板块式集成动力电池模组的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种板块式集成动力电池模组的制作方法，包括如下步骤：步骤1、制作电池组(200)；步骤2、制作超级电容器(300)；步骤3、提供控制电路模块(100)、物联网感应模块(400)、卫星定位模块(500)、无线通讯模块(600)及里程计数器(700)；步骤4、将电池组(200)、超级电容器(300)、物联网感应模块(400)、卫星定位模块(500)、无线通讯模块(600)及里程计数器(700)集成并与控制电路模块(100)电性连接；步骤5、提供太阳能充电模块(800)，并与电池组(200)电性连接，制成板块式集成动力电池模组；步骤6、将板块式集成动力电池模组与供电电池的接口连接。
【专利说明】板块式集成动力电池模组的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种动力电池的制作方法，尤其涉及一种板块式集成动力电池模组的制作方法。
【背景技术】
[0002]由于内燃机汽车所使用的石油资源日益短缺，加之其排放二氧化碳等温室气体、粉尘颗粒并制造噪音的弊端，电动汽车因其非常安静、不排放粉尘颗粒、且温室气体排放为零、符合绿色环保的要求等众多优点逐渐备受人们的青睐。而电动汽车的续航能力、充电时间和电池寿命，以及瞬间启动时间、最高时速等是影响电动汽车发展的重要因素。随着电动汽车技术和市场的发展，越来越多的电动汽车采用车电分离的方式对车辆进行整车电池的分箱更换，动力电池将以租赁的形式提供给电动汽车车主。而电池作为运营公司重要的资产，如何管理成为首要的问题。同时动力电池的流动性决定了动力电池监管的复杂性。
[0003]目前，公知的电动汽车动力电池的制作方法制作的电动汽车动力电池大多体积较大，占用空间较大，更换和监管困难，同时还会导致汽车重量加大，因而电力汽车的发展一直受到严重的制约。因此，提供一种集成度高、体积小、重量轻、可靠性高、且可以采用科技手段对其状态进行实时监控的智能化动力电池成为行业内研发人员所追求的目标。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种板块式集成动力电池模组的制作方法，采用生产集成电路的模式进行生产，工艺简单，集成度高、体积小、重量轻、可靠性高，并应用物联网技术，实现对电动汽车电池更换各个环节进行有效监控。
[0005]为实现上述目的，本发明提供一种板块式集成动力电池模组的制作方法，包括如下步骤:
[0006]步骤1、制作电池组；
[0007]步骤2、制作超级电容器；
[0008]步骤3、提供控制电路模块、物联网感应模块、卫星定位模块、无线通讯模块及里程计数器；
[0009]步骤4、将所述电池组、超级电容器、物联网感应模块、卫星定位模块、无线通讯模块及里程计数器集成在一起并与控制电路模块电性连接；
[0010]步骤5、提供太阳能充电模块，并与所述电池组电性连接，最终制成板块式集成动力电池模组；
[0011]步骤6、将所述板块式集成动力电池模组通过CAN总线与车体上的供电电池的标准化接口连接。
[0012]所述步骤I包括:
[0013]步骤101、提供一平面基板；
[0014]步骤102、于平面基板上形成预定图案的绝缘层；
[0015]步骤103、于预定图案的绝缘层上形成预定图案的导电层；
[0016]步骤104、提供含碳材料；
[0017]步骤105、于预定图案的导电层上形成预定图案的含碳材料层，然后加压、烘干，该导电层与含碳材料层共同形成负极；
[0018]步骤106、于负极上形成预定图案的隔膜；
[0019]步骤107、提供锂酸盐混合物；
[0020]步骤108、于隔膜上形成预定图案的锂酸盐混合物层；
[0021]步骤109、于锂酸盐混合物层上形成预定图案的金属层，然后加压、烘干，该锂酸盐混合物层与金属层共同形成正极；
[0022]步骤110、在正极上形成预定图案的绝缘层；
[0023]步骤111、所述负极、隔膜、正极及绝缘层共同构成电池单体，根据预定电池单体的层数，决定重复步骤103 — 110的次数，然后按次数依次重复步骤103 - 110；
[0024]步骤112、向隔膜添加电解液；
[0025]步骤123、将数个电池单体串联或并联连接形成电池组。
[0026]所述步骤I包括:
[0027]步骤101'、提供一平面基板；
[0028]步骤102'、于平面基板上形成预定图案的绝缘层；
[0029]步骤103'、于预定图案的绝缘层上形成预定图案的导电层；
[0030]步骤104'、提供含碳材料；
[0031]步骤105'、于预定图案的导电层上形成预定图案的含碳材料层，然后加压、烘干，该导电层与含碳材料层共同形成负极；
[0032]步骤106'、于负极上形成预定图案的固态或胶态聚合物电解质；
[0033]步骤107'、提供锂酸盐混合物；
[0034]步骤108'、于隔膜上形成预定图案的锂酸盐混合物层；
[0035]步骤109'、于锂酸盐混合物层上形成预定图案的金属层，然后加压、烘干，该锂酸盐混合物层与金属层共同形成正极；
[0036]步骤11(V、在正极上形成预定图案的绝缘层；
[0037]步骤11Γ、所述负极、固态或胶态聚合物电解质、正极及绝缘层共同构成电池单体，根据预定电池单体的层数，决定重复步骤103 —110的次数，然后按次数依次重复步骤103' - 110'；
[0038]步骤112'、将数个电池单体串联或并联连接形成电池组。
[0039]所述步骤2包括:
[0040]步骤201、提供一平面基板；
[0041]步骤202、于平面基板上形成预定图案的绝缘层；
[0042]步骤203、于预定图案的绝缘层上形成预定图案的导电层；
[0043]步骤204、提供碳材料；
[0044]步骤205、于预定图案的导电层上形成预定图案的第一碳材料层，然后加压、烘干，该导电层与第一碳材料层共同形成第一电极；
[0045]步骤206、于该第一电极上形成预定图案的隔膜；
[0046]步骤207、提供碳材料；
[0047]步骤208、于隔膜上形成预定图案的第二碳材料层；
[0048]步骤209、于第二碳材料层上形成预定图案的金属层，然后加压、烘干，该第二碳材料层与金属层共同形成第二电极；
[0049]步骤210、在该第二电极上形成预定图案的绝缘层；
[0050]步骤211、所述第一电极、隔膜、第二电极及绝缘层共同构成电容器单体，根据预定电容器单体的层数，决定重复步骤203-210的次数，然后按次数依次重复步骤203-210 ；
[0051]步骤212、向隔膜添加电解液；
[0052]步骤213、将数个电容器单体串联或并联连接形成超级电容器。
[0053]步骤2所述超级电容器充电10分钟?Ih可达其额定容量的95%以上；所述超级电容器深度充放电循环使用次数为10万次?50万次，没有“记忆效应”;所述超级电容器大电流能量循环效率> 90%;所述超级电容器功率密度为1.0?2.0度/kg ;所述超级电容器温度范围为-50°C?+120°C ;所述超级电容器剩余电量可直接读出；所述超级电容器能耐电压彡300V。
[0054]步骤4所述物联网感应模块包括RFID、RFID读写器、感应芯片；所述RFID、RFID读写器、感应芯片分别与控制电路模块电性连接；所述RFID读写器可将与BMS通信获取的电池信息写入所述RFID中；
[0055]所述卫星定位模块内设有卫星导航芯片，该卫星导航芯片与卫星系统、移动定位系统、及无线监控中心通讯；
[0056]所述无线通讯模块包括GPRS单元、WIFI单元、蓝牙单元(630);所述GPRS单元、WIFI单元、蓝牙单元分别与控制电路模块电性连接；所述无线通讯模块可通过无线网络向运营管理中心发送位置信息；
[0057]所述里程计数器与控制电路模块电性连接，用来计量车辆里程信息。
[0058]步骤5所述太阳能充电模块包括暴露于车体外部的太阳能电池板及与所述太阳能电池板电性连接的太阳能充电控制器；所述太阳能电池板经太阳能充电控制器与电池组电性连接。
[0059]步骤4所述控制电路模块控制超级电容器产生放电电流以对电池组充电，该控制电路模块对电池组的整个充、放电过程进行控制与管理。
[0060]步骤6所述板块式集成动力电池模组通过CAN总线与车体上的供电电池的标准化接口连接，使控制电路模块与电池管理系统BMS通信获取电池信息。
[0061]本发明的有益效果:本发明提供的板块式集成动力电池模组的制作方法，采用创新的生产工艺将内部各结构高度集成化制作于一体，其一致性与集成度高，体积小，节省空间，重量轻，方便更换与搬运。其内部设置的感应芯片和卫星导航芯片及无线通讯模块使其具有网络通信的功能，并利用先进的物联网技术对该板块式集成动力电池模组的状态进行实时监控，更有利于网络化的远程监控与管理。使用太阳能充电模块对电池组充电，既环保又节能。此外，其采用的新型超级电容器循环使用寿命长且没有“记忆效应”；大电流放电能力超强，能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率高；功率密度高；充放电线路简单，无需充电电池那样的充电电路，安全系数高，长期使用免维护；超低特性好，检测方便，剩余电量可直接读出；且高耐压，只要电压稳定，不会因为过度充电而对电池造成损坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0062]下面结合附图，通过对本发明的【具体实施方式】详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0063]附图中，
[0064]图1为本发明板块式集成动力电池模组的制作方法的流程图；
[0065]图2为本发明板块式集成动力电池模组的电池单体的结构示意图；
[0066]图3为本发明板块式集成动力电池模组的电池组的立体结构示意图；
[0067]图4为本发明板块式集成动力电池模组另一种电池单体的结构示意图；
[0068]图5为本发明板块式集成动力电池模组的另一种电池组的立体结构示意图；
[0069]图6为本发明板块式集成动力电池模组电容器单体的结构示意图；
[0070]图7为本发明板块式集成动力电池模组超级电容器的立体结构示意图；
[0071]图8为本发明板块式集成动力电池模组的电路连接示意图；
[0072]图9为本发明板块式集成动力电池模组太阳能充电模块的结构示意图
[0073]图10为本发明板块式集成动力电池模组物联网感应模块的结构示意图；
[0074]图11为本发明板块式集成动力电池模组卫星定位模块的结构示意图；
[0075]图12为本发明板块式集成动力电池模组无线通讯模块的结构示意图；
[0076]图13为本发明板块式集成动力电池模组的结构示意图。
【具体实施方式】
[0077]为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其技术效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
[0078]本发明板块式集成动力电池模组的制作方法，包括如下步骤:
[0079]步骤1、制作电池组200。
[0080]制作由图2所示的电池单体2所组成的图3所示的电池组200的步骤如下:
[0081]步骤101、提供一平面基板201。
[0082]优选的，该平面基板201的材料为陶瓷。并于平面基板201的两面形成金属层以作电容用。优选的，该金属层选用金属铜或铝。所述平面基板201划分成数个基板单元，每一个基板单元的面积为形成一个电池单体所需要的面积。优选的，该平面基板201的厚度为 10um 至 50mm。
[0083]步骤102、于平面基板201上形成预定图案的绝缘层202。
[0084]形成该绝缘层202时直接在平面基板201上按预定图案涂布绝缘层202，或先涂上一绝缘层，然后对该绝缘层进行图案化处理，形成预定图案的绝缘层202。优选的，绝缘层202的材料选用聚酰亚胺。优选的，该绝缘层202的厚度为10-15um。
[0085]步骤103、于预定图案的绝缘层202上形成预定图案的导电层203。
[0086]形成该导电层203时直接在绝缘层202上按预定图案形成导电层203，或先形成金属层，然后对该金属层进行图案化处理，形成预定图案的导电层203。优选的，该导电层203的材料为金属铜。优选的，该导电层203的厚度为10-20um。
[0087]步骤104、提供含碳材料。
[0088]优选的，所述含碳材料为碳浆。
[0089]步骤105、于预定图案的导电层203上形成预定图案的含碳材料层204，然后加压、烘干，该导电层203与含碳材料层204共同形成负极205。
[0090]形成该含碳材料层204时直接按预定图案涂布含碳材料层204，或先涂布一层含碳材料，然后对该层含碳材料进行图案化处理，形成预定图案的含碳材料层204。优选的，该含碳材料层204的厚度为0.21-0.23cm。
[0091]步骤106、于负极205上形成预定图案的隔膜206。
[0092]所述隔膜206按预定图案涂布设置，或先涂布一层隔膜，然后对该隔膜进行图案化处理，形成预定图案的隔膜206。优选的，该隔膜206的厚度为15-25um。
[0093]步骤107、提供锂酸盐混合物。
[0094]优选的，该锂酸盐混合物为钴酸锂、磷酸铁锂、或镍钴锰酸锂的混合物。
[0095]步骤108、于隔膜206上形成预定图案的锂酸盐混合物层207。
[0096]形成该锂酸盐混合物层207时直接按预定图案涂布锂酸盐混合物层207，或先涂布一层锂酸盐混合物，然后对该层锂酸盐混合物进行图案化处理，形成预定图案的锂酸盐混合物层207。优选的，该锂酸盐混合物层207的厚度为0.20-0.23cm。
[0097]步骤109、于锂酸盐混合物层207上形成预定图案的金属层208，然后加压、烘干，该锂酸盐混合物层207与金属层208共同形成正极209。
[0098]形成该金属层208时按预定图案直接形成金属层208于锂酸盐混合物层207上，或先形成金属层于锂酸盐混合物层207上，然后对该金属层进行图案化处理，形成预定图案的金属层208。优选的，该金属层208的材料为金属铝。优选的，该金属层208的厚度为10_20um。
[0099]步骤110、在正极209上形成预定图案的绝缘层210。
[0100]优选的，绝缘层210的材料为聚酰亚胺。形成该绝缘层210时按预定图案直接在金属层208上涂一层聚酰亚胺，或先在金属层208上涂布一层聚酰亚胺，然后对聚酰亚胺层进行图案化处理，形成预定图案的绝缘层210。优选的，该绝缘层210的厚度为10-15um。
[0101]步骤111、所述负极205、隔膜206、正极209及绝缘层210共同构成电池单体2，根据预定电池单体2的层数，决定重复步骤103 — 110的次数，然后按次数依次重复步骤103 - 110。
[0102]步骤112、向隔膜添加电解液211。
[0103]具体地，通过浸泡或注入电解液的方式向隔膜206添加电解液211。
[0104]步骤113、将数个电池单体(2)串联或并联连接形成电池组200。
[0105]上述图案化处理，可以根据需要采用现有工艺形成预定图案的绝缘层，比如微影、蚀刻工艺等。
[0106]上述形成导电层或金属层，可以采用现有工艺来处理，例如化学气相沉积或蒸镀坐寸ο
[0107]步骤I所述的电池组200还可以由图4所示结构的电池单体W组成，制作由图4所示的电池单体所组成的图5所示的电池组200'的步骤如下。
[0108]步骤1P、提供一平面基板20P。
[0109]优选的，该平面基板201'的材料为陶瓷。并于平面基板201'的两面形成金属层以作电容用。优选的，该金属层为金属铜或铝。所述平面基板201'划分成数个基板单元，每一个基板单元的面积为形成一个电池单体所需要的面积。优选的，该平面基板201的厚度为 10um 至 50mm。
[0110]步骤102'、于平面基板(201')上形成预定图案的绝缘层202'。
[0111]形成该绝缘层202'时直接在平面基板201'上按预定图案涂布绝缘层202'，或先涂上一绝缘层，然后对该绝缘层进行图案化处理，形成预定图案的绝缘层202'。优选的，绝缘层202'的材料为聚酰亚胺材料。优选的，该绝缘层202'的厚度为10-15um。
[0112]步骤103'、于预定图案的绝缘层202'上形成预定图案的导电层203'。
[0113]形成该导电层203'时直接在绝缘层202'上按预定图案形成导电层203'，或先形成金属层，然后对该金属层进行图案化处理，形成预定图案的导电层203'。优选的，导电层203'的材料为金属铜。优选的，该导电层203'的厚度为10-20um。
[0114]步骤104'、提供含碳材料。
[0115]优选的，所述含碳材料为碳浆。
[0116]步骤105'、于预定图案的导电层203'上形成预定图案的含碳材料层204'，然后加压、烘干，该导电层203'与含碳材料层204'共同形成负极205'。
[0117]形成该含碳材料层204'时直接按预定图案涂布含碳材料层204'，或先涂布一层含碳材料，然后对该层含碳材料进行图案化处理，形成预定图案的含碳材料层204'。优选的，该含碳材料层204'的厚度为0.21-0.23cm。
[0118]步骤106'、于负极205'上形成预定图案的固态或胶态聚合物电解质206'。
[0119]优选的，该固体聚合物电解质206'的厚度为30-40um。
[0120]步骤107'、提供锂酸盐混合物。
[0121]优选的，该锂酸盐混合物为钴酸锂、磷酸铁锂、或镍钴锰酸锂的混合物。
[0122]步骤1V、于固态或胶态聚合物电解质206'上形成预定图案的锂酸盐混合物层 2(^。
[0123]形成该锂酸盐混合物层207'时直接按预定图案涂布锂酸盐混合物层207'，或先涂布一层锂酸盐混合物，然后对该层锂酸盐混合物进行图案化处理，形成预定图案的锂酸盐混合物层207'。优选的，该锂酸盐混合物层207'的厚度为0.20-0.23cm。
[0124]步骤109'、于锂酸盐混合物层207'上形成预定图案的金属层208'，然后加压、烘干，该锂酸盐混合物层207,与金属层208,共同形成正极209,。
[0125]形成该金属层208'时按预定图案直接形成金属层208'在锂酸盐混合物层207'上，或先形成金属层在锂酸盐混合物层207'上，然后对该金属层进行图案化处理，形成预定图案的金属层208'。优选的，该金属层208'的材料优为金属铝。优选的，该金属层208'的厚度为10-20um。
[0126]步骤110'、在正极209'上形成预定图案的绝缘层210'。
[0127]优选的，绝缘层210'的材料为聚酰亚胺。形成该绝缘层210'时按预定图案直接在金属层208'上涂一层聚酰亚胺，或先在金属层208'上涂布一层聚酰亚胺，然后对聚酰亚胺层进行图案化处理，形成预定图案的绝缘层210'。优选的，该绝缘层210'的厚度为10_15umo
[0128]步骤IIP、所述负极205 ^、固态或胶态聚合物电解质206 ^、正极20^及绝缘层210'共同构成电池单体2'，根据预定电池单体2'的层数，决定重复步骤103'-110'的次数，然后按次数依次重复步骤103' — 110'。
[0129]步骤112'、将数个电池单体W串联或并联连接形成电池组200。
[0130]上述图案化处理，可以根据需要采用现有工艺形成预定图案的绝缘层，比如微影、蚀刻工艺等。
[0131]上述形成导电层或金属层，可以采用现有工艺来处理，例如化学气相沉积或蒸镀坐寸ο
[0132]步骤2、制作超级电容器300。
[0133]制作图6所示的电容器单体3所组成的如图7所示的超级电容器300的步骤2包含如下步骤。
[0134]步骤201、提供一平面基板301。
[0135]优选的，该平面基板301的材料为陶瓷。所述平面基板301划分成数个基板单元，每一个基板单元的面积为形成一个电容器单体所需要的面积。优选的，该平面基板301的厚度为10um至50mm。
[0136]步骤202、于平面基板301上形成预定图案的绝缘层302。
[0137]形成该绝缘层302时直接在平面基板301上按预定图案涂布绝缘层302，或先涂上一绝缘层，然后对该绝缘层进行图案化处理，形成预定图案的绝缘层302。优选的，绝缘层302的材料为聚酰亚胺。优选的，该绝缘层302的厚度为10-15um。
[0138]步骤203、于预定图案的绝缘层302上形成预定图案的导电层303。
[0139]形成该导电层303时直接在绝缘层302上按预定图案形成导电层303，或先形成金属层，然后对该金属层进行图案化处理，形成预定图案的导电层303。优选的，导电层303的材料为金属铜或铝。优选的，该导电层303的厚度为10-20um。
[0140]步骤204、提供碳材料。
[0141]优选的，所述碳材料层的材料为活性碳或碳纳米管。
[0142]步骤205、于预定图案的导电层303上形成预定图案的第一碳材料层304，然后加压、烘干，该导电层303与第一碳材料层304共同形成第一电极305。
[0143]形成该第一碳材料层304时直接按预定图案涂布，或先涂布一层碳材料，然后对该碳材料层进行图案化处理，形成预定图案的第一碳材料层304。优选的，该第一碳材料层304 的厚度为 0.21-0.23cm。
[0144]步骤206、于该第一电极305上形成预定图案的隔膜306。
[0145]所述隔膜306按预定图案涂布设置，或先涂布一层隔膜，然后对该隔膜进行图案化处理，形成预定图案的隔膜306。优选的，该隔膜306的厚度为15-25um。
[0146]步骤207、提供碳材料。
[0147]优选的，所述碳材料层的材料为活性碳或碳纳米管。
[0148]步骤208、于隔膜306上形成预定图案的第二碳材料层307。
[0149]形成该第二碳材料层307时直接按预定图案涂布，或先涂布一层碳材料，然后对该碳材料层进行图案化处理，形成预定图案的第二碳材料层307。
[0150]步骤209、于第二碳材料层307上形成预定图案的金属层308，然后加压、烘干，该第二碳材料层307与金属层308共同形成第二电极309。
[0151]形成该金属层308时按预定图案直接在第二碳材料层307上形成，或先形成金属层在第二碳材料层307上，然后对该金属层进行图案化处理，形成预定图案的金属层308。优选的，所述金属层308的材料为铝或铜。优选的，该金属层308的厚度为10-20um。
[0152]步骤210、在该第二电极309上形成预定图案的绝缘层310。
[0153]优选的，绝缘层310的材料为聚酰亚胺。形成该绝缘层310时按预定图案直接在金属层308上涂一层聚酰亚胺，或先在金属层308上涂布一层聚酰亚胺，然后对聚酰亚胺层进行图案化处理，形成预定图案的绝缘层310。优选的，该绝缘层310的厚度为10-15um。
[0154]步骤211、所述第一电极305、隔膜306、第二电极309及绝缘层310共同构成电容器单体3，根据预定电容器单体3的层数，决定重复步骤203-210的次数，然后按次数依次重复步骤203-210。
[0155]步骤212、向隔膜306添加电解液311。
[0156]具体地，通过浸泡或注入电解液的方式向隔膜306添加电解液311。
[0157]步骤213、将数个电容器单体3串联或并联连接形成超级电容器300。
[0158]上述图案化处理，可以根据需要采用现有工艺形成预定图案的绝缘层，比如微影、蚀刻工艺等。
[0159]上述形成导电层或金属层，可以采用现有工艺来处理，例如化学气相沉积或蒸镀坐寸ο
[0160]所述超级电容器300充电10分钟?Ih可达其额定容量的95%以上；所述超级电容器300深度充放电循环使用次数为10万次?50万次，没有“记忆效应”;所述超级电容器300大电流能量循环效率> 90%;所述超级电容器300功率密度为1.0?2.0度/kg ;所述超级电容器300温度范围为_50°C?+120°C;所述超级电容器300剩余电量可直接读出；所述超级电容器300能耐电压> 300V。
[0161]步骤3、提供控制电路模块100、物联网感应模块400、卫星定位模块500、无线通讯模块600及里程计数器700。
[0162]所述物联网感应模块400包括RFID410、RFID读写器420、感应芯片430 ;所述RFID410、RFID读写器420、感应芯片430分别与控制电路模块100电性连接；所述RFID读写器420可将与BMS通信获取的电池信息写入所述RFID410中。
[0163]所述卫星定位模块500内设有卫星导航芯片510，该卫星导航芯片(510)与卫星系统、移动定位系统、及无线监控中心通讯。
[0164]所述无线通讯模块600包括GPRS单元610、WIFI单元620、蓝牙单元630 ;所述GPRS单元610、WIFI单元620、蓝牙单元630分别与控制电路模块100电性连接；所述无线通讯模块600可通过无线网络向运营管理中心发送位置信息。
[0165]所述里程计数器700与控制电路模块100电性连接，用来计量车辆里程信息。
[0166]步骤4、将所述电池组200、超级电容器300、物联网感应模块400、卫星定位模块500、无线通讯模块600及里程计数器700集成在一起并与控制电路模块100电性连接。
[0167]步骤5、提供太阳能充电模块800，并与所述电池组200电性连接，最终制成板块式集成动力电池模组。
[0168]所述太阳能充电模块800包括暴露于车体外部的太阳能电池板810及与所述太阳能电池板810电性连接的太阳能充电控制器820 ;所述太阳能电池板810经太阳能充电控制器820与电池组200电性连接。太阳能充电模块800中的太阳能电池板810暴露于车体外部，将太阳能转化为电能，再将电能转化为化学能对电池组200进行充电。其中，通过电性连接于太阳能电池板810与电池组200之间的太阳能充电控制器820对电池组200的充电过程进行过充、过放、反充、过流、过载保护。
[0169]步骤6、将所述板块式集成动力电池模组通过CAN总线与车体上的供电电池的标准化接口连接。
[0170]所述控制电路模块100控制超级电容器300产生放电电流以对电池组200充电，该控制电路模块100对电池组200的整个充、放电过程进行控制与管理。
[0171]具体地，本发明板块式集成动力电池模组工作时，由控制电路模块100与电池管理系统BMS通信获取电池组200的相关信息，并由RFID读写器420将这些相关信息写入RFID 410中，通过物联网感应芯片430实现智能化。卫星定位模块500内的卫星导航芯片510与卫星系统、移动定位系统、及无线监控中心通讯以获得该板块式集成动力电池模组的具体位置。无线通讯模块600通过无线网络向运营管理中心发送该板块式集成动力电池模组的电池状态、电量、位置、车辆里程等信息以实现远程监控。
[0172]所述控制电路模块100控制超级电容器300产生放电电流以对电池组200充电，该控制电路模块100对电池组200的整个充、放电过程进行控制与管理。该超级电容器300比普通的电容器具有更大的电容，利用其特征可以对放电进行控制，提供稳定的电压输出，当电动汽车瞬间需要大电流时，超级电容器300在控制电路模块100的控制下可瞬间产生大的放电电流，以满足电动汽车的需求，改善电动汽车的性能，并且可避免电池组200输出电流的激烈变化，延长电池的寿命。当电动汽车匀速运转时能保持电流输出稳定。当电动汽车制动时将产生能量回馈，在一般的充电设备中这部分能量将浪费、不能够利用，而本发明利用超级电容器300的特性，将这部分能量存储收藏起来，并向电池组200进行充电。
[0173]综上所述，本发明提供的板块式集成动力电池模组的制作方法，采用创新的生产工艺将内部各结构高度集成化制作于一体，其一致性与集成度高，体积小，节省空间，重量轻，方便更换与搬运。其内部设置感应芯片和卫星导航芯片及无线通讯模块使其具有网络通信的功能，并利用先进的物联网技术对该板块式集成动力电池模组的状态进行实时监控，更有利于网络化的远程监控与管理。使用太阳能充电模块对电池组充电，既环保又节能。此外，其采用的新型超级电容器循环使用寿命长且没有“记忆效应”;大电流放电能力超强，能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率高；功率密度高；充放电线路简单，无需充电电池那样的充电电路，安全系数高，长期使用免维护；超低特性好，检测方便，剩余电量可直接读出；且高耐压，只要电压稳定，不会因为过度充电而对电池造成损坏。由于超级电容器的使用，还可大大提高电动汽车的续航能力和寿命，以及启动加速时间。
[0174]以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种板块式集成动力电池模组的制作方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1、制作电池组(200)； 步骤2、制作超级电容器(300)； 步骤3、提供控制电路模块(100)、物联网感应模块(400)、卫星定位模块(500)、无线通讯模块(600)及里程计数器(700)； 步骤4、将所述电池组(200)、超级电容器(300)、物联网感应模块(400)、卫星定位模块(500)、无线通讯模块(600)及里程计数器(700)集成在一起并与控制电路模块(100)电性连接； 步骤5、提供太阳能充电模块(800)，并与所述电池组(200)电性连接，最终制成板块式集成动力电池模组； 步骤6、将所述板块式集成动力电池模组通过CAN总线与车体上的供电电池的标准化接口连接。
2.如权利要求1所述的板块式集成动力电池模组的制作方法，其特征在于，所述步骤I包括: 步骤101、提供一平面基板(201)； 步骤102、于平面基板(201)上形成预定图案的绝缘层(202)； 步骤103、于预定图案的绝缘层(202)上形成预定图案的导电层(203)； 步骤104、提供含碳材料； 步骤105、于预定图案的导电层(203)上形成预定图案的含碳材料层(204)，然后加压、烘干，该导电层(203)与含碳材料层(204)共同形成负极(205)； 步骤106、于负极(205)上形成预定图案的隔膜(206)； 步骤107、提供锂酸盐混合物； 步骤108、于隔膜(206)上形成预定图案的锂酸盐混合物层(207)； 步骤109、于锂酸盐混合物层(207)上形成预定图案的金属层(208)，然后加压、烘干，该锂酸盐混合物层(207)与金属层(208)共同形成正极(209)； 步骤110、在正极(209)上形成预定图案的绝缘层(210)； 步骤111、所述负极(205)、隔膜(206)、正极(209)及绝缘层(210)共同构成电池单体(2)，根据预定电池单体(2)的层数，决定重复步骤103 — 110的次数，然后按次数依次重复步骤 103 - 110 ； 步骤112、向隔膜添加电解液(211)； 步骤113、将数个电池单体(2)串联或并联连接形成电池组(200)。
3.如权利要求1所述的板块式集成动力电池模组的制作方法，其特征在于，所述步骤I包括: 步骤101'、提供一平面基板(201')； 步骤102'、于平面基板(201')上形成预定图案的绝缘层(202')； 步骤103'、于预定图案的绝缘层(202')上形成预定图案的导电层(203')； 步骤104'、提供含碳材料； 步骤105'、于预定图案的导电层(203')上形成预定图案的含碳材料层(204')，然后加压、烘干，该导电层(203')与含碳材料层(204')共同形成负极(205')； 步骤106'、于负极(205')上形成预定图案的固态或胶态聚合物电解质(206')； 步骤107'、提供锂酸盐混合物； 步骤1V、于固态或胶态聚合物电解质(206^ )上形成预定图案的锂酸盐混合物层(207;)； 步骤109'、于锂酸盐混合物层(207')上形成预定图案的金属层(208')，然后加压、烘干，该锂酸盐混合物层(207')与金属层(208')共同形成正极(209')； 步骤110'、在正极(209')上形成预定图案的绝缘层(210')； 步骤11Γ、所述负极(205')、固态或胶态聚合物电解质(206')、正极(209')及绝缘层(210')共同构成电池单体(2')，根据预定电池单体(2')的层数，决定重复步骤103' —110'的次数，然后按次数依次重复步骤103' — 110'； 步骤112'、将数个电池单体(2')串联或并联连接形成电池组(200)。
4.如权利要求1所述的板块式集成动力电池模组的制作方法，其特征在于，所述步骤2包括: 步骤201、提供一平面基板(301)； 步骤202、于平面基板(301)上形成预定图案的绝缘层(302)； 步骤203、于预定图案的绝缘层(302)上形成预定图案的导电层(303)； 步骤204、提供碳材料； 步骤205、于预定图案的导电层(303)上形成预定图案的第一碳材料层(304)，然后加压、烘干，该导电层(303)与第一碳材料层(304)共同形成第一电极(305)； 步骤206、于该第一电极(305)上形成预定图案的隔膜(306)； 步骤207、提供碳材料； 步骤208、于隔膜(306)上形成预定图案的第二碳材料层(307)； 步骤209、于第二碳材料层(307)上形成预定图案的金属层(308)，然后加压、烘干，该第二碳材料层(307)与金属层(308)共同形成第二电极(309)； 步骤210、在该第二电极(309)上形成预定图案的绝缘层(310)； 步骤211、所述第一电极(305)、隔膜(306)、第二电极(309)及绝缘层(310)共同构成电容器单体(3)，根据预定电容器单体(3)的层数，决定重复步骤203-210的次数，然后按次数依次重复步骤203-210 ； 步骤212、向隔膜(306)添加电解液(311)； 步骤213、将数个电容器单体(3)串联或并联连接形成超级电容器(300)。
5.如权利要求1所述的板块式集成动力电池模组的制作方法，其特征在于，步骤2所述超级电容器(300)充电10分钟?Ih可达其额定容量的95%以上；所述超级电容器(300)深度充放电循环使用次数为10万次?50万次，没有“记忆效应”;所述超级电容器(300)大电流能量循环效率> 90% ;所述超级电容器(300)功率密度为1.0?2.0度/kg ;所述超级电容器(300)温度范围为-50°C?+120°C;所述超级电容器(300)剩余电量可直接读出；所述超级电容器(300)能耐电压彡300V。
6.如权利要求1所述的板块式集成动力电池模组的制作方法，其特征在于，步骤4所述物联网感应模块(400)包括RFID(410)、RFID读写器(420)、感应芯片(430);所述RFID (410)、RFID读写器(420)、感应芯片(430)分别与控制电路模块(100)电性连接；所述RFID读写器(420)可将与BMS通信获取的电池信息写入所述RFID (410)中； 所述卫星定位模块(500)内设有卫星导航芯片(510)，该卫星导航芯片(510)与卫星系统、移动定位系统、及无线监控中心通讯； 所述无线通讯模块(600)包括GPRS单元^10)、WIFI单元￠20)、蓝牙单元￠30);所述GPRS单元(610)、WIFI单元(620)、蓝牙单元(630)分别与控制电路模块(100)电性连接；所述无线通讯模块(600)可通过无线网络向运营管理中心发送位置信息； 所述里程计数器(700)与控制电路模块(100)电性连接，用来计量车辆里程信息。
7.如权利要求1所述的板块式集成动力电池模组的制作方法，其特征在于，步骤5所述太阳能充电模块(800)包括暴露于车体外部的太阳能电池板(810)及与所述太阳能电池板(810)电性连接的太阳能充电控制器(820);所述太阳能电池板(810)经太阳能充电控制器(820)与电池组(200)电性连接。
8.如权利要求1所述的板块式集成动力电池模组，其特征在于，步骤4所述控制电路模块(100)控制超级电容器(300)产生放电电流以对电池组(200)充电，该控制电路模块(100)对电池组(200)的整个充、放电过程进行控制与管理。
9.如权利要求1所述的板块式集成动力电池模组的制作方法，其特征在于，步骤6所述板块式集成动力电池模组通过CAN总线与车体上的供电电池的标准化接口连接，使控制电路模块(100)与电池管理系统BMS通信获取电池信息。
【文档编号】H01M10/46GK104377380SQ201410478516
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】桂松, 徐荣, 常嘉兴, 黄进清 申请人:鸿源控股有限公司