[發明專利]一種大容量鋰離子電池系統的均流結構

有效

• 申請號: 201510921892.3
• 申請日: 2015-12-14
• 公開（公告）號: CN105552286B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 楊凱倫;余洋;劉輝;邵雷軍;馮毅
• 申請（專利權）人: 上海動力儲能電池系統工程技術有限公司
• 主分類號: H01M2/20
• 分類號: H01M2/20;H01M10/42;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/654
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;賈慧琴

本發明的一種大容量鋰離子電池系統的均流結構，是電池單體串并聯混合連接的網狀式矩陣，使電流平均流過分成若干列的多個并接分支，每個并接分支中的多個電池單體并聯；每個并接分支中的多個電池單體，通過疊層串接導電體連接至同一列中相鄰一個并接分支中的多個電池單體實現串聯；第一列首端、最后一列末端的并接分支中的多個電池單體，通過等長匯流導線與供電總線的總負或總正導電體匯流排的多個連接觸點相應連接；其余每列首端或末端的并接分支中的多個電池單體，通過多個等長匯流導線連接至相鄰一列中末端或首端的并接分支中的多個電池單體實現串聯。本發明中疊層串接導電體不須使用粗導電體，可減少電池組重量和導電體發熱，提高可靠性。

技術領域

本發明涉及一種大容量鋰離子電池組，尤指一種適用于大電流充放電的特種工程車輛電池系統的均流結構。

背景技術

目前工程應用的特種車輛其動力驅動主要采用柴油動力和純電動兩種模式，隨著環境保護要求的不斷提高，國家節能減排新政的不斷出臺，純電動特種工程車輛越來越受到用戶的青睞。其供電裝置一般由多個大容量的蓄電池串并組合而成，常常要經歷幾百安培的充放電電流，為了確保電池組具有優越的循環性能，須優化設計電池的串并組合方式、連接材料的選擇和跨接方式，已達到電池系統熱-電均勻性設計之目的。

發明內容

為了解決特種工程車輛中大容量蓄電池多級串并組合熱電不均一的問題，本發明提出了一種電池組的均流結構，通過供電總線的并接分支連接和匯流連接，基于系統安全設計的串并連連接條設計，使得電池組在實際應用時具有較高的功率與可靠及安全性。

為了達到上述目的，本發明的一個技術方案是提供一種大容量鋰離子電池系統的均流結構，通過所述均流結構，使得電池系統中的多個電池單體形成串并聯混合連接的網狀式矩陣：

電池系統的電流平均流過所述網狀式矩陣中設置的多個并接分支；這些并接分支分成為若干列，每個并接分支中的多個電池單體相互并聯；

每一列中任意一個并接分支的多個電池單體，通過疊層串接導電體對應連接至同一列中與之相鄰一個并接分支的多個電池單體實現串聯；

在第一列中位于首端的并接分支的多個電池單體，通過其所連接的多個等長匯流導線，與供電總線的總正導電體匯流排的多個連接觸點相應連接；在最后一列中位于末端的并接分支的多個電池單體，通過其所連接的多個等長匯流導線，與供電總線的總負導電體匯流排的多個連接觸點相應連接；

除第一列首端和最后一列末端的并接分支以外，其余任意一列中位于首端或末端的并接分支的多個電池單體，通過其所連接的多個等長匯流導線，對應連接至與之相鄰一列中位于末端或首端的并接分支的多個電池單體實現串聯。

優選地，每個并接分支設置有兩個并聯連接條；每個并聯連接條是一個具有多個接點的第一導電片，所述第一導電片上的接點數量與每一個并接分支中并聯的電池單體的數量一致；

每個并接分支的一個并聯連接條上的各個接點，分別與該并接分支中各個電池單體的正極連接；每個并接分支的另一個并聯連接條上的各個接點，分別與該并接分支中各個電池單體的負極連接。

優選地，用于連接供電總線或相鄰并接分支的多個等長匯流導線，對應連接至每一列中位于首端或末端的并接分支的并聯連接條的多個接點。

優選地，每個疊層串接導電體設置有多組串聯連接條；每組中包含相互疊放的多個第二導電片；

每組串聯連接條交錯地疊設在該組串聯連接條所連接的兩個并聯連接條之上，使得這一組中每個第二導電片的一個接點所連接的并聯連接條位于一個并接分支的正極或負極，每個第二導電片的另一個接點所連接的并聯連接條位于同一列中相鄰一個并接分支的負極或正極。

優選地，每個疊層串聯導電體中串聯連接條的組的數量，與一個并接分支中電池單體的數量相同；