[發明專利]鋰電池系統、車輛電池系統及車輛電池系統的操作方法

有效

• 申請號: 201410150261.1
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN104113102B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 丘在昇;宋義煥;林地洪;禹錫均;柳云善
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M4/131;H01M4/133;H01M10/0525;B60L11/12
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王占杰;尹淑梅

本發明提供了一種鋰電池系統、一種車輛電池系統及一種車輛電池系統的操作方法。所述鋰電池系統包括第一電池組，第一電池組包括串聯連接的多個第一電池單元。第一電池組被構造為與交流發電機和第二電池組彼此并聯連接，并具有比第二電池組的容量低的容量。每個第一電池單元的負極包括負極活性物質。負極活性物質包括碳基材料，碳基材料在利用銅（Cu）Kα線的X射線衍射測量中具有0.34nm至0.50nm的(002)面的層間距。

技術領域

本發明的實施例的多個方面涉及一種多電池組和一種操作所述多電池組的方法。

背景技術

包括雙電池組的車輛可以在再生制動階段中使用包括開關的功率轉換裝置向鋰離子電池組供電。雙電池組的一個電池組可以是鋰離子電池組，另一個電池組可以是鉛酸電池組。在再生制動階段產生的電力以及由交流發電機產生的電力的一部分可以儲存在雙電池組的一個電池組中。在這種情況下，車輛可以使用包括開關的功率轉換裝置向鋰離子電池組或鉛酸電池組供電。當對鋰離子電池組進行充電且鋰離子電池組的荷電狀態（SOC）高于設定的或預定的水平時，將功率轉換裝置的開關斷開，并將鋰離子電池組連接到電負載，以向電負載供電。

如所描述的，當開關用于供電時，會發生切換損失，并且車輛的燃料效率的改善會劣化。另外，鋰離子電池組會具有有限的操作電壓范圍，有限的操作電壓范圍會阻礙再生充電。即，開關會被強制地斷開。這會對開關造成損壞，因此，會發生功率損失和發熱。此外，因為在車輛駐車的同時不能控制開關操作，所以不能利用儲存在鋰離子電池組中的能量。

在該背景技術部分公開的上述信息僅是為了加強對本發明的技術背景的理解，因此它可能包含不構成在本國對本領域普通技術人員來說已知的現有技術的信息。

發明內容

本發明的實施例的多個方面提供了一種具有多電池組的車輛電池系統和一種用于操作所述車輛電池系統的方法。本發明的實施例的其它方面提供了一種具有包括并聯連接的至少兩個電池組的多電池組而不具有包括開關的功率轉換裝置的車輛電池系統和一種所述車輛電池系統的操作方法。

根據本發明的實施例，提供了一種鋰電池系統。所述鋰電池系統包括：第一電池組，包括串聯連接的多個第一電池單元。第一電池組被構造為與交流發電機和第二電池組彼此并聯連接，并具有比第二電池組的容量低的容量。每個第一電池單元的負極包括負極活性物質。負極活性物質包括碳基材料，碳基材料在利用銅（Cu）Kα線的X射線衍射測量中具有0.34nm至0.50nm的(002)面的層間距。

碳基材料可以是非晶碳。

碳基材料可以是軟碳、硬碳、中間相瀝青基碳化物、煅燒焦炭或它們的組合。

碳基材料的平均直徑可以為1μm至50μm。

每個第一電池單元可以包括正極。正極可以包括正極活性物質。正極活性物質可以包括鋰鎳基氧化物、鋰鈷基氧化物、鋰鎳錳基氧化物、鋰鎳鈷錳基氧化物、鋰鎳鈷鋁基氧化物、鋰磷酸鹽基氧化物或它們的組合。

正極活性物質還可以包括表面積為500m²/g至2500m²/g的碳材料。

每個第一電池單元可以是鋰離子電池單元。每個第一電池單元的正極可以包括鎳基正極活性物質。

每個第一電池單元的操作電壓范圍可以包括：第一增強范圍，大于等于1.5V且小于2.0V；第一正常范圍，大于等于2.0V小于4.2V；以及第一過充電范圍，大于等于4.2V且小于等于4.5V。

每個第一電池單元可以是鋰離子電池單元。每個第一電池單元的正極可以包括鋰鐵磷酸鹽基正極活性物質。

每個第一電池單元的操作電壓范圍可以包括：第二正常范圍，大于等于1.75V且小于3.8V；以及第二過充電范圍，大于等于3.8V且小于等于4.5V。