，将电芯进 行串 / 并联，以组合电池（电池组）的形式使用的情况 比较多。EV 多使用 270 ～440V 电压驱动，组合电池 需要 80 ～200 个电芯。如果以约每 20 个电芯组成一个 模块，则需安装数个模块。此时，就使用组合电池时，如何考量电池容量和 剩余容量及其计算方法进行说明。计算的基础是各个 电芯的容量和剩余容量，前面说过的电芯剩余容量估 算是前提。 

 FCC 和充电率 SOC 我们来看组合电池的电池容量 FCC 和充电率 SOC 是如何确定的。（1）电芯串联时 电芯串联的组合电池充满容量 FCC（图 1），

图1

取 决于串联的最小容量的电芯。串联的电芯从空的状态 充电时，通过每个电芯的电流都是相同的，所以容量 最小的电芯达到充满状态时，电池的充电就结束了。 

（2）电芯并联时 电芯并联（图 2）时，

图2

FCC 为并联电芯的总和。另外，电流让所有的电芯达到相同电压，各个电芯的 SOC 也相等。充放电时的电流，根据电芯的 FCC 比率 进行分配（分流）。 

（3）电芯为 n 串 m 并时 n 个电芯串联为一组，并联 m 组而构成的模块， 设各电芯的 FCC 为 FCCij（i 增加的方向为串联，j 增加的方向为并联）时，整体的 FCCall 可用下式表示。 

（1）

 对于 SOC，并联时每个电芯都是一样的，因此只 要考虑串联电芯的 SOC 计算方法。如图 3所示，一般情况下，串联电芯中的某一个 放电至空时，其他电芯还有剩余容量。假设此时电芯 i 的 SOC 为 ，放电时的容量损耗（图 3中的阴 影部分）可用下式表示。

图3

（2） 

式中，FCCi 为电芯 i 的 FCC。如图 4 所示，

图4

充电时，串联电芯中的某一个电芯 最先达到充满状态时，其他电芯还未充满。此时，假 设电芯 i 的 SOC 为 ，充电时的容量损耗（图 4 中的白色部分）可用下式表示。 

（3）

考虑到这些损耗，电芯串联的组合电池的 FCC 可 以通过下式求得。 

（4）

 这是电芯串联组合电池的容量，各个电芯的 SOC 为 SOCmaxi 时，可以输出的容量 C 可用下式表示。 

（5）

 整体的 SOC ＝ SOCall ，用下式表示。

（6） 

此外，各个电芯的FCC相等时，用下面的公式表示。

（7）

 在电芯串联的组合电池中存在 SOC 差异时，如图 5 所示，充电时易过充电的电芯和放电时易过放电的 电芯都是固定的。 

图5

这造就了这些电芯易劣化的条件。如图6 所示， 随着劣化的加剧，电芯的电池容量减小，更容易达到 电压的上下限，最终导致劣化进一步加剧。

对电池而言，外部容易散热，中心部位不易散热， 这样就出现了温度偏差。经常处于高温状态的电芯易 劣化，如果该电芯发生容量劣化，就会遵循图 5 和图6 的原理加速劣化（图 7）。

图6

图7

由于这样的理由，尽量减小电池各个部分的温度 偏差，可以有效地抑制电池的劣化。