[發明專利]一種動力電池電芯維護結構和維護方法

在審

• 申請號: 202010982087.2
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN111969267A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 衛云峰;李晶;張兆宏;江龍超
• 申請（專利權）人: 蕪湖天量電池系統有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44;H01M10/48
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 朱圣榮

本發明揭示了一種動力電池電芯維護結構，動力電池的箱體內固定有BMS、以及多個單體電芯，每個所述單體電芯的兩端均引出采集線，每個所述采集線的端部均連接獨立的低壓插座，所述BMS的信號接口均通過信號線連接低壓插座，所有所述低壓插座均固定在箱體表面，與每個低壓插座配合的低壓插頭組固定在外殼上構成低壓維護開關，所述外殼內設有連接其中兩個低壓插頭的內部導體，通過內部導體連接的低壓插座中，其中一個低壓插座連接電池單體，另一低壓插座連接BMS，所述低壓維護開關使每個單體電池與BMS的一個信號接口連接。改進后的電池是一種簡便維護的電池PACK方案，具有操作簡單，便于維護、利于快速售后的特點。

技術領域

本發明涉及力電池領域。

背景技術

鋰離子電池由于單體電壓高、循環壽命長等優點，備受歡迎。但是鋰電池因自身的材料體系關系和目前生產工藝的限制，每一個電芯在下線時其自身的容量、內阻、尺寸都不能做到完全一樣。而目前的電動車由于其電壓平臺高、容量需求大，因此其電池組都是由數個至數百個電芯單體串并連接而成。雖然這些單體，在成組時都經過遴選，相關的參數都盡量的做到統一。但在實際運行充放電一段時間后，各單體的荷電能力、對應的電壓、容量曲線等的一致性，會產生或多或少的變化，因而導致部分單體無法滿充或滿放，造成電池組實際可使用的電量減少的結果。

目前采用電池管理系統(Battery Management System,BMS)都會有均衡管理，作用是減少單體電池之間的差異。但不論是被動方式，還是主動方式，對各單體間的均衡效果都很有限。長時間后動力電池系統整體容量還是會下降，最簡單直接的方案就是對一些單體電池進行維護，對于一些處于未充滿的電芯進行單獨充電。

現行的動力電池pack方案如下圖4所示，復數個單體電芯被碼放在pack箱體內，復數個單體電芯通過串、并方式相互連接，最終被連接至pack箱體上的正負輸出端，連接電芯的部件有銅、鋁排或銅、鋁線材、繼電器、熔斷器等各種電氣元件。為了精準的監測每個單體電芯的電壓，在每個單體電芯的兩端都會引出采集線連接到pack箱體內的BMS上。因在實際應用中需要防水防塵，整個電池pack需要做到IP67及以上的標準。故一旦pack出現電芯之間壓差過大，影響整個pack系統的容量，而BMS的均衡已無法降低壓差。此時就需要對pack內某些低電壓的電芯進行補電維護。

而目前的電池pack方案在單體電芯補電沒有便捷的方法，需要將密閉的pack箱體打開，此種操作勢必增加操作的復雜性，開箱過后很難再保證復原后電池pack的氣密性和固定件的扭矩能達到原廠要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是實現一種簡便維護的電池PACK方案，需要具有操作簡單，便于維護、利于快速售后的特點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種動力電池電芯維護結構，動力電池的箱體內固定有BMS、以及多個單體電芯，每個所述單體電芯的兩端均引出采集線，每個所述采集線的端部均連接獨立的低壓插座，所述BMS的信號接口均通過信號線連接低壓插座，所有所述低壓插座均固定在箱體表面，與每個低壓插座配合的低壓插頭組固定在外殼上構成低壓維護開關，所述外殼內設有連接其中兩個低壓插頭的內部導體，通過內部導體連接的低壓插座中，其中一個低壓插座連接電池單體，另一低壓插座連接BMS，所述低壓維護開關使每個單體電池與BMS的一個信號接口連接。

所述箱體內的每個單體電芯的電極通過串聯、并聯或串并聯結合的方式連接后接入到箱體的動力電池電極上。

所述箱體一側設有插座區域，所有所述低壓插座均設置在插座區域。

所述插座區域為凸出箱體表面的凸臺，所述低壓插頭固定在外殼的凹槽內，所述凸臺與凹槽公母配合，所述凹槽內壁一周設有密封墊圈。