Até agora vimos que conexões série aumentam a tensão de uma bateria, mas não afetam a capacidade, enquanto conexões paralelas aumentam a capacidade da bateria, mas não afetam a tensão.

Então, como aumentar tanto a tensão bem como a capacidade simultaneamente? Simplesmente combinando conexões paralelas e em série.

 

 

 

Figura 1 - Baterias ligadas em série e paralelo

 

No exemplo da figura acima, temos 3 conjuntos de células de 3,7V – 9.000 mAh e 1C (9.000 mA) ligadas em série. Cada conjunto é composto por 3 baterias ligadas em paralelo.

Sendo assim, cada conjunto de 3 baterias ligadas em paralelo, pode ser considerado uma única bateria de 3,7V - 9.000 mAh – 9.000 mA. Ligando-se estes 3 conjuntos em série obtêm-se 11.1V - 9.000 mAh – 9.000 mA.

Para falar sobre a montagem desses packs usamos abreviaturas. A ligação série é indicada por “s” e a ligação em paralelo é indicada por “p”.

 

A bateria que criamos no exemplo acima poderia ser nomeada como uma bateria 3s3p, pois tem três conjuntos em série, sendo cada conjunto com três células em paralelo.

Se usarmos as mesmas células do exemplo da figura 1 para criar uma bateria 10s4p, teríamos um pack de baterias de 37V 12Ah, que podemos calcular como:

 

Tensão = 10 células em série x 3.7V por célula = 37V

Capacidade = 4 células em paralelo x 3Ah por célula = 12Ah

Corrente = 4 células em paralelo x 3A por célula = 12A

 

Um pack de baterias 13s4p, usando células de Lítio íon de 3.7V e 3.0Ah teria as seguintes especificações:

 

Total de tensão = 13 células em série x 3.7 V por célula = 48,1V

Capacidade total = 4 células em paralelo x 3Ah por célula = 12Ah

Corrente total = 4 células em paralelo x 3Ah por célula = 12 A

 

Existem duas formas de se ligar baterias em série e paralelo como mostrado na figura 153.

No pack A da figura 153, primeiro liga-se as baterias em paralelo e depois em série.

No pack B, primeiro liga-se as baterias em série e depois em paralelo.

 

Figura 2 - Tipos de ligação em série e em paralelo

 

Se todas as baterias tivessem a mesma capacidade, as duas formas de se ligar as células seriam equivalentes. Porém na prática nem sempre isso ocorre. Quanto maior o número de células num pack de baterias, maior a probabilidade de haver células com capacidades diferentes.

No exemplo da figura 153 se todas as células tivessem 2Ah, a capacidade do pack A e do pack B seria 8Ah. Porém, se em cada pack tivermos 3 células com a capacidade reduzida para 1Ah, o pack A teria 7Ah enquanto o pack B teria apenas 5Ah.

Portanto é preferível ligar primeiro as células em paralelo e depois colocar os conjuntos em série como no pack A.