一种磷酸铁锂电池组的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例公开了一种磷酸铁锂电池组，所述磷酸铁锂电池组包括多个以串并联方式连接的磷酸铁锂电池以及与每个所述磷酸铁锂电池分别一一对应的稳压装置，每个所述稳压装置的两端分别连接一个所述磷酸铁锂电池的两端；所述稳压装置的稳压范围为3.65V～4.25V。本实用新型实施例提供的磷酸铁锂电池组可避免电池组中的有些单个电池过充或充不饱。
【专利说明】—种磷酸铁锂电池组
【技术领域】
[0001]本实用新型电池领域，具体涉及一种磷酸铁锂电池组。
【背景技术】
[0002]目前，电动汽车使用的蓄电池有铅酸、镍氢和锂离子等高性能电池。铅酸电池由于其比能量低，制约了其在电动汽车上的使用。锂离子电池由于比能量高，适合作为电动汽车的动力源，尤其是磷酸铁锂电池，因其具有比能量大(可达120Wh/kg)、循环寿命长(电池组循环寿命可达1500次)、电压高(单体电压3.2V)、无记忆效应、充电速度快、自放电小、环保等优点，所以磷酸铁锂电池是目前电动汽车最理想的动力源。
[0003]众所周知，电动汽车电池是由成千上万个单体电芯组合而成的，为了保证电池过充或是过放，可通过电池管理系统(BMS)技术及带均衡功能的BMS技术来控制电池或电池组的安全工作范围值。但是，BMS控制下的电池多串后会出现相互干扰、信号滞后的问题，这些都会引起充电电压超过(或瞬间超过)电芯的承受电压(俗称:过充)，从而导致电芯损坏。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种磷酸铁锂电池组，可解决电池组中的有些单个电池过充或充不饱的问题。
[0005]本实用新型的磷酸铁锂电池组包括多个以串并联方式连接的磷酸铁锂电池以及与每个所述磷酸铁锂电池分别一一对应的稳压装置，每个所述稳压装置的两端分别连接一个所述磷酸铁锂电池的两端；所述稳压装置的稳压范围为3.65V?4.25V。
[0006]进一步，所述稳压装置为稳压管。
[0007]进一步，所述稳压装置为三端稳压管，所述三端稳压管的输入端和输出端分别连接所述磷酸铁锂电池的两端，所述三端稳压管的接地端接地。
[0008]进一步，所述磷酸铁锂电池包括正极片、负极片、隔膜、电解液及外壳，所述的正极片包括集流体和涂覆在集流体上的正极材料，该正极材料包括正极活性物质、粘合剂及导电剂。
[0009]进一步，所述正极活性物质包括纳米级磷酸铁锂和微米级磷酸铁锂，所述纳米级级磷酸铁锂和所述微米级磷酸铁锂的质量比为1:7?1:9。
[0010]进一步,所述纳米级磷酸铁锂中的中的中粒径D50分布为300η?900nm。
[0011]进一步,所述微米级磷酸铁锂中的中的中粒径D50分布为2um?10um。
[0012]进一步,所述正极活性物质在集流体上的单面涂覆量为80?140g/m2。
[0013]本实用新型通过将多个单体磷酸铁锂电池以一定的串并联方式进行组合，并在每个单体磷酸铁锂电池的两端连接稳压装置，同时使稳压装置的稳压范围为3.65V?4.25V，从而可可避免电池组中的有些单个电池过充或充不饱。
【专利附图】
【附图说明】[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本实用新型实施例提供的磷酸铁锂电池组的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]磷酸铁锂电池的充电限制电压一般是3.65V，但由于其是锂电池，只有当充电电压超过4.25V时才会引起电解液的分解而导致电池的损坏，因此有AV=0.6V的电压空间可以进行更进一步的利用。此外，虽然在理论上磷酸铁锂电池的放电电压为2.0?2.5V，但从大量的实践中发现，磷酸铁锂电池可以放电到0V，因此在放电方面无需进行特别的考虑，采用现在的控制器即可。
[0018]参见图1，图1示出了本实用新型实施例提供的磷酸铁锂电池组的结构示意图。在本实施方式中，该磷酸铁锂电池组中的η个单体磷酸铁锂电池11?In的连接方式为串联，当然在其它实施方式中，这η个单体磷酸铁锂电池11?In还可以根据具体需要而采取并联或是串并联的方式进行组合连接，例如，将M个并联的电池组进行串联，而每个并联的电池组由N个电池并联而成。
[0019]由于BMS控制下的电池多串后会出现相互干扰、信号滞后的问题，图1中的磷酸铁锂电池11?In在同一时间充电电压也有不同，例如，磷酸铁锂电池11的充电电压为
3.65V，磷酸铁锂电池12的充电电压为3.8V，磷酸铁锂电池13的充电电压为4.0V，磷酸铁锂电池In的充电电压为4.2V，因此，磷酸铁锂电池11?In分别并联稳压装置21?2η，即磷酸铁锂电池11的并联稳压装置21，磷酸铁锂电池12与稳压装置22并联，磷酸铁锂电池13与稳压装置23并联，以此类推，磷酸铁锂电池In与稳压装置2η并联。
[0020]稳压装置21?2η的稳压范围为3.65V?4.25V。稳压装置21?2η可以为稳压管，例如，稳压二极管或者三端稳压管。当稳压装置21?2η为三端稳压管时，每个三端稳压管的输入端和输出端分别连接磷酸铁锂电池11?In中的一个的两端，且每个三端稳压管的接地端接地。需要指出的是，本实用新型中的稳压装置21?2η还可以是其它的能长期耐压在3.65?4.25V、无自放电、功率大且特性与稳压管相似的装置。
[0021]本实用新型实施例提供的磷酸铁锂电池11?In中的每个包括正极片、负极片、隔膜、电解液及外壳，这里的正极片包括集流体和涂覆在集流体上的正极材料，该正极材料包括正极活性物质、粘合剂及导电剂。正极活性物质包括纳米级磷酸铁锂和微米级磷酸铁锂，纳米级级磷酸铁锂和微米级磷酸铁锂的质量比为1:7?1:9。纳米级磷酸铁锂中的中的中粒径D50分布为300η?900nm，而微米级磷酸铁锂中的中的中粒径D50分布为2um?IOum。正极活性物质在集流体上的单面涂覆量为80?140g/m2。
[0022]本实用新型实施例提供的磷酸铁锂电池组的具体原理如下:利用充电装置对该磷酸铁锂电池组进行充电，充电的方式方法可依据具体情况而定，稳压装置21?2η分别将磷酸铁锂电池11?In的充电电压稳定在3.65V?4.25V，从而可解决有些单个磷酸铁锂电池过充或有些单个磷酸铁锂电池充不饱的问题。需要指出的是，优选的稳压装置21?2η可实现如下功能:当磷酸铁锂电池11?In的充电电压达到3.65V时，稳压装置21?2η开始工作，电压越接近4.25V时稳压装置21?2η的限制电压的能力越强，因此，直到磷酸铁锂电池11?In充饱，其电压一直控制在4.25?3.65V范围内，而不会超越这一空间，从而可解决电池组中的有些单个电池过充或有些单个电池充不饱的问题。
[0023]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种磷酸铁锂电池组，其特征在于，所述磷酸铁锂电池组包括多个以串并联方式连接的磷酸铁锂电池以及与每个所述磷酸铁锂电池分别一一对应的稳压装置，每个所述稳压装置的两端分别连接一个所述磷酸铁锂电池的两端；所述稳压装置的稳压范围为3.65V?4.25V。
2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池组，其特征在于，所述稳压装置为稳压管。
3.根据权利要求2所述的磷酸铁锂电池组，其特征在于，所述稳压装置为三端稳压管，所述三端稳压管的输入端和输出端分别连接所述磷酸铁锂电池的两端，所述三端稳压管的接地端接地。
4.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池组，其特征在于，所述磷酸铁锂电池包括正极片、负极片、隔膜、电解液及外壳，所述的正极片包括集流体和涂覆在集流体上的正极材料，该正极材料包括正极活性物质、粘合剂及导电剂。
5.根据权利要求4所述的磷酸铁锂电池组，其特征在于，所述正极活性物质包括纳米级磷酸铁锂和微米级磷酸铁锂，所述纳米级磷酸铁锂和所述微米级磷酸铁锂的质量比为1:7 ?1:9。
6.根据权利要求4所述的磷酸铁锂电池组，其特征在于，所述纳米级磷酸铁锂中的中粒径D50分布为300η?900nm。
7.根据权利要求4所述的磷酸铁锂电池组，其特征在于，所述微米级磷酸铁锂中的中粒径D50分布为2um?IOum。
8.根据权利要求4所述的磷酸铁锂电池组，其特征在于，所述正极活性物质在集流体上的单面涂覆量为80?140g/m2。
【文档编号】H01M10/42GK203456557SQ201320307155
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年5月30日 优先权日:2013年5月30日
【发明者】陈明军 申请人:陈明军