一种模块化锂离子动力电池制造技术

一种模块化锂离子动力电池，包括电池箱及电池箱内安装的电池组，该电池组由多个单体锂离子动力电池组成，其中：各单体电池表面设有温度传感器并连接至电池管理系统采集盒；电池管理系统采集盒与车辆主控制器连接；电池箱内注入有导热油，电池箱壳体外设置有一个导热油入口和出口并连接导热油箱；导热油箱与导热油入口设有一个循环泵；导热油箱内设置有导热油加热管；在电池箱内设有电池管理系统采集盒，各单体电池正极和负极通过数据采集线与电池管理系统采集盒相连，电池管理系统采集盒与车辆主控制器连接；电池箱壳体壁上装有直流高压开关和电阻熔断器；该直流高压开关和电阻熔断器串联后，再串接在模块化锂离子动力电池和车辆主控制器之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锂离子动力电池模块，适合应用于电动轿车、电动公交车用的锂 离子电池。
技术介绍
随着我国电动公交车、电动轿车优惠政策的相继出台，电动车热已经烧遍大江南 北；电动汽车和电动公交车使用的车载蓄电池主要有铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池和锂 电池；锂离子动力电池具有质量轻、高比能、高寿命、无污染和使用安全等特点，成为新能源 汽车的首选驱动电源。由于电池生产厂家和电池使用厂家技术交流不通畅，导致电动车在 设计、试用的过程中出现一些质量安全隐患，如电池漏液、车辆检修时由于电池组电压过 高易造成人身损害等。另外电池壳的强度外壳机械强度不好，容易被挤压与刺破，造成电池 内部短路而引起爆炸或燃烧。因此要求有一个相对刚性的外壳来防护锂离子电池及相关电 路。现有的电动车要么没有电池箱、要么电池箱设计存在安全隐患，比如锂离子电池裸露的 串并联在一起，容易产生短路现象，BMS (指电池管理系统，BATTERY MANAGEMENTSYSTEM)的 锂离子电池采集盒也容易进水损坏，更难以保证工作中的锂离子电池的保温与散热了。锂离子蓄电池因其具有良好的循环寿命、较高的比能量而广受电动汽车生产厂商 和消费者的青睐，由于车载蓄电池电压高(一般大于或等于150伏特)，需要多个单体电池 或电池模块串联起来一起使用，因此对锂电池的一致性和电池管理系统要求较高；锂电池 使用温度为-20°C 65°C，但是在北方地区冬季温度经常在_30°C，南方夏季最高温度一般 40°C左右，因此必须在电池模块中加装温控系统；气温温度低于-20°C时，电池组在充电过 程中，加热导热油；当电池模块中的温度高于60°C，采取降低导热油温度的方式冷却电池 组，确保电池在使用温度下进行工作；另外，作为车载蓄电池，在发生交通事故时必须确保 电池组有一定的耐挤压、抗刺穿等要求，确保电池组在此类状况下不爆炸、不起火、不燃烧； 车辆在雨天或涉水的情况下，电池组不会发生漏电现象。中国专利200720303026. 9公开了一种锂离子电池盒，其设计只是有效的密封锂 离子电池组，提高了电池组的机械强度，而没考虑到电池工作环境，没有温控功能、电池管 理系统和电路保护系统。这样没有让工作中的锂离子电池组达到稳定性及可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种模块化锂离子动力电池，以改进公知技术中存在的缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供的模块化锂离子动力电池，其主要结构包括电池箱 及电池箱内安装的电池组，该电池组由多个单体电池组成，该模块化锂离子动力电池与电 源连接器连接；其中各单体电池表面设有温度传感器，所述各温度传感器均与电池箱内的电池管理系 统采集盒连接；电池管理系统采集盒与车辆主控制器连接；电池箱内注入有导热油，电池箱壳体设置有一个导热油入口和和一个导热油出 口，所述导热油入口连接导热油箱的出口，导热油出口连接导热油箱的入口 ；导热油箱与导 热源油入口设有一循环泵；导热油箱内设置有导热油加热管。在电池箱内设有电池管理系统采集盒，各单体电池正极和负极通过数据采集线与 电池管理系统采集盒相连，电池管理系统采集盒与车辆主控制器连接；电池箱壳体壁上装有直流高压开关和电阻熔断器；该直流高压开关和电阻熔断器 串联后，再串接在模块化锂离子电池和车辆主控制器之间。所述的模块化锂离子动力电池，其中电池箱的材料是铝材、钢材或者是高强度塑 料。所述的模块化锂离子动力电池，其中多个模块化锂离子动力电池可串联或并联使用。所述的模块化锂离子动力电池，其中电路保护系统电阻熔断器为熔断丝。所述的模块化锂离子动力电池，其中电池箱壳体上的导热油入口位置低于导热油出口。所述的模块化锂离子动力电池，其中模块化锂离子动力电池与电源连接器连接。本专利技术的模块化锂离子动力电池为锂电池组提供了强度高、具有保温、散热、防水 和数据采集的功能。本专利技术设计的电池模块各单体电池表面设有温度传感器，及时将电池 箱内单体电池的温度传递给电池管理系统或车辆驾驶人员，由电池管理系统或人员开启导 热油的供给泵，通过导热油的流经电池模块来保持电池表面的温度恒定在正常范围之内。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。 具体实施例方式本专利技术的模块化锂离子动力电池1整体为一带箱盖的电池箱2，箱内安装有电池 组3，本专利技术的电池箱为铝材箱体、钢材箱体或具有高强度的塑料箱体，能够保证车辆在在 撞击、翻车等交通事故时电池组不被挤压、刺穿，确保驾驶员和车辆乘客不会受到第二次伤 害。电池箱内安装电池组后，在电池连接部位喷涂绝缘清漆C30-11，漆膜干燥后将箱盖盖在 电池箱体上，确保良好密封。电池箱整体为密闭状态。电池箱密封后，能够防止水分、灰尘 进入电池组内，电池组电池连接部位喷涂绝缘清漆C30-11，能够较好的保护车辆驾驶人员 和乘客不会触电。本专利技术的电池组3是由多个单体电池4连接(串联或并联)组成。实际使用时， 该模块化锂离子动力电池1与电源连接器连接(电源连接器以及连接方法均为公知技术， 图中未示)。电池箱内壁与电池组之间留有工作空隙。各单体电池4的表面设有温度传感器5，各温度传感器5均连接至电池管理系统采 集盒6 ；电池管理系统采集盒6与车辆主控制器连接(车辆主控制器以及连接方法均为公 知技术，图中未示)。电池箱2内注入有导热油，电池箱2的壳体上设置有一导热油入口 7和一导热油 出口 8，导热油入口 7通过油管9连接至导热油箱的出口，导热油出口 8通过油管11连接至导热油箱的入口。在导热油入口 7和导热油箱的出口之间，或导热油出口 8和导热油箱的 入口之间安装有一循环泵12。本专利技术的温度传感器5及时将各单体电池4的温度传递给电 池管理系统采集盒6或车辆驾驶人员，由电池管理系统采集盒6或车辆驾驶人员开启导热 油的循环泵使电池模块的导热油和车载导热油箱的导热油进行交换，通过导热油的流经电 池模块来保持电池表面的温度恒定在正常范围之内(-20°C 65°C)。为增强导热油循环效 果，本专利技术电池箱壳体上设置的导热油入口 7的水平位置低于导热油出口 8。车载导热油箱内部设置导热油加热管；当环境温度低于-20°C，车辆在充电时，将 导热油箱的外接电源连接到市电上给导热油加温，当导热油温度接近40°C时，停止加温，开 启循环泵使电池模块内的导热油与车载油箱导热油循环给电池供热；当电池内部的温度超 过65°C (温度传感器发出信号)，开启循环泵给电池降温。各单体电池的正极柱和负极柱均通过数据采集线与电池管理系统采集盒6相连， 电池管理系统采集盒6再通过导线与车辆主控制器连接。电池管理系统采集盒6及时采集 各单体电池的电流、电压和温度，将这些参数汇总到车辆主控制器，车辆主控制器通过电池 管理系统采集盒对各单体电池进行管理，使各单体电池性能发挥好。本专利技术的电池管理系 统采集盒6可采用哈尔滨冠拓生产的电池采集模块，或采用行业内其他类似的采集盒。电池箱2壳壁上装有直流高压开关10和电阻熔断器13 (该电阻熔断器13具体地 可以是熔断丝)，直流高压开关10和电阻熔断器13为串联关系，并串接在模块化锂离子动 力电池和车辆主控制器之间。如果电路中瞬间电流超过电池高倍率放电电流，直流高压开 关10就会迅速断开，并且电阻熔断器13也会熔断，整个电路中的高压(300伏特以上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化锂离子动力电池，包括电池箱及电池箱内安装的电池组，该电池组由多个单体锂离子动力电池组成，其特征在于：各单体电池表面设有温度传感器，所述各温度传感器均与电池箱内的电池管理系统采集盒连接；电池管理系统采集盒与车辆主控制器连接；电池箱内注入有导热油，电池箱壳体外设置有一个导热油入口和一个导热油出口，所述导热油入口连接导热油箱的出口，导热油出口连接导热油箱的入口；导热油箱与导热源油入口设有一循环泵；导热油箱内设置有导热油加热管；在电池箱内设有电池管理系统采集盒，各单体电池正极和负极通过数据采集线与电池管理系统采集盒相连，电池管理系统采集盒与车辆主控制器连接；电池箱壳体壁上装有直流高压开关和电阻熔断器；该直流高压开关和电阻熔断器串联后，再串接在模块化锂离子动力电池和车辆主控制器之间。

【技术特征摘要】
一种模块化锂离子动力电池，包括电池箱及电池箱内安装的电池组，该电池组由多个单体锂离子动力电池组成，其特征在于各单体电池表面设有温度传感器，所述各温度传感器均与电池箱内的电池管理系统采集盒连接；电池管理系统采集盒与车辆主控制器连接；电池箱内注入有导热油，电池箱壳体外设置有一个导热油入口和一个导热油出口，所述导热油入口连接导热油箱的出口，导热油出口连接导热油箱的入口；导热油箱与导热源油入口设有一循环泵；导热油箱内设置有导热油加热管；在电池箱内设有电池管理系统采集盒，各单体电池正极和负极通过数据采集线与电池管理系统采集盒相连，电池管理系统采集盒与车辆主控制器连接；电池箱壳体壁上装有直流高压开关和电阻熔断器；该直流高压开关和电阻熔断器串联后，再串接在模块化锂离子动力电...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢海明，康书文，王荣顺，王钊，
申请(专利权)人：长春劲能锂电池科技有限公司，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]