LiFePO4 バッテリーを直列と並列で接続する方法: 電圧、容量、安全な配線 (2026)

最終更新日: 2026 年 10 月 | Enerbe エンジニアリング チームが執筆

はじめに: LiFePO4 バッテリーを接続して電圧や容量を増やす方法

12V 100Ah LiFePO4 バッテリー 1 つでは不十分な場合、ほとんどの場合、その答えは複数のバッテリーを接続することです。しかし、それを行うための法的な方法は 2 つだけ (直列または並列) しかなく、それらはまったく異なることを行います。電池を直列に接続すると、電圧が加算されます。それらを並列に接続すると、アンペア時が加算されます。配線を正しく行うと、同一の 12V モジュールから 24V、48V、またはそれ以上の容量のバンクを構築できます。間違えると、BMS がトリップしたり、ケーブルが過熱したり、セルに永久的な損傷を与えたりする可能性があります。

これは、設置業者、ディーラー、プロジェクトバイヤー向けの実用的な配線ガイドです。 LiFePO4 バッテリーを直列および並列に接続する方法を説明し、2 つの 12V バッテリーを 24V に、または 4 つの 12V バッテリーを 48V に変える方法を正確に示し、どのバッテリーを安全に組み合わせることができるかのルールを示し、完成したバンクの BMS、充電、およびケーブルの要件をカバーしています。これは、電圧選択ガイド (12V、24V、または 48V のいずれを使用するかを決定します) およびワイヤ ゲージ ガイド (ケーブルの太さを決定する) と対になるものです。

直列と並列の概要

ケーブルに触れる前に、直列は電圧を追加し、並列は容量を追加するという、重要な 1 つのルールを確認するのに役立ちます。以下の表は、2 つの同一の 12V 100Ah LiFePO4 バッテリーをそれぞれの方向に接続した場合に何が起こるかを示しています。

両方の例で合計エネルギー (kWh) が同じであることに注意してください。両方の配置で 2.4 kWh が蓄えられます。変化するのはそのエネルギーの形状です。直列ではより高い電圧 (同じ電力に対してより低い電流) が得られますが、並列では同じ電圧でより多くの蓄積アンペアアワーが得られます。まず実際にどの電圧が必要かを判断するには、 「12V vs 24V vs 48V LiFePO4: 正しい電圧の選択」を参照してください。

バッテリーを直列に接続: 電圧は増加し、容量は維持されます

直列接続では、 1 つのバッテリーのプラス端子を次のバッテリーのマイナス端子に接続し、単一のチェーンを形成します。一方の端のフリーのマイナスともう一方の端のフリーのプラスが銀行の端子になります。チェーン内の各バッテリーの電圧は合計されますが、容量 (Ah) は 1 つのバッテリーの容量と等しくなります。

直列計算 (電圧は加算され、容量は維持されます):

• 12V 100Ah 2個直列 → 24V 100Ah

• 12V 100Ah 4個直列 → 48V 100Ah

• 8×12V 100Ah直列 → 96V 100Ah

2 つの 12V LiFePO4 バッテリーを直列に接続する方法 (ステップバイステップ):

• 1. 合わせて準備します。両方のバッテリーが同じ 12V 12.8V LiFePO4 ユニットで、同じ容量と充電レベルであることを確認します。それぞれを個別に完全に充電してから、負荷と充電器を取り外します。

• 2. シリーズリンクを作成します。バッテリー A のプラス (+) 端子をバッテリー B のマイナス (-) 端子に1 本の直列ケーブルで接続します。

• 3. 銀行の端末を特定します。バッテリー A の残りのマイナス (-)はバンクマイナスです。バッテリー B の残りのプラス (+)はバンクプラスです。

• 4. 電圧を確認します。 2 つの空き端子間を測定します。負荷を接続する前に、およそ 25.6V (完全な 12.8V バッテリー 2 個) を読み取る必要があります。

• 5. 負荷と充電器を接続します。定格 24V の BMS と 24V LiFePO4 充電器を使用して、外側の 2 つのバンク端子にのみ接続し、決して中間点には接続しないでください。

バッテリーを並列接続: 容量は増加し、電圧は維持されます

並列接続では、すべてのプラス端子を一緒に接続し、すべてのマイナス端子を一緒に接続します。電圧は 1 つのバッテリーと同じですが、利用可能な容量 (Ah) とバンクが供給できる最大電流は両方とも加算されます。これは、システム電圧を変更せずに実行時間を延長する方法です。

並列計算 (容量は追加され、電圧は維持されます):

• 2×12V 100Ah並列 → 12V 200Ah

• 3 × 12V 100Ah 並列 → 12V 300Ah

• 4×12V 100Ah並列 → 12V 400Ah

2 つの 12V LiFePO4 バッテリーを並列に接続する方法 (ステップバイステップ):

• 1. 合わせて準備します。同一のバッテリーを使用し、最初にそれぞれを個別に充電して同じ電圧 (100 分の 1 ボルト以内) にしてください。

• 2. ポジティブをリンクします。バッテリー A のプラス (+) をバッテリー B のプラス (+) に接続します。

• 3. ネガをリンクします。電池 A のマイナス (−) を電池 B のマイナス (−) に接続します。

• 4. 確認します。共通プラス点と共通マイナス点はバンク端子です。電圧は約 12.8V になるはずです。

• 5. 一致した等しい長さのケーブルを使用します。電流が均等に分配されるように、各並列分岐には同じ抵抗が見られる必要があります。各モジュールの BMS を保持するか、並列定格の共有 BMS を使用します。

直並列バンク: より高い電圧とより高い容量

単一のストリングで提供できるよりも高い電圧と大容量の両方が必要な場合は、2 つの方法を組み合わせて直並列バンク(たとえば、4S2P と表記されます。つまり 4 つが直列、2 つが並列) になります。まず同一の直列ストリングを構築し、次にそれらのストリングを並列に接続します。各バッテリーは同一である必要があり、各直列ストリングは同じ電圧を生成する必要があります。

直並列バンクを正しく構築します。各直列ストリングを完全に組み立て、各ストリングが同じ電圧を読み取ることを確認します。文字列が一致した後にのみ、文字列を並列に接続します。プロフェッショナル向け 48V ラック システム (並列スタックされた 48V 100Ah モジュールなど) は、互換性のある BMS 通信を備えた適合モジュールとしてすでに構築されているため、この配線リスクのほとんどが排除されています。 「48V ラックマウント バッテリー ガイド」を参照してください。

LiFePO4 バッテリーを適合させるための黄金律

LiFePO4 は寛容ですが、魔法ではありません。直列または並列バンク内のバッテリーは 1 つの大きなバッテリーのように動作する必要がありますが、これは個々のユニットが一致している場合にのみ安全です。これらのルールに従ってください。

組み立て後にセルがバラバラになる場合は、バランスを調整して修正します。 「 LiFePO4 バッテリーのバランスをとる方法 」を参照してください。配線エラーの後に故障したと思われるバンクの場合、回復手順は「LiFePO4 バッテリーをウェイクアップする方法」に記載されています。

異なるああ、ブランド、または年齢を組み合わせることができますか?

これは、バッテリー バンクの構築において最も一般的な質問であり、簡単に答えると、並列接続には推奨されず、直列ストリングにも決して推奨されません。以下の表は、それぞれの状況に対する安全な答えを示しています。

BMS、直並列バンクの充電および配線

BMSのサイジング。直列ストリングには、完全な直列電圧 (たとえば、12V の場合は 4S 12V BMS、51.2V の場合は 16S BMS) とバンクの連続電流とピーク電流を処理する BMS が必要です。ほとんどのドロップイン LiFePO4 モジュールには、メーカーの制限内で並列接続できる内部 BMS が含まれています。高電圧シリーズ ストリング用に設計されていないモジュールから高電圧シリーズ ストリングを構築すると、保証が無効になる可能性があります。シリーズ用に設計されたモジュールまたは専用ラック システムを使用してください。

充電電圧。充電器は最終バンク電圧に一致し、LiFePO4 充電プロファイルを使用する必要があります。 24V シリーズのバンクは約 28.8V まで充電します。 48V (51.2V) バンクを約 57.6V (12V / 24V / 48V ブロックごとに 14.4V / 28.8V / 57.6V、13.5V / 27.0V / 54.0V フロート付き)。 12V の並列バンクでは、標準の 12V LiFePO4 充電器を使用します。完全なパラメーターは「LiFePO4 バッテリーの充電方法」に記載されています。

ケーブルとワイヤーゲージ。より高い電圧の直列バンクでは、同じ電力に対してより低い電流が流れますが、ケーブルは許容可能な電圧降下で最大電流を流す必要があります。並列分岐では、電流が均等に分配されるように、同じ長さ、同じゲージのケーブルを使用する必要があります。ワイヤのサイズ設定については、 「24V を作るために 12V バッテリを接続するゲージ ワイヤ」で詳しく説明されています。

接続順序。常に最初にバッテリー間のリンクを接続し、マルチメーターでバンク電圧を確認してから、充電器と負荷を接続してください。切断する場合は、順序を逆にしてください。最初に負荷/充電器を取り外し、次にバンクリンクを取り外します。これにより、スパークや BMS ロックアウトが回避されます。 BMS がトリップするか、バンクの読み取り値が 0V になった場合は、 「LiFePO4 バッテリーの BMS をリセットする方法」に従ってください。

よくある間違いと安全性

• 間違った端子に触れてバッテリーをショートさせる。常に絶縁された工具を使用し、宝石類を取り外し、最後に負荷を接続してください。

• 直列リンクと並列リンクの交差 (短いループの作成)。通電する前に、配線を図と照らし合わせて再確認してください。誤って並列ケーブルを直列ストリングに接続すると、ショートして火災が発生する可能性があります。

• 適合しない電池の混合。これは、不均衡、BMS トリップ、早期故障の主な原因です。化学的性質、電圧、容量、ブランド、使用年数が一致していません。

• サイズが小さすぎる、または電圧が間違っている BMS を使用している。 BMS は、直列ストリング内のすべてのセルとバンクのピーク電流をカバーする必要があります。

• 鉛酸充電器を使用する。鉛酸の充電プロファイルは LiFePO4 を過充電します。 LiFePO4 専用の充電器を使用してください。

• 平行ケーブルの長さが等しくない。分岐抵抗が異なると、電流共有が不均等になり、ケーブルがホットになる原因になります。

• 締め忘れ、端子の再確認。接続が緩んでいると負荷がかかると発熱します。メーカーの仕様に従ってトルクを調整し、最初の数サイクル後に再確認してください。

安全な取り付け、換気、および筐体の配置については、 「LiFePO4 バッテリーの取り付け方法」を参照してください。

関連リソース

• 12V vs 24V vs 48V LiFePO4: 適切な電圧の選択— バンクに配線する前にプロジェクトに必要な電圧を決定します。

• 24Vを作るために12Vバッテリーを接続するゲージワイヤー— ケーブルサイズと電圧降下の計算

• LiFePO4 バッテリーの充電方法— 12V、24V、および 48V バンクの充電電圧

• LiFePO4 バッテリーのバランスをとる方法— セルのマッチングとバンク内のドリフトの修正

• LiFePO4 バッテリーの取り付け方法— 取り付け、換気、および試運転

• 48V ラックマウント バッテリー ガイド— 安全に並列する事前にマッチングされた 48V モジュール

• どのサイズの LiFePO4 バッテリーが必要ですか? — 接続する前にバンクのサイズを設定する

• Enerbe LiFePO4 バッテリー製品— 12V、24V、48V のバッテリーとラック システムに適合

よくある質問

電池を直列に接続する場合と並列に接続する場合の違いは何ですか?

直列接続するとプラスとマイナスが接続され、容量を同じに保ちながら電圧が加算されます。12V 100Ah バッテリー 2 個で 24V 100Ah になります。プラスとプラス、マイナスとマイナスを並列接続すると、電圧を同じに保ちながら容量が追加されます。12V 100Ah バッテリー 2 個で 12V 200Ah になります。どちらも同じ総エネルギーを蓄えます。彼らはそれを異なる形で形成します。

電池を直列につなぐと電圧が上がりますか?

はい。直列ストリングでは、各バッテリーの電圧が加算されます。 12V 100Ah LiFePO4 バッテリーを 2 つ直列に接続すると 24V 100Ah になり、4 つ接続すると 48V 100Ah になります。アンペア時での容量は単一のバッテリーと同じままで、チェーン内のすべてのバッテリーに同じ電流が流れます。

バッテリーを並列に接続するとアンペアアワーは増加しますか?

はい。並列接続では、電圧が同じままでも各ブランチのアンペア時間 (および実行時間) が追加されます。 2 つの 12V 100Ah バッテリーを並列接続すると 12V 200Ah バンクが作成され、4 つ接続すると 12V 400Ah バンクが作成されます。バンクが供給できる最大電流も増加します。

LiFePO4バッテリーを並列接続できますか?

はい、これは 12V で実行時間を延長する標準的な方法です。同一のバッテリーを使用し、同じ電圧に事前充電し、等しい長さのケーブルでプラスとプラス、マイナスとマイナスを接続し、各モジュールの BMS を維持するか、並列定格の共有 BMS を使用します。メーカーの最大並列数を尊重してください。

異なるアンペアアワーのバッテリーを並列接続できますか?

お勧めしません。並列では、電流は Ah 定格ではなく各ブランチの抵抗に応じて分割されるため、小さいバッテリーや適合しないバッテリーは過負荷になり、異なる速度で充電/放電される可能性があります。信頼性が高く、長持ちするバンクを実現するには、同じ容量、ブランド、使用年数、化学組成のバッテリーを使用してください。容量を追加する必要がある場合は、同一の一致する文字列を追加します。

24Vにするために2つの12Vバッテリーを接続するにはどうすればよいですか?

それらを直列に接続します。バッテリー A のプラスをバッテリー B のマイナスに接続します。残りの A のマイナスと B のプラスは 24V バンク端子です。それらを測定し、フル充電時に約 25.6V を読み取る必要があります。次に、24V LiFePO4 BMS、充電器、および負荷を 2 つの外側端子にのみ接続します。

4つの12Vバッテリーを接続して48Vを作るにはどうすればよいですか?

4 つすべてを直列に接続します (4S)。A+ を B− に、B+ を C− に、C+ を D− にリンクします。空いている A- と D+ は 48V 端子です。 4 つの 12V 100Ah バッテリーを直列に接続すると、48V 100Ah バンクが形成されます。 48V BMS (3.2V セルの場合は 16S) および 48V LiFePO4 充電器を使用します。 48V でのランタイムを延長するには、2 つの同一の 4S ストリングを構築し、それらを並列します (4S2P)。

バッテリーを直列と並列の両方に接続するにはどうすればよいですか?

まず完全な直列ストリングを構築し、各ストリングが同じ電圧を読み取ることを確認してから、ストリングを並列に接続します (正から正、負から負)。たとえば、4S2P バンクは 4 つの 12V バッテリーからなる 2 つのストリングを並列に使用し、48V 200Ah を供給します。文字列が一致するまで、直列リンクと並列リンクを決して混合しないでください。

異なるブランド、使用年数、または化学的性質の異なるバッテリーを混合できますか?

同じ銀行内ではありません。ブランドが異なると内部抵抗と BMS 曲線が異なり、古くなったバッテリーは保持できる容量が減少し、化学的性質 (LiFePO4 と鉛酸または NMC) が異なると互換性のない電圧範囲が使用されます。これらはいずれも不均衡、BMS トリップを引き起こし、過熱や故障の実際のリスクを引き起こします。同じバッチの適合するバッテリーを使用してください。

直列または並列バンクには特別な BMS が必要ですか?

はい、BMS は最終構成に対して評価される必要があります。直列ストリングには、完全な直列電圧と電流を処理する BMS が必要です。並列ドロップイン モジュールは通常、内部 BMS を維持し、メーカーの並列制限内になければなりません。疑わしい場合は、定格のないモジュールから高電圧ストリングを構築するのではなく、相互に並列するように設計および認定されている、適合するラック モジュールを使用してください。

バッテリーを接続する前に充電したほうがよいでしょうか?

はい。特に並列に接続する前に、各バッテリーを別々に完全に充電して、同じ電圧 (約 0.05V 以内) にしてください。非常に異なる充電状態でユニットを接続すると、大きな均等化電流が発生し、BMS がトリップしたり、セルにストレスがかかる可能性があります。組み立て後、フル充電を実行してバンクを決済します。

まとめ

直列は電圧を追加し、並列は容量を追加し、どちらも同じ総エネルギーを蓄積します。どちらを選択しても、ルールは同じです。すべてのバッテリーの化学的性質、電圧、容量、ブランド、使用年数を一致させる必要があります。ユニットを同じ電圧にプリチャージします。 BMS と充電器のサイズを最終バンクに合わせます。同一のケーブルを使用します。負荷を接続する前にマルチメータで確認してください。プロジェクト規模のバンクの場合、適合する事前認定済み 48V ラック モジュールを使用することが、最も安全かつ迅速に拡張できる方法です。 Enerbe は、互換性のある BMS と通信を備えた、適合する LiFePO4 バッテリーとラック システム、さらに完全な出荷証明書を提供します。