[發(fā)明專(zhuān)利]一種電池和電力系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210973851.9
• 申請(qǐng)日: 2022-08-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115441072A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊金星;張業(yè)正;樂(lè)浩南;侯天宏;張良鈺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/42
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/42;H01M10/48;H01M10/44;H01M10/054;H01M50/209;H02J3/32
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 陳斌

本申請(qǐng)涉及能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池和電力系統(tǒng)，以解決裸電芯一致性差的問(wèn)題。本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾姵乜梢园んw、多個(gè)裸電芯、檢測(cè)組件、均衡組件和電池管理單元；殼體具有凹槽，多個(gè)裸電芯設(shè)置在所述凹槽內(nèi)，并且所述多個(gè)裸電芯串聯(lián)連接；檢測(cè)組件與所述多個(gè)裸電芯連接，用于監(jiān)測(cè)每個(gè)所述裸電芯的電壓；均衡組件與所述多個(gè)裸電芯連接，可用于對(duì)每個(gè)所述裸電芯進(jìn)行放電；電池管理單元，與所述檢測(cè)組件和所述均衡組件連接，用于根據(jù)所述檢測(cè)組件監(jiān)測(cè)到的每個(gè)所述裸電芯的電壓值，使所述均衡組件對(duì)電壓值大于閾值的所述裸電芯進(jìn)行放電。在本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾姵刂校墒苟鄠€(gè)裸電芯的電壓值保持基本一致的狀態(tài)，從而能夠保證電池的使用壽命和安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池和電力系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鈉元素資源豐富，價(jià)格低廉。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，鈉離子電池有望成為鋰離子電池的替代品。受限于目前的材料和制備工藝，鈉離子電池的單個(gè)裸電芯的電壓普遍低于4V。在實(shí)際應(yīng)用中，通常需要將多個(gè)裸電芯進(jìn)行串聯(lián)組成一個(gè)模組進(jìn)行使用，從而可以輸出較高的電壓。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，如果模組內(nèi)裸電芯的一致性較差會(huì)降低整個(gè)模組的性能，尤其會(huì)降低整個(gè)模組的使用壽命。因此，在對(duì)裸電芯進(jìn)行制作時(shí)，就要求裸電芯具有很好的一致性。但是，這會(huì)明顯增加制作時(shí)的難度和制作成本，也會(huì)降低裸電芯的良品率，導(dǎo)致資源的浪費(fèi)，不利于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、低成本制作。

因此，如何提升裸電芯的一致性成為了亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N能有效保證不同裸電芯的一致性的電池和電力系統(tǒng)。

一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電池，可以包括殼體、多個(gè)裸電芯、檢測(cè)組件、均衡組件和電池管理單元。殼體具有凹槽，多個(gè)裸電芯設(shè)置在凹槽內(nèi)，并且多個(gè)裸電芯串聯(lián)連接，從而能提供較高的工作電壓。檢測(cè)組件與多個(gè)裸電芯連接，用于監(jiān)測(cè)該多個(gè)裸電芯中每個(gè)裸電芯的電壓。均衡組件與多個(gè)裸電芯連接，可用于對(duì)每個(gè)裸電芯進(jìn)行放電。電池管理單元，與檢測(cè)組件和均衡組件連接；其中，電池管理單元用于根據(jù)檢測(cè)組件監(jiān)測(cè)到的每個(gè)裸電芯的電壓值，使均衡組件對(duì)電壓值大于閾值的裸電芯進(jìn)行放電，使每個(gè)裸電芯的電壓大小基本一致。

在本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾姵刂校梢酝ㄟ^(guò)檢測(cè)組件對(duì)每個(gè)裸電芯的電壓值進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)；電池管理單元基于檢測(cè)組件所監(jiān)測(cè)到的電壓值，可以控制均衡組件的工作狀態(tài)，使多個(gè)裸電芯的電壓值保持基本一致的狀態(tài)，從而能夠保證電池的使用壽命和安全性。

在具體實(shí)施時(shí)，該閾值可以等于多個(gè)裸電芯的最小電壓值。或者，在一些示例中，該閾值也可以略小于多個(gè)裸電芯的最小電壓值。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)實(shí)際需求對(duì)該閾值進(jìn)行合理設(shè)置。

在一種示例中，均衡組件可以包括多個(gè)均衡單元，均衡單元的數(shù)量與裸電芯的數(shù)量相同且一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；其中，每個(gè)均衡單元與對(duì)應(yīng)的裸電芯并聯(lián)。或者可以理解的是，每個(gè)裸電芯均配備有獨(dú)立的均衡單元，因此，均衡組件可以對(duì)每個(gè)裸電芯進(jìn)行獨(dú)立的放電，能夠有效提升放電時(shí)的效率和速度。

在具體設(shè)置時(shí)，均衡單元可以包括串聯(lián)設(shè)置的電阻和開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)的控制端與電池管理單元連接。電池管理單元可以通過(guò)控制端向開(kāi)關(guān)發(fā)送控制信號(hào)，從而可以控制開(kāi)關(guān)的通斷狀態(tài)。

在對(duì)殼體進(jìn)行設(shè)置時(shí)，殼體可以具有多個(gè)凹槽，且多個(gè)凹槽成排設(shè)置，從而能夠提升殼體的散熱面積。

另外，凹槽的數(shù)量與裸電芯的數(shù)量可以相同，每個(gè)凹槽內(nèi)分別設(shè)有一個(gè)裸電芯，可以對(duì)裸電芯進(jìn)行有效的隔離，能夠提升單個(gè)裸電芯的散熱性能。

在一種示例中，每個(gè)裸電芯的極耳的材料相同，相鄰的兩個(gè)裸電芯極耳焊接連接，從而能夠提升制作時(shí)的便利性，能節(jié)省材料的用量。

在具體設(shè)置時(shí)，相鄰的兩個(gè)凹槽之間可以設(shè)有缺口，在多個(gè)裸電芯中，相鄰的兩個(gè)裸電芯的極耳可以穿設(shè)缺口。