[發明專利]一種鋰離子電池串并聯組合的方法

在審

• 申請號: 201910161893.0
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109888416A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 喬在祥;柏錦林;李連啟;陳曉鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇博煦電池科技有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/0525;H01M10/058;G01R31/36
• 代理公司: 北京文苑專利代理有限公司 11516
• 代理人: 王煒

本發明涉及一種鋰離子電池串并聯組合的方法，采取先串聯再并聯的連接方式組成電池組模塊，先將多個單體電芯用鎳帶進行串聯焊接，形成鋰離子電池組，以鋰離子電池組為單元進行二次篩選，再根據并聯需求原則進行分選組合，采用鎳帶并行焊接，最終組成鋰離子電池模塊。本發明提供的鋰離子電池串并聯組合的方法，結構設計科學合理，整體性能穩定，克服了現有技術的先并后串的連接方式所存在的對單體電芯的一致性要求高、并且在后續的焊接工藝中對焊接的技術要求過高的缺陷，可以很好地滿足實際應用的需要。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，具體涉及一種鋰離子電池串并聯組合的方法。

背景技術

目前國家在清潔能源方面的需求越來越大，在能源利用上，清潔能源汽車近兩年已經成為汽車行業發展速度最快的產業，電動汽車對鋰離子電池的更高要求使得新型儲能電池的技術快速發展，鋰離子等新型儲能電池關鍵技術、關鍵材料和產品研究都取得了重大進展。單體鋰離子電池的主要性能不能夠滿足使用要求，需要對單體進行串并聯組合，以適應不同用戶的實際需求。

鋰離子電池推廣應用已進入快速發展時期，目前鋰離子電池廣泛應用于：智能手機電池產品，筆記本電腦電池產品，平板電腦電池產品，平衡車電池產品，個人護理以及吸塵器等小家電電池產品，動力和儲能電池產品，其他數碼類電池產品，燈具市場電池產品等。

鋰離子鋰電池應用的主要問題仍是成組后使用容量下降、壽命縮短、安全性下降的問題。造成以上問題的原因是：前一階段鋰離子電池發展的重點集中在關鍵材料、電池結構設計、電池制造關鍵技術和單體電芯產品開發上，組合的串并聯設計技術沒得到深入細致的研究。即使在篩選過程中，性能一致的電芯，在實際使用過程中，依然會因為組合方式不科學合理，而存在性能下降的風險，甚至導致電池失效。

鋰離子電池并聯時，電壓處處相等，即Ua＝Ub＝Uc＝Uo；電流是各個子電池電流之和，即Io＝Ia+Ib+Ic。子電池并聯適合電壓不變，電流需要增大的場合。鋰離子電池串聯時，電流處處相等，即Io＝Ia＝Ib＝Ic；電壓是各個子電池電壓之和，即Uo＝Ua+Ub+Uc。子電池串聯使用適合電流不變，電壓需要增高的場合。無論是串聯還是并聯，鋰離子電池組的輸出功率都增加。

鋰離子電池電芯的組合原理看似簡單，實際情況卻非常復雜，因為單體電芯之間即使只存在微小差異，也會在多串多并的過程中被放大，從而帶來應用端非常大的麻煩，甚至導致失效、安全性等一系列問題。在鋰離子電池模塊中，由于各單體電芯在制造過程中的各種條件無法達到完全相同，導致電池組中的各單體電芯之間存在一定程度的差異性，連續的充放電循環導致的差異將導致某些單體電芯的性能下降，例如容量加速衰減等，因此某些單體電芯的性能下降將導致電池模塊的不均勻性增大，最終導致電池模塊的整體性能下降、使用壽命縮短。因此，鋰離子電池的組合，需要精心設計并采取相應的技術手段保證達到設計要求。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種可避免出現上述技術缺陷的鋰離子電池串并聯組合的方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供的技術方案如下：

一種鋰離子電池串并聯組合的方法，采取先串聯再并聯的連接方式組成電池組模塊。

進一步地，所述方法包括：先將多個單體電芯用鎳帶進行串聯焊接，形成鋰離子電池組，以鋰離子電池組為單元進行二次篩選，再根據并聯需求原則進行分選組合，采用鎳帶并行焊接，最終組成鋰離子電池模塊。

一種鋰離子電池模塊，包括多個并聯的鋰離子電池組，每個鋰離子電池組由多個單體電芯串聯組成。

一種檢測鋰離子電池模塊中性能下降的單體電芯的方法，包括以下步驟：

步驟1)：對鋰離子電池模塊進行核對性放電實驗，記錄鋰離子電池模塊的每個單體電芯在放電過程中在設定的各時間點的電壓；