專利名稱:一種能快速充電的鋰電池的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及鋰電池技術領域,尤其是一種能快速充電的鋰電池。
背景技術:
在電池所有應用過程中,相互并聯或串聯的電池各個單體的溫度一致性將是非常重要的,其溫度的一致性將直接影響電池單體容量的一致性,由于很多場合,尤其是純電動汽車的應用場合,電池是被超過上百個電池單體串聯構成,其充電過程和放電過程都是被串聯應用的;串聯著的電池單體構成了應用系統高電壓特征,比如,一輛純電動的公交大巴車,其額度電壓是600VDC,系統采用大于幾百個單體先并聯后串聯進行工作,為了保證單體電池的容量一致性,首先必須保證應用環境中的溫度控制,必須將溫度控制在單體電池所能承受的溫度范圍內,當電池的環境溫度控制在有最適合于電池運行溫度時,電池的單體將穩定工作、保持電池的良好充電放電特征;除了控制電池工作的有效溫度點以外,還必須控制好電池整體的溫度場梯度,只有同時滿足了上述二點,才能將電池運行工況保持在穩定的體系下運行,才能使應用系統穩定可靠;純電動汽車的發展讓人們動力鋰電池所做出的貢獻,同時,又使人們關注到電池溫度,以及純電動汽車上溫度場的不一致性所帶來的煩惱和問題。當純電動汽車上的電池其溫度得不到限定在一個有效范圍時,溫度場的梯度不能被限定在很小的范圍時(3-5度)時,電池的應用環境將變得很差,容量也會出現差異,其結果就使得純電動汽車的運行里程得不到保證,其充電后的續航里程會越變越小,電池的使用壽命也隨之變短,目前所有電池的應用場合,都是通過電池的外部散熱和均熱來解決這一問題,由于采用了外部的方式解決電池內部的變異,因此,系統將變得比較復雜和龐大,有的時候感覺是鞭長莫及的。如今,在所有純電動汽車基本都是由于電池的問題,而造成續航里程的不穩定,續航里程的偏短,人們雖然采用了很多電池外部的解決方法,視圖讓電池工作在良好的溫度環境,讓電池具有非常小的溫度梯度場,但很多場合、很多時候往往效果不能令人滿意,其問題的實質是,所有的解決方案都是基于電池外部的物理方法來使得電池限溫或建立穩定的溫度場,因此會感覺效果不理想或不穩定,另外,在充電過程中需要很久的等待時間,有時候人們急需使用,在不損壞電池的前提下,縮短充電時間,是目前的缺陷,因此,需要改進。
實用新型內容本實用新型的主要目的在于克服現有技術的不足,提供一種縮短充電時間,使整體電池溫度一致,適合大規模生產,成本低廉的能快速充電的鋰電池。為實現上述目的,本實用新型所采用了下述的技術方案:一種能快速充電的鋰電池,包括電池單體、外殼,所述電池單體上設有電池正極連接部件、電池負極連接部件,所述電池單體外包覆有均熱材料,所述電池單體放置在外殼內,所述均熱材料延伸至外殼外部,所述外殼外部的均熱部件為第一外部連接部分;所述電池單體的正負極連接設置快速充電電路,所述快速充電電路包括電池充電電路、恒流恒壓控制回路、MCU檢測電路、恒壓點控制回路,所述電池充電電路分別與電池的正負極連接,所述MCU檢測電路的電流檢測端與電池充電電路的負輸出端電性連接,所述MCU檢測電路的電壓檢測端與電池充電電路的正輸出端電性連接,所述MCU檢測電路的控制信號端與恒壓點控制回路的輸入端連接,所述恒壓點控制回路的輸出端與恒流恒壓控制回路的輸入端連接;所述均熱材料外包有絕緣材料;所述第一外部連接部分從外殼上端伸出。相對于現有技術的有益效果是,本實用新型結構簡單,電池單體外包覆有均熱材料,均熱材料延伸至外殼外部,將電池內部各位置的溫度均勻,在使用時,外部延伸的均熱材料采用物理連接,使所使用的電池在整體上溫度一致,應用過程中統一的電池溫度場也隨之被建立,外部系統效果將非常一致,電池的續航里程將變長和穩定,在一定程度上延長了電池的使用壽命,另外,通過MCU對電池充電狀態的檢測,在恒流充電階段,將設置的恒壓點抬高0.2-0.4V,從而減小恒壓電路對恒流充電階段的影響,適合增加恒流階段的充電時間,通過MCU的檢測控制,使恒壓電路在設定的恒壓點低0.1-0.2V時起作用,從而改善現有的電池在恒壓階段充電時間長,充電轉換效率低的不足缺陷,使整體的充電時間縮短,提高電池的有效使用效率,節省時間。
圖1為本實用新型的電池單體示意圖;圖2為本實用新型的快速充電電路組成圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的優選方式作進一步詳細的描述。如圖1、圖2所示,該能快速充電的鋰電池縮短充電時間,使整體電池溫度一致,適合大規模生產,成本低廉。該能快速充電的鋰電池,包括電池單體、外殼4,所述電池單體上設有電池正極連接部件1、電池負極連接部件5,所述電池單體外包覆有均熱材料2,所述電池單體放置在外殼4內,所述均熱材料2延伸至外殼4外部,所述外殼4外部的均熱部件2為第一外部連接部分3 ;所述均熱材料2外包有絕緣材料6 ;電池單體上設置均熱材料2,實現了電池的溫度一致性,均熱材料2采用導熱特性好的鋁合金;同時,在均熱材料2外包覆絕緣材料6,對鋰電池內的均熱材料2進行絕緣處理,絕緣材料6對電池散熱部分進行處理,不影響電池各部分間的使用;所述第一外部連接部分3從外殼4上端伸出,方便多個電池單體水平排列在一起,并將其固定,在多個電池單體組合成電池模塊后,實現所有單體均熱,而且,能通過延伸出的第一外部連接部分3進行導熱、散熱;所述電池單體的正負極連接1、5設置快速充電電路,所述快速充電電路包括電池充電電路7、恒流恒壓控制回路12、MCU檢測電路8、恒壓點控制回路11,所述電池充電電路7分別與電池的正負極1、5連接,所述MCU檢測電路8的電流檢測端與電池充電電路7的負輸出端電性連接,所述MCU檢測電路8的電壓檢測端與電池充電電路7的正輸出端電性連接,所述MCU檢測電路8的控制信號端與恒壓點控制回路11的輸入端連接,所述恒壓點控制回路11的輸出端與恒流恒壓控制回路12的輸入端連接;在開始充電時,將電池9的正負極連接部件1、5接入電源端,這時,MCU檢測電路8開始檢測電池充電電路輸入的電壓電流,進而判斷此時的充電狀態,以便確定是否進行恒流充電狀態,預先在MCU檢測電路8輸入恒壓參數數值,在MCU檢測電路8檢測到電池充電電路7輸入的電壓電流大于或小于預設的恒壓參數數值時,由所述MCU檢測電路的控制信號端將調整信號輸送給恒壓點控制回路11,通過恒壓點控制回路11將恒壓參數調整為最終所需電壓點,然后由與恒壓點控制回路11相連接的恒流恒壓控制回路12以恒定的電壓電流為電池補充電量,從而進入恒壓充電狀態,直到電池9充電完成,大大縮短了電池的充電時間,提高電池的有效使用效率。以上公開的僅為本實用新型的具體實施方式
,但是,本實用新型并非局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此,本實用新型的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
權利要求1.一種能快速充電的鋰電池,其特征在于:包括電池單體、外殼,所述電池單體上設有電池正極連接部件、電池負極連接部件,所述電池單體外包覆有均熱材料,所述電池單體放置在外殼內,所述均熱材料延伸至外殼外部,所述外殼外部的均熱部件為第一外部連接部分;所述電池單體的正負極連接設置快速充電電路,所述快速充電電路包括電池充電電路、恒流恒壓控制回路、MCU檢測電路、恒壓點控制回路,所述電池充電電路分別與電池的正負極連接,所述MCU檢測電路的電流檢測端與電池充電電路的負輸出端電性連接,所述MCU檢測電路的電壓檢測端與電池充電電路的正輸出端電性連接,所述MCU檢測電路的控制信號端與恒壓點控制回路的輸入端連接,所述恒壓點控制回路的輸出端與恒流恒壓控制回路的輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的能快速充電的鋰電池,其特征在于:所述均熱材料外包有絕緣材料。
3.根據權利要求1所述的能快速充電的鋰電池,其特征在于:所述第一外部連接部分從外殼上端伸出。
專利摘要本實用新型公開了一種能快速充電的鋰電池,包括電池單體、外殼,所述電池單體上設有電池正極連接部件、電池負極連接部件,所述電池單體外包覆有均熱材料,所述電池單體放置在外殼內,所述電池單體的正負極連接設置快速充電電路,所述快速充電電路包括電池充電電路、恒流恒壓控制回路、MCU檢測電路、恒壓點控制回路,所述電池充電電路分別與電池的正負極連接,所述MCU檢測電路的電流檢測端與電池充電電路的負輸出端電性連接,縮短充電時間,使整體電池溫度一致,適合大規模生產,成本低廉。
文檔編號H01M10/50GK203027001SQ20132001494
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月12日 優先權日2013年1月12日
發明者楊秋琴 申請人:楊秋琴