動力電池單體是由正極群、負極群、多孔性隔膜、外殼、電解液、排氣閥6個主要組件組成的，其中任何一個組件出了故障都會給動力電池單體的可靠性帶來損害，即降低了整只動力電池單體的可靠度R(t)。因而從邏輯關系上來分析，動力電池單體的這6個主要組件的關系應當是串聯的，那么整個動力電池單體的可靠度R(t)將由各個組件的可靠度Ri(t)(1·2……i)來決定。

動力電池單體的正極群和負極群又都是分別由許多片正極板和負極板組成的，從電氣連接上來看，各片正(或負)極板都是并聯在一起的;從邏輯功能方面看，任何一片極板的失效并不會導致整只動力電池單體失效，必須全部極板同時失效才會引起極群失效，因而它們也可視為并聯的。

動力電池單體的可靠性模型，大體上有以下三種形式：

(1)首先是串聯系統的可靠性模型：串聯系統是指它的每一個元件對于系統的正常工作都是必須的，不可或缺的;任何一個元件的失效，將導致系統工作不正常。這是一種較常見和簡單的系統。

如果系統有N種元件，每種元件的失效率為λi(i=1～N)，則串聯系統的總失效率：λΣ=n1λ1+n2λ2+……nNλN;總的無故障工作時間：MTBFΣ=1/λΣ=1/[n1λ1+n2λ2+……nNλN];年可靠度：P=1/e8760·λΣ=1/e8760/MTBFN(因為每年時間共8760h)。

(2)并聯系統的可靠性模型：U1，U2均可單獨地實現系統的功能，而且U1，U2任何一個單元出現故障，將自動(或手動)和輸入、輸出端斷開，同時接入另一個互為備份的單元。顯然并聯系統的任何一個單元的失效，均不會影響系統的功能，只有在二個單元均失效時，系統才不能正常工作。同理也可以N個單元并聯構成一個系統。

其數學關系為：故障概率：F(t)=F1(t)·F2(t)…FN(t);若F1(t)=F2(t)…=FN(t)則可靠度：R(t)=1-F(t)=1-[F1(t)]n。

結論很明確，在每個單元的可靠性受各種限制不可能太高，而又要求系統具有很高的可靠度的情況下，采用并聯系統代替串聯系統是提高電子系統可靠性的根本方法。并聯系統的成本將高于串聯系統，但為了保證必要的可靠性，花些代價是必須的也是值得的。

(3)混合系統可靠性模型

實際工程中，為了在成本和可靠性方面求得平衡，常常使用串聯和并聯混合系統。也就是對可靠度較低的單元采用并聯系統，可靠度高的單元保持串聯系統。混合系統的可靠度：R(t)=R1(t)·R2(t)·R3-2(t)·R4(t);如果R1=R2=R4=0.99，R3=0.9，則R3-2=1-[1-R3]2，R3-2=0.99，R=R1·R2·R3-2·R4=0.96=96%(F=4%)。

假使，U3不用并聯系統，則R=0.87=87%，(F=13%)。可見，兩者可靠度的差別還是很明顯的，故障率降低了3倍多。總的來說，混合系統比串聯系統可靠性高，比并聯系統簡單。