[發(fā)明專利]電池模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410026625.5
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN104795527B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 鄧國友;吳揚;郭峰
• 申請（專利權）人: 微宏動力系統(tǒng)(湖州)有限公司
• 主分類號: H01M2/26
• 分類號: H01M2/26;H01M10/058
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種電池模塊，它包括電池單元和集流片，所述電池單元設置正極極耳及負極極耳，所述正極極耳及負極極耳分別位于電池單元的相對兩端，相鄰的電池單元通過集流片將極耳串聯(lián)連接形成Z型排列。所述電池單元的正極極耳為鋁箔極耳或銅箔極耳，負極極耳為銅箔極耳或鋁箔極耳，且正極極耳和負極極耳的材料不相同，所述集流片為組合式集流片，所述集流片由鋁片和銅片組合而成。

技術領域

本發(fā)明涉及一種軟包電池模塊。

背景技術

鋰離子電池是一種平均輸出電壓高，輸出功率大，自放電小，無記憶效應，工作溫度范圍寬（為-20℃～60℃），循環(huán)性能優(yōu)越，充放電效率高，使用壽命長，不含有毒有害物質的綠色電池。它是依靠鋰離子在正、負極之間的往返嵌入、脫嵌完成電池充電和放電工作的。

雖然電動汽車與傳統(tǒng)汽車相比存在諸多優(yōu)勢，但是將鋰離子電池組應用到電動汽車中還存在諸多問題，其中最待解決的就是鋰離子電池的成組技術，其中涉及最多的就是電池組的能量密度問題，直接影響電動汽車的續(xù)航里程。

鋰離子電池組的能量密度主要由電池組的構架決定，一般是先將鋰離子電池單元并聯(lián)之后，再將并聯(lián)模塊串聯(lián)組成，而電池單元的極耳的連接需要使用集流片，現(xiàn)有技術中，電池單元的并聯(lián)是直接將電池單元的極耳焊接在集流片上，而串聯(lián)是使用導線將集流片連接起來；但是這種電池模塊的組合存在以下缺點：1、電池組在運行過程中，容易將導線與集流片的焊點震松，從而導致虛焊和脫焊；2、由于電池組中還存在其他采樣用的采樣線等線材，再加入導線，使得電池組內部較為凌亂，占用過多空間。

申請?zhí)枮镃N201010142205.5，名稱為“電池組”的發(fā)明專利公開了一種由數(shù)個軟包電池單元構成的電池組,包括與兩電池連接的連接裝置,通過導線的作用將電池和連接裝置連接在一起，大大占用了電池組的空間，降低了能量密度，且導線與連接裝置為點焊接，在使用過程中，容易被震松，導致虛焊和脫焊的發(fā)生。

又如，Tesla公司投放在市場上，能量密度最大的產品ModelS采用的電池模塊，其尺寸為長2.7m，寬1.5m，厚度為0.1m至0.18m，由7600個18650電池組成，一節(jié)18650電池單元中，電池外殼大約為0.02dm,去除電池頂部和底部的部件之后極片的長度為0.65-0.05，故單節(jié)18650電池單元的極片的體積為3.14*(（0.18-0.004）/2)²*（0.6）=0.0146升，整個車輛所用的電池的極片的體積為0.0146*7600=111升,電池模塊的體積為27*15*1+3*15*0.8=441L。綜上，此電池組中極片所占體積比（Electrode Volume Ratio下文簡稱EVR）為111/441=25.2%，在其他材料相同的情況下，極片所占比例越高，電池組的能量密度越高，反之也就越低，25.2%的EVR對于電動體積能量密度的提高制約較大，不利于動力電池的布置使電動車行駛里程達到傳統(tǒng)燃油車的指標從而滿足顧客的需求（傳統(tǒng)汽車單次加油行駛里程大多在600公里左右，而Tesla的行駛里程最長的也只有單次充電400公里左右）。

而且此電池組采用的是圓柱型電池單元，將圓柱型電池單元焊接到連接片上只能通過點焊的方式，且由于電池單元兩極與連接片的接觸面積較小，減小了電流通過能力，也增加了發(fā)熱量，而將如此數(shù)量的圓柱型電池單元組合成電池組，產生的熱量將非常巨大，用于散熱的設計也更加復雜，浪費的電能也就更多，又進一步降低了整個鋰離子動力電池組能量的有效利用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種電池模塊，包括電池單元和集流片，所述電池單元設置正極極耳及負極極耳，所述正極極耳及負極極耳分別位于電池單元的相對兩端，相鄰的電池單元通過集流片將極耳串聯(lián)或并聯(lián)連接形成Z型排列。

根據本發(fā)明的電池模塊，其中，電池單元的長寬比為2:1至8:1；采用長寬比為2:1至8:1的軟包電池單元有利于提高體積密度，進而提高整個電池組的能量密度。優(yōu)選地，電池單元的長寬比為4:1至6:1。