一種高能量比的鋰離子動力電池箱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高能量比的鋰離子動力電池箱，包括設置在電池箱箱體內的若干鋰電池模塊以及底部承重架，各鋰電池模塊的正、負極接線柱通過連接匯條、電纜、接線金具串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)在一起，并借助固定架固定安裝在底部承重架上，電池箱箱體內還設置有鋰電池模塊散熱管理組件、電池箱電流采集單元、電池箱溫度采集單元、電池箱過流保護單元、電池箱動力開關單元、預充電組件及控制板，電池箱箱體上設置有與外部用電設備進行連接的動力輸入輸出接頭、控制輸入輸出接頭、CAN通訊插座以及與水泵進行連接的水接頭。本發(fā)明具有容量和電壓靈活性強、部件通用性強、可實時監(jiān)控電池的電特性參數(shù)，并進行電池能量平衡、熱量平衡、容量估算等優(yōu)點。
【專利說明】一種高能量比的鋰離子動力電池箱
【技術領域】:
[0001]本發(fā)明屬于動力電池【技術領域】，特別是涉及一種高能量比的鋰離子動力電池箱?！颈尘凹夹g】:
[0002]依靠石油提煉出來的汽油、柴油作為人們主要交通代步的各式車輛的動力源，由于其碳排放量超標，造成城市空氣質量嚴重下降。人們已逐漸轉向尋找新的清潔能源，現(xiàn)各國都制定相應的鼓勵政策積極推動新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電動汽車以其越來越明顯的優(yōu)勢進行快速發(fā)展。
[0003]電能儲存裝置為電動汽車上的動力關鍵部件，為解決在車輛上集成安裝、使用、維護的要求，對電能儲存裝置的體積、重量、能量、安全性、可靠性、環(huán)境適應能力、抗干擾能力等提出諸多嚴格要求。電能儲存裝置的研究經(jīng)歷了早期的鉛酸電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池，由先前的能量比低、污染嚴重、壽命短、安全性差，已逐步走向能量比高、無污染、循環(huán)壽命長、安全性高的時代。由于各式車輛的動力需求大小不一、能量不一，對環(huán)境的適應不一，傳統(tǒng)的電能儲存裝置一般為專門針對特定的體積、能量、安全等設計，由于沒有標準化的智能化模塊，使得資源被浪費，開發(fā)周期長、部件通用性差。另外構成電能儲存裝置的小儲能單元由于生產(chǎn)制造工藝的技術要求很高，而穩(wěn)定的質量水平也很難達到，造成其各小組儲能單元的電特性存在不一致性，這種差距在充放電的過程中如果不能及時排查，并進行糾錯，會嚴重降低整個儲能單元的電特性、壽命、安全等。

【發(fā)明內容】
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[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術之不足，提供一種容量和電壓靈活性強、部件通用性強、可實時監(jiān)控電池的電特性參數(shù)，并進行電池能量平衡、熱量平衡、容量估算、查錯排錯的高能量比的鋰離子動力電池箱。
[0005]本發(fā)明的目的通過如下技術方案來實現(xiàn):
[0006]一種高能量比的鋰離子動力電池箱，包括電池箱箱體和蓋合在電池箱箱體上端的電池箱頂蓋，電池箱箱體內設置有若干鋰電池模塊以及用于支承鋰電池模塊的底部承重架，各鋰電池模塊的正、負極接線柱通過連接匯條、電纜、接線金具串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)在一起，并借助固定架固定安裝在底部承重架上，電池箱箱體內還設置有鋰電池模塊散熱管理組件、電池箱電流采集單元、電池箱溫度采集單元、電池箱過流保護單元、電池箱動力開關單元、預充電組件及控制板，電池箱箱體上設置有與外部用電設備進行連接的動力輸入輸出接頭、控制輸入輸出接頭、CAN通訊插座以及與水泵進行連接的水接頭。
[0007]所述電池箱箱體內底部、周邊及所述電池箱頂蓋內表面鋪設有一層阻燃、防潮的保溫材料層，該保溫材料層通過膠水或膠帶粘接固定。
[0008]所述電池箱箱體與電池箱頂蓋的蓋合處設置有密封件。
[0009]所述各鋰電池模塊的正、負極接線柱略低于接線表面，形成“安全島”匯流條或使連接電纜留有一定量的緩沖余地。[0010]所述底部承重架采用角鐵或方鋼以全承載方式焊接。
[0011]所述固定架為片狀結構，其包括設置在相鄰兩個鋰電池模塊之間的模塊間固定架和設置在最外端兩個鋰電池模塊外側的模塊外側固定架，模塊間固定架的上端邊沿和兩側邊沿設置有多個用于鎖扣相鄰兩個鋰電池模塊的折彎卡扣，模塊間固定架的下端兩側設置有與底部承重架固接的沖筋，模塊外側固定架的上端設置有多個用于鎖扣該外端鋰電池模塊的折彎卡扣，模塊外側固定架的下端兩側設置有與底部承重架固接的沖筋。
[0012]所述鋰電池模塊散熱管理組件包括一循環(huán)進水道和一循環(huán)出水道，循環(huán)進水道和循環(huán)出水道上分別設置有若干支管，各鋰電池模塊上設置有進水接頭和出水接頭，其進水接頭與循環(huán)進水道的支管相連，其出水接頭與循環(huán)出水道的支管相連。
[0013]所述循環(huán)進水道和循環(huán)出水道通過所述水接頭與外部水泵、散熱器串聯(lián)連接。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:
[0015](I)全密封結構，防塵、防水。
[0016](2)全承載底盤結構，結構穩(wěn)健，無強度弱點。
[0017](3)全密封保溫結構，隔冷隔熱，減少環(huán)境影響。
[0018](4)帶有緩沖效果的匯流條和“安全島”設計的接線柱，提高振動緩沖和減少短路隱患。
[0019](5)片狀固定架將鋰電池模塊準確定位到底盤上，限制鋰電池模塊的三個方向的移動。
[0020](6)全并聯(lián)每只鋰電池模塊內的循環(huán)水通道，匯流后從總水流管道與水泵、散熱器進行串聯(lián)，形成水冷循環(huán)系統(tǒng)，均勻一致地對每只鋰電池模塊進行冷卻。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0021]圖1為本發(fā)明鋰離子動力電池箱的分解示意圖。
[0022]圖2為圖1中模塊間固定架41的結構示意圖。
[0023]圖3為圖1中模塊外側固定架42的結構示意圖。
【具體實施方式】:
[0024]參見圖1、圖2和圖3，本發(fā)明實施例所述的一種高能量比的鋰離子動力電池箱，包括電池箱箱體I和蓋合在電池箱箱體I上端的電池箱頂蓋(圖中未不出)，電池箱箱體I內設置有四只容量相同的鋰電池模塊2以及用于支承鋰電池模塊2的底部承重架3。各鋰電池模塊2的正、負極接線柱通過連接匯條、電纜、接線金具串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)在一起，并借助固定架4固定安裝在底部承重架3上。各鋰電池模塊2的正、負極接線柱略低于接線表面，從而形成“安全島”匯流條或使連接電纜留有一定量的緩沖余地，如帶有歐姆形或連接折彎弧度。
[0025]底部承重架3采用角鐵或方鋼以全承載方式焊接。固定架4為片狀結構，其包括設置在相鄰兩個鋰電池模塊2之間的模塊間固定架41和設置在最外端兩個鋰電池模塊2外側的模塊外側固定架42，模塊間固定架41的上端邊沿和兩側邊沿設置有多個用于鎖扣相鄰兩個鋰電池模塊的折彎卡扣411，模塊間固定架41的下端兩側設置有與底部承重架3固接的沖筋412，模塊外側固定架42的上端設置有多個用于鎖扣該外端鋰電池模塊的折彎卡扣421，模塊外側固定架42的下端兩側設置有與底部承重架3固接的沖筋422。模塊間固定架41除了能起到固定相鄰兩個鋰電池模塊的作用，還能起到導熱、絕緣隔離作用，以減小相鄰兩個鋰電池模塊間的溫差，提高鋰電池模塊間的溫度平衡性。
[0026]電池箱箱體I內還設置有鋰電池模塊散熱管理組件5、電池箱電流采集單元、電池箱溫度采集單元、電池箱過流保護單元6、電池箱動力開關單元7、預充電組件8及控制板
15。電池箱過流保護單元6可保證電池模塊在正常情況下大電流放電，在不正常情況下也能快速熔斷。預充電組件8可有效減輕浪涌電流的沖擊，防止充電或放電接上負載的瞬間，強大的電流沖擊損壞動力開關?？刂瓢?5對鋰電池動力電池箱起狀態(tài)監(jiān)視(電壓、電流、溫度)、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)傳輸交換、充放電功率控制、動力開關控制、高壓絕緣監(jiān)視、自適應控制、健康狀態(tài)分析存儲(S0C\S0H)等多項功能。
[0027]電池箱箱體I上設置有與外部用電設備進行連接的動力輸入輸出接頭9、控制輸入輸出接頭10、CAN通訊接頭11以及與水泵進行連接的水接頭12。
[0028]電池箱箱體I內底部、周邊及電池箱頂蓋內表面鋪設有一層阻燃、防潮的保溫材料層13，該保溫材料層13采用保溫隔熱泡沫棉，并通過油形壓敏膠膠貼在電池箱箱體I和電池箱頂蓋的內表面。由于其極低的熱傳導率可將室外溫度傳遞給電池箱箱體和頂蓋的熱量緩慢地向箱內鋰電池模塊的對流傳導，從而起到保溫隔熱的功效，減輕環(huán)境溫度對電池箱內模塊及其他器件的熱影響。
[0029]為進一步提高防止雨水、潮氣入侵電池箱內器件的效果，電池箱箱體I與電池箱頂蓋的蓋合處設置有密封件14。
[0030]由于電池箱在放電工作時存在不可避免的熱量產(chǎn)生，為防止熱量對電池模塊中電池芯的損傷，需要將大電流放電產(chǎn)生的熱量有效的排放出去，為此設置了鋰電池模塊散熱管理組件5。鋰電池模塊散熱管理組件5包括一循環(huán)進水道和一循環(huán)出水道，循環(huán)進水道和循環(huán)出水道上分別設置有若干支管，各鋰電池模塊上設置有進水接頭和出水接頭，其進水接頭與循環(huán)進水道的支管相連，其出水接頭與循環(huán)出水道的支管相連。循環(huán)進水道和循環(huán)出水道通過水接頭12與外部水泵、散熱器串聯(lián)連接，使冷卻液體在整個水循環(huán)通道內流動，熱量通過散熱器排出。
[0031]上述實施例僅供說明本發(fā)明之用，而并非對本發(fā)明的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由各權利要求限定。
【權利要求】
1.一種高能量比的鋰離子動力電池箱，其特征在于:包括電池箱箱體和蓋合在電池箱箱體上端的電池箱頂蓋，電池箱箱體內設置有若干鋰電池模塊以及用于支承鋰電池模塊的底部承重架，各鋰電池模塊的正、負極接線柱通過連接匯條、電纜、接線金具串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)在一起，并借助固定架固定安裝在底部承重架上，電池箱箱體內還設置有鋰電池模塊散熱管理組件、電池箱電流采集單元、電池箱溫度采集單元、電池箱過流保護單元、電池箱動力開關單元、預充電組件及控制板，電池箱箱體上設置有與外部用電設備進行連接的動力輸入輸出接頭、控制輸入輸出接頭、CAN通訊插座以及與水栗進彳丁連接的水接頭。
2.根據(jù)權利要求1所述一種高能量比的鋰離子動力電池箱，其特征在于:所述電池箱箱體內底部、周邊及所述電池箱頂蓋內表面鋪設有一層阻燃、防潮的保溫材料層，該保溫材料層通過膠水或膠帶粘接固定。
3.根據(jù)權利要求1所述一種高能量比的鋰離子動力電池箱，其特征在于:所述電池箱箱體與電池箱頂蓋的蓋合處設置有密封件。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述一種高能量比的鋰離子動力電池箱，其特征在于:所述各鋰電池模塊的正、負極接線柱略低于接線表面，形成“安全島”匯流條或使連接電纜留有一定量的緩沖余地。
5.根據(jù)權利要求1或2或3所述一種高能量比的鋰離子動力電池箱，其特征在于:所述底部承重架采用角鐵或方鋼以全承載方式焊接。
6.根據(jù)權利要求1或2或3所述一種高能量比的鋰離子動力電池箱，其特征在于:所述固定架為片狀結構，其包括設置在相鄰兩個鋰電池模塊之間的模塊間固定架和設置在最外端兩個鋰電池模塊外側的模塊外側固定架，模塊間固定架的上端邊沿和兩側邊沿設置有多個用于鎖扣相鄰兩個鋰電池模塊的折彎卡扣，模塊間固定架的下端兩側設置有與底部承重架固接的沖筋，模塊外側固定架的上端設置有多個用于鎖扣該外端鋰電池模塊的折彎卡扣，模塊外側固定架的下端兩側設置有與底部承重架固接的沖筋。
7.根據(jù)權利要求1或2或3所述一種高能量比的鋰離子動力電池箱，其特征在于:所述鋰電池模塊散熱管理組件包括一循環(huán)進水道和一循環(huán)出水道，循環(huán)進水道和循環(huán)出水道上分別設置有若干支管，各鋰電池模塊上設置有進水接頭和出水接頭，其進水接頭與循環(huán)進水道的支管相連，其出水接頭與循環(huán)出水道的支管相連。
8.根據(jù)權利要求7所述一種高能量比的鋰離子動力電池箱，其特征在于:所述循環(huán)進水道和循環(huán)出水道通過所述水接頭與外部水泵、散熱器串聯(lián)連接。
【文檔編號】H01M10/42GK103474593SQ201210202203
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年6月6日 優(yōu)先權日:2012年6月6日
【發(fā)明者】支紅俊 申請人:支紅俊