CN201576715U - 一种温控锂电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温控锂电池组，包括上端开口的外壳，外壳内部设有多块隔板，与隔板相邻设有电芯，电芯上的极耳通过极耳连接件与设在外壳开口处的盖板上的正极柱和负极柱相连，隔板两侧的电芯通过电芯连接体电连接；所述外壳上设有多个液体流通孔，液体流通孔的两端分别与液体输入管道和液体输出管道相通。该电池组设计科学、巧妙，结构简单、合理，有利于提高单体锂电池的质量比能量，组装、装卸和运输方便，消除各种安全隐患，安全可靠；在外壳上设有多个液体流通孔，在液体流通孔内通入热水或者冷水，以提高电池外壳的温度或者散热性能，可将锂电池的温度控制在20～45℃，有利于电化学反应的正常进行，提高锂电池使用的稳定性。

Description

一种温控锂电池组

技术领域

本实用新型属于锂电池技术领域，特别涉及一种温控锂电池组。

背景技术

锂电池是指分别用两个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正、负极构成的二次电池。锂电池一般包括：正极、负极、电解质、隔膜、正极引线、负极引线和电池壳等构件。由于聚合物锂离子电池使用了胶体电解质，所以不会出现液体电液泄露和燃烧爆炸等安全问题，装配很容易，使得整体电池很轻、很薄。因此，可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而可以提高整个电池的比容量，这就是一般的软包装锂电池，即电芯。

目前，锂电池的单体工作电压为2.0～4.25V之间，动力型锂电池的容量为10～100Ah。要满足电动车高电压、大电流的负载用电，必须由多个单体电池串/并联使用。例如：一辆纯电动轿车，直流输入电压为310V，如果使用磷酸铁锂电池(3.2V，90Ah)，需要串联96个单体电池才能满足供电要求；一辆12米的电动客车，若工作电压在388V，就需要108个(单体3.6V的锰酸锂或三元锂电池)串联起来供电。串联的电池容量越大，其充放电保护线路的制作技术难度就越高，其安全性也就很难彻底解决。大量软包装电池的串/并联也给安装工人增加了劳动强度，装卸、运输和组装都存在很大的安全隐患。

另一方面，电动轿车锂电池的使用环境温度一般在-20～+55℃，低温环境下的极限低温可能低至-40℃以下。就单只电芯而言，其0℃时的容量保持率约为60～70％，-10℃时的容量保持率约为40～55％，-20℃时的容量保持率约为20～40％。在这样的低温条件下，电化学反应速度下降，电池输出的电流和电压都会下降，放电容量也会大幅下降，这样的低温性能显然不能满足动力电源的使用要求。相反，在高温环境下的极限温度可达50℃，甚至达到60℃左右，即便是磷酸铁锂电池的高温性能较好，锂电池的放电容量也会大幅下降。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种便于安装、安全可靠、性能稳定的温控锂电池组。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种温控锂电池组，包括上端开口的外壳，外壳内部设有多块隔板，与隔板相邻设有电芯，电芯上的极耳通过极耳连接件与设在外壳开口处的盖板上的正极柱和负极柱相连，隔板两侧的电芯通过电芯连接体电连接；所述外壳上设有多个液体流通孔，液体流通孔的两端分别与液体输入管道和液体输出管道相通。

所述液体流通孔设在外壳的两侧面上且垂直于盖板所在平面，液体输入管道和液体输出管道上设有相通的堵头，堵头插装在液体流通孔的上端和下端。

所述外壳底部可拆卸设置有底座，底座两侧设有圆弧状凹槽，凹槽与两侧的液体输入管道或/和液体输出管卡接。

所述液体流通孔、液体输入管道和液体输出管道的内壁上、外壳的内壁上、隔板的两侧面上设有圆弧状凸起。

所述隔板上部设有卡槽，电芯连接体卡装载卡槽内。

所述盖板上设有检测线端子和连接针，横截面积分别为0.5-1.0平方毫米和0.1-0.5平方毫米；外壳内设有与连接针下端相连的温度传感器和BMS下位机。

所述外壳内设有十组电芯，十组电芯呈单列设置，每组电芯间由隔板相隔；端部隔板与外壳之间留有间隙，间隙内设有管理系统。

所述外壳内设有十二组电芯，十二组电芯呈两列设置，每组电芯间由隔板相隔，每列电芯间有挡板相隔。

所述外壳内设有十一组电芯，十一组电芯呈两列设置，每组电芯间由隔板相隔，每列电芯间有挡板相隔；端部隔板与外壳之间留有间隙，间隙内设有管理系统。

所述外壳内设有二十组电芯，二十组电芯呈三列设置，每组电芯间由隔板相隔，每列电芯间有挡板相隔；端部隔板与外壳之间留有间隙，间隙内设有管理系统。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、外壳内的多组电芯由隔板相隔，极耳通过极耳连接件与正极柱和负极柱相连，隔板两侧的电芯通过电芯连接体电连接，外壳开口处用盖板封闭，电芯分别设在被分隔的区域内，安装简便，设置牢固，安全性能高，该电池设计科学、巧妙，结构简单、合理，适用于各种软包装锂电池的包装，可以使软包装锂电池单体容量自几安时至数百安时自由组装，有利于提高单体锂电池的质量比能量，组装、装卸和运输方便，消除各种安全隐患，安全可靠；在外壳上设有多个液体流通孔，在液体流通孔内通入热水或者冷水，以提高电池外壳的温度或者散热性能，可将锂电池的温度控制在20～45℃，有利于电化学反应的正常进行，提高锂电池使用的稳定性。

2、液体输入管道和液体输出管道上相连通的堵头封堵在液体流通孔的上端和下端，使液体形成完整的回路，便于液体顺利流通，能有效控制电池组工作环境的温度，为电化学反应的正常进行提供保障。

3、外壳底部的底座两侧设有圆弧状凹槽，凹槽卡接在液体输入管道或/和液体输出管道上，为可拆卸结构，拆装简便，使用灵活。

4、液体流通孔、液体输入管道和液体输出管道的内壁上、外壳的内壁上、隔板的两侧面上设有圆弧状凸起，即进行增大热交换面积的处理，提高吸热或者散热性能，保证电池使用性能。

5、在盖板上设有检测线端子和连接针，外壳内设有温度传感器和BMS下位机，便于锂电池的性能检测和温度检测及控制。

6、极耳连接件为“工”字型，既保证电流密度，又节约铜材，还能提高单体锂电池的质量比能量。

7、本实用新型的电芯具有多种组合排列形式，适应于各种不同的负载条件使用，具有很强的适应性和很好的充放电循环性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的爆炸结构示意图；

图2为图1中外壳的结构示意图；

图3为图1中液体输入管道或液体输出管道的结构示意图；

图4为图1中液体流通孔或液体输入管道或液体输出管道内壁的结构示意图；

图5为本实用新型实施例二的爆炸结构示意图；

图6为本实用新型实施例三的爆炸结构示意图；

图7为本实用新型实施例四的爆炸结构示意图。

具体实施方式

实施例一，如图1所示的温控锂电池组，其包括上端开口的外壳1，在外壳1底部设有可拆卸的底座21，外壳1内部设有十块隔板9和十组电芯15，每块隔板9的上部设有卡槽10，十块隔板9将外壳1的内部分隔为十一个独立区域，其中十个独立区域内分别设有一组电芯15，十组电芯15呈单列设置在外壳1内，剩余的一个独立区域为端部的隔板9与外壳1之间的间隙，该间隙大小为一组电芯15所占用空间的一半，在此间隙内设有管理系统11。电芯15的极耳16由“工”字型的极耳连接件7和电芯连接体8连接，极耳连接件7分别与正极柱3和负极柱4相连，电芯连接体8将隔板9两侧的电池组串联在一起，且卡装在卡槽10内，连接可靠。在外壳1上部开口处设有盖板2，盖板2上设有沉孔5，正极柱3和负极柱4通过沉孔5裸露在盖板2外部，便于电池组使用连接。在盖板2上设有检测线端子6和连接针14，其横截面积分别为0.5-1.0平方毫米和0.1-0.5平方毫米，外壳1内设有温度传感器12和BMS下位机13，便于锂电池的性能检测，及时测试和监控电压高低、电池温度，检测线端子6的下端与极耳连接件7、电芯连接体8相连，连接针14的下端与温度传感器12和BMS下位机13相连。

如图2、图3和图4所示，在外壳1上设有多个液体流通孔17，液体流通孔17设在外壳1的两侧面上，且垂直于盖板2所在平面，在液体流通孔17的两端分别设有与之相通的液体输入管道18和液体输出管道19。液体输入管道18和液体输出管道19上设有与液体流通孔17数目相同的堵头20，堵头20与液体输入管道18和液体输出管道19相通，所述堵头20插装在液体流通孔17内，形成完整的液体回路，便于液体流通循环。底座21的两侧设有圆弧状凹槽，液体输入管道18或/和液体输出管11卡在底座21两侧的凹槽内，底座21可沿液体输入管道18和液体输出管道19的长度方向推拉滑动。在液体流通孔17、液体输入管道18和液体输出管道19的内壁上、外壳1的内壁上、隔板9的两侧面上设有圆弧状凸起22，即进行增大热交换面积的处理，提高吸热或者散热性能，保证电池使用性能。

在本实用新型中，外壳1为高压铸铝合金件或者冷拔铝合金件，其高、宽比例为(190±5)∶(135±1.5)，适合整备质量为860kg∽1400kg的乘用车，安放在前后座位下，不需要提升座位高度，整车的最小离地间隙仍可达到≥150mm。；盖板2的材质为V00尼龙66塑胶料，阻燃V00级，并符合BOHS指令要求；正极柱3、负极柱4、检测线端子6和连接针14的材质均为黄铜镀铬。

在本实施方式中，检测线端子6为单电芯连接针，共有十一针；连接针14共有八针，其中温度传感器12占用三针，BMS下位机13占用五针。

实施例二，如图5所示的温控锂电池组，其与实施例一的不同之处在于：外壳1内部分两列设置有十二组电芯15，每列的电芯15之间由挡板23相隔，每列的各组电芯15之间由隔板9相隔，隔板9共有十块；在外壳1内无预留的间隙，且不设置管理系统11。

在本实施方式中，检测线端子6为单电芯连接针，共有十三针；连接针14共有十一针，其中温度传感器12占用三针，BMS下位机13占用八针。

实施例三，如图6所示的温控锂电池组，其与实施例二的不同之处在于：在外壳1内部分两列设置有十一组电芯15，每列的电芯15之间由挡板23相隔，每列的各组电芯15之间由隔板9相隔，隔板9共有十块；在隔板9与外壳1之间预留有间隙，该间隙与一组电芯15占用的空间相当，在该间隙内设置有管理系统11。

在本实施方式中，检测线端子6为单电芯连接针，共有十二针；连接针14共有十一针，其中温度传感器12占用三针，BMS下位机13占用八针。

实施例四，如图7所示的温控锂电池组，其与实施例三的不同之处在于：在外壳1内部分三列设置有二十组电芯15，每列的电芯15之间由挡板23相隔，每列的各组电芯15之间由隔板9相隔，隔板9共有十八块。隔板9与外壳1之间预留有间隙，该间隙内设置有管理系统11。

在本实施方式中，检测线端子6为单电芯连接针，共有二十一针；连接针14共有十一针，其中温度传感器12占用三针，BMS下位机13占用八针。

Claims (10)

1.一种温控锂电池组，其特征在于：包括上端开口的外壳，外壳内部设有多块隔板，与隔板相邻设有电芯，电芯上的极耳通过极耳连接件与设在外壳开口处的盖板上的正极柱和负极柱相连，隔板两侧的电芯通过电芯连接体电连接；所述外壳上设有多个液体流通孔，液体流通孔的两端分别与液体输入管道和液体输出管道相通。

2.如权利要求1所述的温控锂电池组，其特征在于：所述液体流通孔设在外壳的两侧面上且垂直于盖板所在平面，液体输入管道和液体输出管道上设有相通的堵头，堵头插装在液体流通孔的上端和下端。

3.如权利要求2所述的锂电池温控电池盒，其特征在于：所述外壳底部可拆卸设置有底座，底座两侧设有圆弧状凹槽，凹槽与两侧的液体输入管道或/和液体输出管卡接。

4.如权利要求3所述的温控锂电池组，其特征在于：所述液体流通孔、液体输入管道和液体输出管道的内壁上、外壳的内壁上、隔板的两侧面上设有圆弧状凸起。

5.如权利要求4所述的温控锂电池组，其特征在于：所述隔板上部设有卡槽，电芯连接体卡装载卡槽内。

6.如权利要求5所述的温控锂电池组，其特征在于：所述盖板上设有检测线端子和连接针，横截面积分别为0.5-1.0平方毫米和0.1-0.5平方毫米；外壳内设有与连接针下端相连的温度传感器和BMS下位机。

7.如权利要求6所述的温控锂电池组，其特征在于：所述外壳内设有十组电芯，十组电芯呈单列设置，每组电芯间由隔板相隔；端部隔板与外壳之间留有间隙，间隙内设有管理系统。

8.如权利要求6所述的温控锂电池组，其特征在于：所述外壳内设有十二组电芯，十二组电芯呈两列设置，每组电芯间由隔板相隔，每列电芯间有挡板相隔。

9.如权利要求6所述的温控锂电池组，其特征在于：所述外壳内设有十一组电芯，十一组电芯呈两列设置，每组电芯间由隔板相隔，每列电芯间有挡板相隔；端部隔板与外壳之间留有间隙，间隙内设有管理系统。

10.如权利要求6所述的温控锂电池组，其特征在于：所述外壳内设有二十组电芯，二十组电芯呈三列设置，每组电芯间由隔板相隔，每列电芯间有挡板相隔；端部隔板与外壳之间留有间隙，间隙内设有管理系统。

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