本发明属于锂离子蓄电池的技术领域,其涉及一种锂电池组,具体涉及一种集成组装的高功率锂电池组。
背景技术:
锂离子蓄电池相对于铅酸电池、镉镍电池、氢镍电池具有更高的能量密度、长循环寿命以及更低自放电率等优点,当前已广泛应用于各类电子产品、新能源汽车以及空间卫星电源分系统中。
目前,各类载荷对于电源系统的功率需求均不显著,一般在千瓦级别。而随着载荷需求电量的增加,对储能电源的功率需求越来越高,尤其应用于大电流大功率输出场合,这对储能电源系统的设计提出了更高的要求。
锂离子电池具有放电倍率高、能量密度高的特点,因此非常适合应用于大功率输出场合。但是,蓄电池组体温和荷电状态等随时都在发生着变化,蓄电池组适宜充电电压会随其体温发生显著的改变,会直接导致蓄电池组因过充、欠充、过放电而迅速报废。
特别是在恶劣的使用环境下,在极端炎热天气下大量使用电池,会导致电池的寿命减弱或者膨胀爆炸;在极端寒冷的天气下大量使用电池,会影响性能与寿命。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种集成组装的高功率锂电池组,该电池组解决了电池易受温度的变化影响的问题,能够使高功率输出的电池的温度保持,避免了电池温度过高或过低,提高了电池的性能和使用寿命。
为了达到上述目的,本发明提供了一种集成组装的高功率锂电池组,该电池组包含:液冷部件,设置在所述的液冷部件上的若干串联或并联的高功率锂电池,设置在所述的液冷部件和高功率锂电池之间的下固定支架,设置在所述的高功率锂电池上的上固定支架,用于容置且密封所述的液冷部件、下固定支架、高功率锂电池和上固定支架的机箱,以及设置在机箱上的通信信号接口。
其中,所述的下固定支架和上固定支架均用于固定所述的高功率锂电池;所述的下固定支架上设有缓冲材料。
其中,所述的通信信号接口包含:电池输出输入接口和液冷部件接口;所述的电池输出输入接口与所述的高功率锂电池连接;所述的液冷部件接口与所述的液冷部件连接。
所述的液冷部件包含:液冷板;所述的液冷板设有液体流道。
所述的液体流道的形状为s型。
所述的液体流道内含有液冷介质。
所述的液冷介质包含:水和乙二醇的混合液。
所述的水和乙二醇的体积比为(20~80):100。
所述的缓冲材料包含:硅橡胶。
所述的通信信号接口还包含:采样及均衡接口;所述的采样及均衡接口与所述的高功率锂电池连接,用于监控并均衡所述的高功率锂电池。
所述的机箱由一面未封闭的箱体以及用于封闭箱体的箱体盖构成;所述的箱体上设有安装把手;在所述的箱体的底部设有固定脚。
所述的电池组包含由16个串联的高功率锂电池,最高输出功率为10kw。
本发明的集成组装的高功率锂电池组,解决了电池易受温度的变化影响的问题,具有以下优点:
(1)本发明的集成组装的高功率锂电池组,其装卸方便,安装容易,而且模块化的设计有利于整组电池的外部串联或并联,易于扩展复合设计;
(2)本发明的整个电池组的散热能力强,单体电池之间的温差小于5℃,同时能够保持一致性,有利于提高电池的使用寿命;
(3)本发明的机箱上设有均衡接口,能够监测每块电池的实时状态,并对电池进行小电流均衡;
(4)本发明的机箱密封,通过顶盖不仅能够方便拆卸,还使得机箱能够防雨防尘,能够经受各类复杂使用环境的考验;
(5)本发明的集成组装的高功率锂电池组,在采用16节单体串联时,最高可以输出10kw的峰值功率,具有高功率输出特征,同时放电完成后电池一致性优异,其取得了高功率能量输出、结构高度一体化设计、易于维护保养等有益效果。
附图说明
图1为本发明的集成组装的高功率锂电池组的立体示意图。
图2为本发明的集成组装的高功率锂电池组的结构爆炸图。
图3为本发明的集成组装的高功率锂电池组的俯视图。
图4为本发明的集成组装的高功率锂电池组的主视图。
图5为本发明的集成组装的高功率锂电池组的后视图。
图6为本发明的集成组装的高功率锂电池组的右视图。
图7为本发明一实施例的电池组的热仿真示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
一种集成组装的高功率锂电池组,如图1所示,为本发明的集成组装的高功率锂电池组的结构示意图,如图2所示,为本发明的集成组装的高功率锂电池组的结构爆炸图,该电池组包含:液冷部件10,设置在液冷部件10上的若干串联或并联的高功率锂电池30,设置在液冷部件10和高功率锂电池30之间的下固定支架20,设置在高功率锂电池30上的上固定支架40,用于容置且密封液冷部件10、下固定支架20、高功率锂电池30和上固定支架40的机箱,以及设置在机箱上的通信信号接口。
高功率锂电池30之间通过跨接片连接。
下固定支架20和上固定支架40均用于固定高功率锂电池30;下固定支架20上设有缓冲材料,具有减震缓冲作用。下固定支架20和上固定支架40均具有若干凹槽结构,高功率锂电池30的数目与凹槽结构的数目一致,每个高功率锂电池30放置于一个凹槽中,由上下两个凹槽同时固定住。
通信信号接口包含:电池输出输入接口61和液冷部件接口62。电池输出输入接口61与高功率锂电池30连接,用于电池充放电;液冷部件接口62与液冷部件10连接,用于输入液冷介质。
液冷部件10包含:液冷板;液冷板设有液体流道。液体流道是设置在液冷板上的管道,液冷板是由两块板子通过真空钎焊连接且预留有设置管道的通道。
液体流道的形状为s型。
液体流道内含有液冷介质。
优选地,液冷介质包含(但不限于):水和乙二醇的混合液。液冷介质可以加热及冷却,将电池的温度控制在10~40℃之间。
水和乙二醇的体积比为(20~80):100。
优选地,缓冲材料包含:硅橡胶。
通信信号接口还包含:采样及均衡接口63;采样及均衡接口63与高功率锂电池30和外部监测装置连接,用于监控并均衡高功率锂电池30,可监测每块电池的实时状态,并对电池进行小电流均衡。
如图3所示,为本发明的集成组装的高功率锂电池组的俯视图,如图4所示,为本发明的集成组装的高功率锂电池组的主视图,如图5所示,为本发明的集成组装的高功率锂电池组的后视图,如图6所示,为本发明的集成组装的高功率锂电池组的右视图,机箱由一面未封闭的箱体51以及用于封闭箱体51的箱体盖52构成;箱体51上设有安装把手53;在箱体51的底部设有固定脚54。机箱装卸方便,安装容易,并且能够防雨防尘,可用于各类复杂环境。
上述箱体盖52和箱体51连接处设置密封垫,通过胶水和螺钉进行整体密封。
根据本发明一实施例,电池组包含由16个串联的高功率锂电池30,最高输出功率为10kw。如图7所示,为本发明一实施例的电池组的热仿真示意图,通过仿真分析可以看到该设计热分布均匀,单体电池之间的温差小于5℃,一致性较高。
综上所述,本发明的集成组装的高功率锂电池组,该电池组结构高度一体化设计,且具有液冷部件,组装及拆卸方便,且能够使高功率输出的电池的温度保持,避免了电池温度过高或过低,提高了电池的性能和使用寿命。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。