Warum sollte jede Reihe von Zellen im Batteriegitter die gleiche Anzahl von Zellen für eine maximale Leistungsübertragung haben?

Meiner Meinung nach wollte Ihr Lehrer eigentlich hinzufügen, dass alle Zellen identisch sind, sodass die Innenwiderstandswerte in jeder Reihe alle gleich und parallel sind.
Wenn Sie unter diesen Bedingungen eine einzelne Zelle in einer bestimmten Reihe entfernen (oder hinzufügen), ändern Sie die Matrix der Innenwiderstände und verschieben den maximalen Stromfluss am Leistungspunkt.

Wenn Sie nicht die gleiche Anzahl von Zellen haben, haben Sie ein Ungleichgewicht im Elektronenfluss, was dazu führt, dass einige Zellen nicht ihr volles (elektromotorisches) Potenzial nutzen.

Offensichtlich müssen die Zellenzahlen übereinstimmen, sonst würden hohe Zirkulationsströme die Zellen entladen

Die Widerstandsanpassung maximiert die Leistungsübertragung, aber nicht die Effizienz und verursacht sicherlich einen ernsthaften Temperaturanstieg, ist aber theoretisch die maximale Leistungsübertragung. Bei einem typischen ESR von 10 mOhm und 3,7 V impliziert dies eine Rate von 37 Ampere mit Pd = 13,7 W = I²R, um die Batterie aufzuheizen.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Eine weitere Analyse würde ein Spannungsungleichgewicht pro Zelle zeigen, wenn der Innenwiderstand Ri nicht ausgeglichen ist, was zu einem thermischen Ungleichgewicht bei hohen Strömen und unausgeglichenen Alterungseffekten führt, so dass der ESR im Neuzustand oft auf <<1% angepasst ist und eine Fehlanpassung >>1% eine schnelle Alterung verursacht der heißesten Zelle mit höchstem Ri.

Die Gesamtzellenspannung *N und Ri sollte für eine ideale Ladung ausgeglichen sein, was bei hohen Stromraten kritisch wird.

Mein Lehrer sagte, dass für eine maximale Leistungsübertragung jede Reihe von Zellen die gleiche Anzahl haben sollte, dh N Anzahl von Zellen. Wieso ist es so?

Wenn Sie eine Reihe von (sagen wir) zehn perfekten Zellen haben und jede Zelle eine Klemmenspannung von (sagen wir) 1 Volt hat, dann beträgt die Reihenspannung 10 Volt.

Wenn Sie das parallel zu einer Reihe mit einer anderen Anzahl von Zellen legen, erzeugen Sie einen unendlichen Strom, der um die Zellen zirkuliert.

Es ist jedoch immer noch eine schlechte Situation, wenn jede Zelle einen Widerstand von 0,1 Ohm hat, da beim Verbinden von Reihen immer noch eine Spannungsfehlanpassung vorliegt und Sie einen großen Kreisstrom erhalten, der den Energiespeicher in jeder Reihe beschädigen oder massiv reduzieren kann.