电池组、对该电池组进行电压采集、电池能量均衡的方法技术

公开一种电池组、对该电池组进行电压采集、电池能量均衡的方法，该电池组包括多个串联的可充电电池，可充电电池包括：电芯、设在电芯两相对的端部上的正极耳和负极耳；其特征在于，其中至少一个可充电电池的电芯还设有辅助极耳；其中，辅助极耳被配置为其电位与正极耳和负极耳中之一的电位是相等的，且至少部分辅助极耳用于与进行电压采集和/或进行电池能量均衡的线路连接。采用该设计的电池组对方便电压的采集、电池能量均衡是有利的。电池能量均衡是有利的。电池能量均衡是有利的。

【技术实现步骤摘要】
电池组、对该电池组进行电压采集、电池能量均衡的方法


[0001]本专利技术涉及新能源电池领域，尤其涉及一种电池组、对该电池组进行电压采集、电池能量均衡的方法。

技术介绍

[0002]随着生产力发展、科技进步以及人们对自然环境、能源能效的关注。储能器件被广泛应用于数码、电能存储、新能源汽车领域。随着新能源汽车的快速发展，锂离子电池、钠离子电池等可充电电池的使用量快速增加。
[0003]按照封装方式，可充电电池可以分为圆柱形可充电电池，方形可充电电池及软包可充电电池。以软包锂离子电池为例，因能量密度高、相对安全等优势，是数码领域应用最广泛的电池类型，同样也已经在新能源汽车领域被大量使用。
[0004]为便于与车身集成，目前软包锂离子电池等可充电电池通常采用狭长设计，即电芯的长度比较长，而宽度比较窄。电池的正负极采用两端输出，即正负极极耳在电池的两侧。
[0005]新能源汽车设计的动力系统电压一般大于300V，而锂离子电池等可充电电池的单体电压一般只有2.0～4.3V。因此，需要将几十甚至上百个单体电池进行串联才能得到目标高压。为防止单个电池电压过高/过低而影响电池寿命，并带来安全隐患，需要对每个电池进行电压监控。此外，为防止各串联电池的SOC差异而影响电池寿命、降低电池组的电能存储能力，需要对电池进行能量均衡。
[0006]可充电电池单体的正负极位于电池两侧，每一串联的电池需要一根大于单体电芯长度的导线进行连接，以完成电压采集和电池能量均衡管理。该情况即导致电路复杂，增加组装工艺难度，又带来了安全隐患。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供一种电池组、对该电池组进行电压采集、电池能量均衡的方法。
[0008]一种电池组，包括多个串联的可充电电池，所述可充电电池包括：电芯、设在所述电芯两相对的端部上的正极耳和负极耳；其特征在于，其中至少一个所述可充电电池的电芯还设有辅助极耳；其中，所述辅助极耳被配置为其电位与所述正极耳和负极耳中之一的电位是相等的，且至少部分所述辅助极耳用于与进行电压采集和/或进行电池能量均衡的线路连接。
[0009]可选的，所有可充电电池均设有一个辅助极耳，且所有可充电电池单列多排串联；其中，所有奇数排上的可充电电池的辅助极耳位于相同的第一侧，所有偶数排上的可充电电池的辅助极耳位于相同的第二侧；所述第一侧与第二侧为相背对的两侧。
[0010]可选的，所有可充电电池按单列多排的串联设置；其中，所有奇数排的可充电电池上不设置辅助极耳，所有偶数排的可充电电池上设置的辅助极耳位于同一侧；或者，所有偶
数排的可充电电池上不设置辅助极耳，所有奇数排的可充电电池上设置的辅助极耳位于同一侧。
[0011]可选的，所有可充电电池按多列多排的串联方式设置；其中，位于奇数排偶数列上的可充电电池和位于偶数排奇数列上的可充电电池不设置辅助极耳，位于奇数排奇数列上的可充电电池和位于偶数排偶数列上的可充电电池设置的辅助极耳位于相对的两侧；
[0012]或者，
[0013]位于奇数排奇数列上的可充电电池和位于偶数排偶数列上的可充电电池不设置辅助极耳，位于奇数排偶数列上的可充电电池和位于偶数排奇数列上的可充电电池设置的辅助极耳位于相对的两侧。
[0014]可选的，所述辅助极耳设在所述电芯的至少一端，并与设在所述电芯之另一端的极耳的电位相等。
[0015]可选的，所述电池组包括串联设置的多个电池单元，每个所述电池单元包括至少两个并联的可充电电池；其中，至少一个电池单元包含的至少一个所述可充电电池设有所述辅助极耳。
[0016]可选的，每个电池单元所包含的所有可充电电池均设有辅助极耳；其中，相邻两个电池单元所包含的可充电电池上设置的辅助极耳位于相对的两侧。
[0017]可选的，所述正极耳设于所述电芯的第一端，所述辅助极耳与负极耳设于所述电芯的第二端；或者，所述辅助极耳与正极耳设于所述电芯的第一端，所述负极耳设于所述电芯的第二端。
[0018]可选的，所述辅助极耳和与之电位相等的极耳焊接在同一个电极集流体的非涂覆裸露位置；所述辅助极耳与所述集流体的焊接点数量少于至少一个极耳与集流体的焊接点数量，所述辅助极耳的截面积小于所述正极耳和/或负极耳的截面积。
[0019]可选的，所述可充电电池至少包括下述之一：
[0020]锂离子电池、钠离子电池。
[0021]一种对上述任意一项实施例所述的电池组进行电压采集的方法，其特征在于，包括：从所述辅助极耳引出电压采集线路，所述电压采集线路连接至电压检测器件，以便基于所述电压检测器件采集对应的可充电电池的电压。
[0022]一种对上述任意一项实施例所述的电池组进行电池能量均衡的方法，其特征在于，包括：从所述辅助极耳引出电池能量均衡线路，所述电池能量均衡线路连接至均衡电路，以便基于所述均衡电路均衡对应的可充电电池的能量。
[0023]本专利技术采用辅助极耳的设计，至少可取得如下方面的有益效果:
[0024]1、缩短电压采集线路，电池能量均衡线路的导线长度，节约材料成本。
[0025]2、空间上便于BMS系统的集成，有利于优化电池结构。
[0026]3、安全上，低压系统与高压系统在空间上的分离，降低了高压电路对低压系统的干扰，提高系统的稳定性，同样也增加了系统的安全性。
[0027]本专利技术的改进，将极大的优化适用于大阵列的电池组的电压采集和电池管理，这对适用并将该大阵列的电池组推广应用至当前比较热门的领域例如新能源汽车，是极其有利的。
附图说明
[0028]图1为现有技术的一种可充电电池的结构示意图；
[0029]图2为采用图1所示的可充电电池构建的电池组的结构示意图；
[0030]图3为本专利技术可充电电池的结构示意图；
[0031]图4至图8为采用图3所示的可充电电池构建的电池组的结构示意图。
具体实施方式
[0032]如图1所示，现有的可充电电池100包括电芯101和设在电芯101两相对的端部上的正极耳102和负极耳103。
[0033]如图2所示，在需要对采用图1所示的可充电电池100串联形成的电池组中的每个可充电电池100进行电压采集和/或电池能量均衡时，例如对图2中最上方的可充电电池100进行电压采集和/或电池能量均衡时，需由一条长度大于电池100长度的线路横跨电池100的长度方向至其左右两端。在整个电池组由几十甚至上百个电池100串接的情况下，采用上述方案，很显然会导致采集线路和/或电池能量均衡线路冗杂的问题。
[0034]如图3所示，本专利技术的可充电电池200所包含的电芯201和正极耳202、负极耳203与上述结构相同或相似，区别在于，增设了辅助极耳204，该辅助极耳204被配置为其电位与正极耳202和负极耳203中之一的电位是相等的。
[0035]具体而言，辅助极耳和与之电位相等的极耳焊接在同一电极集流体的非涂覆裸露位置，实现与对应的极耳处于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池组，包括多个串联的可充电电池，所述可充电电池包括：电芯、设在所述电芯两相对的端部上的正极耳和负极耳；其特征在于，其中至少一个所述可充电电池的电芯还设有辅助极耳；其中，所述辅助极耳被配置为其电位与所述正极耳和负极耳中之一的电位是相等的，且至少部分所述辅助极耳用于与进行电压采集和/或进行电池能量均衡的线路连接。2.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，所有可充电电池均设有一个辅助极耳，且所有可充电电池单列多排串联；其中，所有奇数排上的可充电电池的辅助极耳位于相同的第一侧，所有偶数排上的可充电电池的辅助极耳位于相同的第二侧；所述第一侧与第二侧为相背对的两侧。3.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，所有可充电电池按单列多排的串联设置；其中，所有奇数排的可充电电池上不设置辅助极耳，所有偶数排的可充电电池上设置的辅助极耳位于同一侧；或者，所有偶数排的可充电电池上不设置辅助极耳，所有奇数排的可充电电池上设置的辅助极耳位于同一侧。4.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，所有可充电电池按多列多排的串联方式设置；其中，位于奇数排偶数列上的可充电电池和位于偶数排奇数列上的可充电电池不设置辅助极耳，位于奇数排奇数列上的可充电电池和位于偶数排偶数列上的可充电电池设置的辅助极耳位于相对的两侧；或者，位于奇数排奇数列上的可充电电池和位于偶数排偶数列上的可充电电池不设置辅助极...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁远雷，郑洪河，
申请(专利权)人：丁远雷，
类型：发明
国别省市：