[實用新型]錳酸鋰單體圓柱電池組成的純電動汽車動力電池組

有效

• 申請號: 201320751756.0
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN203707281U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 孟連軍;宋中平;趙元雷
• 申請（專利權）人: 鄭州蘭博爾科技有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H01M4/505
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及純電動汽車動力電池組，具體涉及一種利用錳酸鋰單體圓柱電池組成的純電動汽車動力電池組。?

背景技術

許多設計人員在遇到純電動汽車的動力電池組選型設計時，首先考慮到電池的安全性能和大電流放電特性，這也是無可非議的。但是，如果我們要深入追溯下去，影響電池組安全性的內在因素又是什么呢？人們立刻聯想到發熱、燃燒、爆炸。可見單體電池發熱是影響電池組安全性的根源。通過熱電轉換公式Q熱＝0.24I2Rt(式中：Q熱-電池發熱量；I-電池放電電流；R-電池工作內阻；t-連續放電時間)。可以明顯看出，每個單體電池產生的熱，應小于或等于電池外殼釋放的熱(釋放形式主要靠輻射與傳導)。如果放電電流I過大，或電池內阻R變大，產生的放熱大于釋放熱，單體電池的體溫就會不斷上升，這時就必須增加對外傳導和利用媒介對流方式增大散熱降溫。可見，只要能有效地控制住單體電池工作時的放熱量，不使單體電池體溫逐漸上升到臨界，電池的非安全狀態就不會出現。改性錳酸鋰LiMn204電池的最大特點就在于它的比能量大160W.h/Kg，重量輕1Kw.h/6.2Kg，比磷酸鐵鋰電池輕27％。正是它的這兩個特征，?使得能在一定質量的限制下，盡量多的裝在純電動汽車上。通過電池生產廠公布的數據和我們實踐中的驗證，各類型鋰電池都有一個共有特征：放電倍率越大，電池發熱量越大，電池壽命越短。以我們使用過的18650和26650兩款錳酸鋰圓柱電池在環境溫度30℃時，以1C倍率(放電電流分別是2A和3.6A)放電30分鐘，其表面溫升(不做特殊散熱處理)44℃；若以0.3C倍率放電(放電電流分別是0.7A和1.2A)其表面溫升只有39℃。可見，裝入盡量多的電池，降低單體電池的放電倍率，是在總體功率相同情況下，延緩電池壽命，提升電池安全性的另一種有效方法。改性錳酸鋰LiMn204電池價格的低廉也是增加它適用性的一個經濟指標。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種利用錳酸鋰單體圓柱電池組成的純電動汽車動力電池組。既滿足電動汽車轉矩變化要求，又能最大限度延緩電池使用壽命，降低電池內阻，防止單體電池溫升超標，提升電動汽車使用安全性。?

本實用新型采用了這樣的技術方案：所述錳酸鋰單體圓柱電池組成的純電動汽車動力電池組，由一號電池箱、二號電池箱、控制器組成；其特征在于，一號電池箱內并聯有第一電能輸出支路、第二電能輸出支路、第三電能輸出支路；至少三條電能輸出支路并聯后，形成一號電池箱的總功率輸出能力，并通過一號電池箱電流分離器接?通一號電池箱的輸出接口；二號電池箱內并聯有第四電能輸出支路、第五電能輸出支路、第六電能輸出支路、第七電能輸出支路、第八電能輸出支路；至少四條電能輸出支路并聯后，形成二號電池箱的總功率輸出能力，并通過二號電池箱電流分離器接通二號電池箱的輸出接口；一號電池箱的總功率輸出能力和二號電池箱的總功率輸出能力并聯，并接通控制器的直流輸入端；電能輸出支路由若干個相同型號的單體電池包和支路分流器串聯組成；單體電池包之間分別連接有電壓信號采集點。?

單體電池包選用容量型18650或26650圓柱鋼殼錳酸鋰單體電池組成合理的并串網絡形成純電動汽車的動力電池組。使電池組常規放電倍率控制在0.3-0.5C之間，對短時間大倍率放電(2C以上)利用控制系統加以警示和限制。對每個單體電池的工作狀態(工作端電壓、電流、體溫)實施連續監控、記錄、存儲。對超過規定均衡率的單體實施更換。從而保持電池組整體一致性、均衡性。?

在統籌考慮電池種類(如磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、三元材料等)、單體容量、比能量、放電特性、放電倍率、串并結構等綜合因素后，使用錳酸鋰圓柱電池組成純電動汽車動力電池組。經過一年的運行實踐，電池箱內溫升正常，單體電池內阻偏差在允許范圍內，電池組放電特性滿足電動汽車負載變化的要求，在運行4萬公里時電池組容量下降率不到1％。?

采用小規格18650和26650容量型改性錳酸鋰圓柱型單體電池組成純電動汽車車載動力電池組，對于汽車絕大多數的運行狀態，容量型電池都比功率型電池有更大的適用性。采購成本較低，可以增加單體電池的通風和散熱，保持電池內阻的最佳工作狀態、提高電池組的均衡性。對于超出均衡域值的單體，可以方便地進行更換，使維護成本盡可能降低；使汽車20萬公里的行駛范圍內，總費用有10％的節省。這對電動汽車的進一步推廣應用，有現實的經濟價值。?

附圖說明

附圖所示是本實用新型具體結構的示意圖。?

具體實施方式